Methodology for Prioritizing the Shifting of 6-10 kV Networks in a Megalopolis to Resistive Grounding
DOI:
https://doi.org/10.24160/0013-5380-2026-8-6-16Keywords:
distribution networks, resistive neutral grounding, single-phase ground fault, prioritization, arc suppression coil, insulated neutral, capacitive current, cable linesAbstract
The article substantiates the need to develop and implement a methodology for determining the sequence of transferring the 6-10 kV distribution electric networks in a modern megalopolis to a low-ohmic resistive neutral grounding mode. This mode is one of the most effective ways to clear single-phase ground fault currents and reduce switching overvoltages, which helps improve the distribution network reliability and reduce the risk of serious accidents. Given the extensive nature of the megalopolis electrical networks, the huge number of supply centers and distribution points, as well as limited financial and technical resources, it is hardly possible to shift all facilities at the same time. Therefore, it is proposed to rank the facilities according to the priority of shifting the 6-10 kV distribution networks of a megalopolis to low-ohmic resistive neutral grounding. To do this, it is proposed to introduce a quantitative measure of priority – an integrated priority indicator based on a group of single detailed criteria that take into account reliability, the possibility of implementing neutral resistive grounding, the level of capacitive currents, a feasibility study, plans for new construction and upgrading of the network, as well as the availability of cables with XLPE insulation. The methodology makes it possible to rank the sequence of shifting the 6-10 kV distribution network substations to resistive neutral grounding mode according to the integrated priority indicator value.
References
1. Гвоздев Д.Б. и др. Опыт реализации низкоомного резистивного заземления нейтрали в сети 6 кВ мегаполиса. – Электричество, 2025, № 7, с. 17–29.
2. Методические указания по применению в ПАО «Россети Московский регион» основных технических решений по эксплуатации, реконструкции и новому строительству электросетевых объектов. Издание № 6.
3. СТО 34.01-3.2-021-2026. Резисторы и устройства резистивного заземления нейтрали для сетей 6–35 кВ. Общие технические требования. ПАО «Россети», 2026, 49 с.
4. Куликова Н.А., Титаренко О.Н., Тяпкина В.А. Резистивное заземление нейтрали – способ повышения надежности работы электрических сетей 6–35 кВ. – Энергетические установки и технологии, 2018, т. 4, № 2, с. 32–38.
5. Гусев Ю.П. и др. Продление срока службы кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена в электрических сетях среднего напряжения с помощью резистивного заземления нейтрали ПАО "МОЭСК". – Электроэнергия. Передача и распределение, 2018, № 4 (49), с. 82–85.
6. Бакиров А.Р. и др. Опыт применения резистивного заземления нейтрали в сетях 6-10 кВ горнорудной промышленности. – Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2011, № S4, с. 328–334.
7. Костров М.Ф., Соловьев И.И., Федосеев А.М. Основы техники релейной защиты. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1944, 436 с.
8. Афанасенко А.С., Кудряшев Г.С. Режим заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ и селективность релейной защиты от однофазных замыканий на землю. – Инфраструктурные отрасли экономики: проблемы и перспективы развития, 2014, № 5, с. 50–56.
9. Долгопол Т.Л., Митрофанова Е.А. Сравнение режимов работы нейтрали сетей среднего класса напряжения. – Энергетика и энергосбережение: теория и практика, 2018, с. 219.1–219.4.
10. Ильиных М.В., Телегин А.В. Российские и мировые стандарты по организации режима заземления нейтрали распределительных сетей и защите от дуговых перенапряжений. – Промышленная энергетика, 2023, № 11, с. 12–20.
11. Рыжкова Е.Н., Фомин М.А., Жармагамбетова М.С. О критериях выбора режима резистивного заземления нейтрали в сетях 6–35 кВ. – Промышленная энергетика, 2013, № 11, с. 23–30.
12. Катасонов С.М., Чиндяскин В.И., Кажаев В.Ф. Ограничение перенапряжений в сетях 6-35 кВ с помощью резистивного заземления нейтрали. – Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2008, № 2 (18), с. 97–100.
13. Владимиров Л.В., Иванов Г.В., Кислицин Е.Ю. Влияние переходного сопротивления при однофазном замыкании на землю в сети с резистивным заземлением нейтрали. – Вестник кибернетики, 2022, № 1 (45), с. 16–22.
14. Целебровский Ю.В. Области применения различных систем заземления нейтрали. – Новости электротехники, 2004, № 5(29), с. 28–31.
