«Разработка и исследование технологий для цифрового района электрических сетей (цифрового РЭС) на основе цифровых измерительных трансформаторов тока и напряжения»

Распределительные электрические сети 6-10 кВ в России являются наиболее протяженными и наиболее повреждаемыми частями электроэнергетической системы (ЭЭС). Линии электропередачи (ЛЭП) 6-10 кВ имеют протяженность более 1 млн. км. Повреждения в элементах распределительных сетей являются наиболее частой причиной нарушения электроснабжения потребителей. Показатели надежности и экономичности в данной классе сетей в разы ниже, чем в промышленно развитых странах. Например, длительность отключения подачи электроэнергии составляет от 70 до 100 часов в год, что превышает аналогичный показатель в западных странах практически в 2 раза, а количество повреждений на 100 км воздушных линий электропередач составляет 26 в год. Большая часть случаев электротравматизма и гибели людей происходит при напряжении 6-10 кВ. Основными причинами высокой аварийности в распределительных сетях являются: – износ первичного оборудования, включая ЛЭП, силовые трансформаторы и коммутационное оборудование; – низкая степень автоматизации, большое время ликвидации аварий и их последствий; – низкая наблюдаемость сети и отсутствие достоверной информации о режиме работы и состоянии оборудования; – низкая квалификация обслуживающего персонала; – сложные погодные условия. Район электрических сетей (РЭС) выполняет функции по эксплуатации, капитальному и текущему ремонту распределительных электрических сетей 6-10 кВ. Текущее состояние распределительных сетей не позволяет перейти к активно-адаптивной сети (Smart Grid) и цифровизации РЭС. Повышение надежности распределительных сетей 6(10) кВ и создание технологий для реализации активно-адаптивной сети в данном классе напряжений является одной из ключевых задач в электроэнергетике. Решение указанных проблем возможно за счет широкого внедрения цифровых измерительных трансформаторов тока и напряжения (ЦТТН) 6(10) кВ. Благодаря малым габаритам, установка ЦТТН возможна не только на понизительных подстанциях (ПС) и распределительных пунктах (РП), но и непосредственно на опорах ЛЭП. Применение ЦТТН на объектах РЭС позволяет: – увеличить наблюдаемость сети; – применить цифровые автоматические системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ); – применить цифровые устройства релейной защиты и автоматики (РЗА); – уменьшить потери электроэнергии и повысить энергоэффективность передачи электроэнергии за счет снижения коммерческих потерь в сети. ЦТТН является уникальной инновационной разработкой Ивановского государственного энергетического университета (ИГЭУ) и ООО НПО «Цифровые измерительные трансформаторы». Опытная эксплуатация ЦТТН показала их высокую надежность и соответствие заявленному классу точности 0,1s. Однако некоторые области применения ЦТТН и отработка технологий автоматизации на их основе требует дополнительных исследований, а именно: 1. Исследование работы ЦТТН в условиях дуговых перемежающихся однофазных замыканий на землю (ОЗЗ). 2. Исследование работы ЦТТН совместно с цифровыми устройствами РЗА. 3. Реализация функций РЗА непосредственно в цифровом блоке ЦТТН 6(10) кВ. 4. Оценка экономического эффекта от внедрения технологий на основе ЦТТН 6(10) кВ. Решение указанных проблем возможно за счет широкого внедрения цифровых измерительных трансформаторов тока и напряжения (ЦТТН) 6(10) кВ. Благодаря малым габаритам, установка ЦТТН возможна не только на понизительных подстанциях (ПС) и распределительных пунктах (РП), но и непосредственно на опорах ЛЭП. Применение ЦТТН на объектах РЭС позволяет: – увеличить наблюдаемость сети; – применить цифровые автоматические системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ); – применить цифровые устройства релейной защиты и автоматики (РЗА); – уменьшить потери электроэнергии и повысить энергоэффективность передачи электроэнергии за счет снижения коммерческих потерь в сети.