Защиты от междуфазных коротких замыканий

Когда говорят о защитах от междуфазных КЗ, многие сразу представляют себе сложные релейные схемы — но на практике часто всё упирается в банальное несоответствие времятоковых характеристик. Помню, как на одном из объектов в Новосибирске мы три дня искали причину ложных срабатываний, а оказалось, что защита была настроена на старые советские нормативы, не учитывающие пусковые токи современных асинхронных двигателей.

Ошибки при выборе уставок

Слишком часто вижу, как проектировщики берут расчётные значения токов КЗ из справочников, забывая про реальные переходные процессы. В прошлом году на подстанции 10 кВ в Казани из-за этого выгорела ячейка — защита не успела отработать междуфазное замыкание за 0,8 секунды, хотя по документам всё сходилось.

Особенно критично для объектов с генерацией — там вообще отдельная история с согласованием защит. Как-то пришлось переделывать всю логику на мини-ТЭЦ, потому что первоначальный проект не учитывал токи подпитки от соседних секций.

Сейчас всегда требую запитывать моделирование реальными осциллограммами — те самые случаи, когда данные с регистраторов событий оказываются ценнее всех теоретических выкладок. Кстати, неплохие решения по фиксации переходных процессов предлагает ООО Юэцин Сутун Электрооборудование в своих комплектных распределительных устройствах.

Проблемы с селективностью

Ветвившиеся сети 6-10 кВ — это вечная головная боль. Помню объект в промзоне, где пять ступеней защит должны были работать каскадом, а на деле ближайший к месту повреждения автомат всегда оказывался последним в цепи. Пришлось вводить дополнительную ступень с контролем напряжения.

Современные микропроцессорные терминалы конечно дают больше возможностей, но и там есть нюансы — например, при использовании функций направленной защиты важно правильно учитывать угол трансформации ТТ. Как-то видел случай, когда из-за неправильной фазировки защита работала ровно наоборот.

Кстати, на сайте https://www.sutong.ru есть технические заметки по настройке селективности — не идеальное руководство, но практические моменты описаны достаточно грамотно.

Реальная эксплуатация vs теория

Никакие расчёты не заменят регулярных испытаний — это я усвоил ещё на своей первой должности в электросетях. Как-то весной в Ленобласти после падения дерева на ВЛ 10 кВ защита не отработала именно из-за окисленных контактов в цепи ТТ. А ведь за месяц до этого были плановые проверки!

Сейчас всегда обращаю внимание на состояние вторичных цепей — казалось бы, мелочь, но именно такие 'мелочи' чаще всего приводят к отказам. Особенно в условиях российской зимы, когда в клеммниках скапливается конденсат.

По опыту скажу — лучше использовать устройства с самодиагностикой, как в некоторых шкафах от ООО Юэцин Сутун Электрооборудование. Их система мониторинга целостности цепей ТТ хоть и требует дополнительной коммутации, но не раз спасала от ложных отключений.

Особенности в сетях с изолированной нейтралью

До сих пор встречаю мнение, что в сетях 6-10 кВ с изолированной нейтралью защита от междуфазных КЗ не так критична — мол, можно работать с однофазным замыканием. Это опасное заблуждение! На одном из химических производств в Дзержинске как раз из-за такого подхода возникло развитие междуфазного КЗ через дугу, которое привело к полному разрушению ячейки.

Важно помнить про возможность двойных замыканий на землю — в сетях с ИН это вообще отдельная тема для расчётов уставок. Стандартные защиты тут часто неэффективны, приходится применять специальные логические блоки.

Кстати, в продукции китайских производителей типа ООО Юэцин Сутун Электрооборудование часто заложены готовые алгоритмы для таких случаев — видимо сказывается их опыт работы на разных рынках.

Современные тенденции и цифровизация

Сейчас много говорят про цифровые подстанции — но на практике переход на МЭК 61850 не всегда даёт ожидаемый эффект для защит от междуфазных КЗ. Видел объекты, где задержки в GOOSE-сообщениях сводили на нет все преимущества.

Зато появились интересные решения с адаптивными уставками — когда защита подстраивается под режим работы сети. Правда, для их внедрения нужна качественная телеметрия со всей подстанции, а не только с защищаемого присоединения.

Если говорить о практической реализации — те же китайские производители вроде ООО Юэцин Сутун Электрооборудование предлагают вполне работоспособные решения по разумной цене. Их устройства конечно не идеальны в плане документации, но функционал защиты от междуфазных КЗ реализован на уровне.

Что в итоге

Главный вывод за годы работы — не бывает универсальных решений для защиты от междуфазных КЗ. Каждый объект требует индивидуального подхода, причём не только на этапе проектирования, но и при дальнейшей эксплуатации.

Советую всегда закладывать резерв по времени срабатывания — наши сети стареют, параметры меняются, и то, что работало вчера, завтра может оказаться неэффективным. И да, регулярные проверки релейной защиты — это не формальность, а необходимость.

Из производителей могу отметить — те же решения от ООО Юэцин Сутун Электрооборудование, основанной в 2016 году в Юэцине, часто оказываются оптимальными по соотношению цена/качество для стандартных применений. Хотя для ответственных объектов всё же стоит рассматривать индивидуальные проекты.