«ЗЭТО — Газовые Технологии»: серийное производство КРУЭ 110 кВ

Споры о наиболее оптимальной и эффективной реализации различных вариантов компоновки электрических схем как на базе традиционного оборудования, так и с применением комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) не утихают среди энергетиков долгие годы. Однозначно, применение КРУЭ наиболее востребовано в условиях плотной городской застройки в крупных мегаполисах, труднодоступных местах, районах с сильно загрязненной атмосферой и т.д. В любом случае решение о применении того или иного варианта должно применяться заказчиком только после всестороннего и детального анализа.

Специалисты великолукского завода электротехнического оборудования с середины 2000-х годов активно работают с элегазовой техникой. Созданное на базе предприятия отдельное подразделение ООО «ЗЭТО — Газовые Технологии» более 10 лет разрабатывает, производит и поставляет газонаполненное оборудование на различные объекты энергетики, а также осуществляет шеф-монтаж, гарантийное и сервисное обслуживание. На сегодняшний день компанией поставлено на энергообъекты более 3000 элегазовых выключателей колонкового и бакового типов, и около 7000 трансформаторов тока и напряжения от 110 до 500 кВ. В 2016 году освоено серийное производство комплектного распределительного устройства с элегазовой изоляцией — КРУЭ-110. В данной разработке использованы новые запатентованные технические решения (патенты РФ на изобретения № 2516264, № 2523429 и патент на полезную модель № 154094).

КРУЭ-110 аттестовано межведомственной комиссией и рекомендовано к применению на объектах ДЗО ПАО «Россети», а также сертифицировано в системе ГАЗПРОМСЕРТ. Комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией включено в Реестр инновационных решений ПАО «Россети». Инновационность заключается в особенности его конструкции, где применены технические решения, позволяющие отказаться от строительства капитальных зданий с искусственно регулируемым климатом, что дает возможность установки КРУЭ на открытом воздухе или в легких необогреваемых помещениях (соответствует климатическому исполнению У с минимальной температурой эксплуатации минус 45 °С, категории размещения — 2 по ГОСТ 15150).

КРУЭ-110 предназначено для приема, распределения и передачи электрической энергии, измерения ряда параметров и обеспечения электрозащиты, а также коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного напряжения 110 кВ частотой 50 Гц с заземленной нейтралью. Оно может использоваться как для внутренней, так и для наружной установки в закрытом вентилируемом помещении или под навесом в районах с умеренным климатом (исполнение У2). Его удобно применять в тех случаях, когда необходимо компактное размещение распределительного устройства, в частности, на электрических станциях, в городских подстанциях, на нефтяных и газовых объектах и др.

КРУЭ-110 соответствует российским и международным стандартам и представляет собой комплекс трехполюсных ячеек с одной или двумя системами трехфазных сборных шин и входящих в их состав аппаратов: выключателей, разъединителей, заземлителей, трансформаторов тока и напряжения, соединительных элементов, вводов кабельных и воздушных, токопроводов и др., помещенных в алюминиевую оболочку, заполненную элегазом (алюминий снижает массу и обеспечивает антикоррозионные свойства). Подключение к внешним сетям может осуществляться двумя способами: через кабельные муфты или через вводы «воздух-элегаз».

Компоновка комплектного устройства с элегазовой изоляцией концептуально схожа с ячейками КРУ-10, с расположением сборных шин на втором ярусе. В конструкции ячейки заложена возможность демонтажа выключателя при работающей секции сборных шин. Техническое решение защищено патентом на изобретение № 2523429. Так как выключатель выкатывается в проход для обслуживания и ремонта, то высота здания определяется максимальным габаритом ячейки по высоте, без учета пространства, необходимого для демонтажа выключателя вверх, как это требуется у других производителей.

Каждая фаза выключателя находится в отдельном баке, что увеличивает надежность работы выключателя, исключая трехфазное или двухфазное замыкание при неудачной коммутации.

Разъединители и заземлители также находятся в общем баке и имеют общую контактную систему, при работе которой возможны только три взаимоисключающих состояния аппарата. Применение в конструкции одного привода на 3 фазы двух аппаратов позволяет исключить механическую блокировку. Сопряжение привода с баком без внешних тяг и валов, через одно подвижное уплотнение с жидкостным затвором на 3 фазы обеспечивает высокую надежность от возможных утечек газа. Бак разъединителя-зеземлителя имеет смотровые окна, необходимые для наблюдения за положением контактов аппарата.

В результате использования КРУЭ у заказчика появляется возможность применения более гибких компоновочных решений при проектировании и расширении подстанций, что позволяет существенно снизить затраты при строительстве. Существенен и экологический аспект применения данной разработки на энергообъектах — снижение стоимости утилизации изделий, значительно уменьшающей воздействие на окружающую среду за счет малого количества элегаза в объемах ячейки КРУЭ производства ООО «ЗЭТО — Газовые Технологии».

Преимущества КРУЭ-110

• Площадь, занимаемая ячейкой, составляет 2,5 м2, что является минимальным значением среди существующих концепций КРУЭ других производителей. Компоновка с уменьшенной глубиной ячейки увеличивает ширину проходов и пространство, необходимое для обслуживания.
• Выключатель комплектуется высокотехнологичным гидромеханическим приводом, который по сравнению с традиционными механическими пружинными приводами имеет на 30% меньше подвижных деталей и не требует гидравлических буферов. Каждая фаза имеет подвижное уплотнение с жидкостным затвором для сопряжения с приводом. Уплотнение с жидкостным затвором обеспечивает высокую надежность от возможных утечек газа.
• Избыточное давление элегаза во всех аппаратах не превышает 0,4 МПа, что соответствует климатическому исполнению У с минимальной температурой эксплуатации –45 °С (в КРУЭ в общем баке минимальное избыточное давление составляет 0,6 МПа, что соответствует температуре –25 °С). Это позволяет уменьшить общее количество элегаза в ячейке и дает возможность установки КРУЭ на открытом воздухе или в легких необогреваемых помещениях.
• Ячейки комплектуются шкафами управления в 2-х вариантах: традиционный релейный аналоговый шкаф с выходом к залу РЗиА медным кабелем и цифровой шкаф с терминалом отечественного производителя с выходом витой парой по протоколу МЭК 61850. Дополнительными опциями являются система онлайн-измерений ЧР, система онлайн-диагностики давления и влажности изолирующего газа, система учета механического и коммутационного ресурса выключателя, разъединителей, заземлителей.
• Модульность конструкции обеспечивает простоту доступа к элементам управления. С помощью отдельных модулей возможна реализация практически любых вариантов электрических схем.
• Заводская поставка ячейки осуществляется в полностью собранном виде, что позволяет заметно сократить сроки ввода в эксплуатацию объекта в целом.
• Наличие в конструкции пофазных соединений отсеков обеспечивает надежную работу уплотнений. Величина утечки через уплотнение зависит от общей площади соприкосновения герметизируемых сопрягаемых отсеков.
• Локализация производства ячеек в РФ составляет 95%. Завод обладает всеми необходимыми технологиями, позволяющими осуществлять качественное производство ячеек, сборку, наладку, проводить приемосдаточные испытания в цехе и на месте монтажа.