The effect of single-phase-to-ground faults on the operational reliability indicators of overhead lines 6-10 kV PJSC «Chernigivoblenrego»

Abstract

АНОТАЦІЯ Однофазні замикання на землю в мережах з ізольованою нейтраллю призводять до утворення ненормального режиму роботи мережі, який, у більшості випадків, переходить у коротке замикання, викликаючи знеструмлення споживачів та погіршуючи показники надійності електропостачання. Особливо актуальною зазначена проблема є у мережах 6-10кВ операторів систем розподілу в Україні та пострадянських країнах, у яких більшість мереж представлена розгалуженими повітряними лініями електропередавання. Не виключенням є і мережі ПАТ «Чернігівобленерго». Існує багато шляхів поліпшення показників надійності. Одні з яких направлені на підвищення структурної надійності електричної мережі, а інші -надійності електропостачання. Як правило перші повинні застосовуватися для нових електричних мереж, а другі -для існуючих, які знаходяться в експлуатації. Слід зазначити, що в ПАТ «Чернігівобленерго» вищезазначені електричні мережі експлуатуються понад 50 років. В умовах відсутності інвестицій для повної заміни існуючих електричних мереж повинні застосовуватися такі шляхи, які будуть найменш витратними та найбільш ефективними. Для їх обґрунтованого вибору необхідно знати розподіл видів пошкоджень у таких мережах та їх вплив на експлуатаційні показники надійності. У роботі проаналізовано статистичну інформацію по однофазним замиканням на землю в електричних мережах 6-10кВ усіх структурних підрозділів ПАТ «Чернігівобленерго» з 2012 по 2017 роки. Встановлено, що найбільша кількість знеструмлень припадає на пошкодження штирьової ізоляції (46,8% від загальної кількості) і спричиняє середньорічний недовідпуск електричної енергії 21,263 МВтгод/рік (45,9% від загального середньорічного недовідпуску). При цьому середнє значення тривалості одного знеструмлення, яке викликане тільки замиканнями на землю, складає біля 1,2 год/(ріквідкл), що перевищує допустимі норми. Показано, що для поліпшення надійності електропостачання споживачів у мережах 6-10 кВ ПАТ «Чернігівобленерго» необхідно, в першу чергу, зменшити тривалість знеструмлень, пов'язаних з пошуком пошкодженої ізоляції під час однофазних замикань на землю. Ключові слова: розподільна мережа; ізольована нейтраль; повітряна лінія, замикання на землю; штирьова ізоляція; надійність електропостачання; знеструмлення ABSTRACT Single Line-to-Ground faults in power networks with isolated neutral lead to abnormal operation modes of the network. In most of the cases it evolves into line-to-line fault through ground and power-cuts, therefore decreasing the reliability of power supply. Especially this problem is presented in 6-10kV networks in Ukraine which consist mostly of overhead power lines. PJSC «Chernihivoblenergo» also faces this issue. There are several ways to improve the indicators of reliability. Some methods improve the structural reliability of electric network, the others might focus on the reliability of power supply. Usually the former are used for the new networks while the latter are effective for existing networks. It should be noted that PJSC «Chernihivoblenergo» has been operating the...