15. Назарычев А.Н., Новомлинский Э.В., Андреев Д.А. Оценка технического состояния электрооборудования на основе расчетов интегральных показателей. – Материалы Международного научного семинара им. Ю.Н. Руденко «Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики», 2016, вып. 67, с. 171–179.
16. Kim S.Y. et al. Optimal preventive maintenance: Balancing reliability and costs in the electricity market. – Energy Policy, 2024, vol. 194, DOI: 10.1016/j.enpol.2024.114316.
17. Andreesen G. et al. Cost-Efficient Improvement of Power System's Reliability within Limited Funds. – IEEE 65th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University, 2024, DOI: 10.1109/RTUCON62997.2024. 10830808.
18. Назарычев А.Н., Сулыненков И.Н. Оценка надежности выключателей в схемах распределительных устройств с различной топологией. – Электричество, 2022, № 2, с. 38–46.
19. Глазунов К.Г., Гусев О.Ю., Гусев Ю.П. Переход однофазного замыкания в кабельных линиях напряжением 20 кВ в междуфазное короткое замыкание. – Энергоэксперт, 2025, № 2 (94), с. 26–28.
20. Антонов А.А., Гусев Ю.П. Электродуговые процессы при однофазных замыканиях в пофазно-экранированных кабелях. – Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013, № 5, с. 325–344.
21. Юнусов И.Р. и др. Анализ режимов заземления нейтрали в электрических сетях с точки зрения обеспечения безопасности оборудования и персонала. – Техника и технология современных производств, 2025, с. 360–363.
22. Матвеев Д.А., Хренов С.И. Эффективность управляемых дугогасящих реакторов в электрических сетях 6-35 кВ: теоретические аспекты. – Электричество, 2015, № 1, с. 34–39.
23. Миронов И.А. Проблемы выбора режимов заземления нейтрали в сетях 6–35 кВ. – Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность, 2006, № 5, с. 32–36.
24. Короткевич М.А., Железко В.М. Технико-экономическое обоснование целесообразности перевода электрической сети напряжением 6-10 кВ с режима изолированной или компенсированной нейтрали на режим её заземления через резистор. – Вестник Гомельского государственного технического университета им. П.О. Сухого, 2006, № 4 (27), с. 78–83.
25. Вайнштейн Р.А., Коломиец Н.В., Шестакова В.В. Режимы заземления нейтрали в электрических системах. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010, 108 с.
26. Садохина М.А. и др. Преимущества и недостатки электрических сетей 20 кВ. – Электроэнергетика глазами молодежи, 2016, т. 1, с. 206–209.
27. Спиридонов С.Б., Булатова И.Г., Постников В.М. Анализ подходов к выбору весовых коэффициентов критериев методом парного сравнения критериев. – Интернет-журнал Науковедение, 2017, т. 9, № 6, с. 13.
#
1. Gvozdev D.B. et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2025, No. 7, pp. 17–29.
2. Metodicheskie ukazaniya po primeneniyu v PAO «Rosseti Moskovskiy region» osnovnyh tehnicheskih resheniy po ekspluatatsii, rekonstruktsii i novomu stroitel’stvu elektrosetevyh ob’‘ektov. Izdanie No. 6 (Guidelines for the Application of Basic Technical Solutions for the Operation, Reconstruction and New Construction of Electric Grid Facilities in PJSC ROSSETI Moscow Region. Edition No. 6).
3. STO 34.01-3.2-021-2026. Rezistory i ustroystva rezistivnogo zazemleniya neytrali dlya setey 6–35 kV. Obshchie tehnicheskie trebovaniya. PAO «Rosseti» (Resistors and devices for resistive grounding of neutral conductors for 6–35 kV networks. General technical requirements. PJSC ROSSETI), 2026, 49 p.
4. Kulikova N.A., Titarenko O.N., Tyapkina V.A. Energeticheskie ustanovki i tehnologii – in Russ. (Energy Installations and Technologies), 2018, vol. 4, No. 2, pp. 32–38.
5. Gusev Yu.P. et al. Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie – in Russ. (Electricity. Transmission and Distribution), 2018, No. 4 (49), pp. 82–85.
6. Bakirov A.R. et al. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten’ (nauchno-tehnicheskiy zhurnal) – in Russ. (Mining Infor-mation and Analytical Bulletin (Scientific and Technical Journal)), 2011, No. S4, pp. 328–334.
7. Kostrov M.F., Solov’ev I.I., Fedoseev A.M. Osnovy tehniki releynoy zashchity (Fundamentals of Relay Protection Technology). M.-L.: Gosenergoizdat, 1944, 436 p.
