Реализация мероприятий по установке пунктов коммерческого учета на стороне 6(10) Кв в буинских электрических сетях ОАО «Сетевая компания»

При присоединении энергообъектов потребителей к сетям 6-10 кВ ОАО «Сетевая компания» граница балансовой принадлежности проходит по стороне 6-10 кВ. Ранее узел учета электроэнергии устанавливался в РУ-0,4 кВ КТП (ТП). Этот способ наиболее прост и безопасен для обслуживающего персонала. Но, при таком исполнении:

1) учитывается электроэнергия, отпущенная по отходящим фидерам 0,4 кВ. 

2) прибор учета располагается не на границе балансовой принадлежности электрических сетей.

3) объем отпущенной из электрических сетей электрической энергии корректируется с учетом величины нормативных потерь, возникающих на участке сети от границы балансовой принадлежности электрических сетей до места установки прибора учета.

В тоже время существуют технические решения по организации расчетного учета электроэнергии на границе раздела по балансовой принадлежности. При этом решаются следующие задачи:

- выполняются требованиями нормативно-технической документации;

- повышается достоверность определения объема оказанных услуг по передаче электроэнергии потребителям; 

- сокращаются коммерческие потери электроэнергии.

На сегодняшний день, электротехническим оборудованием позволяющим учитывать электроэнергию, отпущенную потребителю на границе балансовой принадлежности при напряжении 6-10 кВ, является ПКУ.

Конструкция ПКУ-6(10) включает следующие основные устройства: 

- высоковольтный измерительный модуль (ВВМ);

- рама для крепления ВВМ на опоре;

- низковольтный модуль учета, сбора и передачи данных (НВМ);

- соединительный кабель и кабельный короб.

ВВM предназначен для преобразования тока и напряжения в измерительные сигналы частотой 50Гц, а также для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения 6кВ или 10кВ. 

ВВМ устанавливается на железобетонной анкерной опоре типа СВ-110.

Производителями предлагается три варианта конструктивного исполнения ВВМ:

- ВВМ в виде одного блока с металлическим корпусом.

- ВВМ из трех блоков с металлическим корпусом БИН-2(1)-М – не рассматривается.

- ВВМ из трех блоков БИН-2(1)-К с корпусом из композитных материалов

Хочется обратить внимание на более перспективный, на мой взгляд, вариант ВВМ из трех блоков, изготовленных из композитных материалов, в основе которых в качестве наполнителя используется стекломат типа Е, а в качестве связующего – полиэфирная смола.

Основные характеристики используемого композитного материала:

- рабочая температура: от -50°С до +50°С;

- электрическая прочность: 35,5 МВ/м;

- теплостойкость: до 160°С,

- при возгорании скорость горения: от медленной до самозатухания;

- высокая стойкость к атмосферным воздействиям, к кислотам и щелочам;

- плотность: 1400-1800 кг/куб.м.

Преимущества использования:

- не требуется покраска корпуса в период всего срока эксплуатации ПКУ;

- гарантия на корпус составляет 25 лет;

- минимальная масса БИН (до 70 кг);

- эргономичный дизайн;

- минимальная стоимость ПКУ.

В 2007 году в БуЭС в рамках реализации инвестиционной программы компании было установлено 3 ПКУ.

Опыт эксплуатации ПКУ с использованием, для питания цепей учета электроэнергии, однофазных трансформаторов напряжения типа 3НОЛП и 3НОЛПМ, на первоначальном этапе выявлял факт неустойчивости данных трансформаторов напряжения к феррорезонансным процессам, возникающих при однофазных замыканиях в сетях с изолированной нейтралью и при перемежающейся дуге. При возникновении описанных режимов происходит срабатывание предохранителя на трансформаторе напряжения.

Для повышения устойчивости трансформаторов, заводом-изготовителем ПКУ при участии и рекомендациях специалистов БуЭС, были предложены мероприятия:

- изменение номинала резистора (чувствительности) на предохранителе

- нейтраль первичной обмотки, соединенной в звезду, заземлить через резисторы;

- в обмотку, соединенную в разомкнутый треугольник включить резистор сопротивлением 25 Ом.

После внедрения указанных мероприятий число срабатываний предохранителей значительно уменьшилось, но не устранило случаи перегорания предохранителей.

При выборе очередного объекта электроснабжения, для установки ПКУ на границе раздела на ВЛ-10 кВ, принято решение о комплектации ВВМ трехфазной группой НАЛИ-СЭЩ-6(10).

Трехфазная группа НАЛИ-СЭЩ-6(10) обладает рядом преимуществ перед аналогичными антирезонансными трансформаторами напряжения:

1. Главное преимущество перед масляными ТН – пожаро- и взрывобезопасность, что позволяет расширить сферу применяемости.

2. Имеется возможность замены одного или нескольких трансформаторов, входящих в трехфазную группу и вышедших из строя по какой-либо причине.

3. Сохраняется работоспособность и гарантируется номинальный класс точности при обратном чередовании фаз, а также имеется возможность проверки работоспособности дополнительной обмотки, соединенной в замкнутый треугольник – по сравнению с трехфазным масляным ТН типа НАМИ-10-95.

4. В НАЛИ-СЭЩ-6(10) заземление нейтрали высоковольтной обмотки выполнено через индуктивное сопротивление обмотки ТПН. Это более эффективный метод защиты от феррорезонансных процессов, по сравнению с широко известной трехфазной группой 3х3НОЛ, заземляемой через резисторы. 

Каждый ТН, входящий в состав группы измерительных трансформаторов напряжения НАЛИ-СЭЩ-6(10)-1 имеет по две вторичных обмотки:

- основная соединяется в «звезду» и предназначена для питания измерительных приборов и цепей защитных устройств;

- дополнительная соединяется в «разомкнутый треугольник» и служит для питания цепей защитных устройств и контроля изоляции сети.

Каждый ТН, входящий в состав группы измерительных трансформаторов напряжения НАЛИ-СЭЩ-6(10)-2 имеет по одной вторичной обмотке, предназначенной для питания измерительных приборов и цепей защитных устройств.

Не исключаемой частью защиты трансформаторов от ФРП, является автоматическая схема защиты от ФРП.

К выводам дополнительной обмотки «а_д – z_д», соединенной в разомкнутый треугольник, согласно электрической схемы соединений подключаются параллельно два реле KV₀ и KV_ф, где KV₀ – реле контроля изоляции, KV_ф – пороговый элемент контроля ФРП. Выводы вторичной обмотки ТНП «0 – 0_д» закорочены посредством контактов реле KL при использовании автоматической схемы защиты от ФРП. 

Устройство работает следующим образом. 

В нормальном режиме работы реле KV₀ и KV_ф обесточены, контакты реле KL шунтируют вторичную обмотку ТНП. В этом режиме обмотка ВН ТНП имеет только активное сопротивление. 

При замыкании одной из фаз на землю, при отсутствии ФРП, напряжение на выводах «а_д – z_д» разомкнутого треугольника повышается до 100 В, срабатывает только реле KV₀, передавая сигнал о нарушении изоляции в питающей сети. При этом реле KV_ф не работает и размыкания контактов реле KL во вторичной обмотке ТНП не происходит. Поэтому падения напряжения на высоковольтной обмотке ТНП незначительно и ток закороченной вторичной обмотки не превышает его номинального значения.

При замыкании одной из фаз на землю и возникновении ФРП срабатывают реле KV₀ и KV_ф, срабатывает промежуточное реле KL, контакты которого размыкаются, дешунтируя вторичную обмотку ТНП. При этом резко увеличивается индуктивное сопротивление первичной обмотки ТНП, включенной в нейтраль высоковольтных обмоток ТН, и ФРП автоматически устраняется. Реле KV_ф возвращается в исходное состояние, но реле KV₀ удерживается в сработанном состоянии, так как напряжение «небаланса» 3U₀ в разомкнутом треугольнике не исчезнет. Только устранение замыкания на землю вызовет автоматический возврат схемы в исходное положение. 

Бесспорно, использование систем учета электроэнергии на границе балансовой принадлежности дает заметный экономический эффект. Но без надежности оборудования данный положительный момент недостижим.

Сравнительный анализ применения ПКУ для расчетов с потребителем на границе раздела в сетях 10 кВ показывает эффективность применения пунктов коммерческого учета. 

Положительный эффект от использования ПКУ также проявляется в уменьшении количества обслуживаемых счетчиков с нескольких до одного и, как следствие, уменьшения загрузки персонала, занятого в периодическом осмотре счетчиков. Если же у потребителя в КТП установлены приборы учета с GSM модемом, то имеется возможность применения такого же прибора учета в ПКУ. В этом случае снижаются затраты на связь. Кроме того будет обеспечена возможность получения следующих данных:

- показания расчетных приборов учета электроэнергии;

- величины потребления активной и реактивной электроэнергии;

- профили мощности;

- в момент опроса - информации о нештатных ситуациях (пропадание фазного напряжения, превышение установленных значений тока и напряжения, попытки несанкционированного доступа к цепям и приборам учета электроэнергии).