Research on 110kV Distribution Network Accident Rate

Джазовский Н.Б., Савоськин В.С., Чернецов В.И.
ИССЛЕДОВАНИЕ АВАРИЙНОСТИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙНАПРЯЖЕНИЕМ 110 КВ
В период восстановления экономики страны к электроэнергетике, как к базовой отрасли, предъявляются особо повышенные требования по надежности работы оборудования распределительных сетей и
систем электроснабжения потребителей. Эта причина побудила авторов на проведение исследований по
анализу аварийности распределительных сетей на примере ВЛ-110 кВ.
Сегодня состояние электроэнергетики при нарастающем дефиците характеризуется тем, что развитие
свободного рынка электроэнергии привело к конкурентной борьбе между компаниями производящими,
передающими и распределяющими электроэнергию. Это привело к стремлению любыми средствами повысить
рентабельность производства и снизить расходы на эксплуатацию парка оборудования, т.е. на получение сверхприбыли. Для основного оборудования распределительных сетей прямым последствием этой
политики явилось снижение капитальных вложений на обновление парка оборудования, отказ от проведения регулярных профилактических мероприятий по техническому
обслуживанию, и, как следствие,
снижение квалификации исполнителей внеплановых ремонтных работ.
При исследовании аварийности ВЛ-110 распределительной сети анализу были подвергнуты все зарегистрированные отказы (срабатывания защит, приводящие к отключениям ), возникшие за время наблюдения в период с 1998 по 2006 год. Всего было зарегистрировано 100 случаев срабатывания защит по
разным причинам: повреждение оборудования подстанции, гололедно-изморозевые отложения, грозовая
деятельность, перекрытия гирлянды изоляторов перенапряжением, обрыв грозозащитного троса, попадание посторонних предметов на провода, работа сельхозтехники в опасной близости к линии.
Графическое изображение распределения отказов по причинам возникновения представлено на Рис.1,
на котором: 1—механические повреждения оборудования, 2—гололедные отложения, 3—перенапряжения
различной природы, 4—обрыв проводов воздушной линии,5—обрыв защитного троса, 6—прочие причины.
0,8
P
0,6
0,4
0,2
0
1
2
3
4
5
6
Рисунок.1.
Распределение вероятности отказов по времени наступления в течение суток представлено на Рис.
2., а по протяженности воздушной линии – на Рис.3.
p
20
10
0
20 22 24 2 4 6 8 10 12 14 16
t, ч
Рис.2.
0,8
p
0,6
0,4
0,2
0
10
20
30
40
50
60
70
L, км
Рис.3.
В процессе анализа выявлен ряд причин, вызывающих отключение ВЛ-110 кВ
защитой. Наибольший
удельный вес приходится на перенапряжение, возникающее в ночное время (см. Рис.2.), на строго
определенном участке: между 30 и 40 км (см. Рис.3. Признаками действия перенапряжения являются
ожоги оголовок и оплавление верхних чашек полимерных изоляторов ЛП-70/110, а также сквозные поверхностные перекрытия гирлянды полимерных и стеклянных изоляторов типа ПС-70/110. На долю других
причин (механическое повреждение оборудования подстанции, обрыв проводов, защитного троса и попадание посторонних предметов на провода воздушной линии) приходится всего около четверти всех аварийных отключений.
Грозовые и коммутационные перенапряжения вызывают повреждения главной и витковой изоляции
трансформаторов. Повышение рабочего напряжения (U>119 кВ) приводит к перевозбуждению магнитопроводов силовых и измерительных трансформаторов, асинхронных и синхронных двигателей, увеличению
мощности короткого замыкания (Iк=2.226 кА и Uк=0.304 кВ), что приводит к росту электродинамиче-
ских воздействий на обмотки трансформаторов и элементы крепления других деталей электрообрудования.