Автоматический пункт секционирования для модернизации работы распредсетей.Авторы: Васин А.Е., к.т.н. Толкачев А.И.Основным направлением работы компании ООО «ТД «Энергетические Системы», ее стратегией является - автоматизация работы распределительных сетейй с помощью автоматических пунктов секционирования (АПС) или реклоузеров. За основу был принят известный принцип повышения надежности воздушных линий 6 и 10 кВ - магистральный принцип, который предусматривает радиальную схему построения ВЛ с ее автоматическим секционированием и резервированием. В качестве основного оборудования для построения ВЛ по новому принципу принято современное оборудование: коммутационный аппарат на базе вакуумного выключателя столбового исполнения наружной установки и устройство РЗА на базе микропроцессорной техники. Проведенный анализ существующих реклоузеров ряда ведущих зарубежных фирм позволил выявить наиболее рациональные решения, пригодные для Российских условий. От всех фирм взято самое лучшее и создано устройство с учетом специфики и требований российских потребителей - это вакуумный реклоузер типа АПС-10-12,5/630 УХЛ 1. АПС был сертифицирован и начато его серийное производство ( сборка из иностранных и российских комплектующих) в 1= и 3=фазном вариантах на напряжение 6, 10 и 27 кВ. АПС-10-12,5/630 УХЛ1 в трехфазном варианте предназначены для автоматизации работы электрических сетей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 6 и 10 кВ, номинальным током 630 или 800 А и номинальным током отключения до 16 кА. АПС в 1=фазном варианте на 27 кВ предлагаются для применения на железной дороге.. АПС выполняют функции защиты ВЛ в аварийных режимах, секционирования и резервирования ВЛ, отключения поврежденного участка сети в аварийных режимах, коммутацию участков сети в нормальных режимах, АПВ и АВР. АПС представляет собой совокупность модуля коммутационного (МК) наружной установки и шкафа управления (ШУ) с микропроцессорной защитой, которые устанавливаются на железобетонную или деревянную опору ВЛ. Это оборудование имеет типоисполнение УХЛ1 с рабочими температурами от минус 60 ºС до плюс 55 ºС. Конструкция МК выполнена именно как столбового вакуумного выключателя наружной установки с учетом исключения влияния на него атмосферных условий, характерных для территории России: снега, гололеда, инея, перепада температур, дождя, загрязнений от птиц и общего загрязнения от окружающей среды. На Российском рынке, конечно, были представлены уже пункты секционирования. Но все представленные на рынке пункты секционирования являлись пунктами типа КРУН «киоскового» или «закрытого» типа, это К 112, КРУ СВЛ, РВА/TEL, КРУН-6(10)Л. Технические характеристики всех АПС могут быть весьма близки, при условии, если в них также используются вакуумные выключатели и РЗА на микропроцессорной основе. Однако производимый нашим предприятием вакуумный реклоузер серии АПС имеет ряд существенных конструктивных преимуществ перед указанными аналогичными устройствами, представленными на рынке России:Модуль коммутационный АПС выполнен как « необслуживаемый» вакуумный выключатель с твердотельной изоляцией, а не как КРУН «киоскового» или «корпусного» типа с воздушной изоляцией, для которых характерно выпадение конденсата при перепадах температур, а внутри корпуса при возникновении дуги возникает избыточное давление и необходимо иметь клапаны для сброса давления. АПС имеет исполнение УХЛ 1 с температурой окружающей среды от - 60° С до +55 °С, которое проверено годовым опытом эксплуатации практически во всех географических регионах России ( в северных и средних широтах России) в условиях жаркого лета 2003 г. и при резких перепадах температуры и обильных снегопадах зимы 2003-2004 гг.МК имеет небольшой вес, для него характерна низкая металлоемкость. Крепление АПС (МК и ШУ) осуществляется на одной опоре (анкерной или одностоечной), что существенно снижает стоимость строительно-монтажных работ. Не требуется установка фундамента и ограждений. Вес МК составляет 110 кг, вес ШУ - 43 кг. В АПС используются легкосъемные трансформаторы тока с коэффициентами трансформации 100 : 1 или 600 : 1.МК имеет форму, неудобную для гнездования птиц и не имеет большой площади для сбора шапок снега. МК – это модульная ремонтопригодная конструкция с тремя полюсами, каждый из которых может быть заменен при необходимости ремонта.