Встраивание надежности и эффективности в конструкцию подстанции
Изготовители могут улучшить надежность и эффективность своих подстанций, используя инновационные технологии. Загрязненный воздух, птицы, жующие кабели животные, или налетевший ураган - все это представляет риск для открытых силовых компонентов оборудования.
Технология КРУЭ
Одним из способов, которым изготовители подстанций могут минимизировать такие затратные отключения, является использование КРУЭ (комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией). Традиционные компоненты подстанций, использующие воздух для изоляции контактов, не герметичны, поэтому они открыты для воздействия различных химических веществ, что делает их более уязвимыми для отказов и других опасностей. КРУЭ защищают компоненты подстанций, заключая их в алюминиевые контейнеры, заполненные элегазом (гексафторид серы, SF6). Элегаз обладает очень хорошими изолирующими и дугогасящими характеристиками.
Герметичная среда, в которой работает оборудование, особенно важна для обрабатывающих предприятий, расположенных в прибрежных или арктических регионах, где штормы, наводнения, дикие животные и крайне низкие температуры могут повредить оборудование, или вызвать его отказы.
Кроме того, находящийся под давлением газ SF6, имеет гораздо более высокую диэлектрическую прочность (непроводимость), чем воздух, или сухой азот. Непроводящие свойства элегаза минимизируют возможность возникновения электрической дуги. Например, разъединяющие выключатели, могут порождать дугу в момент разрыва цепи. Это, в свою очередь, может привести к катастрофическому взрыву на очистительных заводах и нефтехимических предприятиях, где в воздухе может присутствовать воспламеняющийся газ.
Подстанции, использующие КРУЭ, как правило, на 50% дороже, чем подстанции в стандартной конфигурации. Но использование таких систем способно повлечь за собой более низкие затраты на весь период эксплуатации, поскольку им требуется вдвое меньше обслуживания, чем традиционным системам. Имея меньшую потребность в обслуживании, системы КРУЭ снижают и вероятность отказа оборудования, увеличивая, тем самым, силовую надежность подстанции. Более высокий уровень защиты, предоставляемой КРУЭ, также может увеличить на 1000 процентов надежность подстанции, и снизить затраты на обслуживание и инвентаризацию, так как требуется меньшее количество компонентов.
Уменьшение обслуживания увеличивает период безотказной работы
Достижения технологии выключателей-разъединителей также увеличивают надежность за счет уменьшения количества компонентов, которые предстоит установить промышленным пользователям. Это, в свою очередь, уменьшает возможности отказов. Например, сегодняшние выключатели, рассчитанные на 550 кВ, требуют только одного прерывателя, в то время как в прошлом они включали в свой состав до четырех прерывателей, установленных последовательно. Каждый их этих прерывателей имел свои механические и электрические соединения. Кроме того, выключатели-разъединители устраняют необходимость в отдельных разъединяющих выключателях. Вместо создания явного разрыва цепи, решение на основе выключателя-разъединителя обеспечивает наглядное заземление посредством собственного встроенного переключателя заземления. Отказ от разъединяющих выключателей также снижает общую площадь подстанции и улучшает безопасность.
Использование магнитного привода вместо пружинного механизма в выключателях для среднего напряжения также повышает надежность подстанции. Магнитный привод обычно имеет семь движущихся частей, а традиционный пружинный механический привод - более 100. Меньшее количество движущихся частей не только минимизирует риск отказа, они работают быстрее, и с ними легче устранять неисправности.
Увеличить надежность и снизить проблемы, связанные с обслуживанием может помочь интеграция рабочего процесса и системы автоматизации подстанций. Это связано с предоставления большей видимости состояния оборудования подстанции. С использование интегрированных систем, операторы производства могут легко получать информацию о состоянии электрического оборудования, имея доступ к данным от защитных реле, и о состоянии выключателей. Интегрированная архитектура позволяет промышленным пользователям добавлять состояние электрического оборудования предприятия в процесс управления всей системой оптимизации основных фондов. Это дает им единую картину всего электрического процесса и электрического оборудования предприятия. Операторы, инженеры и обслуживающий персонал могут вести мониторинг оборудования, выполняющего обрабатывающие функции, такие как инструментовка и теплообмен, вместе с мониторингом силового оборудования (включая трансформаторы и выключатели) на одном экране. Централизованная система помогает персоналу предприятия предотвращать аварии и прогнозировать отказы оборудования.
