 |
РЕКЛОУЗЕР ШАГАЕТ ПО СТРАНЕ
Владислав Воротницкий, зам. директора по маркетингу
Сергей Бузин, начальник проектного отдела ООО «РК Таврида Электрик»
Можайские электрические сети | 
Чувашэнерго |
Владислав Воротницкий, зам. директора по маркетингу
Сергей Бузин, начальник проектного отдела ООО «РК Таврида Электрик»
В 2004 году компания Таврида Электрик представила на российском рынке новый продукт – вакуумный реклоузер РВА/TEL, предназначенный для автоматизации управления аварийными режимами работы воздушных или воздушно-кабельных линий электропередачи (6)10 кВ.
Тогда в России о том, что такое реклоузер, мало кто имел представление. За два года ситуация существенно изменилась. Многие отечественные производители пунктов секционирования поспешили рядом с привычной аббревиатурой добавить слово «реклоузер» или выражение «типа реклоузер», хотя мало какой из них может сравниться с данным типом аппаратов.
Название «реклоузер» само по себе было выбрано не случайно – за ним стоит более 50 лет серьезных исследований в области коммутационной техники и релейной защиты для распределительных сетей в разных странах мира. Первые реклоузеры появились в 70-х годах XX века, когда концепция децентрализованной автоматизированной системы секционирования воздушных распределительных сетей для повышения надежности электроснабжения потребителей только зарождалась. За эти годы в международной практике сформировался целый свод требований к реклоузерам, которые определяют конструкцию аппарата, его функциональность, виды и методы необходимых испытаний (например, американский стандарт ANSI 37.60).
Реклоузеры – это высокотехнологичные аппараты, объединяющие в себе передовые технологии в области вакуумной коммутационной техники и микропроцессорной защиты распределительных сетей. Данные аппараты обладают целым рядом специфических особенностей, которые позволяют применять их для решения самых разных задач.
НА ЗАЩИТЕ БОРОДИНО
Наглядным примером применения реклоузеров для повышения надежности электроснабжения отдельных потребителей является проект, выполненный в начале 2005 года в Можайских электрических сетях «Мосэнерго». В рамках этого проекта реализована схема автоматического резервирования электроснабжения Военно-исторического музея Бородинской битвы (рис. 1).
Схема электроснабжения музея предусматривает три независимых источника питания, один из которых является основным (Источник 1), а два других – резервными (Источники 2 и 3). Автоматически подать резервное питание на объект было невозможно, т.к. существующие на линии секционные ячейки давно выработали ресурс, не обладали нужной автоматикой и управлялись вручную. Каждое замыкание в линии требовало выезда персонала для выполнения множественных ручных переключений. На локализацию поврежденного участка и подачу резервного питания уходили часы. В такой ситуации говорить о надежном электроснабжении ответственного потребителя не приходилось.
Для решения данной проблемы были установлены три реклоузера РВА/TEL: два в качестве пунктов автоматического сетевого резервирования (R1 и R2), один – как пункт секционирования (R3). При этом было реализовано адресное повышение надежности электроснабжения музея. Для этого два реклоузера (R2 и R3) были установлены в непосредственной близости от КТП, питающих музей, с тем чтобы до минимума сократить вероятность его отключения. Теперь отключение музея возможно лишь при устойчивом КЗ на участке между R2 и R3, а при КЗ на других участках линии его электроснабжение не нарушается. При устойчивом КЗ на основной питающей линии или пропадании напряжения на Источнике 1, питание автоматически переключается на Источник 2, а если пропадает напряжение и на Источнике 2, то на Источник 3.
Выполненные мероприятия повысили надежность электроснабжения музея в среднем на 82%, а суммарный годовой недоотпуск электроэнергии по сети в целом сократился на 40%.
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЬЮ
Вакуумный реклоузер РВА/TEL обладает широкими возможностями в части телемеханизации распредсетей. Показателен опыт ОАО «Чувашэнерго», где в 2005 году была проведена реконструкция двух небольших распределительных пунктов (РП).
