Статьи
10 Сен 2013
Сегодня мы наблюдаем достаточно активное развитие российской промышленности. При этом быстрыми темпами развиваются и компании, занимающиеся генерацией энергии, и компании, работающие в сфере энергораспределения. Такое развитие невозможно без внедрения современного высокотехнологичного и сверхнадежного оборудования. Предлагаем изучить технологии и оборудование для этих задач от компании «Сименс».
Особого внимания заслуживают решения в области распределения электроэнергии для электросетевых организаций, объектов электроснабжения городской инфраструктуры и промышленности на основе электрооборудования на напряжение 6‑20 кВ.
Для этих целей ведущими специалистами компании «Сименс» было разработано инновационное комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией (КРУЭ) типа 8DJH. Эта разработка стала закономерным развитием распределительных устройств с элегазовой изоляцией на напряжение 6‑35 кВ, производство которых было начато компанией «Сименс» более тридцати лет назад.
Первые устройства были серийно произведены и установлены на европейских распределительных и трансформаторных подстанциях в 1982 году, и многие из них до сих пор продолжают стабильно работать, так как гарантированный срок эксплуатации, без дополнительного обслуживания, составляет тридцать пять лет.
В чем же преимущества изоляции с применением элегаза или гексафторида серы (SF6) перед другими возможными типами изоляции токоведущих частей?
Здесь имеет смысл совершить небольшой экскурс в историю развития комплектных распредустройств. На заре становления мировой энергетики появились устройства с воздушной изоляцией: это были обычные рубильники с открытыми контактами, которые находились в открытой воздушной среде.
Минусом таких устройств были низкие эксплуатационные показатели, например невозможность полноценного гашения дуги, большие габариты, низкая безопасность для персонала и общая ненадежность систем. На смену им пришли масляные выключатели. Увеличились надежность и безопасность, улучшились показатели дугогашения. Но при этом требовались периодическая замена масла и регулярное техническое обслуживание. Массо-габаритные показатели также оставляли желать лучшего, плюс увеличилась взрывоопасность.
Следующими двумя вехами развития стали комплектные устройства с воздушной изоляцией и устройства с твердой изоляцией. И если первые продолжают выпускаться и в наши дни, несмотря на свою архаичность, то вторые практически не представлены на рынке мировыми брендами. В чем их минусы? Начнем, пожалуй, с устройств с твердой изоляцией.
Идея здесь состояла в том, чтобы поместить все токоведущие и коммутационные аппараты в полимерный диэлектрический компаунд. Большинство известных производителей пытались создать подобное устройство. Увы, оно получалось слишком дорогим и сложным в изготовлении. А за некоторыми преимуществами в габаритах перед устройствами с обычной воздушной изоляцией скрывалась неизученность процессов старения компаунда.
Воздушная же изоляция для КРУ хороша лишь тем, что такие устройства легко изготовить, не прибегая к сложному технологическому процессу. Но такие устройства чрезмерно громоздки, небезопасны и требуют постоянного обслуживания ввиду попадания пыли, посторонних предметов на токоведущие части, окисления и обгорания контактов.
По мнению ведущих инженеров и экспертов, самым технологичным, инновационным и безопасным решением является использование в качестве изоляции элегаза. Следует рассказать об этом газе подробнее. Гексафторид серы – неорганическое вещество, инертный газ с электрической прочностью в четыре раза выше воздуха. То есть, по сути, это один из лучших диэлектриков. Элегаз безвреден в смеси с воздухом.
По степени воздействия на организм человека относится к малоопасным веществам (4‑й класс согласно ГОСТу 12.1.007‑76). Потенциал разрушения озонового слоя (Ozone Depleting Potential) равен 0. Соответствует всем мировым нормам.
При этом компания «Сименс» обладает всеми необходимыми производственными циклами для безопасной утилизации отработавших устройств с элегазом через тридцать пять лет эксплуатации.
К преимуществам устройств с таким типом изоляции можно отнести следующее:
• SF6‑изоляция до пяти раз надежнее, чем воздушная;
• компактность конструкции;
• независимость от климатических условий;
• мягкое гашение электрической дуги;
• возможность повторного использования (замкнутый цикл – переработка и повторное использование);
• химическая инертность газа (не вызывает коррозии и не вступает в реакции);
• элегаз неядовит;
• элегаз негорюч.
