Энергетика

«Электрические сети России-2010»

Эта выставка, как и предыдущая, продемонстрировала бурление научной мысли в институтах, инженерных и научно-производственных центрах и достаточно быструю ее трансформацию в передовые технологии, готовые к промышленному тиражированию. Мы опять-таки приведем лишь несколько характерных примеров.


AББ: ОТ ОБЪЕДИНЕННЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
ДО ВТОРИЧНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ


Всемирно известная компания AББ экспонировала на выставке семейство программных продуктов Relion для защиты, управления, измерения и контроля энергосистем.

Интеллектуальные электронные устройства (ИЭУ) 670-й серии оптимизированы для применения в передаче электроэнергии. Они имеют заданную конфигурацию и создаются в соответствии с требованиями заказчика, а поставляются после проведения типовых испытаний с используемыми по умолчанию уставками, что упрощает оформление заказа, инжиниринг и ввод ИЭУ в эксплуатацию. Одно ИЭУ способно контролировать сразу несколько объектов и снабжено встроенными функциями, предназначенными для применения в передаче электроэнергии, например, продольной компенсацией. Имеется возможность однофазного или трехфазного отключения, регулирования напряжения до восьми трансформаторов. ИЭУ 650-й серии предназначены для применения в распределительных сетях высокого напряжения. Они обеспечивают стандартные готовые решения для защиты линий и трансформаторов, а также используются для управления присоединениями.

ИЭУ 630-й серии применяются в распределительных сетях и промышленности. Они обладают гибкими функциональными возможностями и легко адаптируются к различным требованиям заказчика в области управления и защиты фидеров, питающих трансформаторов и двигателей. ИЭУ 615-й серии предлагают стандартные, но все же разнообразные конфигурации для защиты подстанций и систем электроснабжения промышленных предприятий. ИЭУ 610-й серии обеспечивают защиту и контроль энергосистем среднего напряжения больших промышленных предприятий, таких, как целлюлозно-бумажные, нефтеперерабатывающие и нефтехимические, металлургические и другие. ИЭУ 605-й серии являются базовыми устройствами для обеспечения необходимых защит в сетях среднего напряжения.


СИСТЕМЫ СБОРА И ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ, «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
(Чебоксары)


В беседе с обозревателем журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» директор по основному производству, маркетингу и продажам Елена Романова констатировала, что измерительные приборы на строившихся в 60—70-е годы энергетических объектах давно отслужили свой срок. А на некоторых подстанциях до сих пор эксплуатируются образцы 50-х годов! В то время как обычный срок службы стрелочных приборов составляет не более 10—12 лет. Поэтому в настоящее время достаточно остро стоит проблема замены аналоговых средств измерений, актуален вопрос перехода на цифровые средства измерения. Тем более что существующая ситуация во многих случаях становилась причиной аварий — дежурный персонал смотрит на показания давно устаревших приборов и не знает, верить им или нет, и потому далеко не всегда адекватно реагирует на начало развития аварии. На старых стрелочных приборах, к примеру, невозможно определить, есть ли хоть какая-то, пусть небольшая нагрузка в цепи или ее вообще нет, потому что аналоговые средства измерения в начале шкалы имеют так называемую зону нечувствительности стрелки.

В целях повышения технического уровня действующих объектов «Электроприбор» предлагает следующее прогрессивное решение — устанавливать многофункциональное цифровое устройство на каждое присоединение, и уже к нему подключать модули индикации. Преимущества данного подхода очевидны: во-первых, повышается точность измерений, во-вторых, возможности модулей индикации позволяют настроить их на любые способы отображения информации — в виде стрелочного прибора, барографа, прибора с цифровой индикацией, графиков по желанию дежурного персонала.

Кроме этого, многофункциональный прибор в комплексе с модулями индикации позволяет снизить затраты на обслуживание приборов. Процедуре поверки подвергается лишь сам прибор, модули индикации средствами измерения не являются, это дает возможность резко сократить затраты на поддержание обменного фонда.

Е. Романова сообщила, что «Электроприбор» имеет полувековую историю, география поставок — от Калининграда до Дальнего Востока, а также страны СНГ. Сегодня завод имеет возможность удовлетворять запросы потребителей на традиционные стрелочные приборы, а острую конкуренцию испытывает только со стороны других производителей цифровых средств измерения. К сожалению, на рынок выходят и китайские производители, чью дешевую, некачественную продукцию пытаются продвигать недобросовестные российские дельцы. Этому содействуют, может быть, и бескорыстно, наши органы сертификации, которые, например, выдают сертификаты соответствия без указания частотного диапазона измеряемого тока и возможных отклонений от идеальной синусоиды. Сейчас «Электроприбор», в рамках защиты своего и других отечественных производителей цифровых приборов, пытается отменить сертификат, выданный около года назад одной контролирующей организацией на китайский прибор, в котором точность измерений завышена в 100 раз!

Сегодня энергетики нашей страны реализуют масштабные проекты по модернизации средств измерения — программы, направленные на повышение технического уровня. В технической политике многих энергопредприятий прописаны требования к универсальности и многофункциональности средств измерений. «Электроприбор» полностью разделяет это мнение и старается соответствовать всем перечисленным требованиям, принимая участие в реализации данных проектов.


МОБИЛЬНЫЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ
ПРОМЫШЛЕННОЙ АССОЦИАЦИИ «МЕГА ИНЖИНИРИНГ» (Москва)


В беседе с обозревателем журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» руководитель направления «Мобильные электротехнические комплексы» Андрей Королев сообщил, что сейчас в России большое распространение получили кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (в Европе они используются уже около 30 лет), которые имеют определенные преимущества перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией по пропускной способности, однако одновременно возникли сложности с правилами их монтажа и высоковольтных испытаний. Так, к первым неприменимы прежние стандартные испытания повышенным напряжением постоянного тока, что может повредить изоляцию, поэтому их приходится диагностировать другими методами.

К сожалению, соответствующих приборов российского производства для испытаний кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ-изоляцией) не существует. Поэтому «Мега Инжиниринг» при комплектации своих диагностических комплексов сейчас применяет приборы австрийской фирмы BAUR. Основываясь на европейские стандарты испытаний для кабелей с СПЭ-изоляцией, испытательные системы продуцируют повышенное напряжение переменного тока сверхнизкой частоты (0,01—0,1 Гц) симметричной формы, используя цифровую технологию truesinus. Так же VLF (Very Low Frequency) система позволяет проводить неразрушающую диагностику кабельных линий, измеряя тангенс угла диэлектрических потерь и частичные разряды с локализацией поврежденных участков.

А. Королев пояснил, что кабели, подлежащие тестированию в полевых условиях, конечно же, прошли заводские испытания переменным током в 50 Гц, однако после прокладки их в траншею и монтажа соединительных и концевых муфт для проверки качества монтажа необходимы повторные приемосдаточные испытания. Зачастую требования прокладки и монтажа нарушаются, поэтому необходимо дополнительно проводить диагностику кабелей и муфт в полевых условиях. «Мега Инжиниринг» как раз и выпускает мобильные диагностические комплексы с полным оснащением для проведения этих работ на своей производственной базе, расположенной в Сергиевом Посаде.

Конечно же, оборудование лаборатории способно испытывать и кабели с бумажно-пропитанной изоляцией. Это, по словам А. Королева, давно пройденный этап — всем известно, как испытывать и выявлять повреждения изоляции. Одним из недостатков кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией является его пропитка, которая с течением времени и под влиянием других факторов подсыхает и теряет свои изоляционные свойства. Поэтому такие кабельные линии необходимо периодически диагностировать неразрушающим методом, так же как и кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, для выявления зародившихся повреждений, так как применение в контроле повышенного напряжения негативно сказывается на изоляции кабельных линий.

«Мега Инжиниринг» использует также портативные системы фирмы BAUR — PD-Portable и Syscompact для поиска мест частичного разряда и повреждения кабелей, кабельных муфт или кабельных концевых разделок. До сих пор применяется прожигающая методика мест повреждения, в результате чего есть большая вероятность ослабить изоляцию в других местах кабельной линии, что впоследствии приведет к новым повреждениям. Фирма BAUR, идя навстречу запросам потребителей-«традиционалистов», выпускает и такие установки, которыми могут комплектоваться передвижные диагностические комплексы и которые прожигают дефектные места изоляции большим током.

Фирма «Мега Инжиниринг» производит свои диагностические комплексы на любых шасси по требованию заказчика — на ГАЗ-27057 «Газель», ГАЗ-27052 «Соболь», на шасси различных моделей микроавтобусов Ford Transit, Volkswagen и Mercedes, на автомобилях повышенной проходимости КАМАЗ, МАЗ, Урал, ГАЗ-3308, Scania, Iveco и т.д. Сами же комплексы подразделяются следующим образом: «Мега-1» — диагностика силовых трансформаторов; «Мега-2» — испытание и поиск мест повреждения кабельных линий; «Мега-3» — диагностика выключателей и аккумуляторных батарей; «Мега-4» — диагностика любого электрооборудования и кабельных линий; «Мега-5» — диагностика релейной защиты и автоматики; «Мега-6» — поверка трансформаторов тока и напряжения.


КАБЕЛЬНЫЕ МУФТЫ КОМПАНИИ «ТРАНСЭНЕРГО»
(Дмитровский р-н Московской обл.)


Как известно, при прокладке кабелей их периодически приходится сращивать муфтами, поскольку первые имеют не бесконечную длину, ограничиваемую, например, числом витков на катушке или расстоянием между кабельными колодцами. Ведущий специалист Трансэнерго Константин Веретенов отметил, что компания присутствует на российском рынке более 15 лет, основная ее продукция — кабельные муфты, производимые на заводе в пос. Некрасовский Дмитровского района. Они рассчитаны на напряжение до 30 кВ и уже заняли до 90% заказов в Московской объединенной электросетевой компании (МОЭСК), заметно потеснив международную Tyco Electronics.

К. Веретенов объясняет такой успех тем, что отечественная продукция гораздо лучше адаптирована к суровым российским условиям. В Москве это большие токи короткого замыкания из-за сильной разветвленности сетей и мощных потребителей, кроме того, Россия отличается сильными морозами, а теперь еще и небывало сильной жарой. Импортные муфты, да и отечественные с бумажной изоляцией тоже, зачастую в этих условиях отказывают. Современная кабельная муфта содержит целый набор тщательно подобранных полимерных материалов и герметиков, которые и должны выдерживать экстремальные минусовые и плюсовые температуры, надежно работая не только под электрическим напряжением и некоторыми механическими деформациями в замерзающих и оттаивающих грунтах, но зачастую и просто в воде.

Тем не менее муфты Трансэнерго, выпускаемые под брендами «Прогресс» и «Арматурофф», оказываются значительно дешевле (в 2—3 раза) продукции Tyco Electronics, в том числе и за счет использования недорогих отечественных металлических деталей. Кроме МОЭСК эти муфты, которые выдерживают определенные изгибы и вытягивания, пользуются спросом в Сибири, Якутии, где, как известно, вечная мерзлота лишь на короткое время оттаивает летом и вызывает сильные подвижки грунта.

Сейчас вместо кабелей с бумажной изоляцией, пропитанной обычно особыми сортами минерального масла с добавлением канифоли, получают распространение кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена. Трансэнерго выпускает набор муфт, позволяющих соединять любые кабели — старые со старыми, старые с новыми и новые с новыми.


КОМПЛЕКТНЫЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО
ТОКА РЩПТ КОМПАНИИ ЭНЭЛТ.КОМ (Москва)


По словам коммерческого директора компании Дмитрия Певнева, они предлагают энергетикам системы оперативного постоянного тока (СОПТ). Для подстанций напряжением 35 кВ (а иногда и 110 кВ) данная система не должна обладать такой мощностью, как для подстанций более высокого класса напряжения. Поэтому для подстанций 35 кВ компанией ЭНЭЛТ.КОМ предлагаются комплектные системы: щиты постоянного тока (РЩПТ). В стандартном исполнении РЩПТ включает в себя шкаф с двумя зарядно-выпрямительными устройствами, работающими параллельно, панели распределения нагрузки постоянного тока, а также шкаф с аккумуляторной батареей.

Меня заинтересовали прежде всего аккумуляторы, хотя и остальное оборудование вполне современное — производства фирм Schneider Electric, ABB, OEZ, Legrand, Weidmueller. Д. Певнев сообщил, что они комплектуют РЩПТ герметизированными аккумуляторными батареями, технология изготовления которых позволяет эксплуатировать их совместно с электротехническим оборудованием, а не в специализированном аккумуляторном помещении. Емкости аккумуляторов при этом требуются невысокие — 50—150 А•ч. Следовательно, можно применять 12-вольтовые аккумуляторные моно-блоки и устанавливать всю батарею напряжением 220 В в один шкаф.

Помимо традиционного применения РЩПТ данные устройства без аккумуляторной батареи можно использовать как систему питания цепей оперативной блокировки.

Если говорить о подстанциях класса напряжения 110 кВ и выше, то в системе оперативного постоянного тока компания ЭНЭЛТ.КОМ традиционно применяет малообслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы германской фирмы BAE. Они собираются из блоков напряжением 2—12 В и емкостью 38—960 А•ч. Конструкция доведена до совершенства: за 20 лет службы при 1200 циклах «разряд-заряд» электроды претерпевают изменение своей формы (например, из-за роста полюса), однако это не влечет за собой нарушение целостности аккумулятора. Обслуживание сводится лишь к тому, что раз в 5 лет необходимо доливать небольшие объемы воды.

Однако та же фирма BAE выпускает и необслуживаемые, герметизированные аккумуляторы, в которых серная кислота посредством пирогенной кремниевой кислоты увязана в гель, их емкость доходит до 3570 А•ч, а число циклов «разряд-заряд» — до 1500. Они не нуждаются в каком-либо уходе, поскольку не требуют периодического долива воды по сравнению с «классическими» аккумуляторами. Не нужно контролировать плотность и уровень электролита и т.п. Срок службы тоже не менее 20 лет, но необслуживаемые аккумуляторы стоят существенно дороже.

Энергетики до сих пор, утверждает Д. Певнев, отдают предпочтение классическим аккумуляторам с жидким электролитом — более надежным и долговечным, несмотря на некоторые хлопоты с ними в процессе эксплуатации. Однако на подстанциях 35 и 110 кВ в последнее время все чаще стали использовать герметизированные аккумуляторы, поскольку они более компактны и их можно разместить в шкафу в несколько ярусов. К сожалению, отечественные производители аккумуляторов пока не могут достичь того же качества, как германская фирма BAE, а если и приближаются к нему, то и цена соответственно стремится к немецкой. Поэтому энергетики (Ленэнерго, Волжская ТГК) и промышленники (комплекс нефтеперерабатывающих заводов ОАО «ТАНЕКО» в Нижнекамске) предпочитают импортные аккумуляторы. Емкость российского рынка подобной продукции составляет десятки миллионов долларов в год.


ВАКУУМНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ФИРМЫ «АСТЕР ЭЛЕКТРО»
(Новосибирск)


В беседе с обозревателем журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» руководитель отдела продаж фирмы Сергей Томилов рассказал, что представленные на выставке вакуумные выключатели напряжением 10 кВ разработаны собственными конструкторскими силами, правда, вакуумная дугогасительная камера была сконструирована во Всероссийском электротехническом институте (Москва). Эти выключатели комплектуются электромагнитным приводом с минимальным количеством деталей, без шарнирных соединений и дополнительных узлов трения и магнитной защелкой из редкоземельного сплава NdFeB, который отличается повышенной удерживающей силой и стабильностью характеристик. Приводы (как и магнитные защелки) установлены на каждой из трех фаз и соединены между собой валом синхронизации.

Прежняя конструкция вакуумного выключателя была рассчитана на ток короткого замыкания до 20 кА, весила 44 кг и имела габариты 580х213х495 мм. Она позволяла в течение 30 лет не менее 70 раз отключать токи короткого замыкания. Новинка, также экспонировавшаяся на выставке, имеет уменьшенные габариты — 440х210х440 мм и весит всего 22 кг, рассчитана на ток короткого замыкания до 12,5 кА. Она позволяет за 30 лет не менее 50 раз отключать токи короткого замыкания.

По словам С. Томилова, шины и соединения выключателей (в т.ч. главные контакты) имеют такую развитую поверхность контакта, что при пропускании номинального тока в 1 кА они заметно не нагреваются, поэтому не требуются радиаторы охлаждения, которые приходится устанавливать другим производителям. Электромагнитный привод срабатывает при коротком замыкании всего за 0,03 с. По сравнению с «обычными» элегазовыми выключателями вакуумная конструкция дугогасительной камеры обладает рядом преимуществ: если эле-газ требуется надежно удерживать под давлением, то обеспечить вакуум гораздо проще. При низких температурах окружающей среды элегаз необходимо к тому же подогревать, чтобы он не потерял свои исходные характеристики.

Правда, элегазовые выключатели еще занимают прочные позиции на напряжении 110 кВ, вакуумные же конструкции начинают теснить их на напряжении 35 кВ. Здесь основные трудности заключаются в необходимости обеспечить прочность корпуса дугогасительной камеры, которая изготовлена из поликарбоната под большие габариты для более высоких напряжений. Требуется разработать и соответствующие надежные электромагнитный привод и главные контакты. В общем, ученым ВЭИ есть над чем еще поработать.


ЦЕНТР МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
СИСТЕМ ВНИИ РЕЛЕСТРОЕНИЯ (Чебоксары)


Это предприятие находится в составе холдинга АБС Электро (Москва), которое включает в себя 17 региональных подразделений в России и Сербии. На выставке «Электрические сети России-2010» ВНИИР продемонстрировал возможности запущенного в начале 2010 г. Центра моделирования электроэнергетических систем.

Назначение Центра — выполнение научно-исследовательских работ и оказание услуг по следующим направлениям: оптимизация режимов работы энергосистем, технологии энергосбережения; анализ аварийных режимов электроэнергетических объектов, разработка рекомендаций по предотвращению аварий; аттестация и оптимальный выбор оборудования РЗА; целевая подготовка кадров электроэнергетических предприятий, продвижение научных знаний в электроэнергетику.

Среди задач Центра — выработка рекомендаций по совершенствованию структуры и режимов электрических сетей, исследование статической и динамической устойчивости, проверка оборудования релейной защиты и автоматики на цифровых моделях реального времени и др. Центр обладает самыми современными программно-техническими ресурсами, позволяющими оперативно и качественно решать поставленные задачи: PSS™E (фирмы Power Technologies Inc.); PSCAD/EMTDC (фирмы Manitoba HVDC Research Centre, Канада); RTDS (фирмы RTDS Technologies Inc., Канада). Последний — это уникальный программно-технический комплекс для моделирования работы энергосистемы в режиме реального времени с физически подключенным оборудованием.

Также в рамках Центра моделирования разрабатывается специальное программное обеспечение для служб релейной защиты и автоматики, режимной автоматики электроэнергетических предприятий — по техническим заданиям заказчика, с использованием для отладки и тестирования имеющихся программно-технических ресурсов. В настоящее время Центр завершает разработку программного обеспечения по автоматическому формированию графика частотной разгрузки (АЧР) для МОЭСК.

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно