Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств

11.5. Недопустимость феррорезонансных явлений

Феррорезонансные явления — это перенапряжения и сверхтоки в обмотках измерительных ТН, возникающие в результате насыщения стали и резонанса в схеме, содержащей емкость электрооборудования сети и индуктивность намагничивания ТН.

Феррорезонансные процессы могут возникнуть в цепях, содержащих последовательно включенные емкость и индуктивность со сталью. То есть в последовательной феррорезонансной цепи может возникнуть резкое изменение тока при небольшом изменении напряжения на ее входе, а также при изменении значения емкости или параметров катушки со стальным сердечником.

На ПС напряжением 220 кВ и выше при оперативных переключениях могут образовываться различные последовательные или последовательно-параллельные схемы соединения индуктивности ТН и активного сопротивления его обмоток с емкостью шин и конденсаторов, шунтирующих контактные разрывы воздушных выключателей.

В зависимости от соотношений между реактивными элементами в контуре могут возникнуть опасные феррорезонансные явления; при этом на шинах могут появиться повышенные напряжения, а по обмотке ВН ТН, например, серии НКФ будут проходить недопустимые по значению токи, что приведет к повреждениям ТН и аварийным ситуациям.

Феррорезонансные процессы имеют место и при автоматических отключениях, например, при действии УРОВ.

На ПС 220 кВ и выше оперативные переключения необходимо производить в такой последовательности, при которой не создавались бы опасные с точки зрения феррорезонансных явлений схемы.

Например, на ПС, где ТН имеют разъединители, при выводе в ремонт шин с ТН серии НКФ его разъединители следует отключать перед отключением выключателя последнего присоединения, питающего эти шины. При вводе в работу системы шин разъединители ТН следует включать лишь после включения этой системы шин.

При отключении выключателей от системы шин с ТН серии НКФ действием УРОВ следует предусматривать АПВ любой отключенной со всех сторон электрической цепи, для того чтобы расстроить возможный феррорезонансный контур.

Для исключения феррорезонансных явлений в ОРУ применяются:

для сетей напряжением 6, 10 и 35 кВ — антирезонансные ТН соответствующих классов;

для сетей 110–500 кВ — антирезонансные или емкостные ТН соответствующих классов при многоразрывных или одноразрывных выключателях или одноразрывные выключатели при электромагнитных ТН.

На практике имеет место запрет на отключение выключателя одного из силовых трансформаторов при срабатывании дифференциальной защиты шин. Ее действием при КЗ на шинах ВН отключаются выключатели трансформатора лишь со стороны СН и НН.

Согласно местной инструкции по производству переключений, если ТН серии НКФ не имеет разъединителей, то ввод в работу системы шин, а также вывод ее из работы с присоединенным ТН серии НКФ должен производиться шинными или узловыми разъединителями при включенном выключателе одной из электрических цепей, который первым включается или последним отключается. При этом каждый раз необходимо деблокировать блокировку между выключателем и разъединителями. Порядок деблокирования и ввода блокировки в работу указывается в бланке переключений.

11.6. Причины возникновения аварийных ситуаций в электрических сетях и действия персонала по их предупреждению и устранению

Практика эксплуатации электрических сетей показала, что к основным причинам повреждений оборудования, как правило, относятся:

некачественные монтаж и ремонт оборудования;

неудовлетворительная эксплуатация оборудования;

дефекты конструкций и технологии изготовления оборудования (заводские дефекты);

естественное старение и форсированный износ изоляции (например, длительное превышение температуры обмоток трансформатора сверх допустимой на 6 °C сокращает срок ее службы в два раза);

грозовые и коммутационные перенапряжения, при которых повреждается изоляция трансформаторов, выключателей, разъединителей и другого оборудования;

однофазные замыкания на землю в сетях 6-35 кВ, сопровождающиеся горением заземляющих дуг из-за недостаточной компенсации емкостных токов.

Основными причинами отказов устройств РЗиА и аппаратуры вторичной коммутации являются:

неисправности электрических и механических частей реле, нарушение контактных соединений, обрывы жил контрольных кабелей, цепей управления и т. д.;

неправильный выбор уставок и характеристик реле;

ошибки монтажа и дефекты в схемах РЗиА;

ошибочные действия персонала при обслуживании устройств РЗиА.

Ликвидация аварий оперативным персоналом заключается в следующем:

в выполнении переключений с целью отделения поврежденного оборудования и предупреждения развития аварии;

в устранении опасности для персонала;

в локализации и ликвидации очагов возгорания;

в восстановлении в короткий срок электроснабжения потребителей.

Основными источниками информации для оперативных действий персонала являются устройства автоматической сигнализации, которые делятся на следующие группы:

по назначению:

сигнализация положения;

предупредительная сигнализация;

аварийная сигнализация;

по объему и характеру передаваемой информации:

индивидуальная сигнализация;

участковая сигнализация; центральная сигнализация.

Сигнализация положения дает информацию о положениях коммутационной и регулирующей аппаратуры.

Предупредительная сигнализация извещает об отклонениях от заданного режима работы оборудования и появлении неисправностей.

Аварийная сигнализация извещает об автоматических отключениях оборудования звуковыми и световыми сигналами.

Индивидуальная сигнализация указывает тот элемент схемы, который автоматически отключился при аварии, а также те устройства защиты, действием которых произошло отключение.

Участковая сигнализация указывает участок главной схемы, где произошло аварийное отключение оборудования.

Центральная сигнализация представляет собой совокупность сигнальных ламп, реле, световых табло, кнопок, с помощью которых включаются и отключаются звуковые сигналы, световые табло и т. д.