Замена оборудования: шаг за шагом

Page 1
background image

Page 2
background image

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

.


Page 3
background image

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

-


Page 4
background image

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


Page 5
background image

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


Читать онлайн

Компания Kansai Electric Power Co. разрабатывает план замены устаревшего оборудования.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»