Состояние основного электрооборудования подстанций и задачи для обеспечения его надёжной работы
Скачать 105.52 Kb.
|
Состояние основного электрооборудования подстанций и задачи для обеспечения его надёжной работы Тимашова Л.В. (ОАО «ВНИИЭ») Существующие электрические сети созданы еще в рамках Советского Союза и в настоящее время для них характерны следующие проблемы:
Парк электрооборудования подстанций имеет большую долю оборудования, отработавшего установленный стандартами минимальный срок службы. Износ основных фондов в среднем по подстанциям достиг почти 45%. Силовое трансформаторное оборудование напряжением 110-750 кВ Общее количество трансформаторного оборудования на напряжение 110-750 кВ, установленного в Единой национальной электрической сети, составляет около 20 тыс. единиц, общей мощностью около 570 ГВА, в том числе мощностью 120 МВА и более – около 2500 единиц. Около 45% трансформаторного оборудования перешло за срок эксплуатации 20 лет и около 30% – за 25 лет. Около 33 % отказов трансформаторов приходится на вводы и 23% на РПН (устройство регулирования под нагрузкой). Удельная повреждаемость (тяжелые повреждения) трансформаторов напряжением 330, 500, 750 кВ (без учета повреждаемости вводов), изготовленных до 1970 г., составляет 1%, для трансформаторов более позднего изготовления – около 0,3%. Высоковольтные выключатели 110-750 кВ. В Единой национальной электрической сети эксплуатируется около 30000 выключателей классов напряжения от 110 до 750 кВ, в том числе по классам напряжения: 110 кВ – 80,5%, 220 кВ – 15,2%, 330 кВ – 1,2%, 500 кВ - 3%, 750 кВ – 0,1%. Большую часть выключателей составляют масляные баковые выключатели с номинальным напряжением 110 и 220 кВ (54%). Среди выключателей 110 кВ масляные баковые выключатели составляют 58%, среди выключателей 220 кВ - 45%. Масляные баковые выключатели серий МКП и У в больших количествах поставлялись в энергосистемы страны с тридцатых и до восьмидесятых годов заводом "Уралэлектроаппарат", позже ПО "Уралэлектротяжмаш". Маломасляные выключатели 110 и 220 кВ составляют 24% от общего количества установленных выключателей (среди выключателей 110 кВ - 27%, среди выключателей 220 кВ - 17%). Это выключатели типов ВМТ-110 и ВМТ-220 производства УЭТМ, выключатели ММО-110 болгарского производства, небольшое количество выключателей фирмы ASEA и других фирм. Выпуск и поставка выключателей ВМТ-110 и ВМТ-220 продолжается в настоящее время. Воздушные выключатели эксплуатируются в распределительных устройствах всех классов напряжения. Их количество составляет 18,6% от общего числа выключателей, среди выключателей 110 кВ - 12%, 220 кВ- 35%, 330 и 500 кВ - 97%. Воздушные выключатели серий ВВН, ВВ, ВВБ, ВВД, ВНВ и других выпускались предприятиями "Электроаппарат" и "Уралэлектротяжмаш". Указанные выключатели не отвечают современным требованиям, в том числе по надежности, по коммутационному и механическому ресурсам, по объемам ремонтных работ, массам и габаритам. Удельная повреждаемость выключателей на напряжение 110-220 кВ составляет 0,07-0,08 1/год, на напряжение 500-750 кВ – 0,13-0,15 1/год.Основные причины повреждаемости отечественных выключателей:
эксплуатации;
батарей, для коммутации которых выключатели не предназначены;
превышают нормированные параметры выключателя. Значительная часть масляных и воздушных выключателей, эксплуатируемых в Единой национальной электрической сети, прежде всего напряжением 110 и 220 кВ, отработала установленный нормативными документами срок службы. К настоящему времени число таких выключателей составляет около 40% от общего количества выключателей, находящихся в эксплуатации, в том числе отработали свой нормативный ресурс 90% выключателей МКП-110, 40% выключателей У-110, 30% выключателей ВВН-110, 40% выключателей ВВН-220. До 1996 г. в энергосистемах имелись единичные образцы элегазовых выключателей, которые можно было рассматривать как находящиеся в опытной эксплуатации. В 1997 г. было выпущено Решение Департамента электрических сетей № Э-1/97 "О преимущественном применении элегазовых выключателей при строительстве, реконструкции, техническом перевооружении и замене оборудования подстанций 330-750 кВ РАО "ЕЭС России". За прошедшее после этого решения время количество элегазовых выключателей в распределительных устройствах всех напряжений постоянно увеличивалось и в настоящее время составляет около 3%. Элегазовые колонковые и баковые выключатели поставляются УЭТМ (преимущественно 110 кВ с токами отключения до 40 кА), а также ведущими зарубежными фирмами АББ, Альстом, Сименс; небольшое количество баковых выключателей 110 и 220 кВ поставлено ОАО "Энергомеханический завод". Разъединители В Единой национальной электрической сети эксплуатируется около 120000 разъединителей классов напряжения от 110 до 750 кВ, в том числе по классам напряжения: 110 кВ – 84,5%, 220 кВ – 15,2%, 330 кВ –750 кВ – 0,3%. Надежность работы отечественных разъединителей невысока. Основными причинами отказов разъединителей являются:
До 25% отказов разъединителей связано с ошибочными действиями оперативного и ремонтного персонала.Все типы отечественных разъединителей комплектуются опорными фарфоровыми изоляторами низкого качества. В настоящее время основной производитель разъединителей в РФ ЗАО «ЗЭТО» приступил к выпуску более совершенных разъединителей серии РГ (РГН) на напряжения 110 и 220 кВ, полупантографных разъединителей серии РПГ на напряжение 330, 500 и 750 кВ современной конструкции. Нелинейные ограничители перенапряжения (ОПН). Для обеспечения надежности работы изоляции электрических сетей существенную роль в продлении срока службы электрооборудования, в первую очередь, трансформаторов и реакторов, играет снижение грозовых и коммутационных перенапряжений, что может быть достигнуто применением современных, более совершенных средств защиты. Важнейшим элементом является совершенствование системы защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений на основе широкого внедрения ограничителей перенапряжений. В настоящее время в большинстве энергосистем срок эксплуатации вентильных разрядников превышает установленный нормативными документами срок службы. Вентильные разрядники заменяются на ОПН, которые имеют лучшие защитные характеристики, что позволяет снизить воздействие перенапряжений на основное электрооборудование и тем самым продлить срок его службы, повысить надежность его работы. Многообразие выпускаемых защитных аппаратов по их характеристикам и стоимости позволяет выбрать наиболее подходящий для потребителя аппарат в зависимости от параметров сети, назначения и места установки ОПН. Комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ). В Единой национальной электрической сети КРУЭ эксплуатируются с 1979 г., когда в Мосэнерго были введены две подстанции 220/110 кВ: Елоховская (с КРУЭ отечественного производства) и Свиблово (с импортным оборудованием фирмы ВВС). С тех пор в эксплуатацию введено более 266 ячеек КРУЭ 110 и 220 кВ, в том числе 110 кВ – 228 шт, 220 кВ – 38 шт. Большая часть из них (около 90%) выпущена ПО "Электроаппарат" и выделившимся из этого объединения ОАО "Энергомеханический завод". Около 10% ячеек поставлено предприятиями компании АББ. Около 80% ячеек эксплуатируется в Мосэнерго, остальные - в Ленэнерго, Тюменьэнерго, Свердловэнерго, Комиэнерго. Задачи, которые необходимо решить для обеспечения надежной работы Единой национальной электрической сети Российской Федерации. Реконструкция и техническое перевооружение электрических сетей, как приоритетное направление в обеспечении их бесперебойности, работоспособности, а также эффективности, устойчивого и надежного функционирования ЕЭС должны базироваться на применении современного оборудования и технологий, а также методических разработок, основанных на изучении механизмов старения оборудования, и прогнозировании вероятностными методами ожидаемых потоков oтказов и срока жизни оборудования. При техническом перевооружении должны решаться следующие задачи:
Для оценки возможности дальнейшей эксплуатации электрооборудования необходима разработка методик комплексных обследований для оценки его технического состояния. Замена основного оборудования подстанций должна решаться с учётом следующих факторов: - морального износа; - данных о техническом состоянии, полученных по результатам обследований; - данных о ресурсе по полного физического износа, полученных по опыту эксплуатации аналогичного оборудования; - экологичности и безопасности. ТрансформаторыПри техническом перевооружении электрических сетей для повышения надёжности работы трансформаторов необходимо применять:
