Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
Енергоальтернативна ініціатива інженера-селянина
16.11.2018р.

Фаховий інженер Анатолій Стафійчук з села Бронниця,...

За 10 місяців експортовано електроенергії на $266 млн
16.11.2018р.

Україна у січні – жовтні 2018 року експортувала...

Планують цілком перейти на «зелену енергетику»…
15.11.2018р.

Іспанський уряд оприлюднив законопроект, відповідно...

До 2030 року виробництво електроенергії на світових ГЕС збільшиться на 50%
15.11.2018р.

В той час як сонячна та вітрова енергетика постійно...

Енергохаб Литви, Польщі й України забезпечить незалежність від Росії
14.11.2018р.

Створення Східноєвропейського енергетичного хабу...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

4447
14.09.2009р. |
Майбутнє комутаційної апаратури високої напруги

Майбутнє комутаційної апаратури високої напруги пов'язане з рішенням двох основних проблем - пошуком нових високоефективних технічних рішень і виведенням з експлуатації застарілих (і економічно невигідних) апаратів. Рішення обох проблем потребує великих фінансових витрат і часу, що й спричинює швидкість розв’язання цих проблем.

Проблема заміни застарілих апаратів особливо гостра. За ступенем оснащеності сучасними вимикачами вітчизняні енергосистеми відстають від закордонних приблизно на 30 років. Нині триває експлуатація вимикачів, що застаріли дуже давно (повітряні вимикачі серій ВВН, ВВШ, ВВ, оливніі бакові вимикачі типу МКП тощо). Одне з основних завдань в галузі комутаційної апаратури - підвищення її надійності. Надійність устаткування залежить як від розробки апаратів нових поколінь, так і від своєчасної заміни застарілих апаратів в експлуатації.

Інше важливе завдання - зниження масогабаритних характеристик і матеріалоємності апаратів, зменшення їхньої кількості завдяки використання прогресивних технічних рішень. При цьому виконання цього завдання не повинне знижувати надійність устаткування.

Важливим є й зниження експлуатаційних витрат, створення устаткування, що не потребує обслуговування практично протягом усього терміну служби.

У світі посилюються вимоги до екологічної чистоти устаткування, і рішення, які раніше вважалися прийнятними, нині переглядаються. У багатьох випадках завдання забезпечення екологічної чистоти висувається на перший план.

Нарешті, серед важливих завдань слід зазначити зниження енергоспоживання комутаційних апаратів (зокрема зменшення енергоспоживання приводами апаратів).

УДОСКОНАЛЮВАННЯ КОМУТАЦІЙНИХ АПАРАТІВ, ЩО ПЕРЕБУВАЮТЬ В ЕКСПЛУАТАЦІЇ

За останні 10 років у класах напруги 63 кВ і вище у світі не вводилося в експлуатацію практично жодних інших вимикачів, крім елегазових. Вакуумні вимикачі нині, в основному, використовуються в середніх класах напруги. Якщо ж проаналізувати вимикачі віком від 10 до 20 років, то серед них переважають елегазові (приблизно 30% припадає на малооливні вимикачі). І тільки серед дуже старих вимикачів (з віком від 20 до 30 років) елегазових менше, ніж малооливних і повітряних, але більше, ніж бакових оливних.

Розподіл експлуатованих вимикачів за типами у вітчизняній енергетиці не відповідає тому, що у світі. Так, серед вимикачів на напругу 110 кВ і вище нині переважають бакові оливні вимикачі, а кількість елегазових незначна. Значна частина оливних і повітряних вимикачів, що є в експлуатації, відпрацювала встановлений нормативними документами термін служби.

Удосконалюватися парк експлуатованих апаратів у світі буде шляхом нарощування частки елегазових вимикачів, вакуумних вимикачів і апаратів нетрадиційних конструкцій при постійному зниженні частки застарілих апаратів. Частка вакуумних вимикачів і КРП на їхній основі до 2020 року буде зростати випереджальними темпами в класах напруги до 170 кВ у зв'язку з жорсткістю у світі екологічних вимог до апаратів.

