В подземной арт-галерее энергетики России, Белоруссии и Казахстана отметили 100-летний юбилей подстанционного реклоузера

18 июня около 100 технических руководителей энергетических компаний собрались в очень необычном месте. На 16-и метровой глубине, в огромном подземном коллекторе, построенном еще во времена Советского Союза, компания «Таврида Электрик» провела презентацию очередного решения на базе уникального реклоузера SMART35 – теперь для ретрофита ОРУ 35 кВ.

Среди гостей мероприятия были представители ОАО «Российские Сети», ЗАО «Техническая инспекция ЕЭС», Института энергетики Национальной академии наук Республики Беларусь,  ОАО «Лукойл», ОАО АК «Якутскэнерго», ОАО «АК «Транснефть», ОАО «НИИЦ МРСК», ОАО «Газпром», ООО «Сибур», ОАО «РЖД» и другие. Новое решение  «Таврида Электрик» представил основатель компании - Алексей Чалый.

В начале своего выступления Алексей Чалый акцентировал внимание на значительной доле сетей и подстанций 35 кВ в структуре электросетевого комплекса. На сегодняшний день фактически половина высоковольтных подстанций – это подстанции 35 кВ, а треть всех имеющихся электросетей (без учёта линий 0,4-20 кВ)  – сети 35 кВ. Около 20 % коммутационных аппаратов на подстанциях составляют морально устаревшие ОДКЗ и предохранительные ставки, а оставшиеся 80 % - это масляные выключатели, значительная часть которых сыграла «золотую свадьбу» с эксплуатаций. Причиной такого положения дел во многом стала стратегия развития электросетевого комплекса СССР, принятая в 80-х годах прошлого века,  которая не предполагала активного развития сетей 35 кВ в пользу сетей 110 кВ. Однако, по известным причинам, этого не случилось, и естественным образом уровень 35 кВ оказался в том состоянии, при котором большая часть установленного в этих сетях оборудования морально и физически устарела и требует реконструкции. По мнению экспертов, представленных в процессе выступления, данный класс напряжения будет востребован в России ещё как минимум 40 лет, а при наличии современных решений может занять новое место в структуре электроснабжения потребителей. Именно поэтому имеющееся оборудование в сетях нужно менять. Как это сделать наиболее эффективным способом? Прежде чем ответить на этот вопрос, Алексей Чалый подробно остановился на эффективности и надежности существующих сегодня в сетях решений в части релейной защиты и автоматики и непосредственно аппаратной части.

Основная задача РЗА на подстанции 35 кВ – это защита трансформатора. Основные виды повреждений трансформаторов – межвитковые замыкания и ОЗЗ сами по себе не приводят к значительным повреждениям трансформатора, но могут развиваться в междуфазные КЗ, уже приводящие к значительным повреждениям. В связи с этим, задача защит – идентифицировать аварии на самой ранней стадии. Представленный анализ эффективности электромеханических защит на подстанциях 35 кВ показал, что существующие защиты в принципе не способны ликвидировать ОЗЗ. Кроме того, в большинстве случаев  РЗА трансформаторов мощностью до 4 МВА не способна предотвратить развитие внутренних повреждений в междуфазное КЗ, а способность защит идентифицировать межвитковые замыкания трансформаторов более 4 МВА ограничена в силу ряда объективных и субъективных причин.

Переходя к вопросу надёжности существующих решений, Алексей Чалый подробно остановился на рассмотрении повсеместно используемого выключателя С-35. Первым удивительным фактом является то, что в этом году этот аппарат отмечает свой 100-летний юбилей. Прообраз существующего аппарата был впервые разработан в 1913 году совместным предприятием «Сименс-Шуккерт», которое позднее во время Первой мировой войны было национализировано и преобразовано в «Электроаппарат» (Санкт-Петербург), а еще позднее, во время начала Второй мировой войны, перенесено на Урал и ныне существует как «Уралэлектротяжмаш». Вторым удивительным фактом оказалось то, что масляный выключатель С-35,по сути своей, есть ни что иное как реклоузер – встроенные трансформаторы тока, встроенные реле и даже однократное АПВ! Правда, в силу почтенного возраста, аппарат не отличается выдающимися характеристиками – значительные габариты и масса, низкая надежность привода. Защита сама по себе надежная, но крайне неэффективная и сложная в части настройки. Эти факты подтвердили эксперты.

