Чтобы сети твердо «стояли на ногах»

Page 1
background image

Page 2
background image

54

СЕТИ

РОССИИ

и

с

п

ы

т

а

н

и

я

испыт

ания

Чтобы сети твердо 
«стояли на ногах»

В статье приводится анализ наиболее распространенных по-
следствий воздействия крупных землетрясений на объекты 
электросетевого комплекса, акцентируется внимание на во-
просах проведения соответствующих испытаний оборудова-
ния и конструкций, применяемых при строительстве. На при-
мере технологий испытания, применяемых в ООО «Центр 
Комплексно-Сейсмических Испытаний», предлагаются мето-
ды получения достоверной информации о реальных техниче-
ских характеристиках объектов, планируемых к размещению 
в  сейсмоопасных зонах.

З

емлетрясения

 

по

 

своим

 

раз

-

рушительным

 

последствиям

числу

 

жертв

 

и

 

экономическим

 

потерям

 

занимают

 

одно

 

из

 

первых

 

мест

 

среди

 

других

 

природных

 

катастроф

Свыше

 

четверти

 

террито

-

рии

 

Российской

 

Федерации

 

подвер

-

жено

 

сейсмическим

 

воздействиям

требующим

 

проведения

 

антисейс

-

мических

 

мероприятий

Значитель

-

ную

 

площадь

 

занимают

 

чрезвычайно

 

опасные

 

в

 

сейсмическом

 

отноше

-

нии

 8–9-

балльные

 

и

 9–10-

балльные

 

зоны

К

 

ним

 

относятся

 

Дальний

 

Вос

-

ток

 

и

 

весь

 

юг

 

Сибири

В

 

европей

-

ской

 

части

 

страны

 

таким

 

регионом

 

является

 

Северный

 

Кавказ

Ощути

-

мые

 

и

 6–7-

балльные

 

землетрясе

-

ния

 

свойственны

 

Среднему

 

Уралу

 

и

 

Приуралью

Поволжью

Кольскому

 

полуострову

 

и

 

сопредельной

 

с

 

ним

 

территории

Техногенная

 

сейсмотек

-

тоническая

 

активизация

 

характерна

 

для

 

нефтедобывающих

 

районов

 

Та

-

тарстана

 

и

 

Башкортостана

Известны

 

местные

 

землетрясения

 

и

 

в

 

Воро

-

нежской

 

области

где

 

расположена

 

Ново

-

Воронежская

 

АЭС

Угроза

 

зем

-

летрясений

 

с

 

каждым

 

годом

 

растет

 

по

 

мере

 

освоения

 

сейсмоактивных

 

территорий

 

и

 

строительства

 

в

 

их

 

пре

-

делах

 

особо

 

ответственных

 

соору

-

жений

.

В

 

течение

 

последних

 

десятилетий

 

практически

 

ежегодно

 

на

 

территории

 

бывшего

 

СССР

 

возникали

 

разруши

-

тельные

 8–9- 

и

 

даже

 9–10-

балльные

 

землетрясения

К

 

их

 

числу

 

относятся

 

катастрофическое

 

Спитакское

 

зем

-

летрясение

 1988 

года

 

в

 

Армении

со

-

провождавшееся

 

десятками

 

тысяч

 

человеческих

 

жертв

Зайсанское

 

зем

-

летрясение

 1990 

года

 

в

 

Казахстане

Рача

-

Джавское

 1991 

года

 

в

 

Грузии

Суусамырское

 1992 

года

 

в

 

Киргизии

Хаилинское

 1991 

года

 

и

 

Нефтегор

-

ское

 1995 

года

 

в

 

России

  (

в

 

Корякии

 

и

 

на

 

Сахалине

). 

Последнее

про

-

изошедшее

 

на

 

севере

 

Сахалина

по

-

влекло

 

за

 

собой

 

гибель

 

около

 

двух

 

тысяч

 

человек

 

и

 

полную

 

ликвидацию

 

городского

 

поселка

Оно

 

было

 

самым

 

разрушительным

 

из

 

известных

 

зем

-

летрясений

 

на

 

территории

 

Россий

-

ской

 

Федерации

.

Как

 

показывает

 

анализ

 

послед

-

ствий

 

землетрясений

практически

 

всегда

 

происходит

 

разрушение

 

или

 

выход

 

из

 

строя

 

объектов

 

энергосис

-

темы

В

 

таблице

 1 

собрана

 

статистика

которая

 

отражает

 

характер

 

разруше

-

ний

отказы

 

в

 

работе

 

и

 

время

 

восста

-

новления

 

в

 

зонах

 

с

 

различной

 

интен

-

сивностью

 

воздействия

.

Предотвратить

 

землетрясения

 

не

 -

возможно

однако

 

их

 

разрушитель

-

ные

 

последствия

 

и

 

количество

 

че

-

ловеческих

 

жертв

 

могут

 

быть

 

умень

-

шены

 

путем

 

создания

 

достоверных

 

карт

 

сейсмического

 

районирова

-

ния

применения

 

адекватных

 

норм

 

сейсмо

 

стойкого

 

строительства

 

и

 

про

-

ведения

 

на

 

государственном

 

уровне

 


Page 3
background image

55

долгосрочной

 

технической

 

политики

основанной

 

на

 

ужесточении

 

требований

 

к

 

подтверждению

 

сейс

-

мостойкости

 

конструкций

 

и

 

оборудования

причем

 

оборудованию

 

энергетического

 

комплекса

 

должно

 

уделяться

 

повышенное

 

в

 

этом

 

смысле

 

внимание

 

как

 

залог

 

его

 

безаварийной

 

работы

 

как

 

во

 

время

 

сейсмического

 

воздействия

 

так

 

и

 

после

 

его

 

завер

-

шения

 — 

любые

 

спасательные

 

мероприятия

 

оказы

-

ваются

 

крайне

 

затруднительными

 

при

 

вышедшей

 

из

 

строя

 

энергосистеме

.  

В

 

настоящее

 

время

 

различают

 

следующие

 

мето

-

ды

 

подтверждения

 

сейсмостойкости

:

 

расчетный

,

 

расчетно

-

экспериментальный

,

 

экспериментальный

.

Опыт

 

показывает

что

 

вывод

 

о

 

сейсмостойкости

 

электротехнического

 

оборудования

 

на

 

основе

 

рас

-

четных

 

и

 

расчетно

-

экспериментальных

 

методов

 

мо

-

жет

 

быть

 

получен

 

лишь

 

только

 

в

 

части

 

механической

 

устойчивости

  (

сохранение

 

прочности

). 

Выполнение

 

достоверных

 

расчетов

 

надежности

 

функционирова

-

ния

 

электротехнического

 

изделия

 

при

 

сейсмическом

 

воздействии

 

затруднительно

 

в

 

связи

 

со

 

множеством

 

требующих

 

учета

 

факторов

Очевидно

самой

 

объективной

 

оценкой

 

является

 

результат

 

натурного

 

испытания

поскольку

 

учитыва

-

ет

 

весь

 

комплекс

 

проблем

 

сейсмостойкости

.

Необходимо

 

отметить

что

 

до

 

недавнего

 

времени

 

требования

 

Заказчика

 

о

 

предоставлении

 

протоколов

 

натурных

 (

полномасштабных

испытаний

 

не

 

носили

 

приоритетный

 

характер

Изготовитель

 

подтверждал

 

сейсмостойкость

 

своего

 

изделия

 

сертификатом

 

од

-

ной

 

из

 

систем

 

добровольной

 

сертификации

.

Причины

по

 

которым

 

сформировалась

 

такая

 

практика

следующие

:

 

экономия

 

средств

 — 

получение

 

сертификата

 

сейс

-

мостойкости

 

в

 

неаккредитованной

 

организации

;

Табл

. 1. 

Последствия

 

землетрясений

 

для

 

объектов

 

энергосистемы

Интен

-

сивность

 

земле

-

трясения

Характерные

 

повреждения

 

объектов

 

электрических

 

сетей

баллов Редкие

 

перебои

 

работоспособности

Повреждений

 

зданий

опор

 

ВЛ

оборудования

 

нет

.

баллов

Здания

опоры

 

ВЛ

 

и

 

оборудование

 

в

 

целом

 

не

 

повреждены

Наблюдаются

 

незначительное

 

смещение

 

вы

-

соковольтного

 

оборудования

 — 

вероятность

 

размыкания

 

шин

 

и

 

повреждения

 

оборудования

Кратковре

-

менное

 

нарушение

 

работоспособности

Восстановительные

 

работы

 

могут

 

быть

 

проведены

 

за

 

несколько

 

часов

.

баллов Здания

 

в

 

целом

 

невредимы

Незначительное

 

количество

 

опор

 

ВЛ

 

повреждены

Кратковременное

 

наруше

-

ние

 

работоспособности

Восстановительные

 

работы

 

могут

 

быть

 

проведены

 

за

 

несколько

 

часов

.

баллов

Небольшие

 

и

 

средние

 

повреждения

 

здания

 

ПС

Наблюдаются

 

течи

 

масла

 

силовых

 

трансформаторов

сме

-

щение

 

коммутационного

 

силового

 

оборудования

незначительное

 

повреждения

 

оборудования

 

внутри

 

зда

-

ния

Восстановительные

 

работы

 

могут

 

быть

 

проведены

 

за

 

несколько

 

дней

.

баллов

Большинство

 

зданий

 

имеют

 

средние

 

повреждения

некоторая

 

часть

 

разрушена

Часть

 

оборудования

 

вну

-

три

 

ПС

 

разрушена

силовые

 

трансформаторы

 

смещены

разрушение

 

высоковольтных

 

вводов

 

и

 

разлив

 

масла

Силовое

 

оборудование

 

неработоспособно

Время

 

восстановления

 

может

 

быть

 

продолжительным

.

10 

и

 11 

баллов

Здание

 

ПС

 

серьезно

 

повреждено

 

или

 

разрушено

 

полностью

Сход

 

с

 

рельсов

 

силовых

 

трансформаторов

их

 

опрокидывание

смещение

 

или

 

разрушение

 

высоковольтных

 

вводов

Разрушение

 

силовых

 

выключателей

разъединителей

трансформаторов

 

тока

 

и

 

напряжения

разрыв

 

ошиновки

Сильные

 

повреждения

 

линий

 

ВЛ

Время

 

восстановления

 

может

 

быть

 

продолжительным

 

или

 

необходима

 

полная

 

перестройка

 

объекта

.

 

низкая

 

осведомленность

 

о

 

действующих

 

на

 

сегод

-

ня

 

в

 

РФ

 

законах

  (

 412-

ФЗ

  «

Об

 

аккредитации

 

в

 

национальной

 

системе

 

аккредитации

», 

 384-

ФЗ

 

«

Технический

 

Регламент

 

о

 

безопасности

 

зданий

 

и

 

сооружений

»), 

касающихся

 

вопросов

 

строитель

-

ства

 

в

 

сейсмических

 

районах

и

 

государственных

 

стандартах

регламентирующих

 

требования

 

к

 

испытаниям

Как

 

пример

 

можно

 

привести

 

вве

-

дение

 

в

 

состав

 

перечня

 

СП

 14.13330.2014 «

Стро

-

ительство

 

в

 

сейсмических

 

районах

» 

следующих

 

изменений

увеличения

 

уровней

 

сейсмической

 

активности

 

для

 

ряда

 

регионов

 

России

введения

 

ряда

 

коэффициентов

ужесточающих

 

требования

 

к

 

конструкциям

 

при

 

проектировании

внесения

 

значительных

 

изменений

 

в

 

СП

 20.13330.2011 «

На

-

грузки

 

и

 

воздействия

», 

при

 

этом

 

методами

 

про

-

верки

 

устойчивости

 

строительных

 

конструкций

 

согласно

 

СП

 

являются

 

механические

 

и

 

сейсмиче

-

ские

 

испытания

;

 

отсутствие

 

информации

 

о

 

возможностях

 

стендо

-

вого

 

оборудования

действующего

 

в

 

настоящее

 

время

 

в

 

Российской

 

Федерации

.

Несмотря

 

на

 

то

что

 

на

 

сегодняшний

 

день

 

метод

 

подтверждения

 

сейсмостойкости

 

конструкций

 

и

 

обо

-

рудования

 

носит

 

для

 

изготовителя

 (

а

 

зачастую

 

и

 

для

 

Заказчика

второстепенную

 

роль

все

 

же

 

наблюда

-

ются

 

тенденции

которые

 

позволяют

 

утверждать

что

 

прежде

 

всего

 

крупные

 

государственные

 

структу

-

ры

 

серьезно

 

нацелены

 

на

 

повышение

 

безопасности

 

своих

 

объектов

 

строительства

/

реконструкции

Так

жесткие

 

требования

 

к

 

испытаниям

 

оборудования

применяемого

 

при

 

строительстве

 

объектов

сегод

-

ня

 

предъявляются

 

производителям

 

со

 

стороны

 

ПАО

 

«

ГАЗПРОМ

», 

ОАО

  «

АК

  «

Транснефть

» 

и

 

других

 

ор

-

ганизаций

Отдельное

 

внимание

 

уделяется

 

вопросу

 

аккредитации

  (

компетентности

испытательных

 

ла

-

бораторий

.

 4 (37) 2016


Page 4
background image

56

СЕТИ РОССИИ

Данные

 

о

 

последствиях

 

разрушительных

 

земле

-

трясений

а

 

также

 

ряд

 

исследований

 

показали

что

 

для

 

описания

 

воздействия

 

землетрясения

 

следует

 

исходить

 

из

 

нелинейной

 

теории

 

сейсмостойкости

учитывающей

 

остаточные

 

деформации

 

грунтовой

 

среды

а

 

в

 

некоторых

 

случаях

 

и

 

самого

 

сооружения

Решение

 

таких

 

задач

 

в

 

настоящее

 

время

 

весьма

 

за

-

труднено

 

аналитически

 

из

-

за

 

отсутствия

 

во

 

многих

 

случаях

 

количественных

 

данных

 

о

 

реальных

 

свой

-

ствах

 

грунтовой

 

среды

сложности

 

учета

 

взаимодей

-

ствия

 

конструкции

 

с

 

грунтом

Поэтому

 

существенное

 

значение

 

приобретают

 

экспериментальные

 

иссле

-

дования

заключающиеся

 

в

 

анализе

 

фактических

 

данных

 

о

 

поведении

 

исследуемых

 

сооружений

 

при

 

сейсмических

 

и

 

аналогичных

 

им

 

динамических

 

воз

-

действиях

а

 

также

 

в

 

проведении

 

испытаний

 

крупно

-

масштабных

 

физических

 

моделей

 

с

 

использованием

 

крупногабаритных

 

сейсмоплатформ

имеющих

 

грун

-

товый

 

лоток

.

Планирование

 

эксперименталь

-

ной

 

проверки

 

сейсмостойкости

 

изде

-

лий

 (

конструкций

начинается

 

с

 

оцен

-

ки

 

возможности

 

сейсмоплатформы

 

удовлетворять

 

массо

-

габаритным

 

ха

 -

рактеристикам

 

испытываемого

 

об

-

разца

Грузоподъемность

 

платформы

 

и

 

ее

 

размеры

 

должны

 

позволять

 

раз

-

местить

 

образец

а

 

силовой

 

привод

 

стенда

 

должен

 

обеспечить

 

создание

 

требуемых

 

режимов

 

испытаний

на

-

пример

воспроизведение

 

заданной

 

балльности

 

землетрясения

.

В

 

бывшем

 

СССР

 

функциониро

-

вало

 

не

 

менее

 

пяти

 

крупных

 

сейсмо

-

платформ

 

программного

 

действия

оснащенных

 

гидравлическими

 

при

-

водами

В

 

годы

 

перестройки

 

сейс

-

моплатформы

 

такого

 

типа

распо

-

ложенные

 

на

 

территории

 

России

практически

 

не

 

обслуживались

экспериментальные

 

работы

 

не

 

про

-

водились

 

и

 

в

 

большинстве

 

своем

 

оборудование

 

пришло

 

в

 

упадок

Исключением

 

из

 

этого

 

печального

 

факта

   

является

 

ООО

  «

Центр

 

Ком

-

плексно

-

Сейсмических

 

Испытаний

» («

ЦКСИ

»), 

ком

-

петентность

 

которого

 

подтверждена

 

Федеральной

 

службой

 

по

 

аккредитации

  (

аттестат

 

аккредитации

 

RA.RU.21

АГ

74 

от

 04.08.15.) 

в

 

соответствии

 

с

 

Феде

-

ральным

 

законом

 

от

 28.12.14. 

 412-

ФЗ

 «

Об

 

аккре

-

дитации

 

в

 

национальной

 

системе

 

аккредитации

».

ООО

 «

Центр

 

Комплексно

-

Сейсмических

 

Испыта

-

ний

» (

ООО

  «

ЦКСИ

») 

в

 

настоящее

 

время

 — 

един

-

ственная

 

в

 

Российской

 

Федерации

 

организация

стендовая

 

база

 

которой

 

обеспечивает

 

проведение

 

полномасштабных

квалификационных

 

(

серти

-

фикационных

и

 

приемно

-

сдаточных

 

испытаний

 

крупногабаритного

 

оборудования

 

общепромыш

-

ленного

 

изготовления

 

и

 

строительных

 

конструк

-

ций

 

на

 

сейсмостойкость

вибропрочность

 

и

 

вибро

-

устойчивость

 

в

 

условиях

 

выполнения

 

требований

СНиП

 II-7-81 (

СП

14.13330-2014), 

СП

24.13330-2011, 

ГОСТ

 17516.1-90,  

ГОСТ

 30546.2-98, 

ГОСТ

 30546.1-98,

ГОСТ

 30546.3-98, 

ГОСТ

 16962.2-90, 

ГОСТ

 30630.1.1-99,

Испытание

 

на

 

сейсмостойкость

 

выключателя

 

элегазового

 220 

кВ

Испытание

 

на

 

сейсмостойкость

 

устройства

 

катодной

 

защиты

Испытание

 

на

 

сейсмостойкость

 

блок

-

бокса


Page 5
background image

57

188820, 

Ленинградская

 

обл

Выборгский

 

р

-

н

п

Рощино

ул

Железнодорожная

д

. 10, 

лит

А

Тел

./

факс

: +7 (812) 640-73-74

E-mail: info@centercst.ru

www.centercst.ru

Испытание

 

на

 

сейсмостойкость

 

программно

-

технического

комплекса

 

АСУ

ГОСТ

 30630.1.8-2002 

и

 

других

 

действующих

 

норма

-

тивов

.

ООО

  «

Центр

 

Комплексно

-

Сейсмических

 

Испы

-

таний

» 

является

 

правопреемником

 

научно

-

произ

-

водственных

 

предприятий

в

 

годы

 

существования

 

Советского

 

Союза

 

решавших

 

задачи

 

проведения

 

испытаний

 

в

 

рамках

 

реализации

 

программ

 

Ми

-

нистерства

 

Обороны

атомной

 

промышленно

-

сти

строительной

 

отрасли

Разработанные

 

этими

 

предприятиями

 

сейсмоиспытательные

 

установки

 

с

 

импульсно

-

вибрационным

 

приводом

 

позволяют

 

решать

 

различные

 

прикладные

 

задачи

 

сейсмостой

-

кого

 

строительства

 

и

 

проводить

 

квалификационные

 

испытания

 

оборудования

 

и

 

элементов

 

строитель

-

ных

 

конструкций

Объединив

 

под

 

своим

 

началом

 

специалистов

после

 

модернизации

 

и

 

дооснащения

 

испытательных

 

установок

   

ООО

  «

ЦКСИ

» 

на

 

новом

 

уровне

 

развивает

 

традиции

 

и

 

накопленный

 

методо

-

логический

 

опыт

 

выполнения

 

ответственных

 

экспе

-

риментальных

 

работ

.

Особенностью

 

испытательного

 

оборудования

 

ООО

  «

ЦКСИ

» 

является

 

возможность

 

воспроизведе

-

ния

 

в

 

реальных

 

условиях

 

закрепления

 

и

 

установки

 

испытуемого

 

изделия

Конструкция

 

универсальной

 

сейсмоплатформы

 

предполагает

 

наличие

 

грунтово

-

го

 

лотка

в

 

который

 

штатным

 

образом

 

монтируются

 

опоры

 

ВЛ

мачты

 

освещения

на

 

грунт

 

устанавлива

-

ются

 

БКТП

контейнеры

 

с

 

технологическим

 

оборудо

-

ванием

 

и

 

т

.

д

.

Большинство

 

из

 

стендов

действующих

 

на

 

тер

-

ритории

 

РФ

 

являются

 

электродинамическими

что

 

делает

 

затруднительным

 

генерирование

 

низкоча

-

стотного

 

диапазона

 

с

 

требуемыми

 

ускорениями

 

и

 

ис

-

пользуется

 

для

 

проведения

 

испытаний

 

на

 

вибра

-

Испытание

 

на

 

сейсмостойкость

 

и

 

под

-

тверждение

 

группы

 

механического

 

испол

-

нения

 

М

шкафа

 

выключателя

 

ввода

 10 

кВ

ционное

 

воздействие

 

как

 

правило

 

для

 

изделий

 

до

 

1–1,5 

тонн

Грузоподъемность

 

универсальной

 

сейс

-

моплатформы

 

УСП

-300 

составляет

 300 

тонн

.

На

 

приведенных

 

фотографиях

 

представлены

 

не

-

которые

 

типы

 

электротехнического

 

оборудования

испытанного

 

ООО

 «

ЦКСИ

».

Предлагаемые

 

ООО

  «

ЦКСИ

» 

решения

 

и

 

приме

-

няемые

 

методики

 

испытания

 

оборудования

 

и

 

инже

-

нерных

 

конструкций

 

на

 

сейсмостойкость

 

позволяют

 

получить

 

полную

 

и

 

достоверную

 

информацию

 

об

 

их

 

устойчивости

 

к

 

воздействию

 

явлений

 

различной

 

степени

 

интенсивности

Данная

 

информация

 

может

 

быть

 

использована

 

как

 

производителями

 

оборудо

-

вания

 

и

 

проектными

 

организациями

 

для

 

выработки

 

наиболее

 

эффективных

 

технических

  (

конструктор

-

ских

решений

так

 

и

 

специалистами

 

электросетевых

 

компаний

 

для

 

формирования

 

корректных

 

и

 

обосно

-

ванных

 

требований

 

со

 

стороны

 

заказчика

 

работ

 

по

 

строительству

 

и

 

реконструкции

 

объектов

 

электросе

-

тевого

 

комплекса

.

С

 

более

 

подробной

 

информацией

 

о

 

стендовой

 

базе

 

и

 

технических

 

возможностях

 

компании

 

можно

 

ознакомиться

 

на

 

сайте

 www.centercst.ru 

или

 

посетить

 

испытательный

 

полигон

 

ООО

 «

ЦКСИ

».  

Р

 4 (37) 2016


Читать онлайн

В статье приводится анализ наиболее распространенных последствий воздействия крупных землетрясений на объекты электросетевого комплекса, акцентируется внимание на вопросах проведения соответствующих испытаний оборудования и конструкций, применяемых при строительстве. На примере технологий испытания, применяемых в ООО «Центр Комплексно-Сейсмических Испытаний», предлагаются методы получения достоверной информации о реальных технических характеристиках объектов, планируемых к размещению в сейсмоопасных зонах.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»