В России общая протяженность электрических сетей всех классов напряжения составляет около 2,5 млн. км, из них почти половина – это воздушные линии электропередачи (ВЛ) напряжением 6-10 кВ. Поскольку ВЛ являются последним этапом на пути электрической энергии к потребителю, бесперебойность электроснабжения в значительной мере определяется надежностью работы данных сетей. А она, в силу ряда причин, относительно низка – наибольшее количество аварийных отключений приходится именно на ВЛ 6-10 кВ. При этом ситуация усугубляется высокой степенью износа оборудования – в среднем по Сибирскому федеральному округу 65-75 % от общего количества сетей данного класса напряжения выработало нормативный ресурс.
Как известно, основная цель любого бизнеса – получение прибыли. А значит, нелогично ожидать от энергосетевых компаний больших финансовых вложений в обновление основных фондов там, где это еще не стало острой необходимостью.
Однако столь же нелогичными представляются постоянные затраты на ремонты сетей и содержание для этих целей большого штата персонала, расходы на устранение последствий аварий, связанных с неправильными действиями релейно-защитной автоматики (РЗА), выплаты по судебным искам за недоотпуск электроэнергии и прочие непроизводственные издержки. В то же время разовое вложение в конкретное технологическое решение на проблемном участке сетей, как правило, уже в краткосрочной перспективе дает существенный экономический эффект. Одним из таких решений на ВЛ большой протяженности, многоотпаечных ВЛ и линиях, к которым подключены социально значимые потребители, могло бы стать применение реклоузеров.
Технология снижения потерь
Реклоузер – современный коммутационный модуль, объединивший в себе вакуумный выключатель со встроенными измерительными датчиками тока и напряжения, автоматизированную систему оперативного питания, микропроцессорную установку релейной защиты и автоматики, систему портов для подключения устройств телемеханики и комплекс программного обеспечения. Реклоузер имеет значительно меньший вес и размеры по сравнению с секционирующими пунктами старого поколения, которые применяются в распределительных электросетях в настоящее время, и при профессиональном монтаже практически не требует обслуживания в течение всего срока эксплуатации.
В России первые реклоузеры стали появляться около 10 лет назад (первенство принадлежит ПГ «Таврида Электрик»), тем не менее, до сих пор не всякий технический специалист может ответить на вопрос, что такое реклоузер, и не в каждом справочнике можно найти информацию о нем. А значит, мало кто может показать преимущества реклоузеров перед тем оборудованием, которое используется в настоящее время. И уж совсем преждевременно говорить о повсеместном их внедрении. Но объективно, не отрицая наличия определенных недоработок, которые еще предстоит устранить, нужно признать, что реклоузеры уже сейчас заслуживают пристального внимания руководящего состава сетевых организаций.
Традиции и новации
В качестве защитных аппаратов на линиях электропередачи сегодня, в основном, применяются традиционные электромеханические реле. При аварии на каком-либо участке происходит отключение потребителей от линии по всей ее длине и, как правило, на длительное время. Для восстановления электроснабжения на неповрежденных участках линии необходим выезд оперативной бригады, которая выделяет поврежденный участок сети путем последовательных переездов и переключений аппаратуры вручную. Существует также способ управления разъединителями или пунктами секционирования с дистанционным управлением из диспетчерской. Отличительная особенность этих вариантов – зависимость работы секционных аппаратов (разъединителей, пунктов секционирования) от решений диспетчера.
Использование же реклоузеров позволяет в течение нескольких минут в автоматическом режиме возобновлять электроснабжение потребителей неповрежденных участков сети, снижая тем самым риск возникновения ущерба. Реклоузер объединил практически все виды противоаварийной защиты и автоматики, применяемые в распределительных сетях: оперативные переключения в распределительной сети, автоматическое отключение поврежденного участка, автоматическое повторное включение линии (АПВ), автоматическое восстановление питания на неповрежденных участках сети (АВР), а также сбор, обработку и передачу информации о параметрах режимов работы сети и состоянии собственных элементов и прочие функции.