До 2030 року у світі у зв'язку з жорсткістю екологічних вимог елегаз і суміші на основі елегазу як ізоляційне й дугогасне середовище будуть використовуватися в нових розробках тільки при напругах вище 330 кВ. Елегазові апарати будуть витіснятися вакуумними вимикачами, КРП з вакуумними вимикачами й стисненим повітрям як ізоляція (КРПВВ), а також апаратами на базі напівпровідників і надпровідності.

У вітчизняних енергосистемах заміна застарілих апаратів відбувається набагато повільніше, ніж за кордоном. Якщо врахувати, що практично всі встановлені вимикачі в енергосистемах застаріли, то - до 2020 року треба замінити половину вимикачів. У першу чергу, потрібно замінювати повітряні і оливні вимикачі серій ВВН, ВВ, У, МКП, ММО.

УДОСКОНАЛЮВАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК КОМУТАЦІЙНИХ АПАРАТІВ ВИСОКОЇ НАПРУГИ

У світі безупинно ведуться роботи над підвищенням ефективності дугогасіння, розширенням галузі застосування нових апаратів, пошуком нетрадиційних рішень, зниженням впливів на устаткування, підвищенням надійності й зменшенню енергоспоживання.

Підвищення ефективності дугогасіння з метою збільшення напруги на розрив вимикача й зниження енергії привода

Для підвищення ефективності дугогасіння у світі широко використовуються розрахункові методи. Моделюються процеси при відімкненні струму, розраховується розподіл електричного поля в дугогасному пристрої. Для елегазових вимикачів високої напруги використовується комбінований спосіб гасіння дуги, коли при струмах короткого замикання її гасять за рахунок автогенерації тиску, а при малих струмах - автопневматичним способом. Підвищення ефективності дугогасіння дає можливість підвищити напругу на один розрив вимикача. Нині уже створені елегазові вимикачі на напругу 362-550 кВ (остання цифра для бакових вимикачів і КРПЕ) з одним розривом і вакуумні вимикачі на напругу 145 кВ із одним розривом у полюсі. Технічно можливе й подальше збільшення напруги на один розрив. Однак слід зазначити, що найкращі техніко-економічні показники характерні для апаратів з більше помірними значеннями напруги - для елегазових колонкових вимикачів при напрузі близько 300 кВ на розрив, для вимикачів КРПЕ - 400-500 кВ, а для вакуумних - 70-80 кВ на розрив.

Жорсткість екологічних вимог дало поштовх до створення в багатьох країнах екологічно чистих вакуумних вимикачів і КРП на їхній базі на напругу вище 72,5 кВ замість елегазових. Найближчими роками очікується зростання випуску вакуумних вимикачів і КРП з вакуумними вимикачами й стисненим повітрям як ізоляція (КРПВП) на напругу до 170 кВ. До 2030 року вони, в основному, витіснять із виробництва й експлуатації елегазові вимикачі.

Підвищення ефективності дугогасіння дає можливість застосовувати прості, дешеві пружинні приводи з малою споживаною енергією замість гідравлічних аж до напруги 800 кВ.

Зниження габаритів і матеріалоємності КРПЕ

Використання однорозривних вимикачів у КРПЕ на напругу до 420 кВ істотно знижує габарити і матеріалоємність. Крім того, можна значно зменшити розміри використовуючи нетрадиційні (оптичні) вимірювальні трансформатори. Разом із застосуванням пружинного привода перераховані технічні рішення є типовими для сучасних КРПЕ нового покоління.

Зменшити розміри КРПЕ можна розміщуючи три фази в одному корпусі, що доцільно до напруг 330 кВ.

Підвищення надійності й терміну служби комутаційних апаратів

Велику увагу за кордоном приділяють вивченню надійності апаратів високої напруги, досвіду їхньої експлуатації. Останній показав, що нині термін служби ділильних конденсаторів значно нижчий (усього 15-20 років) від терміну служби самих вимикачів - 40 років. Можливо, в майбутньому терміну служби зросте до 50 років. Причини виходу з ладу ділильних конденсаторів вивчаються - основною з них вважають впливи на конденсатори під час операцій відімкнення. Також розглядають можливість створення вимикачів без ділильних конденсаторів.

Важливим для підвищення надійності є використання систем діагностики й моніторингу устаткування. Для цього КРПЕ оснащують контролером, що виконує функції діагностики, моніторингу, керування й захисту.