8. Afanasenko A.S., Kudryashev G.S. Infrastrukturnye otrasli ekonomiki: problemy i perspektivy razvitiya – in Russ. (Infrastructural Sectors of the Economy: Problems and Prospects of Development), 2014, No. 5, pp. 50–56.
9. Dolgopol T.L., Mitrofanova E.A. Energetika i energosbe-rezhenie: teoriya i praktika – in Russ. (Energy and Energy Conservation: Theory and Practice), 2018, pp. 219.1–219.4.
10. Il’inyh M.V., Telegin A.V. Promyshlennaya energetika – in Russ. (Industrial Power Engineering), 2023, No. 11, pp. 12–20.
11. Ryzhkova E.N., Fomin M.A., Zharmagambetova M.S. Promyshlennaya energetika – in Russ. (Industrial Power Engineering), 2013, No. 11, pp. 23–30.
12. Katasonov S.M., Chindyaskin V.I., Kazhaev V.F. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta – in Russ. (Proceedings of the Orenburg State Agrarian University), 2008, No. 2 (18), pp. 97–100.
13. Vladimirov L.V., Ivanov G.V., Kislitsin E.Yu. Vestnik kibernetiki – in Russ. (Bulletin of Cybernetics), 2022, No. 1 (45), pp. 16–22.
14. Tselebrovskiy Yu. V. Novosti elektrotehniki – in Russ. (Electrical Engineering News), 2004, No. 5(29), pp. 28–31.
15. Nazarychev A.N., Novomlinskiy E.V., Andreev D.A. Materialy Mezhdunarodnogo nauchnogo seminara im. Yu.N. Rudenko «Metodicheskie voprosy issledovaniya nadezhnosti bol’shih sistem energetiki» – in Russ. (Materials of the International Scientific Seminar Named After Y.N. Rudenko "Methodological Issues of Reliability Research of Large Energy Systems"), 2016, iss. 67, pp. 171–179.
16. Kim S.Y. et al. Optimal preventive maintenance: Balancing reliability and costs in the electricity market. – Energy Policy, 2024, vol. 194, DOI: 10.1016/j.enpol.2024.114316.
17. Andreesen G. et al. Cost-Efficient Improvement of Po-wer System's Reliability within Limited Funds. – IEEE 65th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University, 2024, DOI: 10.1109/RTUCON 62997.2024.10830808.
18. Nazarychev A.N., Sulynenkov I.N. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2022, No. 2, pp. 38–46.
19. Glazunov K.G., Gusev O.Yu., Gusev Yu.P. Energoekspert – in Russ. (Energoekspert), 2025, No. 2 (94), pp. 26–28.
20. Antonov A.A., Gusev Yu.P. Nauka i obrazovanie: nauchnoe izdanie MGTU im. N.E. Baumana – in Russ. (Science and Education: Scientific Publication of the Bauman Moscow State Technical Univer-sity), 2013, No. 5, pp. 325–344.
21. Yunusov I.R. et al. Tehnika i tehnologiya sovremennyh proizvodstv – in Russ. (Machinery and Technology of Modern Production), 2025, pp. 360–363.
22. Matveev D.A., Hrenov S.I. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2015, No. 1, pp. 34–39.
23. Mironov I.A. Elektro. Elektrotehnika, elektroenergetika, elektrotehnicheskaya promyshlennost’ – in Russ. (Electro. Electrical Engineering, Electric Power Industry, Electrical Industry), 2006, No. 5, pp. 32–36.
24. Korotkevich M.A., Zhelezko V.M. Vestnik Gomel’skogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta im. P.O. Suhogo – in Russ. (Bulletin of Gomel State Technical University named after P.O. Sukhoi), 2006, No. 4 (27), pp. 78–83.
25. Vaynshteyn R.A., Kolomiets N.V., Shestakova V.V. Rezhimy zazemleniya neytrali v elektricheskih sistemah (Neutral Grounding Modes in Electrical Systems). Tomsk: Izd-vo Tomskogo politehnicheskogo universiteta, 2010, 108 p.
26. Sadohina M.A. et al. Elektroenergetika glazami molodezhi – in Russ. (Electric Power Industry through the Eyes of Youth), 2016, vol. 1, pp. 206–209.
27. Spiridonov S.B., Bulatova I.G., Postnikov V.M. Internet-zhurnal Naukovedenie – in Russ. (Online Journal of Science Studies), 2017, vol. 9, No. 6, pp. 13
