Опыт эксплуатации КРУЭ в ОАО «МОЭСК»

Для повышения надёжности электроснабжения при одновременном сокращении отчуждаемых земель под глубокие вводы в городах требуется замена воздушных линий электропередачи на кабельные, а открытых распределительных подстанций — на закрытые. Это привело к необходимости разработки и внедрения нового электротехнического оборудования.

Таким решением является комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией (КРУЭ). Применение КРУЭ позволяет значительно уменьшить площади и объёмы, занимаемые распределительным устройством, и обеспечить возможность более лёгкого расширения и реконструкции РУ по сравнению с традиционным открытым распределительным устройством (ОРУ).

Здание КРУЭ можно вписать в архитектуру города, это особенно важно в районах исторической застройки. За счёт экологичности и малого уровня шума при работе оборудования КРУЭ можно сооружать в жилых районах и рядом с зонами отдыха.

Область применения КРУЭ — высоковольтные подстанции закрытого и открытого типов, этажи зданий, подвальные помещения, подземные и мобильные подстанции.

КРУЭ — это распределительное устройство, которое включает в себя основное коммутационное и измерительное оборудование подстанции. В одном корпусе совмещены сборные шины, выключатели, разъединители с заземлителями, трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Все элементы КРУЭ заключены в металлические оболочки, заполненные элегазом.

Элегаз (электротехнический газ) — шестифтористая сера SF₆ — химически инертный газ без цвета и запаха, не токсичен, в пять раз тяжелее воздуха, не поддерживает горение, взрывобезопасен, имеет пробивное напряжение в 2—2,5 раза выше, чем у воздуха, азота и двуокиси углерода, обладает хорошей дугогасящей способностью за счёт активного поглощения свободных электронов (электроотрицательный газ).

Из-за отличных изолирующих свойств элегаза, который служит в качестве изолирующей среды, достигается высокая степень компактности КРУЭ. Это позволяет экономить значительные полезные площади под установку, что является весьма важным фактором при ограниченных пространствах.

Ячейки КРУЭ, отдельные модули и элементы допускают возможность компоновки распределительных устройств по любым схемам. Ячейки КРУЭ по функциональному назначению бывают линейные, шиносоединительные, секционные и трансформаторов напряжения, с одной или двумя системами сборных шин.

Широкое внедрение комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией началось за рубежом в конце шестидесятых годов. Первые отечественные элегазовые ячейки, разработанные и изготовленные ВЭИ, появились на подстанции «Кожухово» в 1974 году. В ПО «Мосэнерго» в 1978 г. были введены в эксплуатацию на подстанции «Елоховская» Восточных электрических сетей 12 ячеек типа КРУЭ 110 кВ, разработанных НИИВА и изготовленных на ПО «Электроаппарат» в Ленинграде. Эти ячейки имели большие габариты, значительную металлоёмкость, низкую герметичность и другие значительные неудобства в эксплуатации. В дальнейшем вместо этого типа ячеек разработаны ячейки типа ЯЭ 110 кВ. В 2011 году новейшие ячейки КРУЭ напряжением 110 и 220 кВ, разработанные ОАО «Энергомеханический завод» (ЭМЗ), Санкт-Петербург, успешно прошли все необходимые испытания и были аттестованы. В новых образцах оборудования учтены недостатки, которые были выявлены во время эксплуатации ячеек типа ЯЭ 110 и 220 кВ.

В настоящее время наряду с отечественными производителями элегазовое оборудование производят такие известные зарубежные фирмы, как АВВ, Siemens, Alstom и др.

Сегодня в ОАО «Московская объединённая электросетевая компания» в эксплуатации находятся 38 подстанций, оборудованных КРУЭ 110 и 220 кВ отечественного и импортного производства — ЭМЗ, Санкт-Петербург (ЯЭ-110, ЯЭ-220), АББ (ELK-14, ELK-0, EXK-01), Siemens (8DN-9), из которых 35 подстанций расположены в Москве.

В 2011 г. в ОАО «МОЭСК», филиале Центральные электрические сети, введена в эксплуатацию подстанция 110 кВ «МГУ» на которой установлено КРУЭ 110 кВ производства Siemens. В 2012 г. в Западных электрических сетях после реконструкции будет введена в работу подстанция 220 кВ «Слобода» с КРУЭ 110 и 220 кВ. В Южных электрических сетях идёт строительство подстанции 110 кВ «Фетищево» с КРУЭ 110 кВ.

Опыт эксплуатации показал, что КРУЭ обладает существенным преимуществом перед обычными распределительными устройствами:
• пожаробезопасность;
• высокая надёжность и стойкость к воздействию внешней среды;
• безопасность эксплуатации, заземлённый корпус с многочисленными предохранителями и блокирующими устройствами;
• полная защита от прикосновения к токоведущим частям;
• надёжное экранирование электромагнитных полей и отсутствие радиопомех;
• оборудование малообслуживаемое ввиду своих высокотехнологичных характеристик;
• небольшие затраты при эксплуатации и в обслуживании;
• значительное снижение объёмов строительно-монтажных работ.

Однако кроме положительных качеств КРУЭ обладает и отрицательными:
• отсутствие возможности проверки напряжения на кабельной линии электропередачи перед наложением заземления;
• особые требования к помещению в части чистоты помещения, вентиляции, отопления и кондиционирования, контроля загазованности;
• обязательное привлечение для выполнения работ специально обученного персонала, аттестованного заводом-изготовителем;
• длительное время восстановления при внутренних повреждениях;
• в стандартном исполнении при замене некоторых модулей возникает необходимость полного обесточивания КРУЭ.

Для минимизации отрицательных качеств КРУЭ специалистами ОАО «МОЭСК» были внесены следующие предложения:
• установка быстродействующих заземлителей в сторону отходящих ЛЭП и на системах шин;
• установка в помещении КРУЭ двухскоростных кран-балок для облегчения монтажа и ремонта элементов КРУЭ;
• организация электромеханической блокировки на разъединителях для обеспечения безопасности персонала при производстве переключений с помощью ручного привода.

В настоящее время решается вопрос с изготовителями КРУЭ по исключению необходимости их обесточивания при замене любого модуля.

Взаимодействие с зарубежными заводами-изготовителями специалисты ОАО «МОЭСК» осуществляют через их официальные представительства в РФ.