Строительные работы на ЛЭП без её отключения

Page 1
background image

Page 2
background image

24

Ноябрь–декабрь 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

Строительные

без её


Page 3
background image

25

www.tdworld.ru, www.tdworld.com

  

|

  

Ноябрь–декабрь 2012

Н

едавно

 

компания

 PECO 

завершила

 

сооруже

-

ние

 

второй

 

ЛЭП

 

для

 

обслуживания

 

подстанции

 

Клэй

расположенной

 

в

 

отдалённом

 

районе

 

сельской

 

части

 

округа

 

Честер

штат

 

Пенсиль

-

вания

США

Целью

 

строительства

 

было

 

повышение

 

общей

 

пропускной

 

способности

 

и

 

надёжности

 

системы

 

в

 

данном

 

регионе

Для

 

проведения

 

работ

 

потребова

-

лось

 

полное

 

отключение

 

действующей

 

ЛЭП

идущей

 

к

 

подстанции

 

Клэй

на

 25 

дней

Это

 

никак

 

не

 

отразилось

 

на

 

потребителях

поскольку

 PECO 

смогла

 

осуществить

 

переключение

 

более

 

чем

 50 

распределительных

 

цепей

обслуживающих

 35000 

потребителей

на

 

резервные

 

ис

-

точники

 

питания

что

 

позволило

 

обеспечить

 

их

 

электро

-

энергией

 

на

 

время

 

отключения

 

подстанции

 

Дженнерс

-

вилль

.

Подготовка

 

к

 

проекту

Как

 

и

 

любой

 

крупномасштабный

 

инженерный

 

про

-

ект

проект

 

Клэй

 

компании

 PECO 

потребовал

 

проведе

-

ния

 

значительного

 

объёма

 

инженерно

-

конструкторских

 

работ

 

в

 

целях

 

предотвращения

 

неблагоприятных

 

по

-

следствий

 

строительства

 

для

 

потребителей

 

электро

-

энергии

График

 

строительных

 

работ

 

предусматривал

 

отключение

 

подстанции

 

на

 

срок

 

почти

 

в

 

один

 

месяц

Инженеры

 

компании

 PECO 

разработали

 

подробные

 

модели

 

системы

 

в

 

приложении

 

для

 

электроэнергетики

 

Современная 
инфраструктура 
учёта электроэнергии 
помогает PECO 
защитить потребителей 
от перерывов в 
электроснабжении в ходе 
строительных работ и 
отказаться от резервной 
генерации.

Гленн Притчард (Glenn Pritchard), 

PECO

работы на ЛЭП
отключения


Page 4
background image

26

Ноябрь–декабрь 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

Установка

 

счётчиков

 

в

 

рамках

 

проекта

 

по

 

созданию

 

современ

-

ной

 

инфраструктуры

 

учёта

 

электроэнергии

 Smart Grid Greater 

Philadelphia.

CYME 

с

 

целью

 

выявления

 

имеющихся

 

локальных

 

про

-

блем

например

 

отклонений

 

напряжений

 

сверх

 

норма

-

тивных

 

величин

последствий

 

комбинированного

 

про

-

изводства

 

электроэнергии

 

и

 

тепла

подпитки

 

токами

 

короткого

 

замыкания

 

и

 

проблем

 

с

 

фазировкой

Прило

-

жение

 CYME 

использовалось

 

в

 PECO 

достаточно

 

ак

-

тивно

 

и

 

ранее

но

 

подобная

 

комплексная

 

модель

 

была

 

разработана

 

впервые

.

Результаты

 

первоначального

 

анализа

 

свидетель

-

ствовали

 

о

 

необходимости

 

реализации

 

некоторых

 

воз

-

можностей

 

фазовой

 

компенсации

 

и

 

установки

 

конден

-

саторов

Они

 

также

 

показали

что

 PECO 

потребуются

 

установки

 

временной

 

генерации

 

для

 

подачи

 

напряже

-

ния

 

в

 

ключевые

 

районы

Далее

 

внимание

 

команды

 

ана

-

литиков

 

было

 

обращено

 

в

 

сторону

 

определения

 

стра

-

тегического

 

месторасположения

 

установок

 

временной

 

генерации

 

и

 

их

 

необходимого

 

количества

.

В

 

конечном

 

итоге

 

команда

 

выбрала

 

четыре

 

участка

 

для

 

установок

 

временной

 

генерации

. PECO 

подготови

-

ла

 

выбранные

 

участки

установив

 

там

 

новые

 

оконечные

 

опоры

 

и

 

модифицировав

 

схемы

 

релейной

 

защиты

 

для

 

новых

 

источников

 

напряжения

.

Роль

 

современной

 

инфраструктуры

 

учёта

 

электроэнергии

В

 

это

 

время

в

 

процессе

 

проведения

 

работ

, PECO 

также

 

активно

 

занималась

 

реализацией

 

своего

 

проекта

 

Smart Grid Greater Philadelphia, 

который

 

включает

 

соз

-

дание

 

системы

 

связи

 

в

 

масштабе

 

всей

 

системы

 

и

 

совре

-

менной

 

инфраструктуры

 

учёта

 

электроэнергии

По

 

про

-

екту

 

сеть

 

связи

 

уже

 

была

 

установлена

 

на

 

подстанции

 

Клэй

Инфраструктура

 

связи

 

включала

 

установку

 

коль

-

цевых

 

сетей

 

волоконно

-

оптической

 

связи

 

синхронной

 

оптической

 

сети

 (SONET), 

систему

 

беспроводной

 

широ

-

кополосной

 

связи

 WiMAX 

для

 

дистанционной

 

передачи

 

данных

 

и

 

сеть

 Sensus FlexNet 

для

 

устройств

 

прямой

 

связи

 

со

 

счётчиками

 

и

 

автоматизации

 

распределения

Работы

 

по

 

реализации

 

современной

 

инфраструктуры

 

учёта

 

электроэнергии

 

также

 

проводились

 

в

 

других

 

ре

-

гионах

 

обслуживания

 PECO.

Во

 

время

 

обычных

 

мероприя

-

тий

 

по

 

обсуждению

 

инженерно

-

конструкторских

 

проектов

 

решался

 

вопрос

 

о

 

том

сможет

 

ли

 PECO 

ис

-

пользовать

 

возможности

 

контроля

 

напряжения

 

приборов

 

учёта

 

электро

-

энергии

 

для

 

отслеживания

 

напряже

-

ния

 

на

 

потребительских

 

объектах

 

на

 

участках

 

в

 

районе

 

подстанции

 

Клэй

При

 

том

 

что

 

данные

 

счётчики

 

име

-

ют

 

возможности

 

для

 

осуществления

 

такого

 

контроля

изначально

 

они

 

должны

 

были

 

быть

 

установлены

 

на

 

территории

 

возле

 

подстанции

 

Клэй

 

лишь

 

спустя

 

несколько

 

месяцев

 

после

 

завершения

 

про

-

екта

Более

 

того

различные

 

приложения

 

для

 

доставки

 

и

 

анализа

 

данных

 

по

 

напряжению

 

на

 

тот

 

момент

 

ещё

 

не

 

были

 

разработаны

.

Команде

 

по

 

развитию

 

интеллектуальной

 

сети

 

было

 

поручено

 

определить

может

 

ли

 

группа

 

отдельных

 

при

-

боров

 

учёта

 

электроэнергии

 

быть

 

установлена

 

ранее

 

запланированного

 

срока

 

в

 

целях

 

обеспечения

 

дальней

-

ших

 

работ

 

по

 

проекту

 

Клэй

Поскольку

 

сеть

 FlexNet 

уже

 

была

 

установлена

а

 PECO 

уже

 

устанавливала

 

счётчи

-

ки

 

электроэнергии

 

в

 

других

 

частях

 

своей

 

системы

воз

-

можность

 

установки

 

приборов

 

учёта

 

имелась

Для

 

уста

-

новки

 

счётчиков

 

с

 

целью

 

контроля

 

напряжения

 

было

 

выбрано

 

более

 150 

ключевых

 

участков

Потребовалась

 

дополнительная

 

работа

 

для

 

обеспечения

 

средств

 

полу

-

чения

 

данных

 

о

 

напряжении

 

от

 

счётчиков

 

и

 

доставки

 

их

 

инженерным

 

группам

 

для

 

анализа

.

При

 

этом

 

были

 

полностью

 

задействованы

 

IT-

ресурсы

 

интеллектуальной

 

сети

обеспечивающие

 

основную

 

функциональность

 

системы

 

и

 

возможности

 

учёта

 

электроэнергии

. PECO 

обратилась

 

к

 Sensus 

для

 

разработки

 

временного

 

решения

 

в

 

соответствии

 

с

 

усло

-

виями

 

проекта

. Sensus 

смогла

 

обеспечить

 

ежеднев

-

ный

 

набор

 

данных

 

по

 

профилю

 

напряжения

 

для

 

каж

-

дого

 

счётчика

 

на

 

территории

 

реализации

 

проекта

Эти

 

данные

 

включали

 

почасовые

 

значения

 

минимального

максимального

 

и

 

среднего

 

напряжения

 

за

 

предыдущие

 

24 

часа

.

Счётчики

 

были

 

установлены

 

за

 

несколько

 

недель

 

до

 

начала

 

строительства

 

и

 

реконфигурации

 

сети

 

для

 

получения

 

исходных

 

данных

которые

 

показали

что

 

напряжение

 

на

 

потребительских

 

объектах

 

находилось

 

в

 

нормативных

 

пределах

 ±5% 

В

 (114—126 

В

 

для

 

сети

 

120 

В

). 

На

 

многих

 

участках

 

было

 

обнаружено

что

 

систе

-

ма

 

работала

 

в

 

срединной

 

и

 

верхней

 

частях

 

диапазона

 

допустимых

 

отклонений

 

напряжения

 

по

 

причине

 

тёплых

 

погодных

 

условий

  (

весеннее

 

время

и

 

режима

 

малых

 

нагрузок

 

системы

.

Строительные

 

работы

 

и

 

начало

 

контроля

 

напряжения

Сами

 

работы

 

по

 

переключению

 

линий

 

начались

 

в

 

апреле

 2012 

года

Первоначальные

 

ежедневные

 

от

-

чёты

 

об

 

уровнях

 

напряжения

 

свидетельствовали

 

о

 

не

-

больших

 

изменениях

 

в

 

общих

 

профилях

 

напряжения

 

на

 

потребительских

 

объектах

которые

 

всё

 

же

 

находились

 

в

 

допустимых

 

пределах

Во

 

многих

 

случаях

 

действи

-

тельные

 

значения

 

напряжения

 

были

 

выше

 

прогнозиру

-

емых

 

инженерами

-

проектировщиками

Поэтому

 

отпала

 

необходимость

 

в

 

резервной

 

генерации

То

 

же

 

наблю

-

далось

 

и

 

при

 

реконфигурации

 50 

распределительных

 

сетей

Современная

 

система

 

учёта

 

электроэнергии

 

УПРАВЛЕНИЕ

 Распределением


Page 5
background image

27

www.tdworld.ru, www.tdworld.com

  

|

  

Ноябрь–декабрь 2012

I n -

stallation of the double circuit monopole structures. The existing circuit will 
be transferred to the monopole and the lattice structure removed.

Проект

 

Клэй

Проект

 

Клэй

 

был

 

направлен

 

на

 

модернизацию

 

дей

-

ствующей

 

ЛЭП

 

напряжением

 230 

кВ

 

и

 

строительство

 

новой

 

линии

 230 

кВ

 

протяжённостью

 7 

миль

 (11 

км

по

 

маршруту

 

действующей

 

линии

Этот

 

комплексный

 

проект

позволивший

 

улучшить

 

общую

 

пропускную

 

способность

 

и

 

надёжность

 

системы

включал

 

следую

-

щее

:

 

установку

 39 

одноопорных

 

стоек

 

двуцепной

 

ЛЭП

;

 

временный

 

перенос

 

существующей

 

линии

 

на

 

новые

 

опоры

;

 

ликвидацию

 

существующих

 

решётчатых

 

опор

;

 

замену

 

проводов

 

на

 

участке

 

ЛЭП

 

значительной

 

про

-

тяжённости

.

Материалы

 

проекта

 

включали

:

 39 

одноопорных

 

стоек

;

 225000 

футов

 (68580 

м

первичных

 

проводов

;

 

подвесные

 

изоляторы

колонки

 

изоляторов

 

и

 

соот

-

ветствующее

 

вспомогательное

 

оборудование

.

Фундаменты

 

и

 

нижние

 

части

 

одноопорных

 

стоек

 

были

 

построены

 

до

 

отключения

 

линии

Верхние

 

ча

-

сти

 

одноопорных

 

стоек

 

были

 

установлены

 

и

 

провода

 

были

 

протянуты

 

от

 

решётчатых

 

опор

 

до

 

новых

 

одно

-

опорных

 

стоек

 

двухцепной

 

ЛЭП

 

после

 

отключения

 

линии

После

 

завершения

 

работ

 

оставшиеся

 

части

 

решётчатых

 

опор

 

были

 

ликвидированы

.

Дополнительные

 

работы

 

включали

 

ряд

 

мероприятий

 

по

 

модернизации

 

подстанции

например

 

установку

 

но

-

вой

 

линии

релейную

 

защиту

 

телеотключения

 

по

 

каналу

 

оптического

 

кабеля

встроенного

 

в

 

грозозащитный

 

трос

и

 

удаление

 

имеющейся

 

панели

 

аналоговой

 

системы

 

защиты

оборудование

 

связи

 

по

 

линиям

 

электропередачи

 

и

 

волновые

 

фильтры

Система

 

управления

 

производством

 

и

 

потреблением

 

электроэнергии

 

передающей

 

сети

 

и

 

подстанции

 

и

 

система

 SCADA 

также

 

были

 

модернизированы

.

Установка

 

одностоечных

 

опор

 

двухцепной

 

ЛЭП

Действующая

 

сеть

 

будет

 

перенесена

 

на

 

одностоечные

 

опоры

решётчатые

 

конструкции

 

будут

 

удалены

.

предоставляла

 

информацию

 

по

 

ежедневному

 

профилю

 

напряжения

.

Счётчики

 PECO 

замеряли

 

напряжение

 

в

 

точках

 

учё

-

та

 

каждую

 

секунду

 

и

 

записывали

 

почасовые

 

среднее

абсолютное

 

минимальное

 

и

 

абсолютное

 

максимальное

 

значения

Также

 

были

 

заданы

 

некоторые

 

заранее

 

за

-

программированные

 

пороговые

 

значения

 

напряжения

запускающие

 

автоматическую

 

сигнализацию

 

в

 

режимах

 

кратковременного

 

провала

 

напряжения

сниженного

 

на

-

пряжения

 

и

 

колебаний

 

напряжения

Ежедневные

 

дан

-

ные

 

о

 

напряжении

 

позволили

 

определить

 

конкретные

 

участки

на

 

которых

 

наблюдались

 

кратковременные

 

аномалии

 

напряжения

Впоследствии

 

команда

 

инже

-

неров

 

определила

 

случаи

в

 

которых

 

конденсаторные

 

батареи

 

работали

 

с

 

неправильными

 

настройками

и

 

районы

в

 

которых

 

наблюдался

 

значительный

 

рост

 

по

-

требительской

 

нагрузки

что

 

обусловило

 

необходимость

 

в

 

дальнейшем

 

проведения

 

работ

 

по

 

моделированию

.

Значительные

 

преимущества

Строительство

 

ЛЭП

 

проходило

 

гладко

 

вплоть

 

до

 

за

-

вершения

 

критически

 

важных

 

работ

 

на

 

подстанции

 

и

 

подключения

 

распределительных

 

ТП

На

 

протяжении

 

этапа

 

полевых

 

работ

 

приборы

 

учёта

 

электроэнергии

 

предоставляли

 

информацию

дополняющую

 

имеющие

-

ся

 

данные

 

о

 

напряжении

 

на

 

подстанции

Эти

 

данные

 

по

-

зволили

 

отказаться

 

от

 

резервной

 

генерации

В

 

резуль

-

тате

 

удалось

 

избежать

 

эксплуатационных

 

и

 

топливных

 

расходов

 

в

 

размере

 

более

 1 

млн

 

долларов

 

США

.

Сбор

 

со

 

счётчиков

 

данных

 

по

 

напряжению

 

продол

-

жался

 

на

 

протяжении

 

ещё

 

нескольких

 

недель

 

после

 

за

-

вершения

 

строительных

 

работ

 

в

 

целях

 

контроля

 

отсут

-

ствия

 

неблагоприятных

 

последствий

 

для

 

потребителей

Эти

 

данные

 

вместе

 

с

 

подробными

 

моделями

 

предоста

-

вили

 

отличную

 

возможность

 

сопоставить

 

опробован

-

ные

 

на

 

практике

 

сценарии

 

и

 

статические

 

модели

 

рас

-

пределения

Нагрузки

 

на

 

каждой

 

сети

 

в

 

модели

 

были

 

сопоставимы

 

с

 

нагрузками

 

в

 

полевых

 

условиях

однако

 

характеристики

 

напряжения

 

были

 

несколько

 

ниже

 

для

 

модели

чем

 

в

 

полевых

 

условиях

В

 

дальнейшем

 

рабо

-

та

 

инженеров

-

проектировщиков

 

будет

 

направлена

 

на

 

совершенствование

 

практики

 

моделирования

 

и

 

осно

-

вана

 

на

 

использовании

 

источников

 

полевых

 

данных

 

на

 

раннем

 

этапе

 

инженерного

 

проектирования

При

 

уста

-

новке

 

большего

 

числа

  «

умных

» 

счётчиков

 

появится

 

возможность

 

уменьшить

 

исходные

 

предположения

 

при

 

моделировании

 

и

 

упростить

 

обоснование

 

моделей

 

при

 

помощи

 

данных

 

современной

 

инфраструктуры

 

учёта

 

электроэнергии

.

Составление

 

отчётов

 

по

 

данным

 

о

 

напряжении

 

про

-

водилось

 

с

 

использованием

 

простых

 

готовых

 

инстру

-

ментов

 

баз

 

данных

находящихся

 

в

 

распоряжении

 

инже

-

неров

Ввиду

 

геопространственного

 

характера

 

данных

 

измерений

 

были

 

составлены

 

дополнительные

 

отчёты

 

для

 

объединения

 

отчётов

 

географической

 

информа

-

ционной

 

системы

 (GIS), 

или

 

карт

по

 

данным

 

о

 

напря

-

жении

В

 

сочетании

 

с

 

топологией

 

сетей

 

эти

 

данные

 

обеспечивали

 

отчётливую

 

визуализацию

 

пониженного

 

напряжения

 

участков

 

с

 

высокой

 

нагрузкой

 

и

 

плотности

 

потребителей

Как

 

только

 

на

 

всей

 

территории

 

будут

 

установлены

 

современные

 

приборы

 

учёта

 

электроэнер

-

гии

данных

необходимых

 

для

 

составления

 

карты

 

или

 

отчёта

 GIS, 

будет

 

достаточно

 

для

 

визуализации

 

рас

-

пределительной

 

системы

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

.

УПРАВЛЕНИЕ

 Распределением


Page 6
background image

28

Ноябрь–декабрь 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

На

 

этой

 

карте

 

показан

 

маршрут

 

новой

 

ЛЭП

 

и

 

территории

обслуживаемые

 

подстанцией

.

Сеть

 — «

умнее

», 

управление

 

ею

 — 

эффективнее

В

 

отношении

 

современной

 

инфраструктуры

 

учёта

 

электроэнергии

 

и

 

интеллектуальной

 

сети

 

проект

 

Клэй

 

продемонстрировал

как

 

можно

 

использовать

 

данные

 

такой

 

системы

 

для

 

совершенствования

 

проектирования

 

и

 

эксплуатации

 

распределительной

 

сети

. PECO 

и

 

дру

-

гие

 

компании

 

продолжат

 

работу

 

в

 

этом

 

направлении

так

 

как

 

современная

 

инфраструктура

 

учёта

 

электроэнергии

 

и

 

режимные

 

вопросы

 

становятся

 

взаимосвязанными

 

в

 

современной

 

сети

К

 

основным

 

преимуществам

 

такой

 

взаимосвязи

 

относятся

 

возможности

 

полного

 

контроля

 

напряжения

 

в

 

точках

 

учёта

 

электроэнергии

програм

-

мы

 

обеспечения

 

качества

 

электроэнергии

программы

 

и

 

аналитические

 

средства

 

обеспечения

 

надёжности

а

 

также

 

программы

 

управления

 

уровнем

 

напряжения

/

реактивной

 

мощностью

включая

 

программы

 

снижения

 

уровня

 

напряжения

 

для

 

экономии

 

электроэнергии

.

Данный

 

этап

 

проекта

 

в

 

настоящее

 

время

 

завершён

планируется

 

проведение

 

дальнейшей

 

работы

 

для

 

за

-

вершения

 

изменения

 

конфигурации

 

подстанции

 

Клэй

 

от

 

конфигурации

 

блока

  «

линия

 — 

трансформатор

» 

к

 

кон

-

фигурации

 «

двухтрансформаторная

 

подстанция

» 

путём

 

добавления

 

второго

 

трансформатора

 

энергосистемы

установки

 

новых

 

первичных

 

и

 

вторичных

 

соединитель

-

ных

 

шин

а

 

также

 

ретрофита

 

ячеек

 

отходящих

 

фидеров

Имеющееся

 

оборудование

 

подстанции

 

аналоговой

 

си

-

стемы

 

защиты

 

и

 SCADA 

будет

 

заменено

 

новым

 

совре

-

менным

 

оборудованием

.

Выражение

 

благодарности

В

 

работе

 

над

 

данным

 

проектом

 

принимала

 

участие

 

группа

 

специалистов

Автор

 

выражает

 

признатель

-

ность

 

команде

 

инженеров

-

проектировщиков

 

и

 

команде

 

управления

 

проектом

 

компании

 PECO. 

Особая

 

благо

-

дарность

 

Вильяму

 

Хиксу

 (William Hicks) 

за

 

его

 

особый

 

вклад

 

в

 

осуществление

 

проекта

 

и

 

помощь

 

в

 

подготовке

 

графического

 

материала

 

для

 

данной

 

статьи

.  

Гленн

 

Притчард

 (Glenn Pritchard, glenn.pritchard@

exeloncorp.com) — 

руководитель

 

по

 

управлению

 

и

 

технологиям

 

интеллектуальной

 

сети

 

компании

 PECO, 

проекты

  «

умная

 

сеть

/

умный

 

счётчик

». 

Притчард

 

окончил

 

Университет

 

Клемсон

 (Clemson University) 

в

 1990 

году

 

со

 

степенью

 

бакалавра

 

в

 

области

 

инже

-

нерных

 

наук

Является

 

зарегистрированным

 

про

-

фессиональным

 

инженером

 

в

 

штате

 

Пенсильвания

 

и

 

работает

 

в

 

компании

 PECO 

на

 

протяжении

 20 

лет

от

-

вечает

 

за

 

развитие

 

новых

 

приложений

 

для

 

усовершен

-

ствования

 

интеллектуальной

 

сети

систем

 

современ

-

ной

 

инфраструктуры

 

учёта

 

электроэнергии

 

и

 

данных

 

измерений

.

Компании

упомянутые

 

в

 

статье

:

CYME | www.cyme.com

PECO | www.peco.com

Sensus | www.sensus.com

УПРАВЛЕНИЕ

 Распределением

Округ

 

Честер

Регион

 

распре

-

деления

 

Клэй

Счётчики

 AMI

Сети

мили

Линия

Подстанции

Объекты

 

электропередачи

Объекты

 

распределения


Читать онлайн

Современная инфраструктура учёта электроэнергии помогает PECO защитить потребителей от перерывов в электроснабжении в ходе строительных работ и отказаться от резервной генерации.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»