Каждый из РП, призванных секционировать сеть на несколько участков, состоял из двух ячеек КРУН, физически изношенных и не обеспечивающих требуемую надежность и функциональность. На одном РП установили два реклоузера в качестве пунктов секционирования, отключающих одно из ответвлений линии при возникновении на нем КЗ. На другом РП один из реклоузеров работает как пункт секционирования, а второй – как пункт ввода резерва.
Для удобства управления сетью было принято решение телемеханизировать реклоузеры, а в качестве управляющей программы на диспетчерских пунктах использовать программный комплекс TELUS, поставляемый с PBA/TEL.
Эта программа служит для организации телеуправления реклоузерами, телесигнализации, телеизмерения, считывания журналов оперативных и аварийных событий, а также дистанционного изменения уставок РЗиА. Кроме этого, TELUS позволяет построить систему телемеханики не по традиционной схеме, когда основная программа на диспетчерском пункте (master) периодически опрашивает все подчиненные устройства (slave), а по принципу информирования диспетчера по событию. Т.е. при возникновении какого-то события реклоузер сам сообщит об этом диспетчеру, у которого на экране монитора появится сообщение. Пользователь может выбрать наиболее важные события, о возникновении которых реклоузер будет «докладывать» диспетчеру.
Такой подход позволяет экономно использовать наиболее доступный вид связи – GSM-связь.
Организация такой связи отличается низкими затратами на приобретение оборудования, на использование GSM-связи не требуется никаких специальных разрешений, нет необходимости в оплате аренды канала. Особенностью GSM является необходимость оплаты связи по времени соединения. При традиционном подходе к организации системы телемеханики по схеме «master – slave», когда идет постоянный опрос устройств, затраты на соединение весьма велики. Однако при использовании TELUS соединение с диспетчером будет устанавливать сам реклоузер только при возникновении выбранных пользователем событий, что позволяет минимизировать затраты на оплату соединения. Данная система успешно применяется для управления реклоузерами на РП «Чувашэнерго», а также в сетевых предприятиях других регионов: в Ярославской и Томской областях, Карелии и т.д.
НАДЕЖНОСТЬ ПЕРВОЙ КАТЕГОРИИ
В распределительной сетевой компании ОАО «Белгородэнерго» в прошлом году было реализовано сразу несколько проектов автоматизации линий. В каждом из этих проектов реклоузеры устанавливались для обеспечения надежного электроснабжения птицеводческих и животноводческих хозяйств. Один из таких проектов был реализован в Южных электрических сетях (ЮЭС) (рис. 2).
В этом районе было запланировано строительство бройлерного хозяйства и свинокомплекса. Электроприемники этих объектов относятся к I и II категориям надежности, и в соответствии с ПУЭ для обеспечения их электроснабжения необходимы два независимых центра питания (ЦП). Когда к одной линии подключается одновременно несколько объектов I категории, то для выполнения требований ПУЭ приходится, как правило, строить дополнительные ЦП.
Альтернативный вариант – применение вакуумных реклоузеров РВА/TEL по схеме I категории надежности. В этом случае достаточно двух удаленных ЦП, имеющих возможность сетевого резервирования. Потребитель подключается к магистрали по схеме двухтрансформаторной КТП 10/0,4. При этом ответвления от магистрали выполняются с двух сторон от реклоузера (R1, R2, R4, R5, R6, R8). Для обеспечения автоматического сетевого резервирования один реклоузер используется в качестве пункта АВР (R3, R7). Потребитель, подключенный по такой схеме, сохранит питание по стороне 10 кВ при всех внешних КЗ, которые будут автоматически локализованы реклоузерами на магистрали.
В ЮЭС было установлено 8 реклоузеров. Шесть из них были использованы в качестве пунктов продольного секционирования, два – в качестве пункта сетевого резервирования. Схема подключения объекта I категории надежности предполагала на стороне 0,4 кВ наличие АВР, а II категории – ручного управления.
Расчеты специалистов «Белгородэнерго» показали, что при реализации схем электроснабжения по I категории надежности использование автоматической системы секционирования с применением реклоузеров экономически оправдано.
