Техническая политика ОАО “ФСК ЕЭС” проблему износа оборудования для сетей среднего напряжения 6–35 кВ в распределительном электросетевом комплексе выделяет особо. Это связано с тем, что общая протяженность сетей 6 (10) кВ в России, находящихся в эксплуатации, превышает 1,1 млн км, а общее число подстанций 6–35/0,4 кВ – 500 тыс. Около 70% всех нарушений электроснабжения происходит именно в сетях 6 (10) кВ.

В расчете на 100 км длины линий 6 (10) кВ происходит в среднем 26 отключений в год или до 5–6 отключений потребителей (в технически развитых зарубежных странах 1-2). Примерно 15% трансформаторных подстанций 6 (10)/0,4 кВ в неудовлетворительном состоянии. Более 40% воздушных и кабельных линий, 30% подстанций в эксплуатации дольше нормативного срока. Наиболее изношенное оборудование на подстанциях, как правило, выключатели (рис. 2). Основные причины повреждений электрооборудования в сетях 6 (10) кВ: старение конструкций и материалов (18%), воздействие ветра, гололеда выше расчетных значений (19%), грозовые перенапряжения (13%), посторонние воздействия (16%).

По промышленным сетям низкого напряжения аналогичная ситуация. Наряду с физическим износом оборудование устаревает морально. Средний технический уровень установленного станционного и подстанционного коммутационного оборудования соответствует оборудованию, которое эксплуатировалось в ведущих странах мира 30 лет назад.

Для конкретного предприятия реально существует два варианта обновления подстанций низкого напряжения.

Первый – полная замена электротехнической части. Это полная остановка, по меньшей мере – приостановка производства и немалые затраты, в т.ч. на строительно-монтажные работы под габариты новой подстанции и нередко перекладку кабельных вводов, тогда как срок службы самого здания подстанции и ячеек (собственно, корпусов шкафов РУ), в которых расположена коммутационная аппаратура, практически не ограничен.

Второй – т.н. ретрофитинг, т.е. модернизация с заменой устаревшего коммутационного оборудования в условиях действующих подстанций с необходимой корректировкой проекта силовых цепей и цепей управления.

Поскольку проблемы подстанций, как правило, именно в работе коммутационной аппаратуры, а в условиях действующего производства невозможно вывести объект из системы энергоснабжения, то ретрофитинг получает все большее распространение.

В последнее время предприятия предпочитают замену выработавших свой ресурс масляных выключателя любых модификаций на элегазовые и вакуумные выключатели, а реле защиты – на блоки микропроцессорных защит.

Реконструкцию можно вести по текущему графику, с отключением ячеек поочередно, что, по практике, не нанесет существенного ущерба основному производству и обойдется до 60% дешевле замены всей подстанции.

Сегодня многие производственные и сервисные компании в сфере НВА (Schneider Electric, “Таврида Электрик, “Самарский трансформатор” и др.) имеют в арсенале ряд типовых отработанных решений по модернизации КРУ и КСО.

Как отмечает главный инженер компании ЗАО “Сибур-Химпром” (Пермь) Александр Елькин, проведенная несколько лет назад электрореконструкция позволила предприятию значительно снизить технологические риски. НПО “Санкт-Петербургская электротехническая компания” заменила автоматические выключатели 0,4 кВ ТП-5, питающие разделительные силовые трансформаторы возбудителей КвсдОС, на новые выкатного типа. Также был вновь спроектирован щит постоянного тока для питания оперативных цепей ВВ-6 кВ ячеек КРУ РП-9 корп. 61.

Наиболее уязвимым и одновременно наиболее ответственным компонентом низковольтной подстанции является автоматический выключатель.

Сети низкого класса напряжения традиционно строились на коммутационных аппаратах с воздушным гашением дуги. Существуют различные механизмы гашения дуги в воздухе, но все они используют один принцип – увеличение напряжения на электрической дуге с последующим восстановлением изоляционных свойств межконтактного промежутка.

У коммутационной техники такого типа, разработанной еще в советские времена, два основных недостатка: это низкая износостойкость и необходимость обслуживания.

Так, например, обслуживание традиционного воздушного контактора или автоматического выключателя, согласно руководству по эксплуатации, должно производиться не реже одного раза в два года. При этом аппарат необходимо демонтировать, практически полностью разобрать, узлы почистить, смазать, при необходимости заменить. Помимо отключения потребителя на время ремонта, нужно иметь на складе комплекты запчастей, привлекать персонал и проч.

Вакуумные выключатели не требуют обслуживания.

Андрей Медведев, начальник отдела маркетинга “Таврида-электрик” (Екатеринбург):

– Сегодня только по Уральскому региону в среднем устанавливается около 1 000 выключателей, спрос ежегодно растает в 1,5–2 раза. Вакуумный выключатель разработки компании “Таврида-Электрик” по соотношению масса – габариты и техническим характеристикам – самый маленький в своем классе. Линейка вакуумных выключателей на класс напряжения 10(6) кВ серии ВВ/TEL с уникальным пофазным приводом, использующим принцип “магнитной защелки”, не имеет аналогов в мире

благодаря использованию запатентованных технологий.

Эксплуатация вакуумных выключателей экономически окупается уже за 3 года.

Примерно 60–70% выпускаемых выключателей востребованы для новых подстанций, остальные – на реконструкцию. Компанией разработано порядка 100 проектов ретрофита ячеек КРУ и КСО прежних лет выпуска, а также типовые комплекты адаптации под существующие ячейки. Подобные проекты выполнены в последние годы на ряде компаний: Челябинский трубопрокатный завод, Екатеринбургская электросетевая компания, ПМТЗ, Пермэнерго, Южно-Уральская железная дорога.

Большая часть российского рынка электротехники (до 65%) принадлежит западным компаниям (ABB, Legrand, Schneider Electric, Siemens). Но с ростом спроса на электротехническую продукцию активизируются и российские производители: Дивногорский завод низковольтной аппаратуры” (Дивногорск), ОАО “ЧЭАЗ” (Чебоксары), ОАО “Электроаппарат” (Курск), ОАО “Контактор” (Ульяновск) и др.

ОАО “Новая Эра” выпускает автоматические выключатели, которые входят в комплект АСУ производственными комплексами.

На ОАО “Электроаппарат”, г. Курск, освоен серийный выпуск автоматических выключателей серии ВД125 на номинальные токи 16–125 А с отключающей способностью 25 кА.

К инновационным для российского рынка разработкам могут быть отнесены: автоматический выключатель А3714БС с селективным электронным расцепителем; автоматический выключатель ВА 57-39 с электромагнитным приводом; дифференциальный автоматический выключатель DА 29-Е с устройством УЗО; автоматический выключатель ВН61Е29 на токи 0,5–63 А.

Денис Базыкин

Полную версию читайте в журнале