14
Июль
–
август
2014
14
РАЗВИТИЕ
Инфраструктуры
Регион
Кансай
расположен
на
юге
центральной
части
глав
-
ного
острова
Японии
.
Вновь
установленные
четырёхцепные
опоры
ВЛ
154
кВ
и
существующая
двухцепная
опора
ВЛ
154
кВ
.
Замена оборудования: шаг
за шагом
Компания Kansai Electric Power Co. разрабатывает план
замены устаревшего оборудования.
Дзюничи Нагахара (Junichi Nagahara) и Кодзи Нишида (Koji Nishida),
Kansai Electric Power Co.
Э
кономический
рост
Японии
замедлился
после
схлопывания
пузыря
экономики
страны
и
пре
-
бывает
в
этом
состоянии
уже
два
десятилетия
.
Ожидается
,
что
так
будет
и
дальше
,
так
как
общество
Японии
становится
более
возрастным
.
По
-
требление
мощности
в
регионе
Кансай
,
расположенном
на
юге
центральной
части
главного
острова
Японии
,
де
-
монстрирует
те
же
тенценции
.
Компания
Kansai Electric Power Co. (KEPC)
является
вторым
по
величине
сетевым
предприятием
в
Японии
.
Большая
часть
её
передающих
сетей
была
установле
-
на
в
70-
х
и
80-
х
годах
,
что
означает
для
KEPC
острую
необходимость
в
замене
устаревшего
оборудования
.
Компания
разработала
план
,
который
позволит
ей
орга
-
низовать
необходимую
электрическую
сеть
к
2030
году
.
Основные
положения
Перед
KEPC
стоит
задача
замены
устаревшего
оборудования
при
планировании
и
сооружении
опти
-
мальной
электрической
сети
в
условиях
ограниченных
дополнительных
инвестиций
.
Это
поможет
решить
раз
-
личные
задачи
,
в
частности
надёжности
электроснаб
-
жения
,
а
также
её
эксплуатации
и
пригодности
к
ремон
-
ту
,
путём
разработки
ключевых
положений
,
которые
сформируют
основу
плана
модернизации
.
15
Июль
–
август
2014
15
РАЗВИТИЕ
Инфраструктуры
Пример
изменений
,
необходимых
в
системе
для
повышения
надёжности
.
Рост
потребления
электроэнергии
в
регионе
Кансай
и
ВВП
Японии
•
Надежность
электроснабжения
.
Система
должна
предотвращать
крупномасштабные
и
длительные
отключения
в
случае
аварий
,
про
-
исходящих
в
одной
системе
или
каскадно
развивающихся
из
одной
системы
в
другую
.
Должно
быть
воз
-
можно
увеличить
надёжность
элек
-
троснабжения
при
ограниченных
за
-
тратах
путём
увеличения
мощности
установленного
оборудования
или
соответствующим
изменением
кон
-
фигурации
при
замене
устаревшего
оборудования
.
•
Эффективность
инвестиций
.
При
замене
компонентов
энергоси
-
стемы
следует
иметь
в
виду
эффек
-
тивность
инвестиций
.
Например
,
по
возможности
снизить
общую
стои
-
мость
сооружения
,
управления
и
технического
обслуживания
при
увеличении
пропускной
способ
-
ности
устаревших
компонентов
,
вместо
того
чтобы
уничтожать
ком
-
поненты
,
время
замены
которых
ещё
не
пришло
.
Также
необходимо
проверить
,
имеет
ли
компонент
не
-
достаточную
или
избыточную
про
-
пускную
способность
при
переходе
к
«
интеллектуальной
системе
».
Также
снизить
общую
стоимость
обновления
линий
электропере
-
дачи
,
которые
образуют
кольца
,
путём
усиления
,
в
особенности
ли
-
ний
электропередачи
,
включающих
кольца
,
тем
самым
сняв
необходи
-
мость
во
временных
схемах
.
•
Гибкость
.
Электрическая
сеть
должна
обладать
пропускной
спо
-
собностью
и
гибкостью
,
для
того
чтобы
соответствовать
неопреде
-
лённостям
в
потреблении
электро
-
энергии
.
Например
,
соответствую
-
щая
пропускная
способность
позволяет
отпускать
электроэнергию
потребителям
без
недопустимых
задержек
.
•
Эксплуатация
и
пригодность
к
ремонту
.
Устройства
,
установленные
в
электрической
сети
,
разработаны
таким
образом
,
чтобы
находиться
в
эксплуатации
долгое
время
.
Для
обеспечения
опти
-
мальной
эксплуатации
эти
устройства
должны
соот
-
ветствовать
всем
потенциальным
эксплуатацион
-
ным
нуждам
,
в
том
числе
их
вывод
из
эксплуатации
для
обслуживания
должен
быть
простым
.
•
Новые
технологии
.
Хорошей
идеей
при
обновле
-
нии
систем
является
применение
новейших
техно
-
логий
,
которые
увеличивают
надёжность
электро
-
снабжения
и
оптимизируют
энергосистему
.
Увеличение
надёжности
В
настоящее
время
стандартом
проектирования
в
KEPC
для
больших
городов
является
схема
,
при
кото
-
рой
распределительные
подстанции
77/6
кВ
питаются
от
подстанций
154/77
кВ
,
которые
соединены
между
собой
двумя
кабелями
77
кВ
.
Несмотря
на
то
что
этот
стандарт
удовлетворяет
требованиям
N-1,
уровень
на
-
дёжности
электроснабжения
признан
низким
для
цен
-
тров
городов
,
так
как
в
данном
случае
возможно
момен
-
тальное
исчезновение
напряжения
при
отказе
одного
из
двух
кабелей
77
кВ
.
Таким
образом
,
когда
перед
компанией
встал
вопрос
о
замене
устаревшего
оборудования
(
КРУЭ
и
кабелей
77
кВ
), KEPC
приняла
решение
разработать
схему
,
при
которой
каждая
распределительная
подстанция
77/6
кВ
будет
соединена
с
соседними
подстанциями
тремя
ка
-
белями
77
кВ
.
Это
повысит
надёжность
электроснабже
-
ния
,
так
как
теперь
не
произойдёт
потери
питания
при
отказе
кабеля
77
кВ
.
Этот
пример
одномоментного
увеличения
надёжно
-
сти
электроснабжения
при
замене
устаревшего
обору
-
дования
может
быть
использован
в
сходных
ситуациях
.
Воздушные
линии
электропередачи
Две
двухцепные
воздушные
линии
электропереда
-
чи
154
кВ
,
каждая
их
которых
имеет
длину
более
100
км
,
передают
электроэнергию
от
ГЭС
,
расположенных
в
отдалённых
районах
,
к
основным
центрам
нагрузки
в
регионе
Кансай
.
Так
как
этим
ВЛ
уже
более
80
лет
,
они
довольно
сильно
обветшали
и
превратились
в
про
-
16
Июль
–
август
2014
16
Существующая
двухцепная
ВЛ
154
кВ
будет
демонтирована
и
заменена
новой
четырёхцепной
ВЛ
.
Прокладка
дополнительного
кабеля
77
кВ
.
блему
при
обслуживании
,
требующую
серьёзных
мате
-
риальных
и
человеческих
ресурсов
,
в
том
числе
из
-
за
малого
расстояния
от
проводов
до
земли
.
В
некоторых
пролётах
ВЛ
было
сложно
срубать
деревья
для
обе
-
спечения
их
безопасного
расстояния
до
проводов
из
-
за
противодействия
со
стороны
лесной
промышленности
.
С
тех
пор
как
две
двухцепные
линии
154
кВ
были
проложены
в
долине
на
расстоянии
нескольких
сотен
метров
друг
от
друга
,
было
принято
решение
совме
-
стить
две
эти
линии
,
установив
новые
четырёхцепные
опоры
,
на
которые
можно
было
бы
подвесить
обе
ли
-
нии
,
снизив
тем
самым
расходы
на
обслуживание
.
Анализ
расходов
показал
,
что
сооружение
новых
ли
-
ний
электропередачи
на
четырёхцепных
опорах
имеет
финансовые
преимущества
перед
обслуживанием
двух
существующих
двухцепных
линий
.
В
настоящее
время
команда
KEPC
производит
сооружение
новых
четырёх
-
цепных
опор
для
подвески
двух
существующих
линий
154
кВ
.
Трансформаторы
распределительных
подстанций
Компания
KEPC
имеет
850
распределительных
под
-
станций
,
которые
требуют
или
потребуют
замены
уста
-
ревшего
оборудования
.
В
процессе
принятия
решения
о
замене
оборудования
были
проанализированы
нужды
системы
в
смысле
требуемой
установленной
мощности
трансформаторов
.
Увеличение
мощности
трансформа
-
торов
и
уменьшение
их
количества
снижает
затраты
на
замену
оборудования
.
Также
снижение
затрат
на
обслуживание
более
чем
покрывает
увеличение
капитальных
затрат
на
более
мощные
трансформаторы
.
Тем
не
менее
уменьшение
количества
трансформаторов
может
осложнить
их
вы
-
вод
из
эксплуатации
для
обслуживания
и
минимизацию
количества
потребителей
,
которые
окажутся
отклю
-
чёнными
от
электроснабжения
в
случае
отказа
транс
-
форматора
.
Не
так
давно
KEPC
установила
систему
автоматизации
распределения
электроэнергии
,
кото
-
рая
увеличила
способность
к
переключениям
и
снизила
влияние
возможных
отказов
.
После
этого
KEPC
начала
рационализировать
мощность
и
количество
трансформаторов
на
распре
-
делительных
подстанциях
путём
анализа
количества
потребителей
,
подключённых
к
каждой
распредели
-
тельной
подстанции
.
Например
,
вместо
замены
уста
-
ревшего
трансформатора
77/6,6
кВ
мощностью
10
МВА
на
подстанции
,
где
установлены
три
трансфор
-
матора
,
было
принято
решение
об
установке
второго
трансформатора
77/6,6
кВ
мощностью
20
МВА
на
со
-
седней
подстанции
.
Это
стало
возможным
благодаря
изменению
условий
эксплуатации
сети
6,6
кВ
и
появ
-
лению
возможности
передачи
мощности
между
двумя
подстанциями
.
Это
решение
,
в
частности
,
в
данном
случае
позволило
снизить
коэффициент
использова
-
ния
на
обеих
ПС
и
таким
образом
сократить
затраты
на
потери
мощности
.
В
настоящее
время
компания
использует
этот
прин
-
цип
рационализации
мощности
и
количества
трансфор
-
маторов
во
всей
своей
распределительной
сети
.
Каж
-
дая
часть
системы
имеет
свои
особенности
,
поэтому
по
каждому
проекту
применяются
отдельные
решения
.
До
-
полнительно
к
увеличению
надёжности
электроснабже
-
ния
в
2010
году
команда
проектировщиков
KEPC
снизи
-
ла
количество
трансформаторов
,
подлежащих
замене
по
графику
,
с
53
до
47
единиц
при
увеличении
установ
-
ленной
мощности
на
128
МВА
.
Это
позволит
компании
справиться
с
будущим
приростом
потребления
электро
-
энергии
,
получая
при
этом
выгоды
от
сокращения
за
-
трат
,
связанных
с
уменьшением
количества
трансфор
-
маторов
.
Результаты
выполнения
плана
Большая
доля
передающих
сетей
KEPC
была
со
-
оружена
во
время
экономического
бума
в
Японии
в
70-
х
и
80-
х
годах
.
Из
-
за
того
что
многие
устройства
изноше
-
ны
или
приближаются
к
концу
срока
эксплуатации
,
их
замена
запланирована
на
ближайшее
будущее
.
Важно
определить
следующие
проблемы
в
каждом
проекте
по
замене
оборудования
:
•
надёжность
электроснабжения
и
экономическая
эф
-
фективность
при
одновременном
улучшении
;
•
гибкость
системы
для
сглаживания
неопределённо
-
сти
в
потреблении
энергии
;
•
упрощение
эксплуатации
и
технического
обслужива
-
ния
;
РАЗВИТИЕ
Инфраструктуры
17
Июль
–
август
2014
17
Пример
стандартизации
трансформаторов
на
распределительных
ПС
.
Компании
,
упомянутые
в
статье
:
Kansai Electric Power Co. | www.kepco.co.jp
•
использование
новейших
технологий
.
Основываясь
на
плане
, KEPC
достигла
трёх
ключевых
целей
:
•
увеличила
надёжность
электроснабжения
в
центрах
городов
;
•
оптимизировала
исполнение
воздушных
линий
элек
-
тропередачи
;
•
стандартизировала
мощности
трансформаторов
для
распределительных
подстанций
.
Дзюничи
Нагахара
(Junichi Nagahara
, nagaharj@
fepc.or.jp)
получил
степень
магистра
в
Университете
Токио
(University of Tokyo)
в
1997
году
.
Он
работал
в
Kansai Electric Power Co.
в
течение
16
лет
,
в
основном
в
области
системного
планирования
.
Был
временно
за
-
действован
в
работе
Федерации
энергетических
компа
-
ний
Японии
(Federation of Electric Power Companies of
Japan)
в
качестве
заместителя
руководителя
и
отвечал
за
отмену
государственного
контроля
за
энергетикой
.
Он
является
членом
IEE
в
Японии
и
CIGRE.
Кодзи
Нишида
(Kodji Nishida
, nishida.kodji@
c5.kepco.jp)
получил
степень
магистра
в
точном
ма
-
шиностроении
в
Университете
Киото
(Kyoto University)
и
степень
МВА
в
Университете
Северной
Каролины
(University of North Caroline).
Имеет
11-
летний
опыт
ра
-
боты
по
проектированию
воздушных
линий
и
системно
-
го
планирования
,
а
также
планирования
и
управления
бюджетом
.
В
настоящее
время
Кодзи
Нишида
является
заместителем
начальника
отдела
технического
обслу
-
живания
в
Kansai Electric Power Co.
РАЗВИТИЕ
Инфраструктуры
Оригинал статьи: Замена оборудования: шаг за шагом
Компания Kansai Electric Power Co. разрабатывает план замены устаревшего оборудования.
