Из-за наличия в России регионов с весьма низкими температурами разработка соответствующих КРУЭ является важной электроэнергетической задачей.
Ярошенко Д.С., генеральный конструктор ЗАО «ЗЭТО»
Матвеев А.В., главный конструктор КБ КРУЭ ЗАО «ЗЭТО»
Согласно терминологии СИГРЭ [1] существуют три основные концепции компоновки и конструкторских решений для комплектных распределительных устройств элегазовых (КРУЭ): AIS, GIS и MTS. С позиций условий эксплуатации у каждой из этих концепций существуют свои сильные и слабые стороны. Все они развивались на основе новых технологических решений, расширяя набор вариантов для удовлетворения различных критериев выбора оборудования. Сравнение упомянутых концепций, их плюсы и минусы обстоятельно описаны в документе CИГРЭ [2].
На российском электроэнергетическом рынке КРУЭ основными критериями являются:
- стоимость оборудования;
- стоимость землеотвода;
- стоимость строительной части;
- сроки изготовления;
- сроки и стоимость монтажа с наладкой.
В некоторых случаях по совокупности указанных критериев рационально размещать КРУЭ вне здания (GIS — gas insulated switchgear). Существующие предложения на рынке позволяют размещать оборудование только по смешанной технологии (MTS — mixed technology substation) на открытом воздухе до низких температур (исполнение УХЛ1) компании АВВ (PASS), Siemens (DTC), GE (HYPact) и др. Указанные компании устанавливают в Европе КРУЭ-GIS и на открытом воздухе, однако при этом температура эксплуатации не должна опускаться ниже 25°С. Нижний порог температуры эксплуатации КРУЭ обусловлен величиной давления элегаза, при которой он остается в газообразном состоянии.
Соответственно, КРУЭ европейских производителей, с давлением элегаза выше 5 атмосфер (абс.), не могут эксплуатироваться при температуре −45°С и ниже
(при этом неважно, оно находится в здании или на открытом воздухе). Что касается оборудования по технологии MTS или гибридной технологии (PASS, DTC, HYPact), то эти изделия нельзя назвать в полной мере соответствующими технологии КРУЭ, так как в них не реализовано важное требование локализации отсеков, что является обязательным для КРУЭ-GIS в традиционном понимании.
Необходимо отметить:
- наличие изолированных объемов позволяет сохранить изделие в целостности в случае аварии в одном из отсеков;
- живучесть, ремонтопригодность, безопасность для персонала изделия с изолированными отсеками намного выше;
- стоимость ремонта или замены одного отсека КРУЭ существенно дешевле, чем замена всей фазы гибридного устройства.
Известно, что случаи аварий с возникновением дуги внутри объема гибридного КРУЭ в сетях РФ случались неоднократно. При этом во всех случаях производитель предлагает замену целиком всей фазы, что с финансовой точки зрения весьма затратно.
КРУЭ 110 кВ в исполнении ЗАО «ЗЭТО» для открытой установки, в отличие от гибридных устройств по технологии MTS (PASS, DTC, HYPact), имеет изолированные между собой объемы, что, как уже отмечалось, является обязательным для КРУЭ. Его важной отличительной особенностью является наличие кинематических элементов разъединителей и заземлителей внутри элегазовых объемов. Это исключает угрозу обледенения тяг, их повреждения и опасность для персонала от движущихся частей при оперировании. Все подвижные уплотнительные элементы (между приводами и аппаратами) имеют гидравлические затворы, позволяющие в суровых условиях окружающей среды минимизировать уровень утечки элегаза.
Примером такого решения КРУЭ является оборудование для ПС «Южная Озереевка» (рисунки 1 и 2).
Конструкция КРУЭ 110 кВ исполнения ЗАО «ЗЭТО», способного работать в электроэнергосистемах на открытом воздухе при низких температурах, расширяет инструментарий проектирования подстанций для реализации самых разных решений по совокупности критериев: стоимости, сроков строительства и удобства обслуживания.
На сегодняшний день с применением КРУЭ 110 кВ для открытой установки реализовано 28 ячеек на десяти объектах энергетики России. Положительный опыт эксплуатации составляет более 4,5 лет.
КРУЭ 110 кВ производства ЗАО «ЗЭТО» включено в Реестр инновационных решений ПАО «Россети», аттестовано межведомственной комиссией и рекомендовано к применению на объектах ДЗО «Россети», соответствует требованию постановления Правительства РФ № 719 от 17 июля 2015 года и приказу Минпромторга России № 3568 от 12 ноября 2015 года и включено в Реестр продукции, произведенной на территории РФ.
ЛИТЕРАТУРА
- CIGRE WG B3.17. GIS: State of the ART 2008. Electra, 2009, 5 p.
- CIGRE WG B3.20. Evaluation of Different Switchgear Technologies (AIS, MTS, GIS) for Rated Voltages of 52 kV and above. Technical Brochure, November 2008, no. 390, 96 p.
