Повышение надежности работы трансформаторной подстанции при замене основного оборудования

Модернизация устаревшего оборудования подстанций в первую очередь направлена на повышение надёжности и качества энергоснабжения потребителя. Этому вопросу уделяется внимание учёных по всему миру. Так в статье заслуженного энергетика СНГ Овсейчука А. В. «Надёжность и качество энергоснабжения потребителей» раскрыты вопросы системной и электросетевой надёжности в наше время, а также указаны её нормативы и необходимые действия для выполнения требований энергетической стратегии страны в целом [1]. Ещё в одной публикации Овсейчука, Непомнящего и Жежеленко «Электроснабжение потребителей» [2] представлена «Схема взаимосвязей нормативов надёжности работы энергосистем и электроснабжения потребителей», в которой подробно рассмотрен раздел «Норматив системной надёжности», включающий в себя динамическую и статическую устойчивость энергосистем, недопущение развития системных аварий, сохранение параллельной работы электростанций и энергосистем. Все вышеуказанные составляющие определяются повышенными требованиями к оборудованию, что обуславливает необходимость модернизаций на всех уровнях ЕЭС.

Достижение высоких показателей надежности и безопасности возможно на основе системы требований и использования различных современных и инновационных технических решений, среди которых следует выделить применение:

– новейшего электротехнического оборудования повышенной надежности;

– цифровых технологий управления режимами работы основного электрооборудования;

– самодиагностики и мониторинга состояния электрооборудования, сбора, обработки и передачи данных;

– дистанционного управления коммутационными аппаратами;

– открытого или закрытого исполнения РУ-110 кВ;

– компактных ячеек и, как правило, жесткой ошиновки заводской комплектации;

– элегазовых и вакуумных коммутационных аппаратов для РУ-110 кВ открытого и закрытого исполнения в населенных пунктах с плотной и старой застройкой, культурных и исторических центрах;

– необслуживаемого оборудования или оборудования со сниженным объемом регламентных работ;

– стратегии эксплуатации и ремонта оборудования по техническому состоянию;

– микропроцессорных терминалов защиты и противоаварийной автоматики;

– комплектов укрупненных функциональных блоков полной или повышенной заводской готовности;

– силовых кабелей из сшитого полиэтилена;

– решений по исключению и сведению к минимуму пожаров, взрывов и отрицательных воздействий на окружающую среду.

Для решения поставленных задач выбрана ПС «Новогородская» 110/10 кВ принадлежащая филиалу ПАО «МРСК Волги» – «Оренбургэнерго» (рисунок) на стороне 110 кВ принимаем существующую схему. Предлагаем замену масляных выключателей ВМТ-110Б силовых трансформаторов Т1 и Т2 на выключатели элегазовые марки ВГТ-110II-40/2500У1 производства ОАО «Уралэлектротяжмаш».

Предлагаем заменить разъединители 110 кВ РЛНД-110 и РЛНДЗ-110 на РГДЗ1-110-II/1000УХЛ1 (один комплект заземляющих ножей) и РГДЗ2-110-II/1000УХЛ1 (два комплекта заземляющих ножей) производства ОАО УЗ «Электроаппарат». Заменить трансформаторы тока и напряжения на современные с элегазовой изоляцией.

ОРУ-110 кВ выполнить с применением унифицированных транспортабельных блоков, выполненных в виде металлических и железобетонных опорных конструкций, на которых будет монтироваться электрооборудование на напряжение 110 кВ с жесткими и гибкими шинами.

В ЗРУ-10 кВ принимаем существующую схему. Предлагаем заменить устаревшие масляные выключатели ВМПЭ-10-3150 на вакуумные выключатели BB-TEL-10-20/1600У2 для вводных ячеек 10 кВ и для ячейки секционного выключателя, BB-TEL-10-20/1000У2 для ячеек отходящих линий. Данные вакуумные выключатели производит НПК «Таврида Электрик».

Рис. Схема модернизируемой подстанции «Новогородская»

Заменить масляные трансформаторы собственных нужд ТМ(Г)-100/10 на современные сухие трансформаторы TR-100/10 с литой изоляцией из эпоксидной смолы производства итальянского завода TESAR SRL и установить их в ЗРУ-10 кВ.

Защиту всех элементов ПС выполнить в объеме ПУЭ с применением микропроцессорных устройств «Сириус».

Устройство микропроцессорной защиты «Сириус-Т» предназначено для выполнения функций основной защиты двухобмоточного трансформатора с высшим напряжением 35-220 кВ. Устройство предназначено для установки на панелях и в шкафах в релейных залах и пультах управления электростанций и подстанций 35-220 кВ [3]. Устройство «Сириус-Т» является комбинированным микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики.

Для контроля и учета электроэнергии предлагаем применить информационно-измерительную систему «Пирамида». Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления «Пирамида» предназначены для измерения электрической энергии и мощности, коммерческого и технического учета энергоресурсов – автоматизированного сбора, накопления, обработки, хранения и отображения информации об энергопотреблении. ИИС «Пирамида» предназначены для создания многоуровневых автоматизированных информационно-измерительных систем (АИИС) комплексного учета энергоносителей, в частности, систем коммерческого учета электроэнергии и мощности (АИИС КУЭ), а также для использования в комплексах устройств телемеханики многофункциональных и автоматизированных системах управления технологическим процессом (АСУ ТП).

Предлагаем применить полный комплект противоаварийной автоматики, АВР-10 кВ и АПВ-10 кВ.

Установить аппаратуру телемеханики и связи в ОПУ. Организовать передачу сигналов телемеханики, телесигнализации, телеуправления, телеизмерений по радиоканалам. Проверить на подстанции заземление и при необходимости выполнить заново.

1. Овсейчук, В. Надёжность и качество электроснабжения потребителей. Обоснование нормирования // Новости Электротехники. – 2013. № 3 (81).
2. Овсейчук, В. Электроснабжение потребителей. Нормирование надёжности и качества / Овсейчук В., Непомнящий В., Жежеленко И. // Новости Электротехники. – 2014. № 5 (89).
3. Руководство по эксплуатации. Микропроцессорное устройство основной защиты двухобмоточного трансформатора «Сириус-Т», вып. ЗАО «Радиус Автоматика» М. 2008. БПВА.656122.021 РЭ – Режим доступа: http://rza.ru/