КРУЭ 110 кВ производства «ЗЭТО – Газовые Технологии» в строительстве и модернизации объектов электросетевого комплекса

Несмотря на продолжающиеся среди энергетиков споры о наиболее оптимальной и эффективной компоновке электрических схем как на базе традиционного оборудования, так и с применением комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ), окончательное решение должно приниматься исключительно после всестороннего и детального анализа в конкретной ситуации.

Применение КРУЭ наиболее востребовано в условиях плотной городской застройки в крупных мегаполисах, в труднодоступных местах, в районах с сильно загрязненной атмосферой и т. д.

Специалисты великолукского завода электротехнического оборудования с середины 2000‑х гг. 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, осуществляет шеф-монтаж, гарантийное и сервисное обслуживание. На сегодняшний день предприятием поставлено более 3000 элегазовых выключателей колонкового и бакового типов и около 7000 трансформаторов тока и напряжения от 110 до 500 кВ. С 2016 г. серийно выпускается комплектное распределительное устройство 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 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 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 концептуально схожа с ячейками КРУ 10 кВ с расположением сборных шин на втором ярусе. В конструкции ячейки заложена возможность демонтажа выключателя при работающей секции сборных шин. Техническое решение защищено патентом на полезную модель № 154094. Так как выключатель для обслуживания и ремонта выкатывается в проход, 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 три фазы двух аппаратов позволяет исключить механическую блокировку. Сопряжение привода с баком без внешних тяг и валов, через одно подвижное уплотнение с жидкостным затвором на три фазы, обеспечивает высокую надежность в плане возможных утечек газа. Бак разъединителя-заземлителя имеет смотровые окна, необходимые для наблюдения за положением контактов аппарата.

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. Оборудование 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 объектах нефтегазового комплекса и др.

Преимущества КРУЭ-110:

• площадь, занимаемая ячейкой, составляет 2,5 кв. м, 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, обеспечивающее 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 минус 45°С (в КРУЭ в общем баке минимальное избыточное давление составляет 0,6 МПА, что соответствует температуре минус 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 двух вариантах: традиционный релейный аналоговый шкаф с выходом к залу РЗиА медным кабелем и цифровой шкаф с терминалом оте­чественного производства 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 позволяет монтировать комплектующие узлы и аппараты отдельно или в комбинированном виде в соответствии с их функциональными и техническими параметрами внутри герметичных газоплотных корпусов. С помощью отдельных модулей возможна реализация практически любых вариантов электрических схем. Кроме того, модульность обеспечивает простоту доступа к элементам управления;
• 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 повышает надежность работы уплотнений по сравнению с работой уплотнений в конструкциях с фазами в общем баке. Величина утечки через уплотнение зависит от общей площади соприкосновения герметизируемых сопрягаемых отсеков. В пофазном исполнении общая площадь трех уплотнений равна площади одного уплотнения в конструкциях с фазами в общем баке;
• локализация производства ячеек в РФ составляет 95 %. Завод обладает всеми необходимыми технологиями, позволяющими качественное производство ячеек, сборку, наладку, приемочные испытания в цехе и на месте монтажа.

В результате применения КРУЭ у заказчика появляется возможность для реализации более гибких компоновочных решений при проектировании подстанций, что позволяет существенно снизить затраты на их строительство и расширение. Особенностью применения данной разработки на энергообъектах является экологический аспект – снижение стоимости эксплуатации и утилизации изделий, общее уменьшение воздействия на окружающую среду за счет малого количества элегаза в объемах ячейки.

В настоящее время в стадии реализации и в промышленном изготовлении уже находится ряд пилотных проектов по применению КРУЭ-110 кВ производства «ЗЭТО-Газовые технологии» на различных объектах.