Именно такая изоляция используется в КРУЭ типа 8DJH. Эти КРУЭ 8DJH применяются для распределения энергии во вторичных распределительных сетях, в том числе и в неблагоприятных окружающих условиях, например в сетях промышленных предприятий с высокой запыленностью или загазованностью технологического процесса или на подстанциях в прибрежной морской зоне с повышенной влажностью.
Область применения 8DJH охватывает номинальные напряжения до 24 кВ и номинальные токи до 630 А. Это устройства заводской готовности, с герметичным металлическим резервуаром, прошедшие типовые испытания и предназначенные для установки внутри помещений.
В ячейках силовых выключателей применяются необслуживаемые встроенные вакуумные силовые выключатели на предельное номинальное напряжение от 7,2 до 24 кВ. Конструкция выполнена на базе герметичных сварных резервуаров из нержавеющей стали с вваренными проходными изоляторами для электрических соединений и механических узлов. Эти не зависящие от климатических условий устройства не требуют технического обслуживания в течение всего срока эксплуатации.
При этом ни при монтаже и эксплуатации, ни при возможном расширении не проводится никаких работ с элегазом. При заказе существует возможность установить многочисленное специальное оснащение или комплектующие.
Концепция модульной конструкции распределительного устройства позволяет наряду со стандартными блоками ячеек создавать блоки РУ свободной конфигурации. До четырех функциональных модулей можно объединить в один моноблок ячеек в любой их последовательности. Надо отметить, что допускается произвольное соединение отдельных модульных и моноблочных ячеек.
Устройства являются сверхбезопасными для персонала. Обеспечена безопасность прикосновения благодаря заключению находящихся под напряжением деталей в металлический корпус, при этом доступ к высоковольтным предохранителям и концевым кабельным муфтам возможен только при заземленных отходящих линиях. Эксплуатация возможна только при закрытом кабельном отсеке.
Немаловажно, что присутствует система логических блокировок. Немало внимания уделено функциональности и эксплуатационной надежности. Герметично закрытая оболочка (резервуар) для первичных цепей защищает ее от таких воздействий окружающей среды, как пыль, влажность и мелкие животные. Обеспеченная газовая герметичность на весь срок службы исключает коррозию токопроводящих частей и выключателей внутри резервуара.
Снаружи резервуара, через отверстия управления на панели управления КРУЭ, имеется доступ к приводам выключателей. Обеспечена жесткая механическая индикация положения выключателей, которая регламентируется пунктом 4.2.21 Правил устройства электроустановок, гласящим: «Видимый разрыв может отсутствовать в комплектных распределительных устройствах заводского изготовления (в том числе с заполнением элегазом – КРУЭ) с выкатными элементами и / или при наличии надежного механического указателя гарантированного положения контактов». Таким образом, не требуется дополнительных смотровых окон, которые снижают герметичность резервуара и надежность КРУЭ в целом.
На базе устройств 8DJH «Сименс» может осуществлять коммерческий и технический учет с использованием ячеек с коммутационными аппаратами, без установки дополнительных измерительных ячеек. Измерительные трансформаторы напряжения устанавливаются на сборные шины либо на кабельный ввод, а измерительные трансформаторы тока – на кабели либо на проходные изоляторы.
Таким образом, на базе вводной ячейки шириной всего полметра организуется коммерческий учет по «высокой» стороне, что в настоящее время является требованием большинства сетевых компаний. Все типы применямых измерительных трансформаторов внесены в Реестр типов средств измерения РФ. Также, в отличие от устройств многих других производителей, в КРУЭ «Сименс» имеются стандартно устанавливаемые низковольтные отсеки для вторичных цепей.
С учетом пожеланий заказчика их можно укомплектовать широким спектром приборов начиная от простых релейных защит до сложных микропроцессорных терминалов, а также устройствами учета электроэнергии и т. п. КРУЭ 8DJH уже на протяжении нескольких лет поставляется в сетевые компании по всей России и, в частности, на сетевые предприятия Южного федерального округа.
Крупные сетевые организации Юга установили на своих подстанциях КРУЭ производства «Сименс» и успешно их эксплуатируют. Партнеры ООО «Сименс» в ЮФО, в том числе компания ООО «Смарт Энерго», содержат постоянно пополняемый склад ячеек, благодаря чему всегда возможна оперативная поставка устройств на объекты.
Источник: Энергетика и промышленность России
Начало активности (дата): 10.09.2013 02:25:32
