УДК 621.311(075)
ББК 31.27-082.03я73
Х91
Хренников, А. Ю.
Х91
Анализ аварийных событий в электрических сетях.
Программы просмотра аварийных событий : учебнометодическое
пособие / А. Ю. Хренников, Н. Г. Клюшкин,
Н. М. Александров. — Москва : Директ-Медиа, 2023. — 152 с. ; ил.
ISBN 978-5-4499-3631-8
Изложены вопросы анализа аварийных событий в электрических сетях,
программы просмотра регистраторов аварийных событий ООО «НПП
БРЕСЛЕР», ООО «НПП ЭКРА», рассмотрены технологические нарушения,
связанные с отказами и неправильной работой устройств РЗА, с отказами
и повреждениями электрооборудования электрических сетей, анализом
их аварийных осциллограмм. Даны основные понятия о процессах в электрических
цепях переменного синусоидального тока, рассмотрено применение
векторных диаграмм для анализа процессов в электрических сетях,
аварийные режимы электрических сетей, расчеты токов короткого замыкания
для РЗА — программный комплекс EnergyCS ТКЗ, программа АВРАЛ,
комплекс ДАКАР, Комплексы TKЗ-3000, ELPLEK, «ToKo: Расчет токов КЗ»,
действующие нормативно-технические документы, регламентирующие
создание и эксплуатацию регистраторов аварийных событий (РАС).
Учебное пособие предназначено для руководителей и специалистов технических
служб предприятий электрических и распределительных сетей
и электрических станций, подразделений технической инспекции (ТИ)
и служб охраны труда и надежности ПАО «Россети» и филиалов МЭС
ПАО «ФСК ЕЭС», Концерна РосЭнергоАтом, ПАО «РусГидро», ОАО «РЖД»,
электроэнергетических служб ПАО «НК “Роснефть”» и предприятий нефтегазового
комплекса, слушателей курсов повышения квалификации, а
также для аспирантов, студентов электроэнергетических специальностей,
для подготовки магистров по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика
и электротехника».
УДК 621.311(075)
ББК 31.27-082.03я73
ISBN 978-5-4499-3631-8
© Хренников А. Ю., Клюшкин Н. Г., Александров Н. М., текст, 2023
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2023
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ...................................................................................................................................................................................... 5
Глава 1. Основные понятия о процессах в электрических цепях переменного
синусоидального тока .......................................................................................................................................................... 7
1.1. Трехфазный переменный синусоидальный ток ..................................................................................... 7
1.2. Основные виды соединений трехфазных цепей ................................................................................... 10
1.3. Соединение звездой .............................................................................................................................................. 10
1.4. Законы Кирхгофа .................................................................................................................................................... 11
1.5. Соединение треугольником ............................................................................................................................. 12
Выводы к главе 1 ............................................................................................................................................................. 13
Контрольные вопросы ................................................................................................................................................. 13
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................... 14
Глава 2. Векторные диаграммы. Построение и применение для анализа процессов
в электрических сетях ........................................................................................................................................................ 15
2.1. Вектор тока на комплексной плоскости ................................................................................................... 15
2.2. Векторная диаграмма направления мощности ..................................................................................... 17
2.3. Электрическая цепь переменного тока с активным сопротивлением,
индуктивностью и емкостью ................................................................................................................................... 17
Выводы к главе 2 ............................................................................................................................................................. 20
Контрольные вопросы ................................................................................................................................................. 20
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................... 20
Глава 3. Основы метода симметричных составляющих ................................................................................. 21
3.1. Прямая, обратная и нулевая последовательность .............................................................................. 21
3.2. Метод симметричных составляющих ......................................................................................................... 21
Выводы к главе 3 ............................................................................................................................................................. 23
Контрольные вопросы ................................................................................................................................................. 23
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................... 23
Глава 4. Аварийные режимы электрических сетей ........................................................................................... 24
4.1. Короткое замыкание ............................................................................................................................................ 24
4.2. Перегрузка .................................................................................................................................................................. 27
4.3. Асинхронный ход ................................................................................................................................................... 28
4.4. Качания ........................................................................................................................................................................ 29
4.5. Низкая частота ......................................................................................................................................................... 30
Выводы к главе 4 ............................................................................................................................................................. 31
Контрольные вопросы ................................................................................................................................................. 31
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................... 32
Глава 5. Общие понятия о расчетах токов короткого замыкания (КЗ) для РЗА ................................ 33
5.1. Общие понятия и допущения. Методика расчёта токов КЗ ............................................................ 33
5.2. Программный комплекс EnergyCS ТКЗ....................................................................................................... 35
5.3. Программный комплекс ETAP ......................................................................................................................... 36
5.4. Программа расчета токов КЗ АВРАЛ ........................................................................................................... 37
5.5. Автоматизированный комплекс ДАКАР .................................................................................................... 38
5.6. Комплекс программ для расчета электрических величин при повреждениях,
и расчета уставок релейной защиты TKЗ-3000 ............................................................................................. 39
5.7. Программа по расчетам токов КЗ ELPLEK ................................................................................................ 40
5.8. Программа «ToKo: Расчет токов КЗ» ............................................................................................................ 41
Выводы к главе 5 ............................................................................................................................................................. 41
Контрольные вопросы ................................................................................................................................................. 42
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................... 42
3
Стр.4
Глава 6. Обзор программ просмотра регистраторов аварийных событий
ООО «НПП Бреслер», ООО «Свей», ООО «НПП Экра»........................................................................................... 43
6.1. Программа просмотра файлов осциллограмм WinBres «НПП Бреслер» .................................. 44
6.2. Обзор программы просмотра файлов осциллограмм Waves «НПП ЭКРА» ............................. 49
Выводы к главе 6 ............................................................................................................................................................. 50
Контрольные вопросы ................................................................................................................................................. 50
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................... 51
Глава 7. Технологические нарушения, связанные с отказами и повреждениями
электрооборудования электрических сетей. Анализ аварийных осциллограмм ............................ 56
7.1. Повреждение автотрансформатора с пожаром ..................................................................................... 56
7.2. Повреждение секционного масляного выключателя 220 кВ
из-за грозового разряда .............................................................................................................................................. 66
7.3. Авария с повреждением и пожаром автотрансформатора, разрушением
воздушного выключателя и падением колонок разъединителя ........................................................ 70
Выводы к главе 7 ............................................................................................................................................................. 78
Контрольные вопросы ................................................................................................................................................. 78
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................... 78
Глава 8. Технологические нарушения, связанные с отказами устройств РЗА ................................... 79
8.1. Излишнее отключение масляного выключателя по причине перекрытия между
контактными выводами в разъеме термосигнализатора ....................................................................... 79
8.2. Отключение автотрансформаторов из-за электродугового повреждения
контрольных кабелей токовых цепей ДЗ .......................................................................................................... 81
8.3. Отключение выключателя 220 кВ вследствие пуска от резервной защиты,
неучтенной в исполнительных схемах устройств РЗА .............................................................................. 87
Выводы к главе 8 ............................................................................................................................................................. 91
Контрольные вопросы ................................................................................................................................................. 91
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................... 91
Глава 9. Действующие нормативно-технические документы, регламентирующие
создание и эксплуатацию регистраторов аварийных событий (РАС) .................................................... 92
9.1. Приказы Минэнерго РФ: ..................................................................................................................................... 93
9.2. Требования к каналам для передачи файлов с неоперативной аварийной
информацией с РАС и устройств РЗА энергообъектов в ЦУС и ДЦ ..................................................... 95
9.3. Национальные стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р) и СТО АО «СО ЕЭС»: ............. 96
9.4. Договора и соглашения между АО «СО ЕЭС» и субъектами электроэнергетики:............ 104
9.5. Стандарты СТО ПАО «Россети»: ................................................................................................................... 106
Выводы к главе 9 .......................................................................................................................................................... 110
Контрольные вопросы .............................................................................................................................................. 110
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................ 111
Глава 10. Технологические нарушения, связанные с неправильной работы
устройств РЗА ...................................................................................................................................................................... 112
10.1. Проверка уставок и установленных коэффициентов трансформации ТТ ....................... 112
10.2. Отказ работы автоматики воздушного выключателя. ................................................................ 114
10.3. Излишнее отключение воздушной линии (ВЛ)............................................................................... 117
10.4. Неправильное действие защит и автоматики. Отключение ВЛ-110 ................................... 119
10.5. Отключение в результате грозовой деятельности ....................................................................... 121
Выводы к главе 10 ....................................................................................................................................................... 124
Контрольные вопросы .............................................................................................................................................. 124
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................ 124
Глава 11. Анализ срабатывания устройств релейной защиты и автоматики
энергетических систем ................................................................................................................................................... 125
11.1. Как проводить анализ срабатывания устройств РЗА .................................................................. 125
11.2. Исходные данные для анализа работы РЗА при технологическом нарушении: .......... 126
11.3. Анализ аварийной осциллограммы ....................................................................................................... 126
11.4. Пример 1: Излишнее срабатывание дифференциальной защиты ошиновки ................ 129
Выводы к главе 11 ....................................................................................................................................................... 140
Контрольные вопросы .............................................................................................................................................. 140
Список тем для рефератов и докладов ............................................................................................................ 140
Список литературы ........................................................................................................................................................... 147
Стр.5