Енергетика, електротехніка та електромеханіка

ВИМІРЮВАННЯ НАПРУГ СЕКЦІЙ ШИН 6 (10) КВ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЄМНІСНИХ ПОДІЛЬНИКІВ

Автор(и)

П. М. Баран
Національний університет «Львівська політехніка» ROR
В. П. Кідиба
Національний університет «Львівська політехніка» ROR
Н. О. Равлик
Національний університет «Львівська політехніка» ROR
DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-178-1-66-71

Ключові слова

електрична мережа підстанція секція шин захист від однофазних замикань на землю ємнісний подільник електромагнітний трансформатор напруги фазна напруга напруга нульової послідовності цифрові пристрої захисту й автоматики цифрові пристрої «Альтра» розподільчий пункт

Анотація

Однією з проблем в електричній мережі з ізольованою (компенсованою) нейтраллю є селективне визначення пошкодженого елемента за однофазного замикання на землю. Селективна робота захистів від таких пошкоджень може бути забезпечена на основі аналізу струмів нульової послідовності приєднань, фазних напруг та напруги нульової послідовності секції шин, від якої живляться ці приєднання. Як показав досвід експлуатації, селективну роботу захистів від однофазних замикань на землю в таких мережах можна забезпечити тільки із застосуванням цифрових пристроїв. На багатьох підстанціях та розподільчих пунктах енергосистем України напругою 6 (10) кВ відсутні трансформатори напруги. Тому застосовувати на таких підстанціях сучасні цифрові засоби захисту, які потребують інформацію про напруги секцій шин, немає можливості. До того ж, на сучасних трансформаторних підстанціях, враховуючи компактність розміщення в них обладнання, додатково встановити традиційні електромагнітні трансформатори напруги фізично неможливо. Тому для вимірювання високої напруги необхідно застосовувати інші способи вимірювання. Одним з таких способів вимірювання високої напруги є використання ємнісних подільників. На кафедрі електроенергетики та систем управління НУ «Львівська політехніка» розроблено фізичну модель вимірювання високої напруги з використанням ємнісних подільників, що застосовуються в системах індикації наявності напруги на секціях шин підстанцій напругою 6 (10) кВ. Ці ємнісні подільники розроблені НВП РЕЛСіС. Після успішного випробовування цієї системи на фізичній моделі її впроваджено в дослідно-практичну експлуатацію на діючій підстанції РП-10 ПрАТ «Львівобленерго». Система використовувалась для функціонування цифрового захисту від однофазних замикань на землю в мережах з ізольованою (компенсованою) нейтраллю «Альтра». В пристрої «Альтра» аналогові сигнали (напруги секцій шин та струми нульової послідовності приєднань) перетворюються аналогово-цифровим пристроєм в цифровий код. Після цього на цифровому рівні здійснюється фільтрація сигналу — виділення сигналу основної частоти. Для цифрової фільтрації сигналу застосоване перетворення Фур’є. Обчислення значення напруги нульової послідовності здійснюється безпосередньо в цифровому пристрої на основі синусних та косинусних складових фазних напруг перетворення Фур’є. Позитивний досвід дослідно-практичної експлуатації ємнісних подільників на діючій підстанції ПрАТ «Львівобленерго» дозволяє рекомендувати використовувати їх на інших подібних підстанціях та розподільчих пунктах електричних мереж напругою 6 (10) кВ, де відсутні традиційні електромагнітні трансформатори напруги.

286 132

Як цитувати

[1]
«ВИМІРЮВАННЯ НАПРУГ СЕКЦІЙ ШИН 6 (10) КВ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЄМНІСНИХ ПОДІЛЬНИКІВ», Вісник ВПІ, вип. 1, с. 66–71, Лют 2025, doi: 10.31649/1997-9266-2025-178-1-66-71.

Біографії авторів

автор П. М. Баран, афіліація Національний університет «Львівська політехніка»

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри електроенергетики та систем управління

автор В. П. Кідиба, афіліація Національний університет «Львівська політехніка»

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри електроенергетики та систем управління

автор Н. О. Равлик, афіліація Національний університет «Львівська політехніка»

старший викладач кафедри електроенергетики та систем управління

Посилання

М. В. Базилевич, Р. С. Божик, і І. О. Сабадаш, «Мікропроцесорна інформаційно-діагностувальна система "Альтра" для селективного визначення приєднання з уземленою фазою,» Енергетика і електрифікація, № 7, с. 91-95, 2003.
A. Wahlroos, and J. Altonen, “Compensated networks and admittance based earth-fault protection,” in Methods and techniques for earth fault detection, indication and location, seminar, Kaunas University of Technology and Aalto University, 15th February, 2011. [Online]. Available: https://library.e.abb.com/public/509d776e7bdcc425c1257847004468f4/Compensared%20networks%20and% 20admittance%20based%20earth%20fault%20protection_techpub_757370_ENa.pdf . Accessed: 2024.10.11.
A. Wahlroos, et al., “Application of novel cumulative phasor sum measurement for earth-fault protection in compensated MV-networks,” in 22nd International Conference on Electricity Distribution – CIRED, Stockholm, 10-13 June 2013. [Electronic resource]. Available: https://library.e.abb.com/public/eae8b2f4cb1f2767c1257bc6001e1b84/CIRED2013_0607.pdf . Accessed: 2024.10.11.
В. О. Бржезицький, та ін., Техніка та електрофізика високих напруг, навч. посіб,. В. О. Бржезицький та В. М. Михайлов, Ред. Харків, Україна: НТУ «ХПІ» Торнадо, 2005, 926 с.
J. A. Zamora, E. Aguilera, and E. Soto, “Characterization of a capacitive voltage divider,” Electric Power Systems Research, vol. 223, 10, 2023. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2023.109635 .
R. Hrbac, V. Kolar, M. Bartlomiejczyk, T. Mlcak, P. Orsag, and J. Vanc, “A Development of a Capacitive Voltage Divider for High Voltage Measurement as Part of a Combined Current and Voltage Sensor,” Elektronika Ir Elektrotechnika, no. 26 (4), pp. 25-31, 2020. https://doi.org/10.5755/j01.eie.26.4.25888 .
Y. Trotsenko, and A. Derzhuk, “On application of resistive-capacitive voltage dividers for higher harmonics measurement: a review of studies,” Вісник КрНУ імені Михайла Остроградського, Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка, вип. 3 (140), 2023. https://doi.org/10.32782/1995-0519.2023.3.16 .
Індикатор напруги ИН-10-1. Паспорт. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://relsis.ua/upload/in-10-1.pdf . Дата звернення 11.10.2024.
П. М. Баран, В. П. Кідиба, і Н. О. Равлик, «Застосування ємнісних подільників для вимірювання напруг секцій шин 6 (10) кВ,» Вісник Національного університету «Львівська політехніка», Електроенергетичні та електромеханічні системи, вип. 4, № 1, с. 55-61, 2022. https://doi.org/10.23939/sepes2022.01.055 .
Petro Baran, Yuriy Varetsky, Viktor Kidyba, Yaroslava Pryshliak, Іgor Sabadash, and Oleksandr Franchuk, “VPN-based monitoring power system facilities,” Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 98 NR 5/2022. [Online]. Available: http://pe.org.pl/articles/2022/5/3.pdf . Accessed: 2024.10.11.
Ю. О. Карпов, С. Ш. Кацив, і В. В. Кухарчук, Теоретичні основи електротехніки. Усталені режими лінійних електричних кіл із зосередженими та розподіленими параметрами, підруч., Ю. О. Карпов, Ред. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2011, 377 с.
П. М. Баран, В. П. Кідиба, Я. Д. Пришляк, і В. М. Шмагала «Програмне забезпечення аналізу інформації з цифрових пристроїв захисту та автоматики,» Вісник НУ «Львівська політехніка», Електроенергетичні та електромеханічні системи, № 479, с. 10-17, 2003. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/37667 .

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають