10
Март
–
апрель
2014
В полной готовности:
по ликвидации последствий
11
Март
–
апрель
2014
Э
нергосистемы
в
США
уже
давно
работают
с
высокой
степенью
надёжности
.
Продолжи
-
тельные
отключения
случаются
редко
,
однако
масштабные
отключения
могут
представлять
угрозу
для
национальной
экономики
и
безопасности
.
Как
показала
ситуация
после
урагана
«
Сэнди
»
на
вос
-
точном
побережье
страны
в
2012
году
,
экономический
ущерб
от
продолжительных
отключений
электроэнер
-
гии
может
быстро
достигать
миллиардов
долларов
,
по
-
скольку
почти
60%
ВВП
США
напрямую
зависят
от
элек
-
троэнергии
.
А
последствия
для
общества
могут
быть
намного
серьёзнее
.
От
надёжности
ключевой
энерге
-
противоаварийная тренировка
стихийного бедствия
Энергокомпания CenterPoint Energy проводит
учения по установке трансформаторов для
восстановления энергоснабжения в случае
чрезвычайной ситуации.
Джек Г. Хейнтшел мл. (Jack G. Heintschel Jr.),
CenterPoint Energy
12
Март
–
апрель
2014
ПРОТИВОАВАРИЙНАЯ
Тренировка
Трансформаторы
на
замену
и
вспомогательное
оборудование
были
доставлены
автомобильным
транспортом
.
Конструкция
ведущего
трейлера
была
разработана
специально
для
проекта
.
Трансформаторные
установки
1
и
2
были
выгружены
на
фундамент
для
трёхфазного
автотрансформатора
при
помощи
подъёмного
кра
-
на
,
вслед
за
чем
была
произведена
их
сборка
.
тической
инфраструктуры
зависят
продовольственное
снабжение
,
водоснабжение
,
транспорт
,
коммуникации
и
другие
службы
США
.
Энергокомпании
вложили
миллиарды
долларов
и
приложили
колоссальные
усилия
для
того
,
чтобы
повы
-
сить
устойчивость
своих
энергосистем
на
случай
при
-
родных
и
техногенных
катастроф
.
Тем
не
менее
факт
остаётся
фактом
:
из
-
за
своей
географической
и
физи
-
ческой
природы
энергосети
остаются
уязвимыми
.
По
этой
причине
второй
линией
обороны
становится
уско
-
рение
восстановления
систем
после
отключений
,
что
и
является
целью
программы
Rapid Recovery Transformer
(RecX).
В
полной
готовности
В
программе
RecX
участвовали
Электроэнергетиче
-
ский
институт
США
(EPRI),
Научно
-
техническое
управ
-
ление
Министерства
внутренней
безопасности
США
,
компания
по
производству
трансформаторов
ABB Inc.,
а
также
энергопередающая
и
распределительная
ком
-
пания
CenterPoint Energy,
г
.
Хьюстон
,
штат
Техас
,
США
.
Координация
усилий
компаний
позволила
разработать
прототип
трансформатора
,
установка
которого
вместо
отказавшего
трансформатора
сверхвысокого
напряже
-
ния
(
СВН
)
теоретически
требовала
менее
недели
,
хотя
прежде
на
это
уходило
несколько
месяцев
.
Но
осуществимо
ли
это
было
на
практике
?
Можно
ли
было
три
однофазных
автотрансформатора
200
МВА
345/138
кВ
демонтировать
,
погрузить
на
автотрейле
-
ры
,
транспортировать
на
900
миль
(1448
км
),
собрать
и
ввести
в
эксплуатацию
менее
чем
за
неделю
?
Для
того
чтобы
ответить
на
этот
вопрос
,
в
марте
2012
года
компании
провели
запланированную
учебную
установку
трансформаторов
в
энергосистему
CenterPoint Energy.
Тренировка
началась
в
8:05
утра
в
понедельник
12
марта
на
заводе
ABB
по
производству
трансформа
-
торов
в
г
.
Сент
-
Луис
,
штат
Миссури
,
США
.
По
сценарию
чрезвычайной
ситуации
персонал
ABB
вывез
со
скла
-
да
трансформаторные
установки
,
находившиеся
там
в
частично
собранном
виде
,
и
для
снижения
их
отгру
-
зочной
массы
произвёл
спуск
масла
.
Два
трансформа
-
тора
меньшего
размера
и
,
следовательно
,
более
легко
транспортируемые
были
демонтированы
и
погружены
на
обычные
низкорамные
трейлеры
для
транспорти
-
ровки
до
Хьюстона
.
Третий
трансформатор
был
де
-
монтирован
и
погружён
на
трейлер
грузоподъёмностью
65
тонн
(MA65),
сконструированный
специально
для
проекта
. MA65,
напоминающий
вагон
-
транспортёр
,
ока
-
зался
на
удивление
многофункциональным
больше
-
грузным
транспортным
средством
.
Также
к
транспортировке
в
Хьюстон
были
подготов
-
лены
шесть
18-
колесных
прицепов
-
площадок
(
по
два
прицепа
на
каждую
установку
),
на
которые
погрузили
вспомогательное
оборудование
,
а
также
три
цистерны
для
перевозки
транс
-
форматорного
масла
,
каждая
вместимостью
5700
галлонов
(21577
л
),
по
одной
на
транс
-
форматор
.
На
получение
разрешения
для
перевозки
грузов
такого
размера
требует
-
ся
несколько
часов
,
в
то
время
как
проверки
грузоподъёмности
автомобильных
дорог
и
мостов
по
маршруту
транспортировки
более
тяжёлого
оборудования
проводятся
на
протя
-
жении
нескольких
недель
.
Подготовка
и
испытания
Персонал
CenterPoint Energy
приступил
к
подготовке
имеющейся
площадки
с
установ
-
ленным
трёхфазным
автотрансформатором
СВН
к
доставке
трансформаторов
.
При
этом
,
в
соответствии
со
сценарием
чрезвычайной
ситуации
,
руководители
учения
,
представите
-
ли
Национальной
лаборатории
Айдахо
,
раз
-
13
Март
–
апрель
2014
ПРОТИВОАВАРИЙНАЯ
Тренировка
Продолжительность
операций
по
заливке
масла
в
трансформаторы
,
час
Операция
При
обычных
обстоятельствах
Для
RecX
Слив
масла
и
вакуумирование
36
8
Заливка
масла
24
5
Циркуляция
и
отстаивание
масла
96
24
Всего
156
37
Бригада
рабочих
устанавливает
ввод
345
кВ
без
входа
в
основ
-
ной
бак
трансформатора
.
решили
лишь
минимальные
подготовительные
работы
.
Такие
работы
включали
испытания
и
проверку
уста
-
новленных
выключателей
и
переключателей
на
сторо
-
не
НН
и
ВН
,
испытания
и
проверку
релейных
панелей
,
установку
двух
деревянных
опор
ЛЭП
для
перемаршру
-
тизации
первичных
проводов
и
укладку
матов
для
подъ
-
ёмных
кранов
.
Также
были
проведены
мерная
резка
и
подготовка
первичных
проводов
.
Подготовка
площадки
за
периметром
маслоприёмника
была
минимальной
,
поскольку
в
целях
транспортировки
с
помощью
трей
-
лера
MA65
третий
трансформатор
устанавливался
на
салазки
.
Трейлеры
с
вспомогательным
оборудованием
при
-
были
в
Хьюстон
рано
утром
во
вторник
.
Размещение
груза
на
прицепах
и
его
погрузка
был
произведены
с
со
-
блюдением
требований
персонала
,
который
осущест
-
вляет
погрузку
,
транспортировку
,
разгрузку
и
испыта
-
ния
оборудования
до
его
сборки
.
Оборудование
было
разгружено
и
размещено
с
учётом
последующих
ис
-
пытаний
и
сборки
.
К
испытаниям
разрядников
,
вводов
,
трансформаторов
тока
и
модулей
автономного
питания
приступили
незамедлительно
.
Вскоре
после
вспомогательного
оборудования
до
-
ставили
цистерны
с
трансформаторным
маслом
.
Были
отобраны
пробы
масла
.
Трейлеры
с
трансформаторами
прибыли
в
Хьюстон
к
вечеру
вторника
.
Две
125000-
фун
-
товые
(56700
кг
)
трансформаторные
установки
были
разгружены
на
фундамент
при
помощи
подъёмного
крана
,
что
является
обычной
практикой
для
CenterPoint
Energy.
Третья
установка
была
размещена
у
края
мас
-
лоприёмника
фундамента
при
помощи
трейлера
MA65.
Этому
в
значительной
степени
способствовали
гидрав
-
лическая
система
и
маневренность
MA65.
Сборка
К
сборке
оборудования
приступили
рано
утром
в
среду
.
Все
бригады
сборщиков
,
за
исключением
персо
-
нала
,
отвечающего
за
заливку
масла
,
работали
по
12—
14
часов
в
день
.
Каждый
член
бригады
(
из
35),
опыт
-
ный
техник
по
обслуживанию
подстанций
CenterPoint
Energy,
последовательно
выполнял
поставленные
перед
ним
задачи
точно
в
установленный
срок
.
В
ре
-
альной
чрезвычайной
ситуации
персонал
работал
бы
круглосуточно
.
Для
программы
RecX
проектная
груп
-
па
составила
план
работ
c
привлечением
имеющихся
вспомогательных
служб
в
обычное
рабочее
время
,
что
позволило
избежать
временных
потерь
в
связи
с
пере
-
сменой
персонала
.
Работы
на
площадке
не
прекраща
-
лись
ни
на
миг
.
Модульная
конструкция
трансформаторов
и
их
ком
-
понентов
способствовала
быстрой
сборке
оборудова
-
ния
.
Кроме
того
,
применение
вводов
тягового
транс
-
форматора
избавило
персонал
от
необходимости
входа
в
основной
бак
трансформаторов
для
подсоединения
вводов
.
Это
позволило
минимизировать
возможность
проникновения
влаги
и
инородных
частиц
в
главный
бак
трансформаторов
.
Вечером
в
среду
персонал
при
-
ступил
к
заливке
масла
во
все
три
установки
одновре
-
менно
.
Ввиду
размера
установок
и
небольшого
периода
транспортировки
сердечник
и
обмотка
трансформато
-
ров
были
без
масла
,
и
времени
на
заливку
масла
по
-
требовалось
в
четыре
раза
меньше
,
чем
необходимо
в
обычных
обстоятельствах
.
После
завершения
работ
по
заливке
масла
были
произведены
первичные
подключения
с
использовани
-
ем
двухжильных
кабелей
сечением
795
тыс
.
круговых
милов
и
двухжильных
кабелей
2000
тыс
.
круговых
милов
на
стороне
138
кВ
.
Эти
работы
включали
протягивание
проводов
на
стороне
НН
над
двумя
установленными
на
фундамент
трансформаторными
установками
.
Прово
-
да
на
сторонах
ВН
и
НН
были
протянуты
над
третьей
установкой
на
двух
деревянных
опорах
,
установленных
к
моменту
доставки
трансформаторов
.
Поздно
вечером
в
пятницу
проект
был
близок
к
за
-
вершению
и
нужно
было
принять
решение
:
продолжать
ли
работу
и
проводить
итоговые
проверки
на
протяже
-
нии
всей
ночи
и
ранним
утром
или
приступить
к
работе
отдохнувшими
утром
в
субботу
?
Было
принято
реше
-
ние
возобновить
работы
утром
в
субботу
,
и
оно
ока
-
залось
правильным
.
Обычные
сложности
,
сопутству
-
ющие
вводу
трансформаторов
в
эксплуатацию
,
такие
как
повреждение
соединителя
реле
скачка
давления
,
отсрочили
завершение
проекта
почти
на
четыре
часа
.
14
Март
–
апрель
2014
ПРОТИВОАВАРИЙНАЯ
Тренировка
Установленное
оборудование
,
эксплуатационные
испытания
кото
-
рого
проводились
на
протяжении
одного
года
,
являлось
собствен
-
ностью
Научно
-
технического
управления
Министерства
внутрен
-
ней
безопасности
США
.
Трансформаторы
были
успешно
поставлены
под
на
-
грузку
в
18:15
в
субботу
—
через
5
дней
, 10
часов
и
10
минут
после
начала
тренировки
.
С
этого
момента
начался
период
эксплуатационных
испытаний
оборудо
-
вания
продолжительностью
в
один
год
.
Такой
срок
был
выбран
для
того
,
чтобы
полностью
подтвердить
надёж
-
ность
работы
оборудования
,
установленного
в
услови
-
ях
чрезвычайной
ситуации
.
Год
спустя
Мониторинг
трансформаторов
осуществляется
на
очень
высоком
уровне
.
Каждый
трансформатор
осна
-
щён
системой
постоянного
мониторинга
растворённых
газов
,
а
также
интеллектуальной
системой
управления
охлаждением
и
регистрации
данных
TEC
компании
ABB,
которая
применяет
оптоволоконную
технологию
температурного
мониторинга
области
максимального
нагрева
.
На
протяжении
года
трансформаторы
работали
удовлетворительно
.
С
момента
ввода
трансформато
-
ров
в
эксплуатацию
несколько
раз
были
проведены
за
-
планированные
отключения
:
один
раз
—
для
проверки
заземления
первичной
обмотки
,
три
раза
—
для
про
-
верки
заземления
третичной
обмотки
трансформатора
собственных
нужд
и
один
раз
—
для
проверки
работо
-
способности
модульной
дистанционной
системы
охлаж
-
дения
масла
.
Установка
трансформаторов
под
нагрузку
была
со
-
пряжена
с
некоторыми
сложностями
,
поскольку
импе
-
данс
RecX 14%
в
два
раза
выше
импеданса
трёх
авто
-
трансформаторов
,
работающих
параллельно
RecX.
По
этой
причине
с
момента
установки
трансформаторов
задаваемая
нагрузка
никогда
не
превышала
половину
их
номинальной
нагрузочной
способности
.
Также
,
вви
-
ду
того
что
трансформаторы
RecX
не
оснащены
РПН
,
в
целях
контроля
циркулирующего
тока
необходимо
осу
-
ществлять
блокировку
РПН
параллельных
установок
.
Прототип
RecX
служит
для
замены
самого
распро
-
странённого
трансформатора
СВН
в
США
—
автотранс
-
форматора
345/138
кВ
.
Согласно
результатам
,
полу
-
ченным
проектной
группой
,
в
условиях
чрезвычайной
ситуации
RecX
может
заменить
более
90%
трансфор
-
маторов
указанного
класса
напряжения
.
Следующие
этапы
проекта
—
усовершенствование
конструкции
,
логистики
и
расширение
применимости
оборудования
на
основе
результатов
проведённой
тренировки
и
уча
-
стия
субъектов
электроэнергетики
.
Теоретически
транс
-
форматоры
RecX
заданных
уровней
напряжения
,
при
-
меняющихся
в
том
или
ином
регионе
,
можно
держать
на
складах
в
этих
регионах
для
обеспечения
возможности
их
оперативной
установки
и
ввода
в
эксплуатацию
в
случае
необходимости
.
В
настоящее
время
EPRI
и
дру
-
гие
заинтересованные
стороны
изучают
другие
иннова
-
ционные
подходы
к
применению
на
практике
концепции
установки
трансформаторов
в
ходе
восстановительных
работ
.
Высокая
оценка
достигнутых
результатов
Проект
RecX
был
очень
интересен
CenterPoint
Energy.
Для
энергокомпании
сотрудничество
с
Научно
-
техническим
управлением
Министерства
внутренней
безопасности
США
, EPRI
и
ABB
оказалось
очень
пло
-
дотворным
.
От
участия
в
проекте
выиграли
все
.
Также
CenterPoint Energy
с
удовольствием
воспользовалась
возможностью
испытать
свой
персонал
по
установке
и
обслуживанию
трансформаторов
в
полевых
условиях
.
Конечно
же
,
хотелось
бы
надеяться
на
то
,
что
события
,
смоделированные
во
время
тренинга
,
в
действительно
-
сти
никогда
не
произойдут
.
Однако
отрадно
осознавать
,
что
если
это
всё
-
таки
случится
,
для
восстановления
нормальной
работы
энергосистемы
есть
готовая
про
-
грамма
действий
,
оборудование
и
квалифицированный
персонал
.
За
своё
участие
в
проекте
CenterPoint Energy
была
удостоена
награды
EPRI
в
области
применения
ин
-
новационных
технологий
на
практике
(Technology
Transfer award)
в
феврале
2013
года
.
Затем
,
в
июне
2013
года
,
энергокомпания
получила
награду
за
выда
-
ющиеся
достижения
в
области
обслуживания
подстан
-
ций
Southeastern Electric Exchange Substation Industry
Excellence.
Благодарность
от
автора
Автор
настоящей
статьи
благодарит
нижеупомя
-
нутые
организации
и
их
представителей
за
помощь
в
написании
статьи
.
Это
Клей
Перри
(Clay Perry)
и
Рич
Лордан
(Rich Lordan),
Электроэнергетический
институт
США
,
а
также
Крейг
Штигемайер
(Craig Stiegemeier),
ABB.
Ключевым
для
успеха
проекта
стал
неоцени
-
мый
вклад
руководителя
проекта
Сары
Махмуд
(Sarah
Mahmood),
Научно
-
техническое
управление
Министер
-
ства
внутренней
безопасности
США
.
Также
министер
-
ство
предоставило
фотографии
,
использованные
в
настоящей
статье
.
Следует
отметить
высокий
профес
-
сионализм
бригад
CenterPoint Energy
под
руководством
Кейси
Джонса
(KC Jones).
Значительную
техническую
поддержку
в
осуществлении
проекта
предоставили
со
-
трудники
энергокомпании
Берт
Крего
(Bert Crego),
Дон
Севчик
(Don Sevcik)
и
Ли
Талли
(Lee Talley).
Компании
и
организации
,
упомянутые
в
статье
:
ABB | www.abb.com
CenterPoint Energy | www.centerpointenergy.com
DHS S&T | www.dhs.gov/st-organization
EPRI | www.epri.com
INL | inl.gov
Оригинал статьи: В полной готовности: противоаварийная тренировка по ликвидации последствий стихийного бедствия
Энергокомпания CenterPoint Energy проводит учения по установке трансформаторов для восстановления энергоснабжения в случае чрезвычайной ситуации.
