В полной готовности: противоаварийная тренировка по ликвидации последствий стихийного бедствия

Page 1
background image

Page 2
background image

10

Март

апрель

 2014

    

В полной готовности: 

по ликвидации последствий


Page 3
background image

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


Page 4
background image

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

-


Page 5
background image

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


Page 6
background image

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


Читать онлайн

Энергокомпания CenterPoint Energy проводит учения по установке трансформаторов для восстановления энергоснабжения в случае чрезвычайной ситуации.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»