Для решения указанных проблем сегодняшняя электротехническая промышленность предлагает «классическое» на первый взгляд решение – вакуумный выключатель (соизмеримый по габаритам с масляным) и внешние трансформаторы тока (весом от 100 до 200 кг каждый) на блоке заводской готовности, внешние реле (требующие отдельной настройки), прокладка дополнительных токовых цепей в ОПУ. Представленный анализ надежности и эффективности «классического» ретрофита наглядно продемонстрировал спорность инженерной целесообразности данного решения. На подстанции увеличивается количество аппаратов и вторичных цепей и разъёмов, что снижает надежность изделия. Не решается проблема идентификации ОЗЗ, фактически не решаются проблемы сложности настройки защит и автоматики. «Классический» ретрофит позволяет достичь ограниченного результата в части повышения эффективности работы ОРУ после реконструкции.

«Новое – хорошо забытое старое» - именно с этих слов Алексей Чалый начал представление взгляда «Таврида Электрик» на ретрофит подстанций 35 кВ. По сути, «Таврида Электрик» предлагает вернуться к истокам – реклоузерам на подстанции 35 кВ, но на технологиях XXI века – SMART35. Встроенная современная система измерений, включая сверхчувствительный датчик тока нулевой последовательности, микропроцессорная защита и автоматика, встроенная ЧЗЗЗ, логическая защита трансформатора, встроенные телекоммуникационные интерфейсы и программно-аппаратный комплекс для работы с аппаратом. Кроме этого, инновационный подход «Таврида Электрик» к реализации проекта, при котором заказчик получает на объект полностью запрограммированное и протестированное под конкретное применение решение. В конечном счете, это гарантирует снижение вероятности ошибок проектирования, сокращение сроков поставки оборудования, сокращение сроков монтажа и пуско-наладки.

На последнем тезисе за спиной докладчика театрально упал черный занавес, и перед изумлённой публикой предстала действующая модель подстанции 35 кВ с трансформатором, выключателем С-35 и ячейкой 10 кВ. На огромном табло перед зрителями был запущен электронный секундомер, а два монтажника в режиме онлайн начали проводить замену выключателя С-35 на реклоузер SMART35. Общее время работ составило 14 минут. Разумеется,  некоторые регламентные процедуры были проведены заранее, но, тем не менее, зрители могли удостовериться в оперативности ретрофита на базе нового решения «Таврида Электрик». После того как завершился монтаж, Алексей Чалый продемонстрировал возможности защит SMART35 – в трёх характерных точках сети были созданы реальные аварии, с которыми без труда справились защиты реклоузеров. При этом полное время ликвидации аварий не превысило 150 мс. Для подтверждения времён срабатывания защит посредством программы TELARM были продемонстрированы – времена срабатывания SMART35 при каждом виде аварии. Стоит отметить, что новая разработка не ограничивается только ретрофитом ПС с масляными выключателями, разработаны решения и для довольно распространенных схем с ОДКЗ и предохранителями.

Представленное решение для ретрофита ОРУ на базе реклоузера SMART35 позволяет существенно повысить эффективность и надежность работы оборудования. ОЗЗ на вводах и внутри трансформатора идентифицируются сверхчувствительной защитой, предотвращающей развитие аварии. Времена ликвидации внутренних повреждений в трансформаторе (и вероятность развития аварии) существенно снижаются за счёт использования собственной логической защиты трансформаторов. Резко снижается вероятность ошибочной работы РЗА. Кроме этого, радикальным образом повышается надежность решения. Существенное уменьшение количества интерфейсов цепей управления, отсутствие дополнительных трансформаторов тока, применение привода с магнитной защёлкой, работоспособного в широком диапазоне изменения температур (без подогрева) – MTBF по приводу ~ 20 000 лет, процент отказов при вводе в эксплуатацию ~ 0,03 %. Целевые показатели надежности работы аппарата: по коммутационному модулю MTBF – более 2000 лет, по шкафу управления – более 300 лет.

Представленное решение уже было опробовано. Присутствовавшим был показан фильм про пилотные проекты ретрофита ОРУ 35 кВ на базе реклоузера SMART35 на объектах ОАО «Курганэнерго» (замена масляных выключателей) и ООО «Глазовский завод Химмаш» (замена ОДКЗ). В фильме технические руководители упомянутых компаний положительно прокомментировали реализованное специалистами «Таврида Электрик» решение. В завершении презентации Алексей Чалый декларировал преимущества нового решения в сравнении с классическим ретрофитом: «Мы рассчитываем на сокращение всех временных показателей на 50 %, снижение на 20 % стоимости, при этом готовы брать на себя ответственность за корректную установку защит».

Когда официальная часть мероприятия закончилась, гостей ждал фуршет с изысканными блюдами европейской кухни и утонченными напитками. Под звуки живой джазовой музыки присутствующие могли задать вопросы техническим специалистам компании и лично Алексею Чалому.

Впервые для всех желающих была организована видеотрансляция презентации через интернет. Посмотреть презентацию можете и Вы. Для этого заходите на сайт: www.smart35.ru.

Уже поздней осенью состоится презентация еще одной новинки компании. Не пропустите!