Выключатель-разъединитель (DCB) - Эксплуатация и применение

1. Выключатель-разъединитель (DCB)
2. Эксплуатация и применение

Страница 2 из 2 Эксплуатационные аспекты

В прошлом сложность конструкции выключателей требовала значительного технического обслуживания, которое требовало их обесточивания с видимым разрывом, сохраняя при этом другие части подстанции в работе. Главная причина для ввода разъединителей, приблизительно 100 лет назад состояла в том, чтобы сделать возможным техническое обслуживание выключателей. Присоединение с выключателем и разъединителям с обеих сторон было необходимо для технического обслуживания выключателя (рис. 5) .

5 Различных типов однолинейных схем, основанных на необходимости частого технического обслуживания выключателей, которое больше не требуется

Традиционное решение с двумя системами шин, отдельными выключателями и разъединителями по сравнению с раздельными секциями и выключателями-разъединителями, для подстанции на 132 кВ с четырьмя линейными присоединениями, двумя силовыми трансформаторами и одним шиносоединительным выключателем (секционным выключателем-разъединителем), показаны на рис. 6. Применение DCB уменьшит площадь распределительного устройства более чем на 40 процентов. Продолжительность отключения электричества из-за технического обслуживания устройства силовой аппаратуры показана на рис. 7. Принятые эксплуатационные интервалы в соответствии с рекомендациями изготовителя, то есть, 5 лет для разъединителей открытой установки и 15 лет для выключателей и выключателей-разъединителей. Внедрение выключателей-разъединителей таким образом уменьшает среднее время отключения на обслуживание от 3.1 до 1.2 часов ежегодно.

6 Однолинейная схема и макет на 132 кВ для традиционного решения с выключателями и разъединителями против решения с выключателями-разъединителями

7 простои из-за технического обслуживания устройств коммутационной аппаратуры на 132 кВ

9 Однолинейная схема и макет на 420 кВ для традиционного решения с выключателями и разъединителями против решения с выключателями-разъединителями

Сокращение ремонтных работ даст следующие преимущества:

- Более удовлетворенные потребители (в зависимости от подстанции / топологии электрической сети, техническое обслуживание может привести к нарушению энергоснабжения некоторых потребителей).

- Меньшие риски несчастных случаев, обесточения подстанции, оперативных ошибок и т.д.

- Более низкая занятость на техническое обслуживание распределительного устройства

Аспекты короткого замыкания

Оборудование и аппаратура становятся все более и более надежными, однако короткие замыкания все еще происходят даже при том, что они происходят с более длительным средним временем наработки на отказ (MTBF). Короткие замыкания - случайный процесс, который означает, что даже с очень длительным MTBF, короткое замыкание могло произойти в любое время, и потребители ABB должны проектировать подстанции соответственно. Всегда есть небольшой риск, что высоковольтный выключатель не справится с отключением короткого замыкания, вынуждая работать резервный выключатель.

8 Однолинейные схемы, "неуязвимые" к КЗ на шинах

10 продолжительность отключения электроэнергии из-за коротких замыканий первичной обмотки в коммутационной аппаратуре на 400 кВ.

Применение выключателей-разъединителей

Выключатель-разъединитель может быть применен в большинстве традиционных схем подстанции, и может непосредственно заменить традиционный выключатель / разъединитель. Это существенно уменьшает площадь подстанции, уменьшает эксплуатационные издержки и минимизирует перебои электроснабжения вследствие технического обслуживания и коротких замыканий, то есть, ведет к росту коэффициента готовности. Рост коэффициента готовности можно использовать для упрощения схемы подстанции.

Стоимость общего объема инвестиций для подстанции может быть снижена, с использованием выключателей-разъединителей (в зависимости от стоимости подготовки земли, укладки, уничтожения, загрузки земли, и т.д., которая будет отличаться для разных случаев). Эксплуатационные расходы сократятся благодаря снижению затрат на простои (они, как правило, имеют высокую стоимость) и техническое обслуживание.

Пример - подстанция на 420 кВ в Швеции

11 Эволюция системы на 2 выключателя для шведской сети передачи электроэнергии.

11a - традиционная версия, 11b - измененная версия, путем удаления шинных разъединителей, 11c - выключателем-разъединителем

Svenska Kraftnat (SvK), оператор системы передачи (TSO) в Швеции, отвечает за 420 кВ и 245 кВ электроэнергетической системы Швеции. Класс напряжения 420 кВ в Швеции появился в 1950-ых, и это было реально новаторской работой, так как это было первое в мире оборудование этого напряжения. Сегодня в системе электроснабжения Швеции приблизительно 70 подстанций с классом напряжения 420 кВ, большинство из которых подходит к концу своей жизни, таким образом, в настоящее время SvK осуществляет полное обновление (модернизацию) приблизительно 3 подстанций ежегодно.

Основной принцип реконструкции подстанций заключается в полной замене всего основного и вспомогательного оборудования. Делая полную реконструкцию, ряд технических и коммерческие преимуществ могут быть получены такие как:

- Будущая работа будет сведена к минимуму, поскольку все оборудование имеет тот же "Винтаж".

- Время отключения электричества могут быть сведены к минимуму при использовании существующего оборудования, чтобы сохранять подстанцию в эксплуатации во время реконструкции.

- Персонал SvK может сконцентрироваться на нескольких крупных проектах, и реконструированные подстанции не будут нуждаться в каком-либо "внимании" на протяжении многих лет после обновления.

12 Пример реконструкции шведской подстанции на 420 кВ

Ссылки

[1] B Wahlstrom, Y Aoshima, Y Mino, C Lajoie-Mazenc, D R Torgerson, A N Zomers, The Future Substation: a reflective approach, Report 23-207, Cigre Session, Paris, 1996.

[2] P Norberg, M Tapper, W Lord, A Engqvist, The Future Substation - Reflection About Design, Report 23-105, Cigre Session, Paris, 1998.

[3] C-E Solver, H-E Olovsson, W Lord, P Norberg, J Lundquist, Innovative Substations with High Availability using Switching Modules and Disconnecting Circuit-breakers, Report 23-102, Cigre Session, Paris, 2000.

[4] Jing, L., Olovsson, H-E., Fan, J., Thomas, R. (2008) Small footprint, high performance. ABB Review Special Report Dancing with the Dragon.

[5] I EC 62271 -108, High-voltage alternating current disconnecting circuit-breakers for rated voltages of 72.5 kV and above, 2005

[6] P-O Andersson, H-E Olovsson, B Franzen, U Lager, J Lundquist, "Applications of disconnecting circuit-breakers", Report A3-201, Cigre Session, Paris, 2004

По материалам ABB (на англ., перевод ess-ltd.ru)