Высоковольтные выключатели. При техническом перевооружении целесообразно воздушные и масляные выключатели, прежде всего серий: ВВН, ВВ, ВВБ, ММО, заменять на колонковые элегазовые выключатели, а баковые масляные выключатели У, МКП - на баковые элегазовые выключатели, имеющие встроенные трансформаторы тока. К 2005 г. должны быть заменены 35% установленных сейчас выключателей, а к 2015 г. – 55%. Для технического перевооружения следует использовать новые разработки колонковых и баковых выключателей ОАО “Уралэлектротяжмаш” – выключатели типов ВГТ-110, ВГК-220 ВГБ-110, а также выключатели ведущих зарубежных фирм АББ, Сименс, Альстом. По данным СИГРЭ в зарубежных сетях парк элегазовых выключателей составляет в различных классах напряжения:110кВ-52%, 220кВ-55%, 330кВ- 55%, 330 кВ –69%, 500 кВ-66%, 750 кВ-92%, при этом среди выключателей установленных за последние 10 лет доля элегазовых выключателей составляет 95%. При внедрении элегазового оборудования для повышения качества и культуры эксплуатации, обеспечения безопасности и современных экологических требований необходимо оснащение энергосистем современным газотехнологическим оборудованием. Несомненно, перспективным является применение полимерных изоляторов для колонковых и баковых выключателей. Это позволит улучшить характеристики выключателей, снизить вес, обеспечить устойчивость к загрязнению и актам вандализма. Разъединители При техническом перевооружении подстанций целесообразно применять новые разъединители на напряжение 110-220 кВ, производимые ОАО “ЗЭТО (бывш. “ВЗВА”) серии РГ, и разъединители типа SGF, выпускаемые предприятием АББ УЭТМ. Основные достоинства разъединителей серии РГ(РГН): изготовление контактных стержней из бериллиевой бронзы; применение закрытых шарикоподшипников с заложенной в них долговременной смазкой и полимерных вкладышей с низким коэффициентом трения для шарниров валов и тяг; стойкие антикоррозийные покрытия металлических поверхностей. При техническом перевооружении подстанций 330, 500 и 750 кВ рекомендуется использовать разъединители серии РПГ полупантографного типа. Целесообразно использовать разъединители 330-500 кВ зарубежных фирм. Наиболее перспективными по своим техническим и эксплуатационным характеристикам являются разъединители фирм НАРАМ (Голландия) и Альстом. На современных подстанциях в Европе и США используется жесткая ошиновка ОРУ с применением разъединителей пантографного типа. Для вновь сооружаемых подстанций в ЕНЭС целесообразно, используя зарубежный опыт, применять жесткую ошиновку, позволяющую существенно уменьшить площадь, занимаемую подстанцией, повысить ее надежность. Пантографные разъединители для таких подстанций целесообразно приобрести у ведущих зарубежных фирм. Ограничители перенапряжения (ОПН) В настоящее время рекомендуется применение одноколонковых ограничителей, базирующихся на варисторах не изменяющих свои характеристики в процессе эксплуатации, что позволяет исключить их эксплуатационный контроль. Пропускная способность ограничителей должна быть достаточной, чтобы обеспечить надежную работу в нормальных и аварийных режимах и ограничить грозовые и коммутационные перенапряжения до требуемого уровня. Надо иметь ввиду, что производство ОПН должно быть сертифицировано. Для установки в электрических сетях могут быть рекомендованы ОПН, прошедшие МВК. КРУЭБлижайшими задачами в части внедрения КРУЭ является: - устранение недостатков, выявленных при эксплуатации отечественных КРУЭ;
