Ретрофит оборудования 6-10 кВ

Состояния распределительной сети с номинальным напряжением до 35 кВ оказывает решающее влияние на показатель качественного электроснабжения потребителя. Сети с большим напряжением относятся к категории стратегических и проектируются или модернизируются с большим запасом прочности, т.к. аварии приводят к большому числу отключений. Сети до 35 кВ принадлежат распределяющим компаниям или, непосредственно, пользователю. Первые не всегда заинтересованы во вложении средств с большим сроком их окупаемости (возврата), вторые — не имеют достаточных оборотных средств для полноценной модернизации. В целом, износ электрооборудования составляет порядка 70%, что сказывается на показателях качества передачи электроэнергии.

На стороне поставщика или получателя схемы подключения масляных выключателей не имеют практических различий, т.к. их назначение сводится к управлению, собственно, системой отключения при возникновении аварийной ситуации и/или повторного включения, в основном, вручную. Дистанционное управление по проводам возможно, если выключатель расположен в непосредственной близости (не более 100 м) от подстанции поставщика или пункта коммерческого учета потребителя.

Основные места размещения масляных выключателей:

• На фидере питающей подстанции для защиты оборудования подстанции от неполадок на линии;
• На магистрали для разбиения ее на участки длиной до 50 км и возможностью отключения локального аварийного участка. При одностороннем питании магистрали - это приводит к обесточиванию потребителя;
• На ответвлениях сети для защиты магистрали от аварий на стороне потребителя.

В любом случае, набор функциональных возможностей весьма ограничен, не говоря о качественных и количественных анализируемых характеристиках.

Схемы модернизации реклоузеров до 35 кВ

При выборе схемы модернизации необходимо учитывать, что набор функциональных возможностей реклоузера с вакуумным выключателем, даже в базовой комплектации, значительно превосходит набор функций блока управления масляным выключателем. Современный вакуумный реклоузер заменяет пункт учета на стороне поставщика или потребителя по всем параметрам электроэнергии (активная, реактивная и полная нагрузка, частотные характеристики и время отключения) и функциям защиты по многим параметрам.

Переходная схема с "масла" на вакуумный выключатель

При выборе оборудования ориентируемся на сходный показатель — возможность дистанционного и ручного управления. Скорость срабатывания и ресурс сравнивать нет смысла, т.е. они несопоставимы. Для примера рассмотрим замену «в лоб» масляного выключателя типа ВПМ-10-20/1000У3 (цена 50000 руб.) с приводом типа ПП-67 (цена 3500 руб.) на вакуумный выключатель типа ВВ/ТЕL 10-20/1000У2 (цена 95000 руб.) с блоком управления LUCA32 (цена 3000 руб).

Такая модернизация имеет ряд недостатков:

Необходимо «вписывать» новый выключатель в кожух старого, что скажется на уровне защиты от осадков.

Потребуется делать свою разводку для блока управления, т.к. трансформатор питания в системе с масляным выключателем размещен в шкафу управления, а у реклоузера с вакуумными выключателем он размещен внутри.

Блок управления имеет ограниченные функции, что затруднит дальнейшее совершенствование системы.

Переходная схема на уровне управления

Замена релейной на электронную схему управления в системе с масляным выключателем не имеет смысла, т.к. для полноценной работы потребуется установка дополнительных датчиков (6-ти вместо 3-х). К тому же, скорость срабатывания масляного выключателя составляет 0,8…1,2 с, а скорость опроса электронной системы порядка 1000 в секунду, т.е. электроника успеет сработать повторно до 1000 раз пока контакты выключателя дойдут до нужного положения.

Можно рассматривать модернизацию блока управления вакуумным реклоузером, который управлялся системой типа LUCA32 (без системы учета и в минимальной конфигурации набора функций). При этом ретрофит не станет сложной задачей, т.к. датчики вакуумного выключателя разных производителей имеют сходные выходные параметры, а их обработка производится на уровне электронного или микропроцессорного модуля.

Полная модернизация на уровне управления сетями

Управление сетями возможно только с применением реклоузеров с вакуумными выключателями. Применение устройств от различных производителей является незначительным препятствием, т.к. формат данных, которые передаются на пульт управления, стандартизованы (Modbus, DNP3, P2P, CMS, IEC60870-5-101, IEC61850 и др.).

Достоинства, которые получат владельцы сетей:

• Возможность оперативно реагировать на изменения параметров сети (падение напряжения или частоты), подключая другие источники энергии;
• Возможность управления сетями при пиковых нагрузках;
• Полный учет потребления электроэнергии по всем параметрам;
• Экономию электроэнергии за счет скорости срабатывания систем автоматической защиты и управления;
• Повышение качества поставляемой электроэнергии.

При проведении полной модернизации сетей, с номинальным напряжением до 35 кВ, владельцы собственных генерирующих мощностей, которые работают в «рваном» режиме при возникновении аварийных ситуаций или для компенсации пиковых (суточных, сезонных и т.п.) нагрузок. Избыточные мощности станет возможным отдавать в снабжающую сеть и получать доход.

В заключении, следует отметить, что Правительство РФ приняло программу развития энергетических сетей России с номинальным напряжением до 35 кВ в период 2016…2022 годов по регионам, что делает модернизацию актуальной, вплоть до обязательной.