LXK(B)-10 нулевой последовательности Φ120×75

Вот этот самый LXK(B)-10 нулевой последовательности Φ120×75 — многие сразу лезут в каталоги за токовыми и временными характеристиками, а по факту половина проблем наладки кроется в монтаже и в том, что вокруг него нащёлкано. Сам много раз видел, как на подстанциях 6-10 кВ его ставят ?как получилось?, а потом удивляются ложным срабатываниям или, что хуже, отказу при реальном замыкании на землю. Габариты Φ120×75 кажутся простыми, но если шина нулевой последовательности прошла с перекосом или с излишним натягом — всё, чувствительность поплыла. И это не теория, это конкретные выезды на объекты, где пришлось перекладывать сборки.

Неочевидные нюансы монтажа и первые ошибки

Когда только начинал работать с такими датчиками, думал, главное — соблюсти номинальный ток и класс напряжения. Ошибался. Например, этот самый внешний диаметр 120 мм — он ведь не просто так. В старых КРУ, особенно советского образца, проём под него часто бывает или разбит, или закрашен слоями краски. Казалось бы, мелочь. Но если корпус датчика входит впритирку, а потом его ещё и стяжками или хомутами жёстко зафиксировали, возникают механические напряжения. Через полгода эксплуатации в таком ?напряжённом? состоянии может появиться едва слышный фон, а то и трещина в изоляторе. Уже сталкивался.

Вторая частая ошибка — ориентация. В документации не всегда акцентируют, но для трансформаторов тока нулевой последовательности типа LXK(B) важно, как проложен кабель управления или силовой кабель в зоне чувствительности. Видел монтаж, где параллельно в одной связке шли и силовые жилы, и цепи защиты от того же датчика. При пуске мощного двигателя рядом наводились помехи, достаточные для срабатывания защиты. Пришлось разделять трассы, что на действующей подстанции — то ещё удовольствие.

И про заземление. Казалось бы, элементарно: выводишь конец от вторичной обмотки на шинку. Но если эта шинка общая для нескольких ТТНП и ещё чего-то, а соединение сделано алюминиевым проводом по стальной поверхности — получаем гальваническую пару и плавающую точку. Лучше всего — отдельный медный провод сечением не менее 4 мм2 прямо на главную заземляющую шину щита. Мелочь, но из-за неё теряешь день на поиски причины нестабильных показаний.

Связь с продукцией ООО Сиань Суюань Электроприборы и практические кейсы

Работая с разным оборудованием, в том числе и с продукцией, которую поставляет ООО Сиань Суюань Электроприборы (сайт их — https://www.xasuyuan.ru), обратил внимание на их линейки предохранителей. Они, к слову, делают и высоковольтные предохранители для защиты трансформаторов, и низковольтные предохранители высокой отключающей способности. Так вот, на одном объекте была задача модернизировать защиту от замыканий на землю в цепи собственных нужд 0,4 кВ, где стоял как раз наш LXK(B)-10. Проблема была в селективности: при внешнем повреждении срабатывала и защита на стороне 10 кВ, и всё вырубалось.

Там как раз пригодился опыт комплексного взгляда. Потому что датчик нулевой последовательности — это только первое звено. Его сигнал идёт на реле, а уже реле должно отдавать команду на отключение через быстродействующий аппарат. И вот здесь часто встаёт вопрос о согласовании по времени. В ассортименте ООО Сиань Суюань Электроприборы есть, например, быстродействующие предохранители постоянного тока и предохранители для защиты фотоэлектрических систем SYPV — это немного иные применения, но принцип быстрого и точного отключения по току общий. Анализируя их характеристики, можно провести аналогии для выбора уставок защиты, чтобы она не ?перехлёстывала? с вышестоящей.

Конкретный случай: на ветровой электростанции (а у них в продукции есть серии для ветроэнергетических установок) использовались подобные датчики в цепях генераторного напряжения. Там сложность была в том, что форма тока при повреждении могла быть искажена из-за преобразовательной техники. Стандартный LXK(B)-10, рассчитанный на синусоидальный ток промышленной частоты, мог давать погрешность. Пришлось дополнительно ставить фильтры гармоник в цепи вторичного тока. Это к вопросу о том, что даже проверенный годами аппарат в новых условиях может вести себя неочевидно.

Проверка и наладка: где чаще всего ошибаются

Приёмосдаточные испытания. Многие проверяют только целостность обмоток и сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В. Это обязательно, но недостаточно. Обязательно нужно проводить проверку на ?баланс?. То есть пропускать первичный ток заданной величины (например, от передвижной установки ТВИ) через окно датчика и замерять ток вторичный. Причём делать это при разных положениях контрольного кабеля относительно корпуса. Почему? Потому что если кабель проложен несимметрично, он сам может создавать паразитную нулевую последовательность и влиять на показания.

Однажды на объекте после такой проверки выяснилось, что датчик с заявленным классом точности 10Р на самом деле имел погрешность около 15% при токе, близком к уставке. Причина оказалась в заводском браке: неравномерная намотка вторичной обмотки. Хорошо, что выявили до ввода в работу. Сейчас, кстати, некоторые производители, включая упомянутую компанию, уделяют больше внимания контролю на производстве, особенно для ответственных серий, типа предохранителей для защиты силовых конденсаторов, где токи могут иметь значительный высший гармонический состав.

Ещё один практический совет: всегда смотрите на температурные условия. Датчик с габаритами Φ120×75, установленный в закрытом отсеке КРУ рядом с нагревающимися шинами или резисторами, может работать при температуре +60°C и выше. А паспортные характеристики обычно даются для +20°C. Это может сдвигать точку срабатывания. В своих отчётах по наладке теперь всегда указываю реальную температуру в отсеке во время испытаний.

Интеграция в современные системы и мысли на будущее

Сейчас всё чаще идёт речь о цифровизации. Аппарат вроде LXK(B)-10 нулевой последовательности — устройство по сути аналоговое, электромагнитное. Но его сигнал поступает на микропроцессорные терминалы. И здесь возникает новый пласт задач: согласование уровней сигнала, помехозащищённость кабельных линий, настройка цифровых фильтров в самом терминале. Иногда проще и надёжнее выглядит схема, где датчик работает на старое электромеханическое реле, а уже его контакт дублируется в цифровую систему. Избыточно, но для ответственных объектов оправданно.

Если говорить о развитии, то хотелось бы видеть больше гибридных решений. Например, чтобы в корпус того же стандартного диаметра 120 мм был встроен не только трансформатор тока, но и малогабаритный преобразователь с цифровым выходом (типа аналогового интерфейса 4-20 мА или даже MODBUS). Это упростило бы монтаж и наладку. У некоторых производителей, которые, как ООО Сиань Суюань Электроприборы, развивают линейки для новых применений (вроде защиты полупроводников серий RSY и NGT), есть технологический задел для таких инноваций. Ведь защита силовых ключей IGBT тоже требует точного и быстрого измерения тока.

В конечном счёте, любой аппарат, будь то высоковольтный токоограничивающий предохранитель или наш трансформатор тока нулевой последовательности, — это не просто ?железка? из каталога. Это элемент системы, и его поведение сильно зависит от того, как его смонтировали, согласовали с соседним оборудованием и как обслуживают. Самые сложные отказы часто происходят не из-за поломки самого устройства, а из-за неучтённых связей вокруг него. Поэтому, видя в спецификации LXK(B)-10 Φ120×75, я уже автоматически думаю о сечении контрольного кабеля, о месте его прокладки, о соседних силовых цепях и о том, какая защита будет обрабатывать его сигнал. Без этого holistic-подхода можно долго искать причину нештатной работы.