В конструкции МК нижние высоковольтные изоляторы изготовлены съемными. При снятии изоляторов предоставляется возможность подключения кабеля (кабельный ввод – вывод или кабельная вставка).Коммутационный модуль АПС имеет устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей.Управление МК осуществляется от шкафа управления (ШУ), который является современным микропроцессорным цифровым многофункциональным устройством управления, защиты, контроля и противоаварийной автоматики. Использование в ШУ современной микропроцессорной элементной базы обеспечивает высокую точность измерений и постоянство характеристик, что позволило существенно повысить чувствительность, надежность и быстродействие защит, а также уменьшить ступени селективности. Ток, текущий через МК, преобразуется тремя трансформаторами тока, установленным на выводах МК. Когда фазный ток или ток нулевой последовательности превышает заданные уставки, ШУ инициирует аварийное отключение выключателя с возможным дальнейшим АПВ. Если повреждения были временными, то в результате успешного АПВ ШУ и МК перейдут в исходное состояние по прошествии регулируемого времени восстановления АПВ. В противном случае МК отключится, а ШУ перейдет в режим блокировки после выполнения всех ( трех) циклов АПВ. Находящийся в режиме блокировки ШУ может быть переведен в исходное состояние по команде местного или дистанционного управления. В ШУ имеются все необходимые для работы на ВЛ виды защиты: ТО, МТЗ, ЗОЗ, МН. Предусмотрена возможность управления АПС по цепям телемеханики, сухим контактам, портам RS232 и RS485, шине MODBUS. В условиях эксплуатации легко осуществляется переход от ручного управления к дистанционному. ШУ представляет из себя цельнометаллический шкаф, приспособленный для крепления на опорах ВЛ или в другом безопасном месте, т е предоставляется возможность осуществить защиту от несанкционированного доступа к устройству и других случаев вандализма. Габаритные размеры ШУ ( высота х глубина х ширина),мм – 893 х 331 х 510. Оперативное питание ШУ осуществляется от одного или двух ( основного и резервного) источников напряжением ~120 В или ~220 В, получаемое от ТСН. В состав шкафа ШУ входят три герметичные необслуживаемые свинцово-цинковые аккумуляторные батареи, которые при отсутствии оперативного напряжения позволяют выполнять стандартные операции «Включить» и «Отключить» в течение 48 часов при температуре окружающего воздуха плюс 20 ºС и 12 часов – при температуре минус 45ºС или произвести 240 операций ВО в течение 8 часов при температуре 20°С. Принятая конструкция ШУ позволяет дополнительно получить менее значимые, но достаточно привлекательные преимущества по сравнению с аналогичными устройствами, а именно: для МК производится не счет количества операций ВО, а учет реального коммутационного ресурса с учетом действительных коммутируемых токов; производится самодиагностика всей системы, состоящей из ШУ, соединительного кабеля, трансформаторов тока и катушек включения, отключения в приводе МК; осуществлять сбор оперативной информации о состоянии системы (токе, напряжении, частоте, мощности) и ее передачу на диспетчерский пункт. За короткий истекший период проведена определенная работа по поставке АПС, его монтажу, наладке и внедрению. Совместная работа с Заказчиками позволила уточнить технические требования, накопить определенный опыт работы на ВЛ. Накопленным опытом успешного сотрудничества теперь мы делимся с проектными институтами и другими Заказчиками. В настоящее время мы имеем положительный опыт эксплуатации АПС в нефте-газовой отрасли и на РЖД. На все объекты мы осуществляем комплексную поставку АПС с выездом на место бригады по обучению персонала с работой и эксплуатацией АПС. Заказчик всегда может рассчитывать на подробные консультации по эксплуатации АПС. АПС разработан в соответствии с требованиями технических условий ТУ 3414-001-59087568-2003, с требованиями ГОСТ 687 на выключатели, а не на КРУ и имеют российский сертификат качества ССВЭ RU.М064.Н.00689 со сроком действия до 24.09.2008 г. В заключении следует отметить, что предложенный АПС позволяет осуществить модернизацию распределительных сетей в соответствии с современными представлениями ( идеологией ), а также и проводить дальнейшую модернизацию сетей с точки зрения полной автоматизации их работы и повышения надежности электроснабжения.