Опыт эксплуатации
Начиная с 2006 года в ОАО «Томская распределительная компания» (ОАО «ТРК») и с 2007 года в ЗАО «Региональные электрические сети» (ЗАО «РЭС») были внедрены в опытную эксплуатацию 11 и 6 реклоузеров соответственно. Кроме того, в ОАО «ТРК» на период до 2014 года при наличии финансирования предусмотрено подключение еще около 40 реклоузеров.
Выбор сетей для установки реклоузеров был сделан не случайно. Так, в Богашевском районе электрических сетей ОАО «ТРК» реализовало схему децентрализации на фидере 10 кВ Б-20 протяженностью 49 км, имеющем множество ответвлений и проходящем по пересеченной местности. А в Парабельском районе электрических сетей ОАО «ТРК» поиск поврежденных участков сети традиционным способом существенно затруднялся из-за огромной площади – около 36 тысяч квадратных километров, 65 % которой занимают леса и более 30 % – болота. Сложность поиска повреждений приводила к длительным периодам отключения энергоснабжения потребителей и недоотпуску электроэнергии.
ЗАО «РЭС» установило 6 реклоузеров в филиале «Приобские электрические сети». Данный участок сетей был выбран для установки нового оборудования с учетом большой протяженности и разветвленности фидера 10 кВ № 7 от РП «Пашино», осуществляющего электроснабжение пяти населенных пунктов Новосибирской области, где идет интенсивное освоение территорий ответственными потребителями. Если до установки реклоузеров на данном фидере регистрировалось порядка 33—35 отключений в год, то после их количество сократилось, по меньшей мере, в три раза (десять – в 2007 году, восемь – в 2008 году, шесть – в 2009 году).
В целом опыт эксплуатации реклоузеров подтвердил их высокую надежность, соответствие заявленным производителем показателям, возможность эксплуатации при низких зимних температурах. Однако выявлены и некоторые проблемы, над решением которых сейчас работают производители. Наиболее серьезная – нерусифицированный интерфейс программного обеспечения, который существенно усложняет работу оперативного персонала.
Оптимизация издержек
Экономическая эффективность применения реклоузеров в каждом конкретном проекте зависит от целого ряда факторов: протяженности линии, удельного числа повреждений сети, вида коммутационного оборудования, средних затрат на восстановление одного устойчивого повреждения, удельного ущерба от недоотпуска электрической энергии потребителям, расходов на обслуживание линейного оборудования сети и прочее.
Применение реклоузеров позволяет добиться сокращения времени восстановления электроснабжения, снижения частоты повреждений линии и, соответственно, объема ремонтных работ. А значит, к техническому эффекту следует отнести и минимизацию простоя трансформаторов, и гораздо более эффективное использование пропускной способности сетей, и повышение надежности электроснабжения потребителей.
Готовых расчетов и выкладок, доказывающих высокую экономическую и технологическую эффективность реклоузеров, нет, как не может быть, например, единой стратегии развития, применимой к любой компании, работающей на любом рынке. Расчет в каждом конкретном случае должен проводиться индивидуально.
Реклоузер – «удовольствие» не из дешевых, а руководители деньги считать умеют, и там, где можно, предпочитают использовать старые, проверенные технологии и оборудование. Но надо четко понимать, что в электрических сетях всегда есть «узкие» места, где вложения в современное оборудование окупятся максимально быстро в связи с проблемным характером данных фидеров. И именно с этих участков есть смысл начинать делать расчеты – при этом надо учитывать расходы на решение всех проблем, возникающих при эксплуатации сетей, представлять реальные затраты на управление линиями электропередачи и устранение возникших повреждений, после чего проводить сравнительный анализ затрат в сети с реклоузерами и без них. Также важно не останавливать анализ на стадии принятия решения о приобретении оборудования, а продолжить его в процессе дальнейшей эксплуатации с целью определения эффекта от внедрения, чтобы приобретение не стало просто вынужденным и не оказалось «мертвым» грузом.
Впервые опубликовано в журнале «ЭнергоНадзор» (декабрь 2009 г., № 6).