Для отечественных КРУЭ такая система разработана совместно НИИ Точной Механики и НИИ Высоковольтной аппаратуры. За рубежом одна из новейших современных систем (SMART) создана компанией АББ для КРУЭ типа ЕХК-0. Для сопоставления уровня применяемости КРУЭ в России и за рубежом укажем, что только предприятиями компании АББ поставлено в 75 стран мира около 9000 ячеек КРУЭ, из них около 200 ячеек на напряжение 550 кВ. В последнее время в отечественной и мировой практике конкретизировались области применения КРУЭ: крупные города с большой плотностью застройки, труднодоступные районы, районы с сильно загрязненной атмосферой, районы с повышенной сейсмичностью и с суровыми климатическими условиями. Высокая стоимость КРУЭ во многих случаях затрудняет их применение. В связи с этим за рубежом ведутся разработки и начат выпуск элегазовых аппаратных комплексов (ПАСС), содержащих до шести аппаратов: выключатель, два разъединителя, заземлитель, датчики тока и напряжения. Присоединение к внешнему оборудованию с воздушной изоляцией или к воздушным линиям осуществляется через вводы элегаз-воздух. Следует рассмотреть вопрос о применении ПАСС при реконструкции подстанций. В настоящее время АББ выпускает ПАСС на напряжение 110 кВ. Целесообразно рассмотреть вопрос о разработке ПАСС и отечественными производителями. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Московский энергетический институт (технический университет) институт электроэнергетики (ЭЭ) Целью дисциплины является изучение электрооборудования и схем электрических соединений электростанций и подстанций, подготовка обучающихся... |  | Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности... «Энергетическое оборудование высокого напряжения и его надежность», «Молниезащита» «Перенапряжения и координация изоляции», «Эксплуатация... |
| Рефераты публикуемых статей Проблемы создания асу тп преобразовательных подстанций, электропередач и вставок постоянного тока. Асанбаев Ю. А. – Автоматизированные... | | Назначение заземляющих устройств Заземляющие устройства и соединение с ними (заземление или зануление) корпусов электрооборудования выполняют для обеспечения безопасности... |
| Задание по курсу «Проектирование электроустановок в энергетике» на... В данной работе рассмотрено проектирование релейной защиты и автоматики, а также защиты воздушных линии электропередачи, подстанций... | | Публичный отчет о деятельности муниципального казенного образовательного учреждения Отчет составлен на основании самоанализа работы образовательного учреждения, основных документов, регламентирующих образовательную... |
| Учреждением, созданным для обеспечения реализации гарантированного... Новая редакция Устава утверждена в целях приведения его в соответствие с действующим законодательством, а также в связи с изменением... | | Цель формирование у учащихся устойчивой мотивации, направленной на... Комплексный подход к формированию навыков здорового образа жизни в условиях общеобразовательной школы |
| Рабочая программа учебной дисциплинЫ «Метрология, стандартизация и технические измерения» Также полученные знания будут непосредственно использованы в профессиональной деятельности в области проектирования и эксплуатации... | | Конкурс для школьников «Летопись родного края», 2012 год Современное состояние общества, высочайшие темпы его развития предъявляют все более высокие требования к человеку и его здоровью |
| План внутришкольного контроля по вопросам реализации фгос ноо задачи Диагностировать состояние увп, выявлять отклонения от запланированного результата (по введению и внедрению в учебный процесс фгос... | | Курс лекций материально-техническое обеспечение для специальности... Занятие№1 Сущность, роль и задачи системы материального обеспечения. Влияние материального обеспечения на выполнение задач по ликвидации... |
| Программа для детей старшего дошкольного возраста а разве здоровье не чудо?! Воспитатель доу №23 Современное состояние общества, высочайшие темпы его развития предъявляют все более высокие требования к человеку и его здоровью | | Календарно-тематический план учебной дисциплины «Правовое обеспечение... Специальность 270116 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных |
| Доклад Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения... Данный доклад составлен на основании самоанализа работы школы, основных документов, регламентирующих образовательную деятельность,... | | Требования по оформлению учебных кабинетов Методические рекомендации Решение этой задачи невозможно без созданий условий оптимизации учебно-воспитательного процесса в школе, обеспечения творческой работы... |
