Проблемы эксплуатации и обслуживания электросетевого комплекса Великобритании

Page 1
background image

Page 2
background image

120

Проблемы эксплуатации 
и обслуживания 
электросетевого комплекса 
Великобритании

Р

аспределительные

 

сети

 

Великобритании

 

не

 

явля

-

ются

 

мировым

 

лидером

 

в

 

плане

 

среднего

 

возраста

 

основного

 

оборудования

исполь

-

зуемого

 

в

 

сетях

Значительный

 

процент

 

оборудования

эксплуати

-

руемого

 

в

 

сети

может

 

иметь

 

воз

-

раст

 50 

лет

 

и

 

более

Тем

 

не

 

менее

техническое

 

состояние

 

РС

 

Велико

-

британии

 

позволяет

 

обеспечивать

 

потребителей

 

электроэнергией

 

должного

 

качества

с

 

определен

-

ным

 

уровнем

 

надежности

.

Техническое

 

состояние

 

участ

-

ков

 

сети

 

и

 

их

 

элементов

 

оценива

-

ется

 

по

 

следующим

 

основным

 

па

-

раметрам

• 

индекс

 

технического

 

состояния

 

элементов

 (HI);

• 

индекс

 

наличия

 

резервной

 

мощности

 (LI);

• 

качество

 

электроэнергии

;

• c

оответствие

 

требованиям

 

ми

-

нимальной

 

на

 

дежности

 

сети

.

Индексы

 

рассчитываются

 

с

 

уче

-

том

 

возраста

 

и

 

типа

 

оборудова

-

ния

учетной

 

записи

 

отказов

 

обо

-

рудования

 

данного

 

типа

  (

если

 

она

 

известна

), 

технического

 

со

-

стояния

 

оборудования

 

на

 

основе

 

регулярных

 

и

 

контрольных

 

про

-

верок

частоты

 

отказов

 

данного

 

оборудования

Здесь

 

во

 

внимание

 

принимаются

 

показатели

 

критич

-

ности

 

выхода

 

из

 

строя

 

конкрет

-

ного

 

элемента

которые

 

влияют

 

на

 

количество

 

перебоев

 

питания

 

длительностью

 

более

 3 

минут

 

на

 100 

потребителей

  (

перебои

 

в

 

электроснабжении

 — 

ПЭ

в

 

те

-

чение

 

года

длительность

 

пере

-

боев

 

питания

 

потребителей

 

в

 

ми

-

нутах

 

на

 

количество

 

потребителей

 

(

количество

 

потерянных

 

минут

 

на

 

потребителя

 — 

ПМП

и

 

влияние

 

их

 

на

 

надежность

 

электроснаб

-

жения

Для

 

расчета

 

индекса

 

так

-

же

 

важна

 

безопасность

 

элемента

 

для

 

окружающих

 

и

 

окружающей

 

среды

в

  

том

 

числе

 

и

 

в

 

экологиче

-

ском

 

плане

.

В

 

плане

 

надежности

 

к

 

распре

-

делительным

 

сетям

 

предъявля

-

ются

 

требования

основанные

 

на

 

сетевом

 

стандарте

 «

Минимальные

 

требования

 

к

 

надежности

 

электро

-

снабжения

 

потребителей

 

Р

2/6», 

выполнение

 

которого

 

является

 

требованием

 

лицензионного

 

со

-

глашения

Деление

 

потребителей

 

на

 

категории

 

не

 

происходит

и

 

не

-

обходимость

 

повышенной

 

надеж

-

ности

 

электропитания

выше

 

чем

 

прописано

 

в

 

Р

2/6, 

определяется

 

и

 

финансируется

 

потребителем

 

самостоятельно

.

Все

 

данные

 

о

 

состоянии

 

обо

-

рудования

проведенных

 

обслужи

-

ваниях

тестах

 

хранятся

 

в

 

единой

 

базе

 

данных

 

РС

 

на

 

базе

 SAP.

Аккуратное

 

и

 

своевременное

 

занесение

 

информации

 

в

 

базу

 

данных

 

необходимо

 

для

 

успешно

-

го

 

функционирования

 

распреде

-

лительных

 

сетей

не

 

только

 

в

 

тех

-

ническом

но

 

и

 

в

 

коммерческом

 

плане

.

Основываясь

 

на

 

информации

 

из

 

единой

 

базы

 

данных

госу

-

дарственный

 

регулятор

 (Ofgem) 

имеет

 

возможность

 

отслеживать

 

м

и

р

о

в

о

й

 о

п

ы

т

мировой опыт

В

 

предыдущих

 

статьях

 

были

 

рассмотрены

 

основные

 

прин

-

ципы

согласно

 

которым

 

функционирует

 

электросетевой

 

комплекс

 

Великобритании

В

 

данной

 

статье

 

хотелось

 

бы

 

более

 

подробно

 

остано

 

виться

 

на

 

проблемах

связанных

 

с

 

эксплуатацией

 

и

 

обслуживанием

 

сетей

.

Елпидифоров

 

В

.

Ю

.,

руководитель

 

Электро

-

сетевого

 

отдела

 / Head of 

T&D FCM Consulting ltd.


Page 3
background image

121

деятельность

 

РС

 

согласно

 

плану

 

на

 

лицензионный

 

период

В

 

част

-

ности

в

 

Лондонских

 

распредели

-

тельных

 

сетях

 

возникли

 

проблемы

 

при

 

аудите

так

 

как

 

несвоевремен

-

но

 

заполненная

 

база

 

данных

 

не

 

смогла

 

продемонстрировать

 

вы

-

полнение

 

программы

 

инвестиций

 

и

 

обслуживания

 

в

 

заявленном

 

объеме

.

С

 

технической

 

точки

 

зрения

 

также

 

могут

 

возникать

 

проблемы

когда

 

некоторые

 

работы

 

приходит

-

ся

 

выполнять

 

дважды

 

или

 

в

 

непра

-

вильной

 

последовательности

что

 

ведет

 

к

 

удорожанию

.

Из

 

примеров

 

можно

 

привести

 

те

 

же

 

Лондонские

 

сети

когда

 

при

 

строительстве

 

новой

 

подстанции

 

мощностью

 180 

МВА

 

была

 

непра

-

вильно

 

учтена

 

пропускная

 

способ

-

ность

 

трансформаторов

 

тока

 

на

 

питающей

 

подстанции

 2-

го

 

уровня

 

в

 

связи

 

с

 

ошибкой

 

в

 

базе

 

данных

что

 

повлекло

 

за

 

собой

 

срыв

 

сро

-

ков

 

подключения

 

потребителей

Силовые

 

трансформаторы

 

на

 

подстанции

 33/11 

кВ

  (

рисунок

 1) 

были

 

заменены

 

в

 

связи

 

с

 

новым

 

присоединением

 

потребителя

 

без

 

установки

 

маслосборной

 

ванны

которую

 

пришлось

 

устанавливать

 

вокруг

 

нового

 

рабочего

 

трансфор

-

матора

 

буквально

 

через

 

несколько

 

недель

 

после

 

сдачи

 

в

 

эксплуата

-

цию

так

 

как

 

изменения

 

экологиче

-

ского

 

элемента

 

индекса

 HI 

н

были

 

вовремя

 

внесены

 

в

 

базу

 

данных

что

 

не

 

позволило

 

выделить

 

фонды

 

на

 

этот

 

элемент

 

работ

 

на

 

первом

 

этапе

 

строительства

.

Основным

 

моментом

который

 

хотелось

 

бы

 

выделить

являет

-

ся

 

необходимость

 

с

 

достаточной

 

степенью

 

точности

 

систематиче

-

ски

 

определять

 

и

 

оценивать

 

тех

-

ническое

 

состояние

 

сети

 

в

 

свете

 

требований

предъявляемых

 

к

 

РС

Также

 

при

 

разработке

 

подходов

 

и

 

процедур

 

нужно

 

учитывать

 

нали

-

чие

 

ресурсов

 

на

 

более

 

или

 

менее

 

длительный

 

период

  (

сети

 

Велико

-

британии

 

оперируют

 

семилетними

 

периодами

).

Чтобы

 

иметь

 

наиболее

 

актуаль

-

ную

 

и

 

точную

 

информацию

 

по

 

со

-

стоянию

 

сети

необходимо

 

не

 

толь

-

ко

 

провести

 

начальную

 

работу

 

по

 

сбору

 

информации

 

по

 

отдельным

 

элементам

 

в

 

единую

 

базу

 

данных

но

 

и

 

постоянно

 

обновлять

 

базу

 

данными

 

по

 

мере

 

внесения

 

изме

-

нений

 

в

 

сеть

.

Диспетчерское

 

управление

 

се

-

тями

 

осуществляется

 

на

 

уровне

 

операторов

 

сетей

Магистральные

 

сети

 (NG) 

имеют

 

свою

 

собствен

-

ную

 

оперативную

 

службу

одной

 

из

 

основных

 

задач

 

которой

 

является

 

поддержка

 

балансов

 

в

 

сети

.

Распределительные

 

сети

 

име

-

ют

 

свою

 

собственную

 

диспетчер

-

скую

 

службу

которая

 

взаимодей

-

ствует

 

как

 

с

 

диспетчером

 

маги

-

стральных

 

сетей

так

 

и

 

с

 

диспет

-

черскими

 

службами

 

независимых

 

сетей

Основной

 

задачей

 

РС

 

и

 

дис

-

петчерской

 

службы

 

является

 

бес

-

перебойное

 

распределение

 

элек

-

троэнергии

 

среди

 

потреби

 

телей

.

Для

 

примера

диспетчерское

 

управление

 

лондонскими

 

сетя

-

ми

 (UKPN) 

находится

 

в

 150 

км

 

от

 

самого

 

Лондона

 

и

 

обслуживает

 

три

 

региона

на

 

которые

 

распро

-

страняется

 

лицензия

 (LPN, SPN, 

EPN) — 

в

 

общей

 

сложности

 8 

мил

-

лионов

 

потребителей

.

Для

 

удобства

 

управления

 

сети

 

СН

 (33–11 

кВ

поделены

 

на

 

не

-

сколько

 

географических

 

районов

но

 

все

 

они

 

управляются

 

из

 

одного

 

диспетчерского

 

центра

что

 

помо

-

гает

 

диспетчерам

 

оказывать

при

 

необходимости

поддержку

 

друг

 

другу

Централизованной

 

диспет

-

черской

 

службы

 

НН

 

не

 

существует

сети

 0,4 

кВ

 

обслуживаются

 

и

 

регу

-

лируются

 

из

 

местных

 

оперативно

-

ремонтных

 

центров

 

оперативно

-

ремонтным

 

персоналом

.

В

 

сетях

 UKPN (

общая

 

длина

 

кабельных

 

линий

 — 138 000 

км

воздушных

 

линий

 — 46 000 

км

), 

все

 

питающие

 

подстанции

 33/11, 

Рис

. 1. 

Силовые

 

трансформаторы

 

на

 

подстанции

 33/11 

кВ

Ответственность

 

за

 

внесение

 

каждодневных

 

обновлений

 

в

 

базу

 

данных

 

лежит

 

на

 

инженерно

-

тех

-

ническом

 

персонале

 

первого

 

уров

-

ня

  (

мастера

инженеры

 

участков

управляющие

 

проектами

 

и

 

т

.

д

.), 

но

 

при

 

этом

 

сама

 

база

 

данных

 

ад

-

министрируется

 

специальным

 

от

-

делом

в

 

задачу

 

которого

 

входит

 

и

 

контроль

 

своевременной

 

подачи

 

необходимых

 

обновлений

 

персо

-

налом

Опыт

 

английских

 

распреде

-

лительных

 

сетей

 

показывает

что

 

при

 

отсутствии

 

должного

 

контроля

 

обновление

 

базы

 

данных

 

персо

-

налом

 

должным

 

образом

 

не

 

про

-

исходит

.

ОРГАНИЗАЦИЯ

 

ДИСПЕТЧЕРСКОЙ

 

СЛУЖБЫ

 

И

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

 

РЕГУЛИРОВАНИЯ

 

РЕЖИМОВ

Основная

 

задача

 

оперативно

-

диспетчерской

 

службы

 — 

это

 

опе

-

ративное

 

управление

 

сетями

 

и

 

их

 

режимами

Современнные

 

техно

-

логии

 

позволяют

 

управлять

 

сетями

 

в

 

автоматическом

 

режиме

 

в

 

реаль

-

ном

 

времени

К

 

сожалению

техно

-

логии

 

автоматизации

 

развиваются

 

гораздо

 

быстрее

чем

 

происходит

 

обновление

 

основной

 

инфраструк

-

туры

 

сетей

поэтому

 

автоматиза

-

ция

 

сетей

 

происходит

 

постепенно

что

 

отражается

 

на

 

организации

 

работы

 

оперативно

-

диспетчерской

 

службы

Тем

 

не

 

менее

чем

 

выше

 

автоматизация

 

сети

тем

 

проще

эффективней

 

и

 

дешевле

 

опера

-

тивно

-

диспетчерское

 

управление

 

при

 

выполнении

 

задач

поставлен

-

ных

 

перед

 

РС

.

 2 (41) 2017


Page 4
background image

122

132/33, 132/11 

кВ

 (1340 

ед

.) 

полно

-

стью

 

автоматизированы

 

и

 

управля

-

ются

 

дистанционно

что

 

позволяет

 

быстро

 

координировать

 

режимы

предотвращать

 

и

 

локализовывать

 

крупные

 

аварии

ТП

 

подстанции

 

на

 

напряжение

 

в

 11 

и

 20 

кВ

как

 

правило

соедине

-

ны

 

между

 

собой

 

преимущественно

 

по

 

кольцевому

 

принципу

дополни

-

тельно

 

обеспечивая

 

связь

 

между

 

питающими

 

центрами

 

по

 

низшему

 

напряжению

Здесь

 

уровень

 

авто

-

матизации

 

несколько

 

ниже

 

и

 

за

-

висит

 

от

 

географии

Если

 

в

 

центре

 

Лондона

 (LPN) 

из

 15 000 

ТП

 

око

-

ло

 60% 

автоматизированы

то

 

на

 

окраинах

: SPN — 18% 

из

 34 000 

и

 EPN — 15% 

из

 68 000 

ТП

.

Высокая

 

автоматизация

 

сетей

 

особенно

 

по

 

ВН

 

позволяет

 

РС

 

из

-

бавится

 

от

 

централизованного

 

оперативного

 

персонала

 

в

 

пользу

 

использования

 

оперативно

-

ре

-

монтного

 

персонала

 

локальных

 

обслуживающих

 

центров

Уровень

 

автоматизации

 

ТП

 

позволяет

 

ис

-

пользовать

 

алгоритм

 

автомати

-

ческой

 

изоляции

 

поврежденного

 

участка

с

 

восстановлением

 

пита

-

ния

 

на

 

неповрежденных

 

участках

что

 

существенно

 

уменьшает

 

коли

-

чество

 

и

 

длительность

 

перебоев

 

питания

.

По

 

статистике

 

за

 2015 

год

 

в

 

се

-

тях

 UKPN (SPN, LPN 

и

 EPN) 

произо

-

шло

 6597 

аварий

 

на

 

высоковольт

-

ном

 

оборудовании

, 16 721  — 

на

 

низковольтном

 

и

  9954 

аварии

 

со

 

вторичным

 

оборудованием

.

Как

 

правило

оперативно

-

дис

-

петчерское

 

управление

 

сетями

 

технически

 

строится

 

на

 

платфор

-

ме

 

какой

-

нибудь

 

Системы

 

Управ

-

ления

 

Распределительными

 

Се

-

боте

 

сети

 

с

 

частичной

 

или

 

полной

 

потерей

 

электронного

 

управления

.

Распределительные

 

сети

 

Вели

-

кобритании

 

пользуются

 

основны

-

ми

 

преимуществами

которые

 

пре

-

доставляет

 

грамотно

 

выстроенная

 

система

 

управления

 

сетью

:

1. 

Существенно

 

снижается

 

вре

-

мя

 

оперативных

 

переключений

 

(

при

 

достаточно

 

установленной

 

телемеханике

 

на

 

местах

).

По

 

условиям

 

лицензионного

 

соглашения

 

это

 

важно

поскольку

 

в

 

статистику

 

перебоев

 

входит

 

лю

-

бое

 

отключение

 

более

 3-

х

 

минут

 

и

 

считается

 

поминутно

 

на

 

каж

-

дого

 

потребителя

При

 

аварий

-

ном

 

или

 

ошибочном

 

отключении

 

высоковольтного

 

присоединения

 

количество

 

клиентов

 

без

 

питания

 

может

 

достигнуть

 

несколько

 

со

-

тен

 

и

  

даже

 

тысяч

и

 

в

 

этом

 

случае

 

даже

 1 

минута

помноженная

 

на

 

количество

 

потребителей

 

без

 

пита

-

ния

оказывает

 

существенное

 

вли

-

яние

 

на

 

показатели

 

бесперебойно

-

сти

 

питания

Система

 

управления

 

сетью

 

может

 

быть

 

использована

 

исключительно

 

для

 

индексации

 

сети

 

и

 

сбора

 

информации

 

от

 

эле

-

ментов

но

 

основное

 

ее

 

преиму

-

щество

 

в

 

том

что

 

элементы

 

сети

 

могут

 

управляться

 

посредством

 

интегрированных

 

элементов

 

теле

-

механики

.

Как

 

говорилось

 

выше

в

 

рас

-

пределительных

 

сетях

 UKPN 

все

 

питающие

 

подстанции

 

ВН

 

и

 

СН

 

автоматизированы

 

с

 

частичной

 

автоматизацией

 

ТП

 

кольцевых

 

и

 

радиальных

 

схем

 

напряжения

 

11 

кВ

что

 

позволяет

 

обходиться

 

без

 

оперативного

 

персонала

 

на

 

питающих

 

подстанциях

 

и

 

осущест

-

влять

 

управление

 

режимами

 

сети

 

с

 

помощью

 

дистанционных

 

пере

-

ключений

Безусловно

бывают

 

случаи

 

в

 

РС

 

Великобритании

ког

-

да

 

дежурный

 

оперативный

 

персо

-

нал

 

на

 

питающей

 

подстанции

 

смог

 

бы

 

более

 

оперативно

 

решить

 

про

-

блему

 

с

 

оборудованием

но

 

в

 

боль

-

шинстве

 

случаев

 

держать

 

смену

 

на

 

подстанциях

  (

причем

 

высоко

-

квалифицированный

 

персонал

не

 

представляется

 

экономически

 

це

-

лесообразным

.

При

 

необходимости

 

вмешатель

-

ства

 

в

 

работу

 

сети

 

в

 

ручном

 

режи

-

ме

 

этим

 

занимается

 

дежурный

 

оперативно

-

ремонтный

 

персонал

 

локальных

 

сервисных

 

центров

В

 

подобных

 

случаях

 

у

 

диспетче

-

Рис

. 2. 

Система

 

управления

 

сетью

 

в

 

Лондонских

 

РС

 (UKPN) 

построена

 

на

 

платформе

 GE PowerOn Fusion

МИРОВОЙ

ОПЫТ

тями

 (Distribution Management 

System — DMS). 

На

 

рынке

 

имеются

 

несколько

 

платформ

 

от

 

основных

 

производителей

 

электросетево

-

го

 

оборудования

 (ABB, Schneider, 

GE 

и

 

т

.

д

.), 

на

 

базе

 

которых

 

можно

 

построить

 

оперативное

 

управле

-

ние

 

сетью

 

в

 

реальном

 

времени

По

 

функциональности

 

передо

-

вые

 

платформы

как

 

правило

не

 

слишком

 

сильно

 

отличаются

 

друг

 

от

 

друга

вопрос

 

скорее

 

в

 

возмож

-

ности

 

интеграции

 

с

 

другими

 

при

-

ложениями

 

от

 

различных

 

произво

-

дителей

причем

 

как

 

с

 

новыми

так

 

и

 

существующими

Основная

 

особенность

 

в

 

том

что

 

переход

 

на

 

какую

-

то

 

опреде

-

ленную

 

платформу

 

сам

 

по

 

себе

 

недостаточен

систему

 

нужно

 

по

-

стоянно

 

развивать

 

для

 

получе

-

ния

 

максимальной

 

отдачи

 

от

 

нее

Важна

 

стратегия

 

внедрения

 

и

 

раз

-

вития

 

платформы

 

с

 

интеграцией

 

как

 

можно

 

большего

 

количества

 

элементов

 

сети

рассчитанная

 

на

 

многолетний

 

период

Большинство

 

современных

 

платформ

 

являются

 

новым

 

поко

-

лением

 

систем

 

управления

 

сетью

 

(ADSM), 

на

 

базе

 

концепции

 SMART 

GRID. 

Для

 

распределительных

 

си

-

стем

 

очень

 

важно

чтобы

 

переход

 

на

 

новые

 

версии

 

платформ

а

 

так

-

же

 

их

 

обновление

происходили

 

максимально

 

безболезненно

так

 

как

 

любой

 

сбой

 

в

  

системе

 

управ

-

ления

 

ведет

 

к

 

потере

 

контроля

 

за

 

оперативной

 

работой

 

сети

.

К

 

сожалению

в

 

РС

 

Велико

-

британии

 

иногда

 

случаются

 

сбои

 

в

 

системе

 

оперативного

 

управле

-

ния

 

сетью

Даже

 

когда

 

основные

 

системы

 

дублируются

всегда

 

су

-

ществуют

 

аварийные

 

планы

 

по

 

ра

-


Page 5
background image

123

ра

 

есть

 

всегда

 

список

 

дежурных

 

инженеров

 

по

 

районам

которые

 

могут

 

реагировать

 

незамедлитель

-

но

 

на

 

запросы

 

от

 

диспетчерской

 

службы

При

 

наличии

 

нескольких

 

дежурных

 

инженеров

 

диспетчер

 

может

 

определить

 

ближайше

-

го

 

к

 

месту

 

аварии

 

инженера

 

по

 

GPS. 

Система

 

управления

 

сетью

 

в

 

Лондонских

 

РС

 (UKPN) 

постро

-

ена

 

на

 

платформе

 GE PowerOn 

Fusion (

рисунок

 2). 

Интрерфейс

 

оперативного

 

управления

 

схемой

 

сети

 — 

универсальный

 

для

 

всех

 

пользователей

но

 

с

 

разным

 

уров

-

нем

 

допуска

Дежурный

 

диспетчер

 

имеет

 

возможность

 

производить

 

переключения

 

и

 

изменения

 

схемы

имеет

помимо

 

визуальной

звуко

-

вую

 

сигнализацию

 

в

 

случае

 

ава

-

рийного

 

срабатывания

 

элементов

 

РЗ

 

или

 

опасных

 

режимов

Опера

-

тивно

-

ремонтный

 

и

 

инженерный

 

состав

 

может

 

наблюдать

 

за

 

пара

-

метрами

 

сети

 

как

 

в

 

реальном

 

вре

-

мени

так

 

и

 

в

 

записи

планировать

 

отключения

 

и

 

т

.

д

.

2. 

Помимо

 

снижения

 

времени

 

опе

-

ративных

 

переключений

систе

-

ма

 

управления

 

сетью

 

позволяет

 

существенно

 

уменьшить

 

время

 

ликвидации

 

аварий

локализи

-

руя

 

и

 

изолируя

 

поврежденные

 

участки

 

сети

часто

 

в

 

автомати

-

ческом

 

режиме

.

Например

в

 

РС

 UKPN 

на

 

на

-

пряжение

 11 

кВ

 

конфигурация

 

сети

 

скорее

 

кольцевая

 

со

 

связями

 

между

 

питающими

 

подстанциями

и

 

ТП

 

помимо

 

телеконтроля

 

за

 

вы

-

ключателями

 

нагрузки

 

оборудова

-

ны

 

датчиками

 

прохождения

 

тока

 

КЗ

 

по

 

участку

которые

 

при

 

фикса

-

ции

 

тока

 

КЗ

 

сигнализируют

 

через

 

местный

 

терминал

 (RTU) 

в

 

диспет

-

черский

 

центр

отображая

 

необ

-

ходимую

 

информацию

 

в

 

систему

 

управления

 

сетью

что

 

дает

 

воз

-

можность

 

диспетчеру

 

максималь

-

но

 

быстро

 

локализовать

 

повреж

-

дение

Недавно

 

была

 

внедрена

 

новая

 

функция

 

в

 

системе

 

управле

-

ния

позволяющая

 

локализовать

 

повреждение

 

автоматически

без

 

прямого

 

участия

 

диспетчера

ко

-

торый

 

только

 

проверяет

 

правиль

-

ность

 

произошедших

 

переключе

-

ний

 

на

 

участке

 

сети

 

и

 

передает

 

необходимую

 

информацию

 

опера

-

тивно

-

ремонтному

 

персоналу

.

В

 

программе

 

управления

 

се

-

тями

 (ADMS) 

заложены

 

все

 

огра

-

ничения

 

по

 

нагрузкам

 

элементов

 

для

 

планирования

 

и

 

проведения

 

плановых

 

работ

 

в

 

сети

требую

-

щих

 

снятия

 

напряжения

 

с

 

элемен

-

тов

 

сети

Система

 

подсказывает

 

оперативно

-

ремонтному

 

и

 

дис

-

петчерскому

 

персоналу

 

список

 

необходимых

 

операций

 

и

 

их

 

по

-

следовательность

при

 

необходи

-

мости

 

фиксирует

 

необходимые

 

изменения

 

схемы

координирует

 

переключения

 

и

 

режимы

.

3. 

Системы

 

управления

 

сетью

 

позволяют

 

РС

 

Великобрита

-

нии

 

существенно

 

повысить

 

на

-

блюдаемость

 

сети

 

особенно

 

по

 

основным

 

параметрам

что

 

помогает

 

предотвращать

 

не

-

благоприятные

 

режимы

 

сетей

перегрузки

вследствие

 

чего

 

уменьшаются

 

и

 

потери

 

электро

-

энергии

.

Современные

 

терминалы

 

спо

-

собны

 

собирать

 

информацию

 

как

 

в

 

классической

 SCADA — 

со

 

вспомогательных

 

контактов

 

обо

-

рудования

 

и

 

датчиков

так

 

и

 

непо

-

средственно

 — 

с

 

цифровых

 

реле

 

по

 

протоколу

 61850. 

Терминал

 

со

-

бирает

 

всю

 

необходимую

 

инфор

-

мацию

 

как

 

цифровую

так

 

и

 

ана

-

логовую

и

 

передает

 

в

 

систему

 

управления

 

сетью

Единая

 

систе

-

ма

 

управления

 

сетью

 

позволяет

 

анализировать

 

любой

 

параметр

 

сети

 (

рисунок

 3), 

который

 

интегри

-

рован

 

в

 

систему

на

 

протяжениии

 

выбранного

 

периода

Сравнивать

 

тренды

определять

 

зависимости

.

4. 

Высокий

 

уровень

 

автоматиза

-

ции

 

и

 

телемеханики

 

распреде

-

лительных

 

сетей

 

предъявляет

 

дополнительные

 

требования

 

к

 

бесперебойности

 

источников

 

оперативного

 

тока

 

для

 

элемен

-

тов

 

РЗ

автоматики

телеме

-

Рис

. 3. 

Единая

 

система

 

управления

 

сетью

 

позволяет

 

анализировать

 

любой

 

параметр

 

сети

сети

и

 

при

 

превышении

 

гранич

-

ных

 

показателей

 

программа

 

на

-

чинает

 

сигнализировать

 

диспет

-

черу

 

о

 

необходимости

 

принятия

 

мер

 

по

 

реконфигурации

 

сети

при

 

этом

 

может

 

подсказывать

 

какие

-

то

 

действия

Для

 

более

 

сложных

 

дей

-

ствий

для

 

расчета

 

режимов

пере

-

токов

 

и

 

уровней

 

токов

 

КЗ

 

могут

 

быть

 

использованы

 

дополнитель

-

ные

 

программы

 

расчетов

 

режимов

 

и

 

токов

 

КЗ

.

По

 

возможности

 

распредели

-

тельные

 

сети

 

Великобритании

 

(132, 33, 22, 20 

и

 11 

кВ

работают

 

в

 

параллельном

 

режиме

 

с

 

межсек

-

ционным

 

выключателем

включен

-

ным

 

по

 

низкой

 

стороне

Исключе

-

нием

 

являются

 

ситуации

когда

 

токи

 

короткого

 

замыкания

 

превы

-

шают

 

предел

 

устойчивости

 

обо

-

рудования

 

или

 

при

 

наличии

 

дру

-

гих

 

ограничений

Основной

 

целью

 

данного

 

подхода

 

является

 

умень

-

шение

 

длительности

 

перебоев

 

питания

 

потребителей

Так

 

как

 

по

 

ВН

 

на

 

подстанциях

 132/33, 132/11 

и

 33/11 

кВ

 

сборных

 

шин

 

не

 

устанав

-

ливают

 (

преобладают

 

радиальные

 

схемы

), 

то

 

при

 

отключении

 

пита

-

ющей

 

линии

 

или

 

трансформатора

 

обесточенной

 

остается

 

целая

 

сек

-

ция

 

с

 

большим

 

количеством

 

при

-

соедененных

 

потребителей

Все

 

возможные

 

режимы

 

работ

 

участка

 

сети

 

просчитываются

 

заранее

 

и

 

на

 

основании

 

расчетов

 

определя

-

ется

 

возможность

 

параллельной

 

работы

 

сети

При

 

невозможности

 

параллельной

 

работы

 

сети

как

 

правило

 

устанавливают

 

автомати

-

ческий

 

переключатель

 

нагрузки

 

не

 

на

 

аварийную

 

секцию

Помимо

 

аварийных

 

переклю

-

чений

 

система

 

предназначена

 

 2 (41) 2017


Page 6
background image

124

ханики

 

и

 

оборудования

 

связи

Как

 

правило

 

ТСН

 

не

 

являются

 

таким

 

бесперебойным

 

источ

-

ником

и

 

установка

 

беспере

-

бойных

 

источников

 

питания

 

на

 

базе

 

аккумуляторных

 

батарей

 

является

 

пока

 

единственным

 

вариантом

.

Помимо

 

установки

 

элементов

 

телеконтроля

 

и

 

автоматики

 

важ

-

ную

 

роль

 

играют

 

вопросы

 

обе

-

спечения

 

бесперебойности

 

связи

 

между

 

элементами

 

сети

 

и

 

диспет

-

черским

 

центром

Все

 

каналы

 

свя

-

зи

 

с

 

питающими

 

подстанциями

 

ду

-

блированы

 

каналами

 

разного

 

типа

В

 

зависимости

 

от

 

местности

 

это

 

могут

 

быть

:

 

кабели

 

связи

 (

оптические

 

и

 

медные

);

 

спутниковая

 

связь

 

с

 

резерви

-

рованием

 

по

 GPRS;

 

радиосвязь

 

М

2

М

;

 

мобильная

 

сеть

 GPRS.

5. 

Системы

 

управления

 

сетями

 

позволяют

 

управлять

 

комби

-

нированными

 

сетями

 

разного

 

напряжения

Для

 

распредели

-

тельных

 

сетей

 

Великобрита

-

нии

 

это

 

очень

 

важно

так

 

как

 

сети

 

очень

 

часто

 

резервиру

-

ются

 

по

 

низшим

 

напряжениям

 

и

 

подобная

 

опция

 

позволяет

 

гораздо

 

легче

 

отслеживать

 

ре

-

жимы

 

сетей

 

и

 

производить

 

не

-

обходимые

 

перекрестные

 

пе

-

реключения

 

по

 

сетям

 

разного

 

напряжения

.

6. 

Еще

 

одной

 

из

 

важных

 

особен

-

ностей

 

системы

 

управления

 

сетями

 

является

 

возможность

 

интеграции

 

с

 

системами

ис

-

пользующими

 

географические

 

координаты

 (GIS), 

а

 

также

 

коммуникаций

 

с

 

использованием

 

GIS-

технологий

Практика

 

пока

-

зала

что

 

новая

 

система

осно

-

ванная

 

на

 GIS 

в

 

чистом

 

виде

не

 

всегда

 

справляется

 

со

 

всеми

 

за

-

дачами

 

по

 

аккуратной

 

фиксации

 

месторасположения

 

кабельных

 

линий

 

в

 

городах

особенно

 

это

 

касается

 

существующих

 

линий

проложенных

 

десятки

 

лет

 

назад

По

 

возможности

 

старые

 

данные

исполненные

 

на

 

чертежах

оциф

-

ровываются

 

и

 

переносятся

 

в

 GIS-

систему

но

 

при

 

таком

 

переносе

 

возможны

 

ошибки

 

и

 

неточности

РС

 

Великобритании

 

пошли

 

по

 

пути

 

интеграции

 

старой

 

информации

 

в

 

новую

 

систему

 

путем

 

наложе

-

ния

 

слоев

 

и

 

включения

 

отсканиро

-

ванных

 

чертежей

 

в

  GIS-

систему

 

в

 

виде

 

приложений

На

 

рисунке

 5 

представлена

 

часть

 

участка

 

рас

-

пределительных

 

сетей

 

Лондона

показывающая

 

места

 

расположе

-

ния

 

кабельных

 

линий

 

с

 

использо

-

ванием

 

наложения

 

слоев

в

 

систе

-

ме

 GIS.

ПОДХОДЫ

 

К

 

ОБСЛУЖИВАНИЮ

 

И

 

ЭКСПЛУАТАЦИИ

 

ОБОРУДОВАНИЯ

 

СЕТЕЙ

Подходы

 

к

 

обслуживанию

 

и

 

экс

-

плуатации

 

оборудования

 

сетей

 

зависят

 

от

 

типа

 

работ

которые

 

не

-

обходимо

 

выполнить

 

на

 

том

 

или

 

ином

 

этапе

Работы

 

по

 

обслужива

-

нию

как

 

правило

делятся

 

на

:

1) 

плановые

 

работы

 

по

 

сервису

инспекции

тесты

 

и

 

т

.

д

.; 

2) 

внеплановые

 

работы

 

по

 

состо

-

янию

 

оборудования

 (

необходи

-

мость

 

подобных

 

работ

 

опреде

-

ляется

 

по

 

данным

 

телеметрии

 

или

 

в

 

ходе

 

регулярных

 

инспек

-

ций

);

Рис

. 4. 

Схема

 

участка

 

низковольтной

 

сети

 EPN 

в

 

географической

 

плоско

-

сти

 

с

 

поступающей

 

информацией

 

из

 

Службы

 

поддержки

 

потребителей

 

и

 

с

  

возмож

 

ностью

 

мониторинга

 

хода

 

выполнения

 

ремонтных

 

работ

Рис

. 5. 

Часть

 

участка

 

РС

 

Лондона

показывающая

 

места

 

расположения

 

КЛ

с

 

использованием

 

наложения

 

слоев

 

в

 

системе

 GIS

с

 

сис

 

темами

 

интерактивной

 

ра

-

боты

 

с

 

потребителями

 (CIS), 

что

 

позволяет

 

связать

 

электриче

-

скую

 

схему

 

сети

 

с

 

топографией

 

и

 

с

 

информацией

полученной

 

от

 

потребителей

  (

например

отключения

 

электроэнергии

 

низковольтных

 

потребителей

 

технически

 

для

 

системы

 

управ

-

ления

 

сетями

 

происходит

 

неза

-

метно

).

На

 

рисунке

 4 

представлена

 

схема

 

участка

 

низковольтной

 

сети

 EPN 

в

 

географической

 

пло

-

скости

с

 

поступающей

 

инфор

-

мацией

 

из

 

службы

 

поддержки

 

потребителей

 

и

 

с

 

возможностью

 

мониторинга

 

хода

 

выполнения

 

ремонтных

 

работ

.

Помимо

 

электрических

 

схем

 

для

 

грамотной

 

эксплуатации

 

се

-

тей

 

необходимы

 

и

 

более

 

точные

 

планы

показывающие

 

точное

 

местоположение

 

элементов

 

сети

особенно

 

это

 

касается

 

кабельных

 

линий

В

 

последнее

 

время

 

широко

 

применяются

 

системы

 

фиксации

 

МИРОВОЙ

ОПЫТ


Page 7
background image

125

3) 

аварийные

 

работы

:

 

связанные

 

с

 

перебоями

 

электропитания

 

масштабные

 

отключения

 

(

например

связанные

 

с

 

погод

-

ными

 

условиями

);

 

не

 

связанные

 

с

 

отключе

 

ниями

;

 

существенные

 

повреждения

 

основного

 

оборудования

требующие

 

масштабных

 

работ

 

по

 

замене

.

Большая

 

часть

 

оперативно

-

ре

-

монтной

 

деятельности

 

осущест

-

вляется

кроме

 

отдельного

 

перечня

 

узкоспециальных

 

работ

самими

 

се

-

тями

что

 

упрощает

 

деятельность

 

РС

 

в

 

организационном

 

плане

яв

-

ляясь

 

более

 

экономически

 

оправ

-

данным

Также

 

это

 

позволяет

 

из

-

бегать

 

многих

 

проблем

связан

 

ных

 

с

 

качеством

 

выполняемых

 

работ

 

и

 

возможными

 

рекламациями

.

Периодичность

 

и

 

объем

 

пла

-

новых

 

работ

 

определяются

 

на

 

основе

 

рекомендаций

заданных

 

сетевыми

 

стандартами

 

таких

 

ор

-

ганизаций

как

 ENA, 

которая

 

ос

-

новывает

 

свои

 

рекомендации

 

на

 

национальных

 

и

 

европейских

 

стандартах

опыте

 

эксплуатации

информации

 

от

 

производителей

 

оборудования

 

и

 

т

.

д

Если

 

взять

 

для

 

примера

 

стан

-

дарт

 

периодичности

 

обслужива

-

ния

 

трансформаторов

 

в

 

РС

 UKPN,

то

 

документ

 

определяет

 

перио

-

дичность

 

инспекций

тестов

их

 

со

-

став

Обслуживание

 

даже

 

гаран

-

тийного

 

оборудования

 

выполня

-

ется

 

сетями

Это

 

оправдано

 

эко

-

номически

 

и

 

позволяет

 

получить

 

независимые

 

от

 

производителя

 

оборудования

 

результаты

.

Новые

 

трансформаторы

 

име

-

ют

 

гарантию

 

в

 5 

лет

 

и

 

инспекти

-

руются

 

при

 

сдаче

 

в

 

эксплуатацию

 

(

проходят

 

приемо

-

сдаточные

 

испытания

), 

через

 

месяц

через

 

четыре

 

месяца

 

и

 

далее

 

каждые

 

шесть

 

месяцев

 

с

 

чередованием

 

детальной

 

и

 

базовой

 

инспекций

Сервисные

 

работы

 

произво

-

дятся

 

каждые

 8 

лет

Один

 

из

 

ос

-

новных

 

показателей

 

состояния

 

трансформаторов

 

определяется

 

периодическим

 

тестированием

 

изоляционного

 

масла

в

 

которое

 

входят

 

тесты

 

на

 

наличие

 

влаги

диэлектрическую

 

проницаемость

 

масла

уровень

 

окисления

 

и

 

уро

-

вень

 

примесей

а

 

также

 

анализ

 

растворенных

 

газов

 

и

 

анализ

 

на

 

фурфуральдегид

.

однотипного

 

оборудования

На

-

пример

после

 

катастрофическо

-

го

 

разрушения

 

силового

 

транс

-

форматора

 132/33 

кВ

 

с

 

РПН

 

в

 

сетях

 UKPN 

персоналу

 

было

 

запрещено

 

находиться

 

вблизи

 

всех

 

трансформаторов

 

подобно

-

го

 

типа

 

при

 

РПН

установленном

 

в

 

автоматический

 

режим

Все

 

по

-

добные

 

ограничения

 

отобража

-

ются

 

в

 

системе

 

управления

 

сетью

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

Оперативно

-

ремонтный

 

персо

-

нал

 

получает

 

данные

 

как

 

непо

-

средственно

 

от

 

диспетчерской

 

службы

так

 

и

 

прямо

 

от

 

системы

 

управления

 

сетью

 — 

в

 

реальном

 

времени

  (

как

 

через

 

приложение

так

 

и

 

через

 

веб

-

версию

).

Как

 

правило

большинство

 

аварий

 

определяется

 

по

 

срабаты

-

ванию

 

элементов

 

РЗ

 

и

 

контроля

 

с

 

выводом

 

на

 

систему

 

управления

 

сетью

 

или

 

по

 

жалобам

 

потребите

-

лей

 

на

 

перебои

 

или

 

качество

 

элек

-

тропитания

 (

в

 

основном

 

на

 

НН

).

По

 

условиям

 

лицензионного

 

соглашения

 

РС

 

должны

 

при

 

ава

-

рии

 

отреагировать

 

в

 

течение

 

по

-

лучаса

мобилизовать

 

команду

 

в

 

течение

 

трех

 

часов

 

и

 

восстано

-

вить

 

питание

 

в

 

течение

 18 

часов

 

с

 

момента

 

фиксации

 

аварии

.

При

 

том

 

что

 

на

 

ликвидацию

 

аварии

 

выделено

 18 

часов

опе

-

ративно

-

ремонтному

 

персоналу

 

нужно

 

принимать

 

во

 

внимание

 

необходимость

 

уменьшения

 

пока

-

зателя

 

минут

 

без

 

электропитания

 

на

 

одного

 

потребителя

И

 

если

 

при

 

определенных

 

авариях

 

время

 

восстановления

 

электропитания

 

приблизительно

 

известно

  (

напри

-

мер

обрыв

 

ВЛ

), 

то

 

в

 

некоторых

 

ситуациях

 

время

 

восстановления

 

может

 

сильно

 

варьироваться

  (

на

-

пример

аварии

 

оборудования

 

или

 

КЛ

).

Состояние

 

оборудования

 

опре

-

деляется

 

как

 

в

 

ходе

 

инспекций

периодических

 

тестов

обслужи

-

вания

так

 

и

 

через

 

дистанционную

 

телеметрию

 

оборудования

На

-

пример

если

 

в

 

ходе

 

обслужива

-

ния

 

высоковольтного

 

масляного

 

выключателя

  (

раз

 

в

 

шесть

 

лет

выяснится

что

 

время

 

срабатыва

-

ния

 

выключателя

 

превышает

 

мак

-

симально

 

допустимое

то

 

скорее

 

всего

 

придется

 

произвести

 

вне

-

плановый

 

ремонт

 

привода

То

 

же

 

самое

 

и

 

по

 

телеметрии

если

 

согласно

 

показателям

  (

на

-

пример

в

 

трансформаторе

тем

-

пература

 

обмоток

 

становится

 

выше

 

нормального

 

уровня

 

или

 

появляется

 

повышенный

 

уровень

 

частичных

 

разрядов

 

в

 

КЛ

то

 

необ

-

ходимо

 

будет

 

произвести

 

внепла

-

новые

 

работы

 

на

 

элементе

При

 

появлении

 

абнормальных

 

параметров

 

согласно

 

телеметрии

 

диспетчерская

 

служба

 

реагирует

 

достаточно

 

оперативно

так

 

как

 

телеметрией

 

оснащены

в

 

первую

 

очередь

питающие

 

подстанции

 

и

 

линии

ремонт

 

которых

 

при

 

ава

-

риях

 

очень

 

затратен

 

как

 

по

 

време

-

ни

так

 

и

 

по

 

ресурсам

Обычно

 

на

 

место

 

аварии

 

в

 

те

-

чение

 

часа

 

посылается

 

дежурный

 

инженер

При

 

необходимости

 

эле

-

мент

 

изолируется

 

от

 

сети

 

дистан

-

ционно

до

 

полного

 

прояснения

 

ситуации

Если

 

дефект

 

не

 

крити

-

чен

то

 

допускается

 

наложение

 

дополнительных

 

ограничений

 

на

 

эксплуатацию

Например

запрет

 

на

 

проведение

 

переключений

 

при

 

наличии

 

персонала

 

в

 

РУ

обяза

-

тельное

 

наличие

 

персонального

 

датчика

 

частичных

 

разрядов

 

при

 

нахождении

 

в

 

РУ

 

и

 

т

.

д

.

Иногда

 

принимаются

 

пре

-

вентивные

 

меры

основанные

 

на

 

данных

 

серийных

 

дефектов

 

Рис

. 6. 

Резервный

 

генератор

 

подключен

 

для

 

восстановления

 

питания

 

по

-

требителей

 

параллельно

 

с

 

выполнением

 

ремонтных

 

работ

 2 (41) 2017


Page 8
background image

126

Если

 

существует

 

вероятность

что

 

ремонт

 

затянется

 

или

 

без

 

пита

-

ния

 

находятся

 

уязвимые

 

потреби

-

тели

в

 

условиях

 

зимнего

 

времени

 

и

 

т

.

д

., 

то

 

параллельно

 

с

 

началом

 

ремонтных

 

работ

 

потребителей

 

подключают

 

к

 

питанию

 

через

 

пере

-

движные

 

генераторы

  (

рисунок

 6). 

В

 

каждом

 

локальном

 

оперативно

-

ремонтном

 

центре

 

хранится

 

в

 

ра

-

бочем

 

состоянии

 

полный

 

набор

 

необходимых

 

генераторных

 

уста

-

новок

.

Все

 

локальные

 

оперативно

-

ре

-

монтные

 

центры

 

имеют

 

запас

 

ма

-

териалов

 

для

 

ликвидации

 

аварий

 

с

 

возможностью

 

оперативного

 

до

-

заказа

 

из

 

центрального

 

логистиче

-

ского

 

центра

Также

 

в

 

этих

 

местах

 

находятся

 

вся

 

необходимая

 

спец

-

техника

вышки

буры

мини

-

экска

-

ваторы

 

и

 

т

.

д

Информация

 

об

 

аварии

 

по

-

ступает

 

в

 

местный

 

оператив

-

но

-

ремонтный

 

центр

дежурный

 

инженер

 

определяет

 

перечень

 

действий

 

и

 

ресурсов

необходи

-

мых

 

для

 

ликвидации

 

аварий

По

-

мимо

 

инженера

 

в

 

режиме

 24/7, 

на

 

дежурстве

 

или

 

на

 

плановых

 

рабо

-

тах

 

находится

 

и

 

рядовой

 

ремонт

-

ный

 

персонал

готовый

 

выехать

 

на

 

место

 

аварии

Дежурный

 

инженер

 

или

 

координатор

 

участка

 

при

 

необ

-

ходимости

 

определяет

 

с

 

помощью

 

GPS-

текеров

 

местонахождение

 

персонала

 

и

 

направляет

 

к

 

месту

 

повреждения

 

ближайшую

 

команду

.

Все

 

работы

 

по

 

определению

 

мероприятий

 

и

 

саму

 

подготовку

 

рабочего

 

места

 

проводит

 

дежур

-

ный

 

инженер

 

согласно

 

правилам

 

работ

 

в

 

электроустановках

 

и

 

в

 

кон

-

такте

 

с

 

диспетчерской

 

службой

.

При

 

проведении

 

работ

 

на

 

ули

-

цах

 

или

 

дорогах

 

дежурный

 

инже

-

нер

 

или

 

координатор

 

из

 

местного

 

оперативно

-

ремонтного

 

центра

 

заполняет

 

специальную

 

электрон

-

ную

 

форму

 

по

 

работе

 

около

/

на

 

дорогах

Все

 

дорожные

 

знаки

ба

-

рьеры

временные

 

светофоры

 

устанавливаются

 

самими

 

сетями

 

(

с

 

использованием

 

подрядчиков

 

при

 

сложных

 

схемах

при

 

необхо

-

димости

 

согласования

 

с

 

местными

 

исполнительными

 

властями

со

-

гласно

 

правилам

 

проведения

 

ра

-

бот

 

на

 

улицах

 

и

 

дорогах

.

По

 

возможности

 

при

 

проведе

-

нии

 

работ

 

консультируются

 

с

 

дру

-

гими

 

владельцами

 

и

 

операторами

 

городской

 

коммунальной

 

инфра

-

жением

 

в

 

момент

 

повреждения

 

(

рисунок

 7). 

Позже

 

при

 

испытаниях

 

удалось

 

установить

 

место

 

повреж

-

дения

 

и

 

виновных

Стоимость

 

ре

-

монта

 

компенсировала

 

страховая

 

компания

 

производителя

 

работ

.

На

 

случай

 

стихийных

 

бедствий

 

и

 

масштабных

 

аварий

 

существу

-

ют

 

заранее

 

разработанные

 

планы

 

действий

Как

 

правило

в

 

подоб

-

ных

 

случаях

 

регулятор

 

не

 

учиты

-

вает

 

перебои

 

электропитания

 

по

-

минутно

тем

 

не

 

менее

 

требуется

 

наличие

 

эффективного

 

плана

 

дей

-

ствий

 

в

 

подобных

 

ситуациях

В

 

ок

-

тябре

 2014 

года

 

РС

 UKPN 

была

 

оштрафована

 

на

 1,5 

миллиона

 

фунтов

 

за

 

неэффективную

 

работу

 

по

 

ликвидации

 

аварий

вызванных

 

штормовой

 

погодой

 

на

 

юго

-

востоке

 

Англии

.

При

 

необходимости

 

задейству

-

ют

 

персонал

 

с

 

соседних

 

участков

из

 

соседних

 

распределительных

 

сетей

 

и

 

субподрядчиков

Также

 

существует

 

план

 

по

 

привлечению

 

к

 

ликвидации

 

аварий

 

не

 

только

 

оперативно

-

ремонтного

 

персона

-

ла

но

 

и

 

административно

-

техни

-

ческого

Для

 

этого

 

весь

 

персонал

 

проходит

 

специальное

 

обучение

 

на

 

случай

 

аварий

 

в

 

сетях

 

и

полу

-

чив

 

соответствующие

 

инструкции

может

 

оказать

 

помощь

 

в

 

ликвида

-

ции

 

последствий

В

 

большинстве

 

случаев

 — 

это

 

довольно

 

простые

 

действия

не

 

требующие

 

специ

-

альной

 

квалификации

но

 

затрат

-

ные

 

по

 

времени

Например

при

 

ликвидации

 

последствия

 

штор

-

мов

 — 

это

 

патрулированиие

 

ВЛ

визуальное

 

определение

 

повреж

-

Рис

. 7. 

Повреждение

 

высоковольтного

 

кабеля

 

напряжением

 132 

кВ

структуры

Тем

 

не

 

менее

 

при

 

про

-

изводстве

 

срочных

 

аварийных

 

работ

 

своевременное

 

получение

 

необходимой

 

информации

 

от

 

сто

-

ронних

 

организаций

 

бывает

 

за

-

труднительно

и

 

в

 

таком

 

случае

 

ра

-

боты

 

по

 

ликвидации

 

аварии

 

будут

 

проводиться

 

все

 

равно

но

 

с

 

при

-

менением

 

специальных

 

подходов

 

и

 

инструкций

.

При

 

плановых

 

работах

 

и

 

рабо

-

тах

 

по

 

капитальному

 

строитель

-

ству

 

существует

 

гораздо

 

больше

 

времени

 

для

 

получения

 

инфор

-

мации

 

или

 

рекомендаций

 

по

 

про

-

ведению

 

работ

 

от

 

владельцев

 

сто

-

ронней

 

инфраструктуры

В

 

любом

 

случае

 

вся

 

ответственность

 

и

 

раз

-

работка

 

методов

 

ведения

 

работ

 

по

 

отношению

 

к

 

сторонней

 

инфра

-

структуре

 

лежит

 

на

 

компании

про

-

водящей

 

эти

 

работы

.

К

 

сожалению

повреждения

 

сто

-

ронней

 

инфраструктуры

 

случаются

 

в

 

ходе

 

ремонтных

 

и

 

строительных

 

работ

Иногда

 

при

 

незначительном

 

повреждении

 

коммуникаций

не

 

приведшем

 

к

 

моментальной

 

ава

-

рии

некоторые

 

строительные

 

орга

-

низации

 

стараются

 

скрыть

 

пробле

-

му

Одним

 

из

 

способов

который

 

уменьшает

 

количество

 

подобных

 

инцидентов

является

 

страхование

 

собственной

 

ответственности

 

на

 

случай

 

повреждения

 

чужих

 

ком

-

муникаций

К

 

примеру

поврежде

-

ние

 

высоковольтного

 

кабеля

 

на

-

пряжением

 132 

кВ

 

при

 

установке

 

вертикального

 

электрода

 

контура

 

заземления

 

здания

 

осталось

 

не

 

замеченным

 

строителями

так

 

как

 

кабель

 

не

 

находился

 

под

 

напря

-

МИРОВОЙ

ОПЫТ


Page 9
background image

127

денного

 

участка

 

и

 

фотофикса

-

ция

определение

 

марки

/

длинны

 

поврежденных

 

проводов

 

и

 

опор

ограждение

 

опасного

 

участка

от

-

вет

 

на

 

звонки

 

потребителей

 

и

 

т

.

д

.

При

 

аварийном

 

выходе

 

из

 

строя

 

крупных

 

элементов

 

сетей

таких

 

как

например

силовые

 

трансформаторы

 

или

 

РУ

для

 

за

-

мены

 

используют

 

ресурс

 

отдела

 

капитального

 

строительства

так

 

как

 

подобные

 

аварии

 

случаются

 

относительно

 

редко

 

и

 

оператив

-

но

-

ремонтному

 

отделу

 

не

 

имеет

 

смысла

 

держать

 

в

 

своем

 

штате

 

специальный

 

персонал

спецтех

-

нику

 

и

 

инструменты

Попробуем

 

для

 

примера

 

рас

-

смотреть

 

одну

 

из

 

аварий

про

-

изошедшую

 

на

 

окраине

 

Лондона

 

в

 

распределительных

 

сетях

 33 

кВ

.

мая

 2015 

года

 

на

 

питающей

 

подстанции

 

СН

 33/11 

кВ

 

произо

-

шло

 

КЗ

 

на

 

низковольтном

 

кабель

-

ном

 

вводе

 

питающего

 

трансфор

-

матора

  (

Т

2) 

как

 

результат

 

пробоя

 

изоляции

 

в

 

залитой

 

компаундом

 

концевом

 

присоединении

 

к

 

транс

-

форматору

По

 

данным

 

регистра

 

состояния

 

оборудования

транс

-

форматор

 1967 

года

 

выпуска

 

с

 

прогнозом

 

состояния

 

на

 

конец

 

лицензионного

 

соглашения

 

на

 

уровне

 HI-2 

проходил

 

все

 

необ

-

ходимые

 

периодические

 

инспек

-

ции

 

и

 

обслуживания

  (

рисунок

 8). 

Вводное

 

присоединение

 

к

 

транс

-

форматору

 

представляет

 

собой

 

контейнер

 

с

 

концевыми

 

муфтами

залитый

 

специальным

 

компаун

-

дом

с

 

глухими

 

вводами

 

непосред

-

ственно

 

в

 

сам

 

трансформатор

 

для

 

присоединения

 

к

 

обмоткам

Так

 

как

 

в

 

ходе

 

регулярных

 

инспекций

 

не

 

обнаружилось

 

никаких

 

откло

-

нений

 

в

 

состоянии

 

масла

 

самого

 

трансформатора

то

 

диагностика

 

на

 

наличие

 

частичных

 

разрядов

которая

 

могла

 

идентифицировать

 

будущую

 

проблему

 

с

 

вводами

не

 

проводилась

.

23 

мая

 2015 

года

 

в

 01:56:54 

на

 

подстанции

 

сработала

 

дифферен

-

циальная

 

защита

 

трансформато

-

ра

 

от

 

земли

 

на

 

обмотке

 

НН

 (REF), 

вследствие

 

чего

 

через

 90 

мс

 

был

 

автоматически

 

отключен

 

выклю

-

чатель

 

по

 

стороне

 11 

кВ

В

 

связи

 

с

 

дефектом

 

вторичных

 

цепей

 

ко

-

роткозамыкатель

 

на

 

стороне

 33 

кВ

 

не

 

сработал

 

в

 

штатном

 

режиме

что

 

не

 

позволило

 

РЗ

 

на

 

питающей

 

подстанции

 132/33 

кВ

 

по

 

стороне

 

33 

кВ

 

оперативно

 

изолировать

 

ли

-

нию

 

с

 

трансформатором

 

на

 

конце

На

 

рисунке

 9 

представлена

 

схема

 

присоединения

 

подстанции

 

и

 

ука

-

зано

 

место

 

короткого

 

замыкания

.

Второй

 

уровень

 

защиты

рас

-

считанный

 

на

 

срабатывание

 

в

 

слу

-

чае

 

потери

 

связи

 

с

 

удаленной

 

ПС

вследствие

 

некорректно

 

рассчи

-

танных

 

уставок

 

не

 

отреагировал

 

на

 

ОЗЗ

 

на

 

НН

 

удаленного

 

транс

-

форматора

  (

кроме

 

телеметриче

-

ских

 

показаний

 

на

 

нехарактерное

 

для

 

данного

 

время

 

суток

 

повыше

-

ние

 

тока

 

в

 

линии

 33 

кВ

). 

Как

 

часто

 

бывает

 

в

 

подобных

 

случаях

ОЗЗ

 

перешло

 

в

 

двухфазное

и

 

тогда

 

токовая

 

защита

 

отключила

 

питаю

-

щую

 

линию

 

по

 

ВН

  (

случилось

 

это

 

через

 1 

минуту

 

и

 36 

секунд

). 

Дли

-

тельное

 

воздействие

 

тока

 

КЗ

 

на

 

оборудование

 

повлекло

 

за

 

собой

 

повреждение

 

трансформаторных

 

вводов

 

напряжения

 11 

кВ

транс

-

форматорных

 

кабелей

вводов

 

РУ

 

и

 

индуктивного

 

заземления

 

ней

-

трали

 

трансформатора

.

Согласно

 

инструкциям

при

 

не

-

ясной

 

причине

 

аварии

 (

а

 

в

 

данном

 

случае

 

по

 

показаниям

 

телемехани

-

ки

 

было

 

трудно

 

установить

 

точно

 

поврежденный

 

участок

дежурный

 

диспетчер

 

изолировал

 

первую

 

сек

-

Рис

. 8. 

Повреждение

 

кабельных

 

вводов

 

трансформато

-

ра

 33/11 

кВ

Рис

. 9. 

Схема

 

присоединения

 

подстанции

 

с

 

указанием

 

места

 

короткого

 

замыкания

цию

 

ПС

 

полностью

 

до

 

выяснения

 

причин

 

аварии

 

для

 

избежания

 

дополнительных

 

повреждений

 

оборудования

 

при

 

повторной

 

по

-

пытке

 

включения

 

поврежденных

 

участков

На

 

место

 

был

 

вызван

 

оперативно

-

ремонтный

 

дежур

-

ный

 

персонал

который

 

приступил

 

в

 

первую

 

очередь

 

к

 

определению

 

поврежденного

 

участка

тестиро

-

ванию

 

и

 

включению

 

в

 

сеть

 

непо

-

врежденного

 

оборудования

Ра

-

боты

 

по

 

проверке

 

и

 

включению

 

неповрежденных

 

элементов

 

в

 

сеть

 

продолжались

 5 

ч

 32 

мин

после

 

чего

 

было

 

восстановлено

 

питание

 

всех

 

потребителей

а

 

поврежден

-

ный

 

трансформатор

 

был

 

выведен

 

в

 

ремонт

Так

 

как

 

в

 

результате

 

аварии

 

на

-

дежность

 

питания

 

около

 10 500 

по

-

требителей

 

уменьшилась

 

на

 

уро

-

вень

 N-1, 

оперативно

-

ремонтному

 

персоналу

 

необходимо

 

было

 

на

-

чать

 

восстановление

 

трансформа

-

тора

 

параллельно

 

с

 

выяснением

 

причин

 

аварии

 

и

 

степени

 

повреж

-

дения

 

оборудования

Были

 

проло

-

жены

 

новые

 

кабели

 

между

 

транс

-

форматором

 

и

 

оборудованием

разобраны

 

вводы

 

на

 

РУ

 

и

 

транс

-

форматоре

По

 

результатам

 

тестов

 

вводы

 

РУ

 

признали

 

годными

 

для

 

дальнейшей

 

эксплуатации

в

 

то

 

же

 

самое

 

время

 

трансформаторным

 

вводам

 

требовалась

 

замена

При

 

более

 

детальном

 

исследовании

 

самого

 

трансформатора

 

обнару

-

жилось

что

 

в

 

ходе

 

КЗ

 

образова

-

лись

 

повреждения

 

в

 

обмотках

 

са

-

мого

 

трансформатора

и

 

он

 

был

 

признан

 

не

 

поддающимся

 

восста

-

новлению

.

Так

 

как

в

 

отличие

 

от

 

маги

-

стральных

 

сетей

РС

 

не

 

держат

 

в

 

активном

 

запасе

 

трансформа

-

торы

 

напряжением

 33 

кВ

 

и

 

выше

а

 

очередь

 

на

 

заводах

 

по

 

произ

-

 2 (41) 2017


Page 10
background image

128

водству

 

подобных

 

трансформато

-

ров

 — 

около

 18 

месяцев

то

 

нужный

 

трансформатор

 

пришлось

 

позаим

-

ствовать

 

из

 

фондов

 

капитального

 

строительства

продлив

 

службу

 

другого

 

трансформатора

предна

-

значенного

 

для

 

замены

Обычно

 

оперативно

-

ремонтный

 

персонал

 

не

 

имеет

 

достаточного

 

опыта

 

по

 

замене

 

трансформаторов

и

 

весь

 

проект

 

был

 

передан

 

в

 

отдел

 

ка

-

питального

 

строительства

 

после

 

двух

 

месяцев

 

работы

 

оперативно

-

ремонтного

 

персонала

Тут

 

мы

 

ви

-

дим

 

достаточно

 

большой

 

времен

-

ной

 

промежуток

потребовавшийся

 

для

 

принятия

 

решения

 

о

 

полной

 

замене

 

трансформатора

что

 

уве

-

личило

 

вероятность

 

длительных

 

перебоев

 

питания

 

при

 

дальней

-

ших

 

авариях

 

в

 

сети

.

И

 

если

 

мобилизация

 

проектной

 

команды

 

капитального

 

строитель

-

ства

работающей

 

непосредствен

-

но

 

над

 

проектной

 

документациией

произошла

 

достаточно

 

быстро

так

 

как

 

непосредственно

 

в

 

проектиро

-

вании

 

участвовал

 

только

 

персонал

 

распределительных

 

сетей

то

 

ор

-

ганизовать

 

строителей

 

оказалось

 

несколько

 

труднее

даже

 

несмотря

 

на

 

заключенные

 

рамочные

 

кон

-

тракты

 

с

 

подрядчиками

-

исполни

-

телями

В

 

итоге

 

работы

 

по

 

замене

 

трансформатора

 

начались

 

только

 

в

 

конце

 

октября

 2015 

года

.

При

 

таких

 

масштабных

 

рабо

-

тах

как

 

замена

 

питающего

 

транс

-

форматора

согласно

 

местному

 

законодательству

 

по

 

охране

 

труда

 

на

 

первом

 

месте

 

стоит

 

подготов

-

ка

 

рабочей

 

площадки

Обычно

 

основные

 

требования

 

включают

 

в

 

себя

 

наличие

 

туалетов

горя

-

чей

 

воды

мест

 

для

 

переодева

-

ния

 

и

 

принятия

 

пищи

Современ

-

ные

 

питающие

 

подстанции

как

 

правило

строятся

 

с

 

учетом

 

этих

 

требований

чего

 

нельзя

 

сказать

 

о

 

более

 

старых

 

ПС

В

 

данной

 

си

-

туации

 

был

 

как

 

раз

 

случай

 

старой

 

ПС

и

 

поэтому

 

пришлось

 

устанав

-

ливать

 

передвижные

 

контейнеры

Далеко

 

не

 

везде

 

рядом

 

с

 

подстан

-

циями

 

есть

 

места

 

для

 

установки

 

контейнеров

и

 

приходится

 

дого

-

вариваться

 

с

 

соседями

 

об

 

исполь

-

зовании

 

их

 

участков

 

земли

Есте

-

ственно

за

 

использование

 

чужой

 

земли

даже

 

временно

приходит

-

ся

 

платить

и

 

если

 

большинство

 

владельцев

 

земли

 

запрашивают

 

вполне

 

вменяемую

 

компенсацию

в

 

строительстве

К

 

сожалению

 

все

 

инициативы

  «

снизу

» 

по

 

измене

-

нию

 

стандартных

 

подходов

 

и

 

ре

-

шений

 

продвигаются

 

с

 

большим

 

скрипом

и

 

на

 

относительную

 

опе

-

ративность

 

решения

 

можно

 

рас

-

считывать

 

только

 

в

 

случае

 

ава

-

рий

как

 

в

 

нашем

 

примере

.

По

 

окончании

 

монтажа

 

строите

-

ли

 

приступили

 

к

 

тестовым

 

испыта

-

ниям

что

как

 

правило

происходит

 

в

 

присутствии

 

инженера

 

заказчика

 

и

 

РС

Все

 

испытания

 

проходят

 

по

 

заранее

 

утвержденному

 

заказчи

-

ком

 

плану

 

испытаний

где

 

деталь

-

но

 

описаны

 

необходимые

 

тесты

способы

 

проведения

 

и

 

допусти

-

мые

 

значения

В

 

ходе

 

испытаний

которые

 

продолжались

 3 

дня

было

 

обнаружено

 

дополнитель

-

ное

 

повреждение

 

реле

 

диффе

-

ренциальной

 

защиты

 

обмоток

 

НН

 

трансформатора

Повреждение

 

электромеханического

 

реле

 

оказа

-

лось

 

возможным

 

отремонтировать

 

на

 

месте

 

с

 

последующим

 

испыта

-

нием

 

РЗ

.

Как

 

мы

 

видим

сами

 

работы

 

по

 

замене

 

трансформатора

 

не

 

заня

-

ли

 

более

 2–3 

недель

тем

 

не

 

менее

 

с

 

момента

 

подачи

 

заявки

 

на

 

заме

-

ну

 

в

 

октябре

 

трансформатор

 

был

 

включен

 

в

 

сеть

 

только

 

к

 

середине

 

декабря

Большую

 

часть

 

времени

 

занял

 

именно

 

подготовительный

 

этап

причем

 

как

 

коммерческих

 

аспектов

так

 

и

 

чисто

 

технических

Можно

 

также

 

заметить

что

 

поч

-

ти

 

все

 

питающие

 

трансформаторы

 

в

 

РС

 

Великобритании

 

оснащены

 

РПН

 

с

 

несколькими

 

уровнями

 

за

-

щит

 

как

 

электрических

так

 

и

 

не

-

электрических

 

самого

 

трансфор

-

матора

что

 

требует

 

существенных

 

затрат

связанных

 

с

 

проектирова

-

нием

 

и

 

установкой

 

вторичного

 

обо

-

рудования

.

Как

 

видно

 

из

 

вышесказанного

в

 

РС

 

Великобритании

 

сложилась

 

система

 

по

 

обслуживанию

 

и

 

экс

-

плуатации

 

сетей

 

с

 

учетом

 

местной

 

специфики

 — 

технологической

 

и

 

коммерческой

К

 

сожалению

как

 

и

 

любая

 

система

она

 

не

 

идеаль

-

на

поэтому

 

постоянно

 

совершен

-

ствуется

Не

 

всегда

 

кардинальные

 

изменения

 

бывают

 

на

 

пользу

тем

 

не

 

менее

 

практика

 

показывает

что

 

большинство

 

РС

 

Великобри

-

тании

 

справляются

 

с

 

задачами

поставленными

 

перед

 

ними

 

как

 

бизнесом

так

 

и

 

надзорными

 

орга

-

нами

.  

то

 

есть

 

и

 

такие

которые

 

задира

-

ют

 

цену

пользуясь

 

ситуацией

особенно

 

эта

 

проблема

 

актуаль

-

на

 

для

 

Лондона

 

и

 

других

 

больших

 

городов

Так

 

же

 

часто

 

приходится

особенно

 

в

 

сельской

 

местности

строить

 

или

 

реновировать

 

подъ

-

ездные

 

пути

 

к

 

месту

 

строитель

-

ства

что

 

сказывается

 

на

 

общей

 

стоимости

 

работ

В

 

нашем

 

приме

-

ре

 

пришлось

 

обновить

 

гравийное

 

покрытие

 

подъездной

 

дороги

 

про

-

тяжением

 200 

м

.

При

 

демонтаже

 

трансформа

-

торы

 

обычно

 

разбираются

 

или

 

ре

-

жутся

 

на

 

месте

 

для

 

последующей

 

сдачи

 

в

 

металло

и

 

маслоперера

-

ботку

В

 

нашем

 

примере

 

дополни

-

тельную

 

сложность

 

представляло

 

наличие

 

со

 

еди

 

нений

 

полихлори

-

рованного

 

дифенила

 

в

 

масле

что

 

потребовало

 

специальных

 

мер

 

по

 

утилизации

 

масла

 

в

 

связи

 

с

 

его

 

по

-

вышенной

 

токсичностью

Как

 

пра

-

вило

уровень

 

полихлорирован

-

ного

 

дифенила

 

определяется

 

по

 

записям

 

состояния

 

оборудования

 

или

 

предшествующим

 

основным

 

работам

 

тестам

.

В

 

подавляющем

 

количестве

 

случаев

 

трансформаторы

 

уста

-

навливаются

  (

демонтируются

на

 

фундамент

 

с

 

трайлера

 

с

 

помо

-

щью

 

лебедок

 

и

 

домкратов

краны

 

используются

 

гораздо

 

реже

это

 

в

 

первую

 

очередь

 

связанно

 

со

 

сложностью

 

и

 

дороговизной

 

ис

-

пользования

 

мобильных

 

кранов

 

большой

 

грузоподъемности

В

 

на

-

шем

 

примере

 

демонтаж

 

трансфор

-

матора

 

занял

 3 

дня

 

и

 

еще

 4 

дня

 

по

-

требовалось

 

на

 

установку

 

нового

 

с

 

монтажом

 

всего

 

дополнительно

-

го

 

оборудования

  (

маслорасшири

-

тельный

 

бак

маслоохлаждающие

 

радиаторы

 

и

 

т

.

д

.).

Еще

 

несколько

 

дней

 

потребо

-

валось

 

на

 

присоединение

 

сило

-

вых

 

и

 

вторичных

 

кабелей

При

 

присоединении

 

кабелей

 11 

кВ

 

к

 

РУ

 

возникли

 

проблемы

 

по

 

вы

-

держке

 

предельно

 

допустимых

 

расстояний

 

между

 

фазными

 

кабе

-

лями

 

в

 

кабельных

 

вводах

Встал

 

вопрос

 

о

 

замене

 

вводов

альтер

-

нативой

 

было

 

использование

 

бо

-

лее

 

современного

 

компаунда

 

для

 

заливки

 

вводов

 

с

 

улучшенными

 

диэлектрическими

 

показаниями

Использование

 

нестандартного

 

материала

 

потребовало

 

обраще

-

ния

 

в

 

отдел

 

стандартизации

 

РС

что

 

повлекло

 

за

 

собой

 

задержку

 

МИРОВОЙ

ОПЫТ


Оригинал статьи: Проблемы эксплуатации и обслуживания электросетевого комплекса Великобритании

Читать онлайн

В предыдущих статьях были рассмотрены основные принципы, согласно которым функционирует электросетевой комплекс Великобритании. В данной статье хотелось бы более подробно остано виться на проблемах, связанных с эксплуатацией и обслуживанием сетей.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(78), май-июнь 2023

Ранговый анализ и ансамблевая модель машинного обучения для прогнозирования нагрузок в узлах центральной энергосистемы Монголии

Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Мировой опыт
Русина А.Г. Осгонбаатар Т. Матренин П.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»