Последствия обрыва шлейфа одной из фаз воздушной ЛЭП напряжением 110 кВ

Алексей Новиков; Елена Кушкова; Елена Хорошинина

doi:10.34031/ES.2026.2.05

Авторы

Новиков Алексей Викторович Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вятский государственный университет» (ВятГУ), г. Киров
Кушкова Елена Игоревна Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вятский государственный университет» (ВятГУ), г. Киров
Хорошинина Елена Николаевна Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вятский государственный университет» (ВятГУ), г. Киров

DOI:

https://doi.org/10.34031/ES.2026.2.05

Ключевые слова:

обрыв фазы, неполнофазный режим, разземление нейтрали, защита от неполнофазных режимов

Аннотация

В статье проведён детальный анализ аварийного режима, возникшего в результате обрыва шлейфа одной из фаз воздушной линии электропередачи (ЛЭП) напряжением 110 кВ. Линия питала тупиковую двухтрансформаторную подстанцию крупного промышленного предприятия, при этом нейтрали обоих трансформаторов были разземлены. Показано, что при сочетании обрыва фазы и отсутствия заземления нейтралей на стороне высшего напряжения привело к тому, что штатные токовые защиты не сработали. В результате неполнофазный режим работы оборудования сохранялся около трёх часов, что не было зафиксировано как аварийное событие. Длительное существование такого режима привело к выходу из строя части асинхронных двигателей потребителей из-за недопустимого перегрева роторов и возникновения токов обратной последовательности. Анализ телеметрических данных подтвердил постепенное снижение передаваемой мощности. Для предотвращения подобных инцидентов в будущем авторы рекомендуют устанавливать на питающих линиях специальные защиты от обрыва фазы (ЗОФ), реагирующие на токи обратной последовательности, а также внедрять аналогичные защиты для ответственных электродвигателей на базе современных микропроцессорных устройств.

Библиографические ссылки

[ГОСТ Р 7.0.5-2008]

1. Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы: по состоянию на 2026 год. – 6-е и 7-е издания. – М.: Эксмо, 2026. – 512 с.

2. Приказ Министерства энергетики Российской Федерации от 04.10.2022 № 1070 «Об утверждении Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации и о внесении изменений в приказы Минэнерго России от 13 сентября 2018 г. № 757, от 12 июля 2018 г. № 548».
URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202212060056 (дата обращения: 18.05.2026).

3. Елисеенко А.В. Опыт эксплуатации ВЛ. Проблемы и решения. Задачи для проектных организаций [Электронный ресурс] // Опоры и фундаменты для умных сетей: инновации в проектировании и строительстве: сб. докл. VIII Междунар. науч.-практ. конф. – СПб.: НИЛКЭС ЭЖБИ, 2021. – С. 7-13.
URL: https://нилкэс.рф/wp-content/uploads/2023/05/Доклад-VIII-ОФВЛ-2021-Елисеенко.pdf (дата обращения: 18.05.2026).

4. Бессолицын А.В., Кушкова Е.И., Петров Н.В. Использование неполнофазного нагрузочного режима ВЛ 110 кВ для повышения надёжности электроснабжения потребителей // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2014. – № 6. – С. 38-42.
EDN: TGMIJP (https://elibrary.ru/tgmijp).
DOI: https://doi.org/10.17213/0136-3360-2014-6-38-42.

5. Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. Релейная защита электроэнергетических систем: Уч. пос. / Под ред. А.Ф. Дьякова. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 296 с.

6. Кушкова Е. И., Шатунов С.В. Анализ поведения релейной защиты воздушной линии 110 кВ при обрыве фазы без замыкания на землю // Общество, наука, инновации (НПК-2016): Сб. ст; 2-е изд., испр. и доп. – Киров: ВГУ, 2016. – С. 2084-2088.
EDN: WWBDBP (https://elibrary.ru/wwbdbp).

7. СТО ДИВГ-046-2017. Терминалы релейной защиты синхронных и асинхронных электродвигателей 6–10 кВ. Методические указания по расчету уставок: стандарт организации / разработчик ООО «НТЦ «Механотроника». – СПб.: НТЦ «Механотроника», 2017.
URL: https://www.mtrele.ru/files/project/raschet_ustavok/sinchronnye-i-asinchronnye-dvigateli6-10kv.pdf (дата обращения: 18.05.2026).

[References, APA (7th ed.)]

1. Volnukhina, D (Ed.). (2026). Pravila ustrojstva elektroustanovok. Vse dejstvuyushchie razdely: po sostoyaniyu na 2026 god [Rules for electrical installations. All current sections: as of 2023] (6th & 7th eds.). Eksmo. [In Russian].

2. Ministry of Energy of the Russian Federation (2022, October 4). Prikaz Ministerstva e`nergetiki Rossijskoj Federacii ot 04.10.2022 № 1070 «Ob utverzhdenii Pravil texnicheskoj e`kspluatacii e`lektricheskix stancij i setej Rossijskoj Federacii i o vnesenii izmenenij v prikazy` Mine`nergo Rossii ot 13 sentyabrya 2018 g. № 757, ot 12 iyulya 2018 g. № 548 [Order of the Ministry of Energy of the Russian Federation No. 1070, dated October 4, 2022 “On the Approval of the Rules for the Technical Operation of Power Plants and Networks of the Russian Federation and on Amending Orders of the Ministry of Energy of Russia No. 757 dated September 13, 2018, and No. 548 dated July 12, 2018”]. Retrieved May 18, 2066 from http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202212060056 [In Russian]

3. Eliseenko, A. V. (2021). Opyt ekspluatacii VL. Problemy i resheniya. Zadachi dlya proektnyh organizacij [Experience in the operation of overhead power lines. Problems and solutions. Tasks for design organizations.]. In Proc. of the 8th International Sc. and Prac. Conf. “Supports and foundations for smart grids: innovations in design and construction” (pp. 7-13). NILKES EZhBI. Retrieved May 18, 2066 from https://нилкэс.рф/wp-content/uploads/2023/05/Доклад-VIII-ОФВЛ-2021-Елисеенко.pdf [In Russian]

4. Bessolicyn, A. V., Kushkova, E. I., & Petrov, N. V. (2014). Using the open-phase load mode overhead lines 110 kv to improve reliability of electricity supply. Russian electromechanics, 6, 38–42. https://doi.org/10.17213/0136-3360-2014-6-38-42 [In Russian]

5. Bass, E. I., & Doroguncev, V. G. (2002). Relejnaya zashita elektroenergeticheskih system [Relay protection of electric power systems] (A. F. Diakov ed.). Izdatel'stvo MEI. [In Russian]

6. Kushkova, E. I., & Shatunov, S. V. (2016). Analiz povedeniya relejnoj zashity vozdushnoj linii 110 kV pri obryve fazy bez zamykaniya na zemlyu [Analysis of the behavior of 110 kV overhead line relay protection during an open phase without a ground fault]. In Proc. of the International Sc. and Prac. Conf. “Obshchestvo, nauka, innovacii (NPK-2016)” (2nd ed., rev. and exp., pp. 2084–2088). VGU. [In Russian]

7. NTC "Mehanotronika". (2017). STO DIVG-046-2017. Terminaly relejnoj zashity sinhronnyh i sinhronnyh elektrodvigatelej 6–10 kV. Metodicheskie ukazaniya po raschetu ustavok: standart organizacii [Organization standard. STO DIVG-046-2017. Relay protection terminals for synchronous and asynchronous electric motors 6–10 kV. Guidelines for calculating settings]. NTC "Mehanotronika. Retrieved May 18, 2066 from https://www.mtrele.ru/files/project/raschet_ustavok/sinchronnye-i-asinchronnye-dvigateli6-10kv.pdf [In Russian]