Инновационное развитие корпусной техники для устройств защиты и автоматики

Page 1
background image

Page 2
background image

76

СЕТИ  РОССИИ

П

ри

 

анализе

 

надёжности

 

сети

 

принято

 

рассма

-

тривать

 

надёжность

 

её

 

основных

 

компонен

-

тов

прежде

 

всего

 

первичного

 

оборудования

релейной

 

защиты

аппаратуры

 

автоматики

 

и

 

управления

В

 

то

 

же

 

время

 

на

 

надёжность

 

объектов

 

энергетики

 

оказывают

 

большое

 

влияние

 

всевозмож

-

ные

 

вспомогательные

 

и

 

конструктивные

 

элементы

в

 

том

 

числе

 

корпуса

 

и

 

оболочки

в

 

которых

 

устанавлива

-

ется

 

аппаратура

 

управления

.

Известно

 

большое

 

число

 

ситуаций

когда

 

реаль

-

ные

 

инциденты

 

были

 

вызваны

 

качеством

 

оболочек

Некачественные

 

уплотнения

 

шкафов

 

наружного

 

ис

-

полнения

ненадёжное

 

питание

 

установленных

 

в

 

них

 

устройств

 

подогрева

 

приводят

 

к

 

отказу

 

находящегося

 

в

 

них

 

оборудования

Ненадёжные

 

встроенные

 

венти

-

ляционные

 

системы

 

могут

 

вызвать

 

катастрофические

 

отказы

 

при

 

перегреве

 

систем

 

связи

АСУ

 

ТП

То

 

же

 

мо

-

жет

 

произойти

 

при

 

отказе

 

климатической

 

установки

 

ОПУ

.

Известно

 

также

 

широко

 

распространённое

 

требо

-

вание

 

служб

 

релейной

 

защиты

 

не

 

применять

 

встроен

-

ные

 

вентиляторы

 

в

 

шкафах

 

РЗА

в

 

том

 

числе

 

из

-

за

 

низ

-

кой

 

надёжности

 

последних

В

 

итоге

 

шкафы

 

конструи

-

руются

 

с

 

невысокой

 

плотностью

 

заполнения

 

аппара

-

турой

что

 

приводит

 

к

 

росту

 

их

 

количества

удлинению

 

кабельных

 

связей

 

и

 

увеличению

 

числа

 

переходных

 

за

-

жимов

В

 

результате

 

всё

-

таки

 

происходит

 

снижение

 

надёжности

 

системы

 

РЗА

Кроме

 

того

на

 

качество

 

эксплуатации

 

прямое

 

вли

-

яние

 

оказывает

 

эстетичность

 

и

 

эргономичность

 

обору

-

дования

в

 

том

 

числе

 

его

 

внешний

 

вид

 

и

 

качество

 

ис

-

полнения

 

тех

 

узлов

с

 

которыми

 

персонал

 

соприкаса

-

ется

 

непосредственно

.

При

 

переходе

 

к

 

новым

 

технологиям

 

требования

 

к

 

шкафам

 

возрастают

:

• 

для

 

надёжного

 

функционирования

 

цифровых

 

уст

-

ройств

предназначенных

 

для

 

установки

 

вне

 

зда

-

ния

 

ОПУ

например

концентраторов

 (merging unit), 

устройств

 

диагностики

потребуется

 

устанавливать

 

их

 

в

 

шкафах

 

повышенной

 

надёжности

 

в

 

пылевлаго

-

защищённом

 

исполнении

 

и

 

с

 

климатическим

 

обе

-

спечением

;

• 

необходимость

 

повышать

 

надёжность

 

цифровых

 

устройств

 

подстанции

устанавливаемых

 

в

 

ОПУ

обу

-

славливает

 

целесообразность

 

обеспечения

 

задан

-

ного

 

температурного

 

диапазона

 

внутри

 

шкафа

 

и

 

его

 

высокой

 

пыле

и

 

влагозащищённости

• 

необходимо

 

переходить

 

к

 

компактным

 

конструкциям

более

 

эффективному

 

использованию

 

внутришкафно

-

го

 

пространства

Это

 

особенно

 

актуально

 

для

 

аппарату

-

ры

выполненной

 

в

 

стандарте

 IEC 61850, 

так

 

как

 

отсут

-

ствие

 

необходимости

 

встраивать

 

в

 

шкаф

 

большое

 

чис

-

ло

 

клеммных

 

зажимов

 

открывает

 

возможность

 

уста

-

новки

 

значительно

 

большего

 

числа

 

аппаратов

;

• 

все

 

шире

 

будут

 

применяться

 

системы

 «

внеподстан

-

ционной

» 

автоматизации

 

и

 

связи

Для

 

примера

 

Инновационное 

развитие корпусной 

техники для устройств 

защиты и автоматики

Развитие электрических сетей идёт в направлении перехода к максимальному ис-
пользованию «интеллектуальных» возможностей современной цифровой техники 
и программных средств, целью которого являются повышение надёжности и энер-
гоэффективности передачи и потребления электроэнергии, её качества, а также 
адаптация сети к появлению распределённой генерации. 

Михаил ЛИНТ, к.т.н.


Page 3
background image

77

№ 4 (7), июль-август, 2011

можно

 

привести

 

системы

 

мониторинга

 

состояния

 

ВЛ

автоматизацию

 

секционирующих

 

пунктов

при

-

боры

 

учёта

телемеханики

 

и

 

связи

 

современных

 

ТП

 

среднего

 

напряжения

Для

 

таких

 

устройств

 

потре

-

буются

 

надёжные

вандалоустойчивые

 

оболоч

-

ки

  (

шкафы

с

 

климатическими

 

установками

  (

филь

-

тры

принудительная

 

вентиляция

активное

 

охлаж

-

дение

).

По

 

требованиям

 

энергетиков

 

для

 

большинства

 

ви

-

дов

 

первичного

 

оборудования

 

устанавливается

 

срок

 

службы

 30 

лет

а

 

для

 

цифровой

 

аппаратуры

 — 15—20 

лет

Применение

 

шкафных

 

конструкций

 

со

 

сроком

 

службы

 30—40 

лет

 

и

 

с

 

изначально

 

заложенной

 

способ

-

ностью

 

поддерживать

 

ожидаемый

 

полный

 

переход

 

на

 

«

цифру

» 

позволяет

 

планировать

 

реконструкцию

 

систем

 

РЗА

 

без

 

замены

 

шкафов

 

и

 

щитов

 

путём

 

установки

 

в

 

них

 

новых

 

терминальных

 

устройств

Это

 

значительно

 

удешевит

 

реконструкцию

.

Продукция

 Rittall — 

пример

 

инновационного

 

разви

-

тия

 

промышленной

 

техники

.

Достижение

 

соответствующих

 

показателей

 

возмож

-

но

 

при

 

условии

 

применения

 

современных

 

технологий

 

массового

 

производства

 

и

 

при

 

непрерывном

 

совер

-

шенствовании

 

конструкций

Такой

 

подход

 

характерен

 

для

 

шкафной

 

продукции

 

компании

 Rittal — 

лидера

 

рос

-

сийского

 

рынка

 

в

 

производстве

 

корпусной

 

техники

 

для

 

энергетики

.

Производство

 Rittal 

в

 

Германии

 

располагает

 

боль

-

шим

 

количеством

 

лабораторных

 

стендов

 

и

 

соответ

-

ствующим

 

инженерным

 

персоналом

Продукция

 

по

-

стоянно

 

совершенствуется

 

и

 

подвергается

 

процеду

-

рам

 

контроля

 

качества

Например

наиболее

 

широ

-

ко

 

применяемый

 

шкаф

 TS8 (

рис

. 1) 

имеет

 

множество

 

сертификатов

ГОСТ

 

Р

Российский

 

Морской

 

Регистр

Российский

 

Речной

 

Регистр

Стандарты

 

МЭК

; Lloyd’s 

Register of Shipping 

и

 

другие

 

российские

 

и

 

междуна

-

родные

 

сертификаты

Совершенство

 

характеристик

 

шкафов

 Rittal 

дости

-

гается

 

применяемыми

 

компанией

 

технологиями

 

про

-

изводства

 

и

 

контроля

 

качества

Рассмотрим

 

данный

 

вопрос

 

более

 

детально

Жёсткость

 

корпусов

 

и

 

ванда

-

лоустойчивость

 

обеспечиваются

 

применением

 

уни

-

кального

 

патентованного

 

замкнутого

 

четырёхнаправ

-

ленного

 

сварного

 

профиля

 

и

 

сваркой

 

несущей

 

кон

-

струкции

  (

рамы

на

 

заводском

 

конвейере

Кроме

 

того

шкафы

 

изготовлены

 

из

 1,5—2-

миллиметровой

 

стали

.

Жёсткая

 

конструкция

 

шкафа

 

позволяет

 

выдержи

-

вать

 

большую

 

статическую

 

нагрузку

 (

до

 1500 

кг

). 

Бла

-

годаря

 

указанным

 

особенностям

 

снижается

 

воздей

-

ствие

 

вибрационных

 

нагрузок

 

на

 

установленную

 

в

 

шкафах

 

аппаратуру

а

 

шкафы

 

обладают

 

эталонной

 

ста

-

бильностью

 

и

 

точностью

 

габаритных

 

и

 

установочных

 

размеров

Долговечность

 

и

 

надёжность

 

покрытий

.

 

Для

 

обе

-

спечения

 

длительного

 

срока

 

эксплуатации

 

применяет

-

ся

 

тройная

 

обработка

 

поверхности

 

металла

слой

 

на

-

нокерамики

грунтовка

 

погружением

нанесение

 

по

-

рошковой

 

краски

Покрытие

 

устойчиво

 

против

 

ряда

 

воздействующих

 

факторов

слабые

 

растворы

 

кислот

 

и

 

щелочей

минеральные

 

масла

смазочные

 

матери

-

алы

обрабатывающие

 

эмульсии

чистящие

 

средства

Данная

 

технология

 

позволяет

 

с

 

большим

 

запасом

 

обе

-

спечить

 30-

летний

 

срок

 

службы

в

 

том

 

числе

 

в

 

услови

-

ях

 

воздействия

 

слабоагрессивных

 

сред

.

Точность

 

выполнения

 

размеров

.

 

Высочайшая

 

точность

 

габаритных

 

и

 

установочных

 

размеров

 

позво

-

ляет

 

также

 

решать

 

вопросы

 

реконструкции

 

без

 

раз

-

борки

 

щита

 

с

 

сохранением

 

мест

 

крепления

 

и

 

без

 

до

-

полнительных

 

зазоров

.

Надёжность

 

конструкций

 

подвижных

 

механиче

-

ских

 

узлов

.

 50-

летний

 

опыт

 

компании

 Rittal 

и

без

 

вся

-

кого

 

преувеличения

десятки

 

миллионов

 

произведён

-

ных

 

шкафов

 

гарантируют

 

высокую

 

надёжность

 

и

 

соот

-

 

Рис

. 1. 

Стандартная

 

системная

 

архитектура

 

шкафов

 

серии

 TS8: 

оболочка

признанная

 

как

 

стандарт

 

по

 

всему

 

миру


Page 4
background image

78

СЕТИ  РОССИИ

Возможность

 

применения

 

единой

 

конструктивной

 

базы

 

при

 

широком

 

разнообразии

 

типоисполнений

 

и

 

дополнительных

 

элементов

.

 

Как

 

правило

руководите

-

ли

 

энергокомпаний

 

стремятся

 

сохранить

 

единство

 

техно

-

логической

 

базы

 

применяемого

 

оборудования

 

на

 

объ

-

ектах

В

 

то

 

же

 

время

 

аппаратура

 

различных

 

подсистем

 

— 

РЗА

АСУ

 

ТП

телемеханики

связи

оперативного

 

тока

собственных

 

нужд

 

и

 

других

 — 

обладает

 

конструктивны

-

ми

 

особенностями

не

 

позволяющими

 

использовать

 

еди

-

ный

 

тип

 

шкафа

. Rittal 

обеспечивает

 

широкий

 

спектр

 

кон

-

структивных

 

технических

 

решений

 — 

шкафов

 

различной

 

конфигурации

дверей

элементов

 

для

 

установки

 

и

 

кре

-

пления

 

аппаратуры

, — 

позволяющих

 

сохранить

 

единую

 

технологическую

 

основу

общие

 

характеристики

воз

-

можность

 

сочленения

 (

установки

 

в

 

ряд

в

 

глубину

 

и

 

даже

 

в

 

высоту

), 

унификации

 

комплектующих

 

и

 

запчастей

Так

например

навеска

 

двери

 

легко

 

может

 

быть

 

изменена

 

на

 

месте

 

установки

 

шкафа

Перфорированный

 

профиль

 

рамы

 

с

 

шагом

 25 

мм

 

обеспечивает

 

универсальность

 

внутреннего

 

монтажа

Литая

 

уплотнительная

 

прокладка

специальная

 

форма

 

прилегающей

 

кромки

 

и

 

проверен

-

ная

 

жёсткость

 

используемой

 

конструкции

 (

в

 

первую

 

оче

-

редь

 — 

дверей

гарантируют

 

соответствие

 

заявленным

 

в

 

каталоге

 

степеням

 IP. 

Шкафы

 

поставляются

 

в

 

разных

 

исполнениях

 

по

 

степени

 

защиты

 

оболочек

 — 

от

 IP54 

до

 

IP66, 

в

 

зависимости

 

от

 

требований

 

при

 

заказе

.

Специальные

 

исполнения

.

 Rittal 

производит

 

широ

-

кий

 

спектр

 

шкафов

 

специального

 

исполнения

сейсмо

-

стойкие

вандалоустойчивые

покрытые

 

полимерами

взрывобезопасные

морские

 (NEMA) 

и

 

так

 

далее

.

Защита

 

аппаратуры

 

от

 

воздействия

 

окружающей

 

среды

.

 

Компания

 Rittal 

является

 

лидирующим

 

миро

-

вым

 

разработчиком

 

встроенных

 

устройств

 

поддержки

 

параметров

 

окружающей

 

среды

 

внутри

 

шкафа

Уже

 

в

 

1983 

году

 Rittal 

начал

 

разрабатывать

 

и

 

производить

 

хо

-

лодильные

 

агрегаты

 

для

 

шкафов

Это

 

стало

 

началом

 

но

-

Рис

. 2. Rittal 

располагает

 

широкой

 

гаммой

 

надёжных

 

механических

 

узлов

в

 

том

 

числе

 

навесных

ветствие

 

заявленным

 

характеристикам

 

подвижных

 

сое

-

динений

замков

петель

 

и

 

других

 

узлов

 (

рис

. 2).

Ситуации

когда

 

из

-

за

 

низкого

 

качества

 

петель

 

и

 

уплотнений

 

дверь

 

шкафа

 

неплотно

 

прилегает

 

к

 

корпу

-

су

 

или

 

когда

 

дверь

 

не

 

закрывают

 

вовсе

 

из

-

за

 

проблем

 

с

 

замком

практически

 

невозможны

.


Page 5
background image

79

№ 4 (7), июль-август, 2011

Рис

. 3. 

Исполнение

 

шкафа

 

с

 

системой

 

вентиляции

использующее

 

нанотехнологии

 

для

 

улучшения

 

работы

 

воздушных

 

фильтров

В

 1988 

г

. Rittal 

был

 

не

 

только

 

первым

 

производи

-

телем

предложившим

 

холодильный

 

агрегат

 

с

 

микро

-

контроллерным

 

управлением

но

 

и

 

пионером

 

в

 

области

 

бесфреонного

 

охлаждения

В

 1992 

году

 Rittal 

стал

 

пер

-

вым

 

крупным

 

поставщиком

предложившим

 

под

 

мар

-

кой

 «ProOzon» 

бесфреонный

 

холодильный

 

агрегат

 

с

 

эко

-

логически

 

чистым

 

хладагентом

Уже

 

десять

 

лет

 

в

 

серий

-

ном

 

производстве

 

находятся

 

энергоэффективные

 

и

 

не

 

требующие

 

обслуживания

 

агрегаты

 — TopTherm. 

В

 

настоящее

 

время

 

накоплен

 

большой

 

опыт

 

приме

-

нения

 

различных

 

систем

 

охлаждения

 

на

 

воздухе

фре

-

оне

 

и

 

воде

 

как

 

с

 

применением

 

чиллеров

так

 

и

 

непо

-

средственно

 

в

 

виде

 

теплообменников

 

или

 

холодильных

 

агрегатов

 

в

 

самых

 

различных

 

отраслях

 

промышленно

-

сти

от

 

ЦОДов

 

до

 

горячих

 

цехов

 

в

 

металлургии

 (

рис

. 3).

Вентиляторы

 

и

 

термостаты

 

с

 

очень

 

высокими

 

пока

-

зателями

 

надёжности

 

используются

 

как

 

стандартное

 

бюджетное

 

решение

которое

 

при

 

необходимости

 

мо

-

жет

 

предусматривать

 

дублирующий

 

вентилятор

 

с

 

соот

-

ветствующей

 

автоматикой

.

 

ВЫВОДЫ

1.  

Развитие

 

систем

 

автоматизации

 

электрических

 

се

-

тей

 

должно

 

предусматривать

 

применение

 

совре

-

менных

высоконадёжных

 

оболочек

.

2.  

Положительный

 

опыт

 

применения

 

в

 

различных

 

от

-

раслях

 

промышленности

 

шкафов

 Rittal 

со

 

встроен

-

ными

 

устройствами

 

поддержания

 

параметров

 

окру

-

жающей

 

среды

 

показывает

 

возможность

 

их

 

исполь

-

зования

 

в

 

энергетике

3.  

Решение

 

вопросов

 

применения

 

встроенных

 

в

 

шка

-

фы

 

систем

 

вентиляции

фильтрации

нагрева

 

и

 

охлаждения

 

должно

 

базироваться

 

на

 

объективных

 

оценках

 

расчётных

 

показателей

 

совокупной

 

надёж

-

ности

 

систем

 

автоматизации

 

и

 

РЗА

 

и

 

их

 

энергопото

-

ребления

вой

 

эпохи

 

в

 

развитии

 

компании

На

 

основе

 

опыта

 

более

 

25 

лет

 

в

 

области

 

контроля

 

микроклимата

 

были

 

созданы

 

продукты

ориентированные

 

на

 

максимальное

 

повыше

-

ние

 

энергоэффективности

.


Оригинал статьи: Инновационное развитие корпусной техники для устройств защиты и автоматики

Читать онлайн

Развитие электрических сетей идёт в направлении перехода к максимальному использованию «интеллектуальных» возможностей современной цифровой техники и программных средств, целью которого являются повышение надёжности и энергоэффективности передачи и потребления электроэнергии, её качества, а также адаптация сети к появлению распределённой генерации.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 2(83), март-апрель 2024

Максимальный эффект от цифровых РЗА И АСУ ТП

Интервью Релейная защита и автоматика
Интервью с начальником Департамента релейной защиты, метрологи и автоматизированных систем управления технологическими процессами ПАО «Россети» Александром Саленовым
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Использование цифровых двойников как перспективное направление развития технологий дистанционного управления силовым оборудованием и устройствами релейной защиты и автоматики

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Релейная защита и автоматика
Гвоздев Д.Б. Грибков М.А. Шубин Н.Г.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»