Аналіз відмов устаткування показує, що надійність знижується, якщо не вживати спеціальних заходів. Наприклад, у Японії надійність вимикачів високої напруги за останні роки помітно знизилася (частота великих аварій зросла до 0,16 на 100 вимикачів за рік, а малих - до 0,64 на 100 вимикачів за рік). Це пов'язано з електричною ерозією, зношенням і старінням елегазових вимикачів, встановлених 35 років тому.

Апарати з керованою комутацією (самокеровані апарати)

Кількість вимикачів з керованою комутацією за кордоном безупинно росте. Керована комутація вирішує проблему запобігання небезпечним стрибкам струму й перенапруг, збільшення ресурсу устаткування і його надійності. Застосування вимикачів з керованою комутацією є кроком у напрямі поєднання функцій керування й захисту устаткування.

Поєднання систем керованої комутації із системами діагностики й моніторингу призведе до створення так званих «розумних» апаратів або апаратів, що володіють «інтелектом». Такі апарати набудуть поширення до 2020 року, а до 2030 року всі встановлювані апарати будуть оснащені такими системами. Застосування для керованої комутації швидкодіючих керованих комутаторів (розрядників) розширить можливості «розумних» апаратів.

Поєднання функцій комутаційних апаратів

Створення комбінованих апаратів і об'єднання функцій апаратів є дуже важливими напрямами розвитку, реалізація яких дає можливість вибирати прості, економічні компонування підстанцій. Такі технічні рішення забезпечать зменшення кількості устаткування на підстанції, зменшення необхідної для його встановлення площі й об’єму, поліпшення екологічних характеристик.

Нині у світі провадяться роботи з об'єднання функцій вимикача й роз'єднувача, а також роз'єднувача й заземлювача в одному апараті. Досліджується можливість застосування схем підстанцій без роз'єднувачів, коли функції роз'єднувача виконує високонадійний вимикач або коли вимикач оснащений прозорими ізоляторами для контролю стану контактів. Виконуються роботи з підвищення комутаційної здатності роз'єднувачів.

До 2020 року поєднання функцій вимикача й роз'єднувача стане звичною практикою, а до 2030 року всі знову встановлювані апарати будуть розраховані на поєднання функцій декількох апаратів.

Альтернативні способи комутації

Нині ще не отримано нових діелектричних матеріалів, які за сукупністю електроізоляційних, дугогасних і експлуатаційних властивостей переважають елегаз і вакуум. Рівень розвитку напівпровідникової техніки й надпровідних пристроїв нині такий, що апарати з використанням напівпровідникових приладів і надпровідності не можуть конкурувати із традиційними апаратами. Однак у світі в цих напрямах розгорнуті серйозні роботи, і можна прогнозувати, що поява альтернативних апаратів є справою недалекого майбутнього.

Застосування обмежників струму на базі високотемпературних надпровідних матеріалів стримується високою вартістю цих пристроїв порівняно із традиційним устаткуванням. З розвитком технології надпровідників, поліпшенням їхніх характеристик до 2020 року обмежники струму будуть широко застосовувати в мережах середньої напруги. Цьому сприятиме впровадження надпровідності й в іншому електротехнічному устаткуванні, наприклад, трансформаторах, кабелях тощо.

До 2030 року промисловість буде випускати в основному екологічно чисті апарати, серед яких гідне місце посядуть і обмежники струму на базі високотемпературної надпровідності, і напівпровідникові (гібридні) апарати.

Пошук нових діелектричних середовищ для ізоляції й дугогасіння, можливо, дасть результат до 2020 року. Завдання ускладнюється тим, що екологічні вимоги з кожним роком посилюються. У разі успіху з 2020 року почнеться використання нових діелектричних матеріалів як ізоляції і для дугогасіння.

За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Електротема"

www.eltema.com.ua

Теги та ключові фрази
крпвп, стан і перспективи розвитку комутаційної апврвтури високої напруги, вимикачі високої напруги, апарати високої напруги, характеристики комутаційних апаратів, пускова комутаційна апаратура, Комутаційні апарати, Википедия .Комутаційна апаратура, експлуатація комутаційної апаратури, - сучасні елегазові та вакуумні комутаційні апарати напругою 6-750 кВ;


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.