СЕКЦИОНИРОВАНИЕ: ВАРИАНТ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
На Дальневосточной железной дороге запущен в эксплуатацию пункт секционирования на базе вакуумного реклоузера РВА/TEL. Аппарат установлен в качестве пункта ввода сетевого резервного питания на линии сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), обеспечивающей электроснабжение систем управления движением железнодорожного транспорта.
Существующая схема питания линии СЦБ выполнена по встречно-консольному принципу. В нормальном режиме питание осуществлялось от шин двух тяговых подстанций. В центре фидера использовался разъединитель с дистанционным управлением. При отключении любой из питающих подстанций по команде диспетчера и при отсутствии напряжения с обеих сторон от разъединителя он оперативно включался и брал на себя питание обесточенной половины зоны. Специалисты Таврида Электрик предложили в качестве пункта ввода резерва использовать в данной схеме реклоузер РВА/ TEL (рис. 3).
Для этого он был интегрирован в существующую систему телемеханики по проводному каналу связи, а на диспетчерском пункте организован пульт управления и сигнализации. В результате железнодорожники смогли оценить преимущества использования РВА/ TEL и в режиме автоматической работы (как пункта АВР), и в привычном режиме дистанционного управления.
Рис. 1. Схема расстановки реклоузеров в Можайских электрических сетях
Рис. 2. Схема подключения потребителей I и II категорий надежности
в ОАО «Белгородэнерго»
Рис. 3. Схема секционирования линии СЦБ Дальневосточной железной дороги
АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА
Крайне интересным стал проект, который сейчас завершается в Казахстане: автоматизация системы электроснабжения магистрального трубопровода Каспийского трубопроводного консорциума (КТК). В существующей схеме электроснабжения объекты, расположенные вдоль трассы, принадлежат разным участкам ВЛ 10 кВ, которая проложена фактически вдоль магистрального трубопровода, и получают питание от местных подстанций, не принадлежащих КТК. Все источники имеют низкие показатели качества и надежности электроснабжения: на них регулярно случаются провалы напряжения и частые отключения.
Значительная часть линейных объектов трубопровода управляется SCADA-системой, и сохранение её питания – одна из приоритетных задач, несмотря на наличие ИБП и батарей большой емкости. Частые перерывы в электроснабжении (и соответственно частые циклы заряда/разряда батарей ИБП, существенно снижающие срок их службы) наряду с постоянной флуктуацией напряжения, выходящей далеко за пределы значений, регламентируемых ГОСТом, становились причинами повреждения и выхода из строя электронных компонентов импортного оборудования.
Большинство потребителей системы управления относится ко II, реже к I категории надежности, поэтому оптимальная схема электроснабжения исключительно важна. В данном случае для повышения качества и надежности электроснабжения было решено в качестве основного источника питания вдольтрассовых потребителей использовать собственный, независимый от энергосистемы источник питания – турбогенератор, действующий на одной из нефтеперекачивающих станций. В случае его отключения должна быть задействована автоматизированная система резервного электроснабжения: линия, питающая объекты (её длина – более 100 км), делится на два участка, каждый из которых подключен к одному из двух источников, принадлежащих энергосистеме и переведенных в разряд резервных.
Для реализации этой схемы заказчик выбрал вакуумные реклоузеры серии TEL производства Таврида Электрик. Ключевыми аргументами в их пользу стали:
- габариты аппаратов – они много меньше, чем у традиционных пунктов секционирования ВЛ (например, КРУН);
- небольшая масса, удобство и простота монтажа и обслуживания;
- гибкость и легкость реализации дистанционного управления реклоузерами;
- возможность дистанционного контроля электрических параметров сети и реконфигурация схемы электроснабжения.
Основной задачей реклоузеров в проекте стала автоматизация процесса резервирования электроснабжения объектов трубопровода, а дополнительной – промежуточное секционировании вдольтрассовой линии для сокращения времени и упрощения поиска места повреждения в сети. Эти мероприятия помогли адресно повысить надежность электроснабжения ответственного потребителя.
Всего в проекте задействовано 6 аппаратов. Два из них работают как пункты АВР (R1, R6), три как пункты секционирования (R4, R3, R2), и один фактически играет роль головного выключателя на отходящей линии (R5) (рис. 4).
Рис. 4. Автоматическая система резервного электроснабжения
объектов магистрального трубопровода
Реализованная схема позволяет, во-первых, автоматически реконфигурировать сеть при отключении генератора и тем самым сохранить питание всех объектов трубопровода. Во-вторых, она обеспечивает автоматическую локализацию повреждений в пределах участков между реклоузерами и тем самым существенно сокращает общее количество и длительность аварийных отключений, что повышает надежность электроснабжения потребителей, а также значительно сокращает расходы на ремонт и замену оборудования, выходящего из строя из-за низкого качества электроэнергии.
РЕКЛОУЗЕРЫ НА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОМ ПУНКТЕ
Возможности реклоузера РВА/TEL позволяют использовать его не только для автоматизации воздушных линий, но и в качестве аппарата распределительных пунктов (РП) воздушных сетей. Обладая встроенной системой измерения, индивидуальной системой бесперебойного питания, широкими функциональными возможностями и способностями интеграции в системы телемеханики, реклоузер способен решать большую часть задач, возлагаемых на традиционные ячейки КРУН. Легкость и малые габариты аппарата, отсутствие работ по закладке фундамента позволяют сократить сроки строительства, упростить монтаж, повысить эксплуатационную надежность объекта. Реклоузер не нуждается в планово-предупредительных ремонтах, что делает РП практически необслуживаемым.
Опыт применения реклоузера в таком амплуа есть в Северных электрических сетях Томской распределительной компании. Здесь реконструкция существующего ЦРП была выполнена с применением реклоузеров РВА/TEL, без ячеек КРУН и строительства ЗРУ.
Схема ЦРП представляет собой одиночную секционированную систему сборных шин с двумя вводами и четырьмя отходящими линиями (по две на каждую секцию). Реклоузеры были размещены на опорах ВЛ с применением традиционных монтажных комплектов. На секционном реклоузере реализован АВР по схеме, принятой в энергокомпании. Функциональность РЗиА удовлетворяет всем необходимым требованиям для подобных объектов.
 Томская распределительная компания
Реклоузеры телемеханизированы с использованием двух радиомодемов (один расположен у диспетчера, второй – на ЦРП) и программы TELUS, установленной на диспетчерском пункте. Все реклоузеры подключены к одному модему отдельными кабелями связи через коммуникационный контроллер с помощью интерфейса RS 485. В результате получился телемеханизированный необслуживаемый РП с необходимым набором функций защит и автоматики, который в настоящее время принят в эксплуатацию и работает.
Уже разработаны варианты применения реклоузеров РВА/TEL в качестве пунктов местного резервирования для питания ответственных потребителей. Такие пункты могут быть реализованы либо по схеме «два ввода – секционный аппарат», либо по схеме «ввод рабочий – ввод резервный». В схеме предусмотрен АВР, а также возможность автоматического возврата схемы в исходное состояние при восстановлении напряжения на основном источнике. При этом обратные переключения возможны (по выбору пользователя) либо без потери питания потребителей с кратковременной параллельной работой источников, либо с запретом кратковременной параллельной работы источников.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проекты, рассмотренные в статье, – это лишь некоторые из наиболее интересных случаев применения реклоузера. За несколько лет реклоузеры РВА/TEL нашли применение в распределительных сетях энергетических и коммунальных компаний, предприятий нефтегазовой отрасли и железнодорожного транспорта более чем в 26 странах мира. В каждом из проектов они решают совершенно разные задачи управления сетью.
Исключительная функциональность и уникальные конструктивные особенности реклоузера позволяют использовать его как в сложных алгоритмах децентрализованной автоматизации распределительной сети, так и в традиционном варианте – как защитный аппарат в радиальных линиях и на ответвлениях. Чтобы обеспечить максимально эффективное применение РВА/TEL в каждом проекте, специалисты компании Таврида Электрик разрабатывают рекомендации по оптимальной установке реклоузеров в сети, проводят технико-экономические расчеты и расчеты уставок РЗиА.
| 
|
