Rec35_Smart1_Sub7
advertisement
Реклоузер SMART35 Для ретрофита ОРУ Статистические данные по сетям и ПС 35 кВ в России* Источники: сайты ОАО «Россети» и дочерних компаний Время срабатывания Структура релейной защиты и автоматики выключателей подстанций 35/10 кВ МТЗ ДЗТ ТО ГЗТ 35/10 Зона действия • Токовая отсечка, отстроенная от максимального тока КЗ за трансформатором • МТЗ, отстроенная от уровня срабатывания вводного выключателя 10 кВ • Внутренние защиты трансформатора (газовая, тепловая, уровня масла) • Дифференциальная защита (для трансформаторов > 4 МВА) Эффективность релейной защиты «малых» трансформаторов • Защита трансформатора позволяет своевременно идентифицировать технологические нарушения (утекание масла, повреждение системы охлаждения, слив масла и т.п.) • Защита трансформатора позволяет с некоторой задержкой идентифицировать внутренние электрические повреждения в стадии междуфазного КЗ Является ли это достаточным? Эффективность релейной защиты «малых» трансформаторов • В каких формах зарождаются аварии в трансформаторах? • • • Большинство электрических повреждений трансформаторов связаны с повреждениями обмоток и вводов. Эти повреждения приводят к наиболее существенным повреждениям трансформатора и опасности возникновения пожара*. Изначально эти повреждения возникают в виде: • Межвиткового замыкания • Однофазного замыкания на землю И межвитковое замыкание, и ОЗЗ сами по себе не приводят к значительным повреждениям трансформатора, но могут развиваться в междуфазные КЗ, уже приводящие к значительным повреждениям *Источник: Анализ повреждений силовых трансформаторов за 1989-1991 годы.- М.: СПО ОРГРЭС, 1993 Время срабатывания Способна ли РЗА «малых» трансформаторов предотвратить развитие аварии в междуфазное замыкание? МТЗ ТО ГЗТ 35/10 Зона действия Вывод: В большинстве случаев РЗА «малых» трансформаторов не способна предотвратить развитие внутренних повреждений в междуфазное КЗ Время срабатывания Эффективность релейной защиты «больших» трансформаторов МТЗ ДЗТ ТО ГЗТ 35/10 Зона действия • Как и для «малых» трансформаторов ОЗЗ (>27% от общего количества повреждений защитами не идентифицируется*) ? Дифференциальная защита способна идентифицировать межвитковые замыкания *Источник: Непомнящий, В.А. Надежность работы элементов электрических сетей 1150-35 кВ/ Энергоэксперт. -2012. -№4. Эффективность релейной защиты «больших» трансформаторов Проблемы дифференциальной защиты: • необходимость отстройки от вариации коэффициента трансформации • необходимость отстройки от насыщения трансформаторов тока • необходимость отстройки от бросков тока намагничивания • сложность настройки Вывод: Релейная защита «больших» трансформаторов не способна идентифицировать ОЗЗ. Способность идентификации межвитковых замыканий ограничена в силу ряда объективных и субъективных причин. О надёжности существующих решений Силовой выключатель Встроенные трансформаторы тока Таким образом, выключатель С-35 является, по сути, реклоузером со встроенными средствами измерения, защиты и автоматики! Встроенные токовые реле Однократное АПВ Несколько исторических фактов 1913– В Санкт-Петербурге образуется российско-немецкое предприятие «СименсШуккерт» (позднее «Электроаппарат») 1925 – Освоен серийный выпуск выключателей серии МВ-35-Н на заводе «Электроаппарат», Санкт-Петербург 1932 – Серийное производство масляных выключателей О надёжности существующих решений Общая характеристика выключателей типов МВ, МКП, С 35 кВ: • Масса (без масла) – 810 кг • Масса масла – 245 кг • Масса привода (ПП67 наружной установки) – 143 кг • Выключатель и привод требуют подогрева в холодное время • Оценочная наработка на отказ без развития аварии – 23 года* • Оценочная наработка на отказ с развитием аварии – 192 года* Реле защиты: • В настоящий момент используются преимущественно встроенные токовые расцепители без выдержки времени и с выдержкой времени • Наработка на отказ (с учётом ошибок настройки) – 37 лет* *Источник: Непомнящий, В.А. Надежность работы элементов электрических сетей 1150-35 кВ/ Энергоэксперт. -2012. -№4. Основные причины отказов существующих аппаратов Основные причины отказов выключателей: • Отказы привода • Утечка масла • Отказ дугогасительной системы Основные причины отказов в работе встроенных реле: • Ошибки настройки • Температурная зависимость параметров • Низкая точность «Классический» ретрофит ОРУ подстанций 35/10 • Твердая изоляция Масляная изоляция и встроенные ТТ внешние ТТ замена масляного выключателя на современный, как правило, ОПУ вакуумный (450-900кг, подогрев привода) ТО, МТЗ • установка опорных трансформаторов тока (100-200 кг каждый) • установка и настройка микропроцессорных реле • прокладка токовых цепей и цепей 35/10 управления между ОРУ и ОПУ Повышение надёжности после «классической» реконструкции Факторы, влияющие на повышение надёжности конечного решения: • Замена масляной изоляции на твёрдую и/или воздушную • Замена дугогашения в масле на дугогашение в вакууме • Более современная версия пружинно-моторного привода Проблемы надёжности, не разрешаемые в процессе реконструкции: • Снижение вероятности ошибок при настройке устройств релейной защиты Факторы, снижающие надёжность конечного решения: • Необходимость установки трансформаторов тока наружной установки (более половины отказов ОРУ связаны с отказами ТТ/ТН*) • Существенное разрастание цепей управления Самая надёжная деталь – Факторы неопределённости: это та, которой нет! • Данные по надёжности вакуумных выключателей 35кВ недоступны • Большинство производителей не предоставляют методически подкреплённых данных о надёжности микропроцессорных реле (единственное исключение SEL, MTBF~300 лет) Вывод: Повышение надёжности после реконструкции? *Источник: Непомнящий, В.А. Надежность работы элементов электрических сетей 1150-35 кВ/ Энергоэксперт. -2012. -№4. Повышение эффективности ОРУ после «классической» реконструкции Факторы, повышающие эффективность работы ОРУ после реконструкции: • Уменьшение времени отключения выключателя (на 50-70мс) • Повышение точности срабатывания реле (по току и по времени) Функциональные проблемы, не разрешаемые в процессе реконструкции: • Идентификация и устранение ОЗЗ • Надёжная идентификация и устранение межвитковых замыканий • Снижение вероятности ошибок при настройке устройств релейной защиты Вывод: «Классический» ретрофит позволяет достичь ограниченного результата в части повышения эффективности работы ОРУ после реконструкции Технологические показатели процесса «классического» ретрофита ОРУ • Сроки выполнения проекта: 30 дней • Сроки поставки оборудования: 45 дней • Время МНР и ПНР: 7 дней • Стоимость: 100 % • Отсутствие гарантии корректной работы устройств РЗА Вакуумный выключатель и внешние трансформаторы тока Новое – это хорошо забытое старое! Однажды мадмуазель Бертен, слегка подновив старое платье королевы, предложила его королеве, и та с удовольствием его приняла. «Новое — это хорошо забытое старое», — прокомментировала этот случай портниха. Мадмуазель Бертен – модистка Марии Антуанеты В действительности автором этих слов, как и самих мемуаров, является французский литератор Жак Пеше (1758—1830), который написал эти «Мемуары» и издал их от имени мадемуазель Бертэн (Ланн Е. Литературная мистификация. М. ; Л., 1930). Применение реклоузеров на ОРУ 35 кВ имеет 100-летнюю историю! Реклоузер начала XX века Реклоузер начала XXI века Новое – это хорошо забытое старое! Ретрофит с использованием реклоузера SMART35 • встроенные датчики тока и напряжения • встроенный сверхчувствительный датчик тока нулевой последовательности • встроенная система РЗА с логической защитой трансформатора и ЧЗЗЗ • встроенные беспроводные интерфейсы Wi-Fi, GPRS (с соответствующим ПО верхнего уровня) • встроенная поддержка работы с внешними SCADA (через дополнительный модем) Аппарат поставляется в запрограммированном и оттестированном под конкретное применение состоянии! Технология выполнения проекта Выражение потребности Подготовка ТКП Согласование ТКП Разработка проекта СМР / ПНР Производство и доставка «Таврида Электрик» Приемка и оплата Шеф-монтаж Окончание процесса Начало процесса Заказчик проекта Что Вы получаете на выходе такой технологии выполнения проекта? • Сокращение сроков проектирования • Снижение вероятности ошибок проектирования • Сокращение сроков поставки оборудования • Сокращение сроков монтажа и пусконаладки Набор решений «реклоузерного» ретрофита Замена МВ на существующей раме Замена МВ вместе с рамой Набор решений «реклоузерного» ретрофита Замена ОДКЗ Замена ПСН Структура защит SMART35 при ретрофите ОРУ «малые» трансформаторы Время срабатывания МТЗ ЛЗТ ТО ГЗТ 35/10 Зона действия • Токовая отсечка • МТЗ • Внутренние защиты трансформатора • ЧЗЗЗ • Логическая защита трансформатора (ещё одно забытое старое) Особенности применения дифференциальной защиты при «реклоузерном» ретрофите «больших» трансформатора Существующая схема ДЗТ Рекомендуемая схемаприменения ДЗТ ТО 35/1035/10 ДЗТ Как изменится эффективность работы ОРУ при «реклоузерном» ретрофите? • ОЗЗ на вводах и внутри трансформатора идентифицируются ЧЗЗЗ, предотвращающей развитие аварии • Времена ликвидации внутренних повреждений в трансформаторе (и вероятность развития аварии) существенно снижаются за счёт использования ЛЗТ (особенно, для «малых» трансформаторов) • Вероятность ошибочной работы РЗА существенно снижается Как изменится надёжность работы ОРУ при «реклоузерном» ретрофите? • • Целевые показатели надежности (MTBF) ключевых элементов реклоузеров: • Коммутационный модуль > 2000 лет • Модуль управления > 300 лет • Процент отказов при вводе в эксплуатацию не более 0,5% Факторы, влияющие на повышение надежности конечного решения (по сравнению с классическим ретрофитом): • Существенное уменьшение количества интерфейсов цепей управления • Отсутствие дополнительных трансформаторов тока • Применение привода с магнитной защёлкой, работоспособной в широком диапазоне изменения температур (без подогрева) – MTBF по приводу ~20 000 лет, процент отказов при вводе в эксплуатацию ~0,03% Технологические показатели процесса «реклоузерного» ретрофита ОРУ • Сроки выполнения проекта: 50% • Сроки поставки оборудования: 50% • Время МНР и ПНР: 50% • Стоимость: 80% • Гарантия корректной работы защит • Для «больших» трансформаторов появляется резервный канал быстродействующей защиты от внутренних повреждений В продаже с 01 июля! СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
