Российский рынок ИКЗ к началу 2022 года

Острая необходимость в устройствах индикации повреждений на воздушных линиях вызывает рост предложения в этом сегменте рынка. Применение таких новейших систем защиты, как нейтрализаторы замыкания на землю (GFN) не снижают потребности в индикаторах короткого замыкания, так как место повреждения, в любом случае, необходимо определить. Именно по этому внедрение ИКЗ является очень актуальным направлением.

Первая причина КЗ на линиях электропередачи в России — множество труднодоступных районов на трассе ВЛ, и не только зимой.

Сосредоточение ИКЗ на подобных перекрестках линий объясняется возможностью контроля различных направлений из одной точки.

Устанавливать ИКЗ можно без отключения напряжения в линии, при помощи штанги, конструкция которой позволяет произвести крепление быстро и надежно. Безопаснее работать в сухую погоду.

До недавнего времени обнаружение индикатора, подающего сигнал о межфазном КЗ или однофазном замыкании на землю (ОЗЗ), осуществлялось визуально, по флажкам или цвету и последовательности миганий светодиодов. Такой способ «оповещения» отличается сравнительной простотой устройств, но обледенение и яркий солнечный свет могут создать значительные проблемы. Сразу следует отметить, совершенствование приборов для обнаружения КЗ особенно стремительно происходит в России. Индикаторы давно применяемых в нашей стране зарубежных производителей по-прежнему востребованы, так как их конструкции проверены годами эксплуатации и доведены до совершенства.

Индикаторы короткого замыкания герметичны, работают в самых экстремальных температурных условиях, без замены питания 10, 20 и более лет, а то и вовсе питаются от линии.

Назначение датчиков короткого замыкания определяет их типы:

• для установки в ячейку КРУ подстанции, работающие как на кабельных, так и воздушных линиях;
• для монтажа на опоры ЛЭП;
• для крепления к проводам;
• для монтажа на линиях высокого напряжения.

Репутация ИКЗ Horstmann в России обуславливает разнообразие применяемых моделей

Безусловным лидером по разнообразию применяемых в России моделей ИКЗ является компания Horstmann. Вот краткий обзор особенностей популярных на российском рынке линеек индикаторов:

Fluid System. Ток короткого замыкания таких индикаторов обнаруживается по наличию взвешенных красных гранул в прозрачной трубке с жидкостью. Рабочее напряжение — до 46 кВ. Такое значение напряжения обусловлено стремлением к унификации приборов от различных производителей. Минимальный ток срабатывания может быть равным 400, 600 и 1000 А. Гранулы самостоятельно оседают через 4-8 часов. Есть модификация для установки на шины с током 400 или 600 А.

Rotor System. Роторные индикаторы КЗ предельно просты, имеют механическую поворотную систему с пружиной, переводящую указатель в аварийное положение при помощи магнитного поля тока короткого замыкания, который у различных моделей лежит в пределах 150-2000 А. Перевод датчика в исходное положение производится при помощи штанги. Казалось бы, функционал минимален, но есть важное преимущество - сравнительно невысокая стоимость устройства позволяет установить множество индикаторов на небольшом расстоянии с целью более точного определения места аварии. Есть исполнение для установки на шины.

OPTO F 3.0 и OPTO F+E 3.0. Этот индикатор предназначен для работы в трехфазных сетях среднего напряжения и устанавливается в корпус ячейки КРУ или на стене рядом с распредустройством. Безопасное использование обеспечивается подключением к системе управления по оптическому кабелю. Прибор обнаруживает как межфазные короткие замыкания, так и КЗ на землю (версия F+E), работает в разомкнутых радиальных сетях. В комплект входит три трансформатора тока и три оптических кабеля (+ 1 суммирующий датчик для модели OPTO F+E 3.0). Ток срабатывания можно менять непосредственно на самом приборе. Индикатор питается от сети, а в случае отсутствия напряжения — от батареи (до 1000 часов). Наличие сухих контактов дает возможность организовать дистанционное управление.

SIGMA. Упоминаемые ниже три модели ИКЗ устанавливаются в ячейки КРУ. Horstmann SIGMA F+E 3 2.0 может указать фазу, в которой произошло замыкание, имеет возможность самонастройки тока срабатывания, защищен от ложных срабатываний от высших гармоник и обнаруживает высокоомные замыкания на землю. Имеется возможность дооснащения индикаторов КЗ и заземления функциями мониторинга и управления, а также, указания направления на место замыкания.

Horstmann SIGMA D+, в отличие от предыдущей версии, имеет память событий, может обнаруживать переходные токи и имеет максимальное значение тока для метода переходного замыкания на землю не 500, а 100 А.

Модель SIGMA D++ указывает направление на место неисправности и питается от трансформатора тока. Для обнаружения места аварии применяется пять различных методов и их комбинации. Калибровка напряжения производится автоматически, настройки выбираются при помощи порта USB или DIP переключателя. Сигналы сигнализации передаются через программируемые реле. Питание от источника постоянного или переменного тока напряжением 24 - 230 В.

Alpha M. Место установки датчиков этого типа — ячейки КРУ в трехфазных системах среднего напряжения. В модели Alpha M сброс производится ручным поворотом ручки индикатора, а в модели Alpha E — автоматически, после устранения аварии. Питание - встроенная батарея или от сети, в зависимости от модели. Порог чувствительности по току от 400 до 1000 А. Во всех моделях применяется индикация флажкового типа. Индикаторы комплектуются различными трансформаторами тока, подходящими для ячеек большинства крупных производителей: Shneider Electric (RM6), ABB (SafeRing, SafePlus,), Eaton и др. Наличие сухих контактов дает возможность организовать дистанционное управление.

Navigator. Это линейка ИКЗ для воздушных линий. Рабочее напряжение до 46 кВ, до 161кВ для моделей с индексом HV и до 220 кВ в модели Smart Navigator 2.0 HV. Ток срабатывания, в зависимости от модели, лежит в пределах 7-1200 А и устанавливается автоматически на основании его среднего значения за последние 72 часа при применении дополнительного блока сбора данных, который устанавливается на опоре. В этот же блок по радиоканалу передается информация о замыканиях, а из него транслируется при помощи встроенного GSM модема диспетчеру. В поколении 2.0 внешний блок сбора данных отсутствует. Модуль для передачи данных имеется в самом индикаторе. С его помощью можно производить настройку параметров, удаленный сброс и проверку. Все эти функции имеются у моделей Smart Navigator. Питание моделей линейки Navigator 2.0 производится от линии, а при его отсутствии начинает работать встроенный аккумулятор. Использование приставки DFCI позволит определить направление и мощность аварийного тока. Новые алгоритмы обработки сигналов дают возможность определить однофазные замыкания в сетях, имеющих изолированную нейтраль. Модели имеют разные способы настройки сброса и индикации.

Добавим, что на данный момент Horstmann - единсвенный производитель, решения которого успешно прошли опытную эксплуатацию в сетях МОЭСК 110 кВ:

Старый и новый индикаторы коротких замыканий от норвежской компании Notroll

Этот производитель давно производит ИКЗ и его приборы Notroll успешно работают в электросетях России. В частности в нашей стране хорошо известна модель LineTroll 110Eμ. Индикаторы Notroll не оказывают воздействия на секционные аппараты и выключатели линии, не требуют внешних соединений, трансформаторов и полностью автономны. Критерии режимов задаются комбинацией положений микропереключателей, находящихся внутри индикатора.

Современное решение для ИКЗ от этой же компании — прибор LineTroll r400D, который так же монтируется на опору линии, имеет датчик для установки на провод и работает в пределах напряжений 6 - 69 кВ. Однофазные замыкания на землю обнаруживаются в диапазоне 0,5 - 60 А. Именно низкий порог срабатывания по току часто востребован в российских условиях. Межфазное КЗ определяется в диапазоне 50 - 1000 А. Особое светодиодное отображение неисправностей поможет отличить устойчивое повреждение линии от случайного замыкания. После установки индикатора можно повернуть специальные линзы в нужном направлении, чтобы увеличить заметность индикации с наиболее удобной точки обзора. Длительность работы аккумулятора — 8 лет. LineTroll r400D имеет модули GPS и GSM и настраивается по радиоканалу на частоте 2,4 ГГц. Все неисправности фиксируются счетчиком. Имеется пульт дистанционного управления. Настройки можно производить при помощи SMS.

Российская компания АНТРАКС и предлагаемые ею технологии обнаружения КЗ

Успешно работающая на российском рынке компания АНТРАКС приступила к производству ряда новинок, предназначенных для мониторинга ЛЭП с функциями управления. Первостепенное внимание уделяется, конечно же, обнаружению коротких замыканий, как основным причинам аварий.

Модели ИКЗ ДСИ КЛ-2 и ДСИ ВЛ-30 от АНТРАКС признаны в последние два года хитами продаж на российском рынке. Первый индикатор непрерывно измеряет ток в линии с напряжением 6 - 35 кВ и анализирует его изменения. Переход в ждущий режим происходит автоматически или после подачи напряжения в линию. Сигнал о срабатывании передается диспетчеру при помощи ДСИ УСПД-КЛ — устройства для сбора данных и их передачи, которое следует приобретать отдельно. ДСИ ВЛ-30 имеет в комплекте пульт дистанционного управления и аналогичен ДСИ КЛ-2.

Так же спросом пользуются ИКЗ из серии В3хЛ. Индекс «Л» в названии индикатора свидетельствует о возможности связи с терминалом, находящимся у выездной бригады, по прямому каналу Bluetooth на сравнительно небольшом расстоянии или центром управления энергосистемой посредством GSM.

Компания АНТРАКС дополнила линейку ИКЗ для воздушных линий на 110 кВ выпуском монитора электрической сети А-Сигнал ОПФ с возможностью отслеживания однофазных замыканий на землю. Кроме этого, прибор собирает сигналы о техническом состоянии стороннего оборудования и имеет телеуправление выключателями нагрузки в каждой ячейке. Сети могут иметь любую топологию. А-Сигнал ОПФ идентифицирует двух- и трехфазные КЗ, в том числе, через землю, указывает на однофазные замыкания на землю и определяет направление на аварийный участок.

Еще пять амбициозных российских производителей ИКЗ

«Amast Power Lines»

Инжиниринговая компания Amast Power Lines приступила к выпуску современного ИКЗ — APL-ИКЗ для линий 6 - 35 кВ, имеющего специальное программное обеспечение, позволяющее производить настройку параметров индикаторов в широких пределах. Прибор отличается чувствительностью в отношении однофазных замыканий на землю (от 0,5 А), обнаруживает двухфазные и трехфазные замыкания. Эти индикаторы могут входить в масштабную систему мониторинга вместе с автоматизированными системами контроля и приборами учета электроэнергии, которые устанавливаются на опорах. Интересной особенностью Amast Power Lines является возможность прогнозирования неисправностей на основе анализа данных, собранных в течение 1 - 2 лет.

«Релематика»

Еще один известный игрок на отечественном рынке ИКЗ — компания «Релематика», производящая современный индикатор с возможностью интеграции в геоинформационные системы управления электросетями и питающиеся от солнечных панелей. Индикатор от «Релематика» выполнен в корпусе из нержавеющей стали, работает от внутреннего аккумулятора 8 лет, срабатывает от токов в диапазоне 100 - 650 А. Пороговое значение можно установить с шагом 10 А. Рабочее напряжение — 6 - 35 кВ. Для связи с пультом в приборе имеется радиопередатчик на 433 МГц, работающий на расстоянии до 25 м, а для передачи данных установлен GSM-модуль.

Конструкторское бюро «АСТРОН»

Индикатор для обнаружения коротких замыканий АСТРОН-8080 УХЛ1 разработан КБ «АСТРОН» еще в 2008 году и до сих пор присутствует на рынке. Он отличается абсолютной адаптацией к российским воздушным ЛЭП и измеряет изменение магнитного поля при скачках тока в каждой поврежденной фазе. Отличительная особенность — высокая чувствительность, от 4 А. Данные, в том числе и геолокация, передаются при помощи модуля GSM. Возможна интеграция в сети мониторинга разного уровня. Информация о срабатывании датчика отправляется в виде SMS на смартфоны операторов и центральный компьютер управления сетью. Важно, что в сообщении будут координаты места события. Аккумулятор может работать 7 лет при общем сроке службы прибора 15 лет.

«Радио-сервис»

Производитель «Радио-сервис» выпускает запатентованный комплекс «Сталкер» для поиска коротких замыканий в линиях напряжением 6 - 10 кВ с изолированной нейтралью для обнаружения однофазного замыкания на землю без кратковременного отключения фидеров. Этот индикатор не устанавливается на провод ВЛ. Для локализации КЗ к линии подключается генератор тестового сигнала. Далее оператор перемещает специальный приемник вдоль воздушной линии на расстоянии до 10 м. Высокая чувствительность и избирательность приемника позволяют определить место аварии в разветвленных сетях со значительной протяженностью максимально точно. Поиск производится без отключения потребителей, что особенно важно на месторождениях нефти и газа.

«Иннион»

Модель FLA3.1V из серии ИКЗ FLA, производимой компанией «Иннион» для работы при напряжениях 6 - 35 кВ питается от линии, а без напряжения — от встроенного аккумулятора. Индикатор следит за током нагрузки и температурой окружающей среды. В приборе применена световая и бленкерная сигнализация, параметры которой можно настроить в широких пределах. При необходимости индикатор встраивается в систему удаленного контроля с использованием существующих сетей GSM. Для этого необходимо использовать устройство сбора и передачи данных типа ЭлькоН-В, которое поставляется отдельно и устанавливается на ближайшую опору линии. Двусторонняя передача данных производится на частоте 433,75 МГц. Измеряемый ток короткого замыкания лежит в пределах от 20 до 1500 А, а при замыкании на землю — от 0,5 до 100 А.

С какого параметра следует начинать выбор ИКЗ?

Современные ИКЗ схожи по характеристикам, имеют магнитные изолированные датчики, собраны качественно и обеспечены техподдержкой. Монтаж любого датчика можно производить под напряжением. Выбор конкретной модели определяется локальными условиями, ценой и планами дальнейшего расширения системы мониторинга. Для установки индикаторов короткого замыкания в России следует учитывать, что подавляющее большинство воздушных линий электропередачи напряжением 6 - 35 кВ имеют изолированную нейтраль. По этой причине в таких линиях токи однофазного КЗ на землю ниже, чем в сетях с заземленной нейтралью. Этот критерий является наиболее простым и важным и из него следует исходить при выборе ИКЗ.

Заполните форму. Мы поможем выбрать ИКЗ и места их установки на основании вашей схемы сети, а также рассмотрим возможность тестовой эксплуатации приборов: