Энергетика

Линия защиты

В рамках заседания под руководством заместителя технического директора по распределительным сетям ОАО «МОЭСК» Юрия Непомнящего и при участии начальника Департамента  технического развития и регулирования Холдинга МРСК Дмитрия Медведева состоялась секция  НТС «Распределительные электрические сети 0,4—20 кВ».

Отличительной чертой заседания в Петербурге было то, что в нем участвовали не представители высшего руководства, а люди, которые «крутят гайки своими руками» и каждый день имеют дело с конкретными проблемами и задачами, часть из которых необходимо решать на уровне холдинга. На заседание также были приглашены представители заводов, производящих оборудование  для энергетической отрасли. Учитывая это, Д. Медведев призвал собравшихся принять самое активное участие в обсуждении докладов, а руководитель секции Ю. Непомнящий предложил обсудить вопрос формирования перечня перспективных  инноваций и технологий, представляющих  практический интерес для распределительного сетевого комплекса.

В частности, он отметил, что давно  наболела проблема сети 0,4 кВ, связанная с отсутствием защиты от замыкания на землю. Понятно, что оборванный либо висящий провод не просто потенциально опасен, он приводит к реальным жертвам. Ежегодно  по этой причине гибнут люди и скот. Каждый инцидент вызывает большой общественный резонанс, ведет к выговорам внутри компаний, но сама задача защиты не решается. А ведь раньше защита от замыкания на землю существовала. Она была примитивной, требовала частой перестройки,  но зато действовала. Сегодня такая защита просто необходима, но она должна быть сделана на качественно новом уровне.

Аналогичная проблема — защита от замыкания сети на землю 6—10 киловольт. В рамках НТС были внесены предложения и рекомендации по решению вышеназванных вопросов.

Еще одна серьезная проблема для сетевиков — борьба с захлестами проводов и защита сетей от птиц.

В связи с этим Ю. Непомнящий представил доклад «Применение изолирующих спиралеобразных устройств  с целью повышения надежности работы ВЛ-6—10 кВ, выполненных неизолированными проводами.

Он рассказал о том, что в свое время специалисты испанской энергетической  компании ENDESA, работающей на побережье Средиземноморья,  озадачились  вопросом: что придумать, чтобы птицы не садились на провода? В результате они изобрели оригинальное  спиралеобразное  устройство, которое крепится на провода ЛЭП и довольно  эффективно борется с пернатыми. Сама спираль изготовлена из яркого пластика, которому гололед не страшен.  А из-за легкого веса спирали нагрузка на провод незначительна. Услышав о птицах, зал оживился: для многих российских сетевых компаний  борьба с птицами остается актуальной проблемой. Например, начальник отдела развития сетей Департамента технического развития  ОАО «МРСК Волги» Валерий Сазонов рассказал, что жизнедеятельность птиц, особенно в период весеннего гнездования, весенних и осенних перелетов, оказывает огромное влияние на стабильность работы оборудования электрических сетей, — пернатые нередко становятся  причинами отключений. За многие годы сотрудники МРСК Волги чего только не перепробовали в борьбе с птицами. Они отметили, что далеко не все из них оказались успешными.  Однако позитивные сдвиги налицо. Самое простое решение (а может быть, и самое сложное) — обеспечить отсутствие на земле под линией кусков провода, из которых птицы могут свить гнездо и тем самым устроить замыкание.

Кроме того, наиболее перспективными шагами, с точки зрения волжских энергетиков, является применение  самонесущего изолированного провода, использование конструкций  опор с траверсами из изолирующих  материалов и подвесной изоляцией, применение полимерных изоляторов и изолированного провода в обводных шлейфах и пр.

Межу тем волжским энергетикам нужны и иные эффективные способы борьбы с летающей фауной. Тем более если учесть, что из 320 видов птиц, населяющих зону ответственности МРСК Волги — 72 занесены в Красную книгу.


ВСЕ ГЕНИАЛЬНОЕ ПРОСТО


В МОЭСК проблемы борьбы с птицами практически не существует — почему-то пернатые облетают энергообъекты стороной. Но изобретением  испанцев москвичи заинтересовались всерьез. Дело в том, что в результате использования этих спиралей испанцы обнаружили, что у них снизилось количество неопределенных отключений. Что такое «неопределенные отключения», эксплуатационникам хорошо известно,  а вот почему они возникают, докопаться было почти невозможно. В конце концов поняли, что причина — схлестывание проводов, которое на распределительных сетях до 35 кВ никогда не проверялось.

Так вот в Испании с помощью спиралей не только решили проблему  борьбы с птицами, но и предотвратили  схлестывания. Поэтому в 2008 году на заседании Научно-технического совета ОАО «МОЭСК» спиралеобразное устройство было рассмотрено.

Это устройство предназначено для подвески на воздушных линиях напряжением 6—10 кВ, выполненных неизолированными проводами, в целях предотвращения возникновения  схлестов разных фаз между собой в пролете, когда разрегулированы провода (натяжка проводов не равномерная) или при токе КЗ более 5 кА, когда начинается кручение проводов. Конструктивно данные приспособления выполнены в виде спирально закрученного прутка из коррозионно-стойкого ПВХ, устойчивого  к образованию гололеда. Они не производят локализованного давления на проводник, а также не подвергаются воздействию «пляски проводов». Более того, они добавляют  незначительное сопротивление ветру, а жесткое крепление спиралеобразных  устройств на проводниках предотвращает их проскальзывание вдоль линии под воздействием воздушной вибрации. Благодаря специальной  конструкции устройства его закрепление на проводах не требует применения дополнительных проволочных вязок. Данные устройства широко распространены в ряде зарубежных стран. В энергетической  компании ENDESA применяются  две модификации устройства: SPD-7/9,50 и 100-PEPD-9,45/14 — соответственно для проводов диаметром от 7 до 9,5 и от 9,45 до 14 мм. Это позволяет использовать приспособление на воздушных линиях с проводами сечением от 35 до 120 мм2. Длина устройства составляет 1 м, диаметр  наибольших витков спирали — 420 мм. Установка в пролете осуществляется  на провод каждой фазы в соответствии со схемами  монтажа и длиной пролета. В электролабораториях Западного и Южного филиалов ОАО «МОЭСК» были проведены высоковольтные испытания, которые доказали эффективность устройства. Условия испытаний были следующими: к двум точкам прикладывалось повышенное  напряжение 42 кВ, одна из которых располагалась в центре окружности, образованной спиралеобразным устройством, другая — на внешней поверхности наибольшего витка спирали.

Стоимость спиралеобразного устройства  на заводе-изготовителе составляет 15 евро. Плюс доставка  в Россию, плюс растаможка. Выходит дороговато. Но оно того стоит. Участники заседания, между прочим, заметили: из-за неоправданной экономии, которую навязывают при строительстве новых линий люди, далекие от эксплуатации, до сих пор не реализованы  многие концептуальные технические решения. Они просто вырезаются из проекта «в целях экономии». Хотя на самом деле внедрение этих решений принесло бы большую надежность работы энергосистем и существенную экономию расходов на ремонт.


ДЕРЕВО ПРОТИВ БЕТОНА?

Еще одна большая тема, которая обсуждалась на заседании НТС, — методы и средства диагностики и повышения  надежности деревянных  опор ЛЭП. Специалисты отмечали, что деревянные опоры удобны и прочны в использовании: их удельная предельная прочность на 100 м пролета в 2,5 раза выше, чем железобетонных, а повреждаемость вследствие превышения механических нагрузок в несколько раз ниже, чем у железобетонных опор и опор на железобетонных  приставках. При этом срок службы пропитанных антисептическим составом деревянных опор достигает 50 лет.

По данным Ростовэнерго, в результате сильного ветра и гололедных явлений зимой 1996 г. было повреждено 990 железобетонных, 2907 опор с деревянными стойками и железобетонными приставками и лишь 97 деревянных. В Калмыкии, Ставропольском крае в тот же период падения деревянных опор не было или встречались единичные случаи.

Представитель ОАО «НТЦ электроэнергетики» А. Демин представил доклад на тему «Методы и средства диагностики  и повышения надежности  деревянных опор ЛЭП. Акустическая диагностика опор (НТЦ Электроэнергетики)».  Специалистам был продемонстрирован  акустический метод и прибор (ПКДО-3) экспресс-анализа выявления загнивания в деревянных опорах  ЛЭП. Суть предлагаемого метода заключается в комплексном  анализе характеристик деревянной опоры на основе нормированного возбуждения  опоры от прибора механическими колебаниями специальной формы и последующего  математического анализа функции спектральной  плотности мощности колебаний  опоры, а также — нормированного силового воздействия упорами-щупами прибора.

В ходе испытаний были выявлены критерии, характеризующие годные и дефектные деревянные опоры, основанные на анализе мощностей первой и высших гармоник и отличий в распределении мощностей первой гармоники механических колебаний опор. В качестве дополнительного критерия использован уровень проникновения щупов прибора в древесину опоры.

Как пояснили разработчики, их методика определения остаточного ресурса основана на определении характера поражения древесины гнилью. Характер и степень поражения  определяются на основе контроля глубины пораженной зоны, влажности древесины и активности биоразрушителей.

На основе исследований эксплуатационники могут принимать решение о проведении защитных мероприятий или замене опоры.

«Программно-аппаратный комплекс  неразрушающего контроля деревянных опор» предложил генеральный директор ООО «Электротехнические Системы» Игорь Лиманов. Он показал прибор неразрушающего контроля деревянных одностоечных опор ЛИСУ (линейный измеритель состояния — универсальный). В его основу положен метод свободных колебаний (разновидность акустического метода), который позволяет исследовать все тело опоры, включая  опасное сечение (50—60 см под землей), а также качество ее заделки. Ценность разработки в том, что она предлагает неразрушающий метод диагностики.

Использовавшиеся до этого практически  все приборы и диагностические  аппараты предполагали сверление либо снятие верхнего слоя опоры.

Прибор ЛИСУ предназначен для оперативного анализа одностоечной деревянной опоры с грунтовой заделкой или смонтированной на бетонном подпятнике. Он обеспечивает контроль динамики состояния и качества заделки опоры. Прибор дает комплексную оценку состояния опоры по всей ее видимой длине, включая 50 см под землей. Он позволяет определить правильность расчета нагрузки новой линии, сразу указывает ее слабые места. Более того, ЛИСУ позволяет определить качество опор, находящихся на складе.

Прибор ЛИС-У, разработанный питерскими учеными, прост (электромонтер  может начать работать на нем после 15-минутного инструктажа), понятен, удобен в эксплуатации, может работать как автономно, так и в составе программно-аппаратного комплекса (ПАК) неразрушающего контроля качества одностоечных деревянных опор (НКДО), имеющего возможность адаптации для работы в Системе управления активами.

Опытная эксплуатация ЛИСУ прошла  в пяти сетевых филиалах ОАО «Ленэнерго». Также были проведены испытания на специальном полигоне. Все они подтвердили правильность выбранного метода.

Высокую оценку прибору дали в одном из филиалов «МРСК Юга» — «Волгоградэнерго ». Директор филиала  ПО «Камышинские  электрические  сети» Николай Хромов в своем письме подчеркнул : прибор ЛИСУ находился в опытно-промышленной эксплуатации на оборудовании ПО «КЭС» с мая по июль 2010 г. До сих пор критерием оценки для замены деревянных опор ВЛ 0,4—10 кВ был субъективный метод простукивания, или трудозатратный — прибором ПКДО-1.

С появлением ЛИСУ энергетики получили возможность проводить  комплексную оценку опор для определения приоритетов при замене оборудования. Кроме того, с помощью этого прибора можно выполнять дополнительную оценку состояния оборудования для осуществления подъема на безопасную высоту.


ПОДВОДЯ ИТОГИ


Участники заседания побывали в Гатчинских РЭС, где увидели инновационные  разработки, представленные докладчиками, в действии.

По итогам совещания члены НТС приняли ряд решений. В частности, они рекомендовали принять в опытную  эксплуатацию на воздушных ЛЭП 6—35 кВ ОАО «МОЭСК» изолирующие спиралеобразные устройства. Одобрили результаты, полученные в ОАО «НТЦ электроэнергетики» по разработке методики акустического контроля состояния деревянных опор ЛЭП и прибора ПКДО-3. Сочли необходимым продолжить работы, связанные с разработкой методики акустического контроля и прибора ПКДО-3.

Участники заседания отметили необходимость создания методик и аппаратных средств для определения  остаточного ресурса деревянных  опор ЛЭП, а также методы по повышению долговечности деревянных опор на основе специальных способов их пропитки, новых рецептур антисептиков, в том числе антисептических паст. В протоколе, принятом по итогам заседания НТС, обозначена целесообразность разработки нормативов и регламентов для реализации полного цикла производства опор, вплоть до установки на ЛЭП. Даны рекомендации внести в техническое задание на поставку деревянных опор внедрение в тело опоры транспондера на заводе-изготовителе.

Свои предложения по формированию  перечня перспективных инновационных технологий, представляющих  практический интерес для распределительного сетевого комплекса, члены секции распределительных  сетей 0,4—20 кВ НТС предоставили в Департамент технического  развития и регулирования Холдинга МРСК.



КОММЕНТАРИИ


Юрий НЕПОМНЯЩИЙ,
заместитель технического директора по распределительным сетям ОАО «МОЭСК»


Научно-технический совет в Санкт-Петербурге позволил профессионалам сосредоточиться на самых важных проблемах сегодняшнего дня. Эксплуатация распределительных сетей — очень сложная и кропотливая работа, таящая в себе массу тонкостей и нюансов. Мы многое знаем, но не хотим делать. А научиться можно только в ходе каждодневной практики, докапываясь до корней проблемы. К сожалению, одним из сомнительных факторов, определяющих многие наши беды, является безответственный подход к своему делу, что порой сводит «на нет» все затраченные до этого усилия.

Вот мы обсуждали тему спиральных устройств, которые применяются для предупреждения схлестывания проводов. Есть ли альтернатива этим спиралям? Есть. Это самонесущий изолированный провод. Но, во-первых, чтобы установить его по всей стране, потребуются десятки лет. А во-вторых, и это, пожалуй, главное, — из-за допускаемых ошибок при монтаже суперпровод теряет свои уникальные свойства. С самонесущим изолированным проводом (СИП) надо обращаться очень бережно, его нельзя тащить по земле, поскольку сдирается атмосфероустойчивый слой. Однако монтажники этого зачастую не учитывают. В результате «продвинутый» СИП со временем станет хуже неизолированного. Учитывая вышесказанное, у меня возникает опасение и в отношении спиралей. Где гарантия, что завтра не появится какой-нибудь бойкий отечественный производитель, который изготовит похожую, но не соответствующую предъявляемым требованиям в части устойчивости к солнечной радиации и отрицательным температурам продукцию, которая рассыплется через короткое время? И вся инновация будет дискредитирована. Не хотелось бы такого развития событий.


Дмитрий МЕДВЕДЕВ,
начальник Департамента технического развития и регулирования Холдинга МРСК


Говоря сухим языком документа, «Научно-технический совет ОАО «Холдинг МРСК» образован в целях выработки единой научно-технической политики, внедрения достижений отечественной и зарубежной науки и техники, прогрессивных технологий и передового опыта, координации планов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по проблемам развития электросетевого хозяйства, а также улучшения качества эксплуатации и ремонта основных производственных фондов, содействия повышению надежности работы оборудования и профессионального уровня персонала, а также снижению аварийности в распределительном сетевом комплексе». В состав НТС входит коллегия и четыре секции: основного оборудования подстанций; вторичного оборудования подстанций; высоковольтных воздушных и кабельных линий; распределительных электрических сетей 0,4—20 кВ.

Я, как секретарь НТС, присутствовал на всех заседаниях коллегии и секций, и хочу сказать, что заседания секций проходят гораздо живее и интереснее, чем об этом написано в «Положении о Научно-техническом совете»... Наверное, это обусловлено тем, что на секциях рассматриваются конкретные вопросы, с которыми наши специалисты сталкиваются постоянно в своей работе, и поэтому каждому есть что сказать. Что касается заседания секции распределительных сетей в Петербурге, то такого живого и интересного заседания еще не было. Сложилось впечатление, что в зале не осталось ни одного равнодушного человека. Порой, если бы не руководитель секции Юрий Непомнящий, то «научно-технические дискуссии» могли запросто перерасти в споры и нечто большее… Это говорит о том, что темы были затронуты действительно острые и актуальные. Коротко об этих темах.

Про птиц и цветные спирали — мое мнение таково, что данные спирали больше спасают линии не от самих птиц, вряд ли птицы испугаются куска статичного пластмассового прутка, а, скорее всего от схлестов проводов, в том числе от тех, которые образуются при одновременном взлете большого количества птиц, сидевших на проводах. Кстати о подобных устройствах упоминается в иностранных каталогах, которые я ранее выкладывал на соответствующем форуме ГИСпрофи (www.gisproi .com). Данные устройства пока не применялись в российских распределительных сетях, но вызвали большой интерес у членов секции, да такой, что Юрию Валерьевичу Непомнящему пришлось подарить единственный имеющийся у него образец спирали в МРСК Юга.

Продолжая разговор про защиту ВЛ от птиц, я хочу обратиться к бригадам распредсетей, с тем чтобы они не оставляли после себя на рабочих местах так называемый электротехнический мусор, который может служить «строительным материалом для гнезд» и одновременно источником замыканий.

О диагностике деревянных опор — можно сказать, что мы имеем дело с настоящей инновацией. До сих пор нам были знакомы только «разрушающие методы», основанные на проникновении чего-либо внутрь опоры. Кроме того, известно, что по инструкции опору необходимо предварительно обкопать, чего, мне кажется, не делает большая часть бригад. Представленные акустические методы поражают своей простотой и удивляют точностью результатов. Господин Лиманов, за разработкой которого я слежу уже не первый год, представил, по сути, готовый прибор, оснащенный всеми мозгами. Помимо состояния самой опоры, прибор способен выявить некачественную заделку в грунте, что тоже очень важно. Я до сих пор не могу поверить в то, что, «послушав» прибором удар молотка по опоре, мы сможем достаточно точно ее продиагностировать, но результаты говорят сами за себя. После опытной эксплуатации на наших предприятиях, я думаю, прибор ЛИСУ с успехом пойдет «в серию».

ОАО «НТЦ электроэнергетики» представило пока только сам метод оценки состояния опор, который немного отличается от примененного в приборе ЛИС-У, и до его практической реализации в виде законченного изделия пройдет некоторое время. Думаю, что через год-два мы будем рассматривать на секции распределительных сетей еще один умный прибор.

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно