Технология ЦПС для модернизации электроэнергетики

Page 1
background image

Page 2
background image

74

АНАЛИТИКА

СЕТИ  РОССИИ

74

п

о

д

с

т

а

н

ц

и

и

подст

анции

Т

акая

 

постановка

 

задачи

 

закономерно

 

диктует

 

со

-

ответствующие

 

требова

-

ния

 

не

 

только

 

к

 

качеству

 

оборудования

но

 

и

 

отличные

 

от

 

прежних

 

требования

 

к

 

управле

-

нию

 

энергообъектами

Сегодня

 

в

 

целях

 

обеспечения

 

эффективной

 

работы

 

силового

 

оборудования

 

и

 

его

 

управляемости

 

мировая

 

практика

 

электроэнергетики

 

вы

-

работала

 

идеологию

 

и

 

технологию

 

построения

 

энергообъекта

 

как

 

цифровой

 

подстанции

  (

далее

 — 

ЦПС

). 

Разработаны

 

и

 

внедрены

 

необходимые

 

международные

 

стандарты

в

 

соответствии

 

с

 

ко

-

торыми

 

строится

 

ЦПС

Основной

 

пакет

 — 

это

 

набор

 

стандартов

 

цифрового

 

информационного

 

об

-

мена

 

данными

 IEC 61850.

Суть

 

и

 

практическая

 

польза

 

технологии

 

ЦПС

 — 

это

 

возмож

-

ность

 

построения

 

подстанции

 

(

района

 

подстанций

как

 

единого

 

комплекса

в

 

котором

 

все

 

устрой

-

ства

 

и

 

системы

 

взаимодействуют

 

по

 

единому

 

информационному

 

стандарту

что

 

позволяет

 

унифи

-

цировать

 

и

 

типизировать

  

практи

-

чески

 

все

 

технические

 

решения

 

в

 

части

 

автоматизации

управле

-

ния

наблюдаемости

 

и

 

учёта

а

 

значит

 — 

повысить

 

надёжность

 

и

 

удешевить

 

процесс

 

эксплуатации

 

энергообъектов

.

Последние

 

несколько

 

лет

 

в

 

профессиональном

 

сообществе

 

электроэнергетиков

 

России

 

ве

-

дётся

 

многосторонняя

 

дискуссия

 

о

 

целесообразности

 

применения

 

технологии

 

ЦПС

Безусловно

по

 

внедрению

 

ЦПС

 

на

 

отечествен

-

ных

 

площадках

 

есть

 

множество

 

сложных

 

вопросов

 — 

от

 

сугубо

 

технических

 

до

 

организационных

 

и

 

финансовых

Тем

 

не

 

менее

 

хо

-

чется

 

отметить

что

 

дискуссия

 

за

-

тянулась

Сегодня

 

в

 

этом

 

направлении

 

в

 

РФ

 

реализован

 

только

 

один

 

про

-

ект

 

ЦПС

 — 

это

 

экспериментальная

 

ЦПС

  «

НТЦ

 

ФСК

 

ЕЭС

», 

которую

впрочем

нельзя

 

считать

 

рабочим

 

объектом

т

.

к

экспериментальная

 

подстанция

 

не

 

является

 

рабочим

 

элементом

 

единой

 

сети

То

 

есть

 

до

 

сего

 

времени

 

реализованного

 

проекта

 

рабочей

 

ЦПС

 

нет

 

ни

 

в

 

од

-

ной

 

сетевой

 

компании

 

РФ

При

 

этом

 

представляется

 

очевидным

что

 

решение

 

дис

-

куссионных

 

вопросов

 

примене

-

ния

 

ЦПС

 

невозможно

 

без

 

опыта

 

реализации

 

данной

 

технологии

 

на

 

работающем

 

сетевом

 

объ

-

екте

Только

 

на

 

практике

 

можно

 

оценить

 

преимущества

 

и

 

воз

-

можные

 

риски

получить

 

взве

-

шенный

 

ответ

 

о

 

возможностях

 

и

 

способах

 

дальнейшего

 

примене

-

ния

 

технологии

 

ЦПС

Активно

 

уча

-

ствуя

 

все

 

эти

 

годы

 

в

 

общей

 

дис

-

куссии

 

по

 

теме

 

ЦПС

но

 

при

 

этом

 

глубоко

 

понимая

 

необходимость

 

практической

 

проверки

 

данной

 

технологии

ОАО

 «

МОЭСК

» 

в

 

тече

-

ние

 2012 

и

 2013 

годов

 

провело

 

многостороннюю

 

техническую

 

и

 

организационную

 

работу

 

по

 

подготовке

 

к

 

реализации

 

пилот

-

ного

 

проекта

 

ЦПС

 

на

 

одной

 

из

 

действующих

 

подстанций

Выход

 

ОАО

  «

МОЭСК

» 

на

 

практический

 

этап

 

реализации

 

такой

 

иннова

-

ционной

 

технологии

как

 

ЦПС

стал

 

возможен

 

только

 

благодаря

 

системной

 

и

 

взвешенной

 

тех

-

нической

 

политике

 

компании

направленной

 

на

 

комплексный

 

Технология ЦПС для 

модернизации электроэнергетики

Современное состояние электросетевого комплекса России характеризуется 
острой необходимостью масштабных реконструкций изношенного оборудова-
ния. Объекты, массово вводившиеся в эксплуатацию в советский период разви-
тия электроэнергетики, отработав установленный срок и более, закономерно по-
дошли к стадии физического износа. Вместе с тем в отрасли есть понимание, что 
обновление оборудования является не самоцелью, а инструментом, способным, с 
учётом современного развития техники и технологий, вывести энергоснабжение 
потребителей на качественно иной уровень, значительно снизив при этом стои-
мость владения оборудованием.

Сергей ИВАННИКОВ, заместитель директора —

 

главный инженер «Северные

 

электрические сети» филиал ОАО «МОЭСК»

 

Максим ГРИБКОВ, директор Департамента

 

по релейной защите и режимной автоматике

 

электрических сетей ОАО «МОЭСК»


Page 3
background image

75

 2 (23), 

март

апрель

, 2014

75

подход

 

в

 

решении

 

вопросов

 

экс

-

плуатации

 

электрических

 

сетей

.

Технические

 

службы

 

ОАО

 

«

МОЭСК

» 

активно

 

проявляют

 

заин

-

тересованность

 

в

 

продвижении

 

но

-

ваций

направленных

 

на

 

снижение

 

стоимости

 

строительства

 

и

 

владения

 

оборудованием

повышение

 

надёж

-

ности

 

его

 

эксплуатации

наблюдае

-

мости

 

и

 

диагностики

На

 

практике

 

внедрение

 

серьёзных

 

новаций

в

 

том

 

числе

 

таких

как

 

ЦПС

требует

 

согласованных

 

и

 

инициативных

 

уси

-

лий

 

всех

 

уровней

 

управления

 

в

 

ком

-

пании

 — 

от

 

руководства

 

головного

 

офиса

 

и

 

филиалов

 

до

 

исполнитель

-

ного

 

персонала

 

в

 

РЭС

от

 

техниче

-

ских

 

служб

 

до

 

подразделений

 

капи

-

тального

 

строительства

что

 

и

 

было

 

обеспечено

 

ОАО

 «

МОЭСК

» 

при

 

реа

-

лизации

 

пилотного

 

проекта

 

ЦПС

 

на

 

ПС

 35 

кВ

  «

Бабайки

». 

В

 

результате

 

проведения

 

кор

-

поративных

 

процедур

 

был

 

опреде

-

лён

 

подрядчик

проявивший

 

соб

-

ственную

 

инициативу

 

в

 

данном

 

направлении

Генподрядчики

 — 

ООО

 

«

Спецстроймонтаж

» 

и

 

ООО

  «

Автома

-

тизация

системы

технологии

», 

раз

-

работчик

 

и

 

субподрядчик

реализо

-

вавший

 

проект

 

ЦПС

, — 

предложили

 

оптимальные

 

технические

 

решения

выполнили

 

рабочее

 

проектирова

-

ние

обеспечили

 

поставку

 

и

 

наладку

 

оборудования

 

ЦПС

 

в

 

рамках

 

работ

 

по

 

существующему

 

титулу

 

неком

-

плексной

 

реконструкции

 

ПС

 35 

кВ

 

«

Бабайки

» 

в

 

филиале

  «

Северные

 

электрические

 

сети

», 

Клинский

 

рай

-

он

 

электрических

 

сетей

.

Все

 

работы

 

и

 

поставки

отно

-

сящиеся

 

к

 

тематике

 

ЦПС

были

 

выполнены

 

за

 

счёт

 

подрядных

 

ор

-

ганизаций

поскольку

 

последние

 

по

-

нимают

 

перспективность

 

данной

 

те

-

матики

 

и

 

необходимость

 

получения

 

практического

 

опыта

 

реализации

 

подобных

 

проектов

Следует

 

отме

-

тить

 

уровень

 

компетенции

 

подряд

-

ных

 

компаний

 

в

 

области

 

ЦПС

его

 

обеспечили

 

квалифицированный

 

персонал

применяющий

 

самые

 

со

-

временные

 

технические

 

решения

и

 

надлежащим

 

образом

 

оснащён

-

ная

 

производственная

 

база

.

Кроме

 

того

привлечённые

 

под

-

рядчики

 

и

 

поставщики

 

обладают

 

необходимым

 

ресурсом

 

для

 

реа

-

лизации

 

решений

 

ЦПС

 

в

 

комплек

-

се

 

с

 

первичным

 

оборудованием

поскольку

 

вопросы

 

эффективного

 

применения

 

технологии

 

ЦПС

 

могут

 

быть

 

решены

 

только

 

на

 

базе

 

соот

-

ветствующего

 

этим

 

требованиям

 

коммутационного

 

и

 

трансформатор

-

ного

 

оборудования

.

ПС

 35 

кВ

  «

Бабайки

» 

включает

 

в

 

себя

 

два

 

класса

 

напряжения

 — 35 

и

 6 

кВ

ОРУ

 35 

кВ

 

состоит

 

из

 7 

при

-

соединений

собранных

 

по

 

схеме

 

«

одна

 

рабочая

 

система

 

шин

сек

-

ционированная

 

выключателем

» 

(

рис

. 1). 

РУ

 6 

кВ

 — 

комплектное

 

распределительное

 

устройство

 

на

-

ружного

 

исполнения

состоящее

 

из

 

16 

присоединений

.

На

 

подстанции

 

выполнено

 

пол

-

ное

 

дублирование

 

всех

 

устройств

 

РЗА

Основной

 

комплект

 

реализован

 

на

 

базе

 

МП

-

терминалов

 Siemens, 

дублирующий

 

комплект

 — 

на

 

основе

 

терминалов

 

Алгоритм

 NR 

совмест

-

ного

 

производства

 

компаний

 

ООО

 

«

АСТ

» 

и

 «Nary Electric». 

Основной

 

ком

-

плект

 

защит

 

представлен

 

традицион

-

ной

 

системой

 

релейной

 

защиты

 

без

 

применения

 

цифровой

 

передачи

 

информации

 

между

 

терминалами

Всё

 

взаимодействие

 

между

 

устрой

-

ствами

 

осуществляется

 

по

 

медным

 

кабельным

 

связям

Дублирующий

 

комплект

 

представляет

 

собой

 

ре

-

лейную

 

защиту

 

нового

 

поколения

 

с

 

использованием

 

протокола

 

МЭК

 

61850-9-2LE.

Установленная

 

система

 

РЗА

 

на

 

базе

 

МП

 

Алгоритм

 NR 

является

 

двухуровневой

:

• 

уровень

 

контроллеров

выполня

-

ющих

 

функции

 

сбора

передачи

 

аналоговой

 

и

 

дискретной

 

инфор

-

мации

а

 

также

 

непосредствен

-

ного

 

воздействия

 

на

 

коммутаци

-

онный

 

аппарат

;

• 

уровень

 

МП

-

терминалов

 

РЗА

выполняющих

 

обработку

 

полученной

 

информации

формирование

 

необходимых

 

воздействий

 

на

 

коммутацион

-

ный

 

аппарат

взаимодействие

 

со

 

вспомогательными

 

устрой

-

ствами

 

контроля

диагностики

 

и

 

сигнализации

а

 

также

 

структу

-

рой

 

верхнего

 

уровня

.

Взаимодействие

 

уровней

 

осу

-

ществляется

 

по

 

шине

 

процесса

Шина

 

процесса

 

представляет

 

собой

 

совокупность

 

оптических

 

связей

объединённых

 

в

 

сеть

Сеть

 

разделе

-

на

 

на

 

две

 

части

соответствующие

 

классам

 

напряжения

каждая

 

из

 

ко

-

торых

 

имеет

 

топологию

 «

звезда

». 

Для

 

повышения

 

надёжности

 

вы

-

полнено

 100% 

дублирование

 

сети

Передача

 

дискретных

 

сообщений

 

и

 

измерений

 

осуществляется

 

по

 

протоколу

 

МЭК

 61850-9-2LE. 

Все

 

устройства

 

ЦПС

 

синхронизированы

 

по

 

времени

 

с

 

системой

 GPS. 

Сиг

-

налы

 

точного

 

времени

 

передаются

 

Рис

. 1. 

ОРУ

 35 

кВ

 

ПС

 «

Бабайки

»

Рис

. 2. 

Шкаф

 

контроллеров

 

измерения

 

и

 

управления

 

уличного

 

исполнения


Page 4
background image

76

СЕТИ РОССИИ

На

 

прошедшей

 

отраслевой

 

вы

-

ставке

 «UPGrid», 

организованной

 

ОАО

  «

Россети

», 

проект

 

ПС

  «

Бабай

-

ки

» 

был

 

оценен

 

по

 

достоинству

 

и

  

занял

 

первое

 

место

 

в

 

номинации

 

«

Реализованный

 

инновационный

 

проект

».

Продолжая

 

движение

 

в

 

направ

-

лении

 

практического

 

внедрения

 

тех

-

нологий

 

ЦПС

 

в

 

комплексе

 

с

 

самым

 

современным

 

электросиловым

 

оборудованием

ОАО

 «

МОЭСК

» 

в

 

на

-

стоящее

 

время

 

реализует

 

НИОКР

 

«

Разработка

 

типовой

 

цифровой

 

под

-

станции

 10, 20, 35 

кВ

 

для

 

нужд

 

ОАО

 

«

МОЭСК

».

Этот

 

проект

 

призван

 

на

 

прак

-

тике

 

продемонстрировать

 

синер

-

гетический

 

эффект

 

от

 

совместного

 

применения

 

современных

 

систем

 

Рис

. 3. 

Шкаф

 

цифровых

 

защит

 

ПС

 35 

кВ

 «

Бабайки

»

Рис

. 4. 

АРМ

 

оперативного

 

персонала

Мнемосхема

 

ПС

 35 

кВ

 «

Бабайки

»

устройствам

 

по

 

оптическим

 

кана

-

лам

 

точка

-

точка

 

в

 

тайм

-

коде

 IRIG-B, 

который

 

позволяет

 

достичь

 

точности

 

синхронизации

 

времени

 <100 

нс

.

Контроллеры

 

присоединений

 

установлены

 

в

 

шкафах

 

двухсторон

-

него

 

обслуживания

 

на

 

ОРУ

 

в

 

непо

-

средственной

 

близости

 

от

 

коммута

-

ционного

 

оборудования

Шкафы

 

наружной

 

установки

 

оборудованы

 

системой

 

поддержа

-

ния

 

микроклимата

 

с

 

возможностью

 

удалённого

 

контроля

 

и

 

управления

 

для

 

обеспечения

 

оптимальной

 

экс

-

плуатационной

 

температуры

 

внутри

 

шкафа

 

как

 

в

 

зимний

так

 

и

 

в

 

летний

 

периоды

 (

рис

. 2). 

Терминалы

 

РЗА

 

установлены

 

в

 

шкафах

 

двухстороннего

 

обслужива

-

ния

 

в

 

помещении

 

ОПУ

 (

рис

. 3).

Реализация

 

пилотного

 

проекта

 

ЦПС

 

на

 

действующей

 

подстанции

 

позволила

 

получить

 

практический

 

опыт

 

построения

 

комплекса

 

ЦПС

 

на

 

действующей

 

подстанции

то

 

есть

:

• 

отработаны

 

общетехнические

 

и

 

организационные

 

вопросы

свя

-

занные

 

с

 

всесторонними

 

согла

-

сованиями

 

различных

 

служб

 

заказчика

 

и

 

внешних

 

сторон

;

• 

отработаны

 

детальные

 

техниче

-

ские

 

вопросы

 

проектирования

монтажа

 

и

 

наладки

 

ЦПС

;

• 

выявлены

 

и

 

проанали

-

зированы

 

различные

 

варианты

 

применения

 

комплекса

 

ЦПС

 

на

 

дей

-

ствующих

 

подстанциях

;

• 

уточнены

 

технические

 

требования

 

к

 

оборудо

-

ванию

необходимые

 

для

 

применения

 

техно

-

логии

 

ЦПС

;

• 

уточнён

 

перечень

 

недостающих

 

норма

-

тивных

 

требований

«

первичной

» 

и

  «

вторичной

» 

ком

-

мутации

 

на

 

базе

 

модулей

 

высокой

 

заводской

 

готовности

что

 

обеспе

-

чивает

 

значительное

 

сокращение

 

сроков

 

производства

 

работ

 

по

 

строительству

 

и

/

или

 

реконструкции

 

энергообъекта

а

 

также

 

их

 

стоимо

-

сти

 (

рис

. 4).

В

 

заключение

 

стоит

 

отметить

что

 

технология

 

ЦПС

 

не

 

является

 

гло

-

бальной

 

панацеей

 

в

 

решении

 

задач

 

реконструкции

но

 

на

 

сегодня

 

она

 

является

 

наиболее

 

эффективным

 

инструментом

которым

 

необходи

-

мо

 

научиться

 

владеть

.

Только

 

грамотное

 

применение

 

техно

-

логии

 

ЦПС

основан

-

ное

 

на

 

практическом

 

опыте

 

и

 

ресурсе

 

ком

-

плексных

 

решений

 

с

 

учётом

 

силового

 

обо

-

рудования

позволит

 

решить

 

насущные

 

во

-

просы

 

реконструкции

а

 

также

 

перейти

 

на

 

качественно

 

новый

 

уровень

 

сети

 — Smart 

Grid. 

необходимых

 

для

 

применения

 

технологии

 

ЦПС

;

• 

выработаны

 

технические

 

и

 

экономические

 

показатели

 

целе

-

сообразности

 

и

 

возможности

 

применения

 

технологии

 

ЦПС

 

на

 

подстанциях

 

применительно

 

к

 

различному

 

первичному

 

и

 

вто

-

ричному

 

оборудованию

;

• 

определены

 

реальные

 

сравни

-

тельные

 

экономические

 

показа

-

тели

 

ЦПС

 

по

 

отношению

 

к

 

тради

-

ционному

 

комплексу

 

РЗА

;

• 

создан

 

действующий

 

полигон

 

ЦПС

 

в

 

условиях

 

работающей

 

под

-

станции

позволяющий

 

безбо

-

лезненно

 

для

 

силового

 

оборудо

-

вания

 

решить

 

многочисленные

 

задачи

 — 

от

 

получения

 

реального

 

сравнительного

 

анализа

 

работы

 

комплекса

 

ЦПС

опробования

 

различных

 

алгоритмов

 

работы

 

ЦПС

 

до

 

обучения

 

персонала

;

• 

оценена

 

возможность

 

и

 

целесо

-

образность

 

дальнейшего

 

разви

-

тия

 

проекта

 

ЦПС

 35 

кВ

  «

Бабай

-

ки

» 

до

 

кластера

 

ЦПС

 

в

 

данном

 

районе

 

электрических

 

сетей

 

с

 

соответствующим

 

объединени

-

ем

 

в

 

общую

 

сеть

 

и

 

организацией

 

единого

 

скоординированного

 

управления

.

Генеральный

 

директор

 

ОАО

 «

Россети

» 

О

Бударгин

 

вручает

 

Генеральный

 

директор

 

ОАО

 «

Россети

» 

О

Бударгин

 

вручает

 

приз

 

за

 

первое

 

место

 

в

 

номинации

 «

Реализованный

 

приз

 

за

 

первое

 

место

 

в

 

номинации

 «

Реализованный

 

инновационный

 

проект

»

инновационный

 

проект

»


Читать онлайн

Современное состояние электросетевого комплекса России характеризуется острой необходимостью масштабных реконструкций изношенного оборудования. Объекты, массово вводившиеся в эксплуатацию в советский период развития электроэнергетики, отработав установленный срок и более, закономерно подошли к стадии физического износа. Вместе с тем в отрасли есть понимание, что обновление оборудования является не самоцелью, а инструментом, способным, с учётом современного развития техники и технологий, вывести энергоснабжение потребителей на качественно иной уровень, значительно снизив при этом стоимость владения оборудованием.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 4(73), июль-август 2022

Технологический суверенитет в российской энергетике: энергоэффективные трансформаторы с сердечниками из аморфной стали

Энергоснабжение / Энергоэффективность Оборудование Экология
ООО «НПК «АВТОПРИБОР»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 4(73), июль-август 2022

Разработка методики точной оценки фактической загрузки трансформаторов 6(10)–0,4 кВ с помощью данных от интеллектуальных систем учета электрической энергии

Энергоснабжение / Энергоэффективность Оборудование
Мусаев Т.А. Хабибуллин М.Н. Шагеев С.Р. Федоров О.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 4(73), июль-август 2022

О ремонтах оборудования распределительных устройств 220‑500 кВ узловых подстанций и их схемах

Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Оборудование
Гринев Н.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»