Технические требования и опыт эксплуатации РПН филиал ОАО « ФСК ЕЭС » МЭС Центра Храмцов А.Н., Смекалов С.В. - презентация

1 Технические требования и опыт эксплуатации РПН филиал ОАО « ФСК ЕЭС » МЭС Центра Храмцов А.Н., Смекалов С.В.

2 2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА ОАО «ФСК ЕЭС» Для повышения управляемости режимами работы электрических сетей в целях уменьшения количества сетевых ограничений, повышения качества и снижения потерь электроэнергии в сети при ее перспективном развитии, при разработке проектов нового строительства, комплексной реконструкции и технического перевооружения, а также в рамках реализации специальных программ следует: - оснащать АТ/Т - устройствами РПН комплектно с регулятором напряжения с возможностью работы в автоматическом и ручном дистанционном режиме с удаленного пункта управления; - осуществлять замену устройств РПН (авто)трансформаторов с приводом на базе асинхронных двигателей, выработавших свой ресурс, на современные высокоточные устройства РПН, в т.ч. с приводом на базе вентильного двигателя с постоянными магнитами, обеспечивающего непосредственное соединение с валом переключателя РПН (исключающего механические и электромеханические узлы); - оснащать РПН системами мониторинга (счетчиком числа переключений, системой выдачи сигналов для дистанционного контроля и управления, и др.); Общие требования по надёжности и комплектности поставки: - для РПН количество переключений до первой ревизии не менее с автоматическим регулированием коэффициентов трансформации, механический ресурс контактора, количество переключений, не менее , износостойкость контактов при (0,7-1,0) Iном, количество переключений, не менее ; привод РПН должен быть оборудован системой обогрева; устройство РПН должно быть снабжено: струйным защитным реле; датчиком положения; датчиком температуры.

3 3 Технические требования к РПН на напряжение 110 кВ Расположение: - двухобмоточные трансформаторы 2500 МВА кВА - трехобмоточные трансформаторы кВА кВА РПН на стороне НН РПН в нейтрали ВН ПБВ на стороне СН 35 кВ РПН в нейтрали ВН ГОСТ табл. 2, 3 Диапазон регулирования - двухобмоточные трансформаторы 2500 МВА кВА - трехобмоточные трансформаторы кВА кВА РПН +15/-12%, +10/-8 ступеней РПН ±16%, ±9 ступеней ПБВ ±(2х2,5%) РПН ±16%, ±9 ступеней ГОСТ табл. 2, 3 Ресурс по механической износостойкости устройства РПН без электрической нагрузки, переключений, не менее ГОСТ п Ресурс по электрической износостойкости контактов контакторов устройств РПН, разрывающих ток при переключении, не менее ГОСТ п Количество переключений до замены масла контактора, не менее ГОСТ п Привод РПН должен быть оборудован системой обогреваОбязательноТреб. ОАО «ФСК ЕЭС» Устройство РПН должно быть снабжено: - струйным защитным реле; - датчиком положения; - датчиком температуры с уставкой от минус 25 о С Обязательно ГОСТ Р п. Г.37

4 4 Технические требования к РПН на напряжение 220 кВ Расположение: -двухобмоточные трансформаторы - трехобмоточные трансформаторы - автотрансформаторы РПН в нейтрали ВН РПН на стороне НН в нейтрали ПБВ на стороне СН РПН в линии СН ГОСТ табл. 2, 3, 4 Диапазон регулирования: - двухобмоточные трансформаторы - трехобмоточные трансформаторы на стороне НН на стороне СН - автотрансформаторы мощностью: кВА кВА кВА РПН ±12%, ±12 ступеней ПБВ ±2х2,5% РПН ±16%, ±8 ступеней РПН ±16%, ±12 ступеней РПН ±16%, ±6 ступеней ГОСТ табл. 2, 3, 4 Ресурс по механической износостойкости устройства РПН без электрической нагрузки, переключений, не менее ГОСТ п Ресурс по электрической износостойкости контактов контакторов устройств РПН, разрывающих ток при переключении, не менее ГОСТ п Количество переключений до замены масла контактора, не менее ГОСТ п Привод РПН должен быть оборудован системой обогреваОбязательноТреб. ОАО «ФСК ЕЭС» Устройство РПН должно быть снабжено: - струйным защитным реле; - датчиком положения; - датчиком температуры с уставкой от -25 о С Обязательно ГОСТ Р п. Г.37

5 5 Технические требования к РПН на напряжение 330 кВ Расположение: - двухобмоточные трансформаторы - автотрансформаторы РПН в нейтрали ВН РПН в линии СН ГОСТ табл. 2, 3, 4 Диапазон регулирования: - двухобмоточные трансформаторы - автотрансформаторы ±12%, ±12 ступеней ±12%, ±6 ступеней ГОСТ табл. 2, 3, 4 Ресурс по механической износостойкости устройства РПН без электрической нагрузки, переключений, не менее ГОСТ п Ресурс по электрической износостойкости контактов контакторов устройств РПН, разрывающих ток при переключении, не менее ГОСТ п Количество переключений до замены масла контактора, не менее ГОСТ п Привод РПН должен быть оборудован системой обогрева ОбязательноТребование ОАО «ФСК ЕЭС» Устройство РПН должно быть снабжено: - струйным защитным реле; - датчиком положения; - датчиком температуры с уставкой от -25 о С Обязательно ГОСТ Р п. Г.37

6 6 Технические требования к РПН на напряжение 500 кВ Расположение: - трехфазные автотрансформаторы - однофазные автотрансформаторы РПН в нейтрали ВН РПН в линии СН ГОСТ табл. 4 Диапазон регулирования автотрансформатор: кВА кВА кВА кВА от -11,8% до +11,0%; ±8 ступеней от -11,2% до +9,4%; ±8 ступеней ±12%, ±6 ступеней ±12%, ±8 ступеней ГОСТ табл. 4 Ресурс по механической износостойкости устройства РПН без электрической нагрузки, переключений, не менее ГОСТ п Ресурс по электрической износостойкости контактов контакторов устройств РПН, разрывающих ток при переключении, не менее ГОСТ п Количество переключений до замены масла контактора, не менее ГОСТ п Привод РПН должен быть оборудован системой обогреваОбязательноТребование ОАО «ФСК ЕЭС» Устройство РПН должно быть снабжено: - струйным защитным реле; - датчиком положения; - датчиком температуры с уставкой от -25 о С Обязательно ГОСТ Р п. Г.37

7 7 Технические требования к РПН на напряжение 750 кВ Расположение:РПН в нейтрали ВНГОСТ табл. 4 Диапазон регулирования автотрансформатор: кВА кВА кВА от -11,5% до +11,5%; ±8 ступеней от -12,2% до +9,9%; ±20 ступеней от -7,3% до +5,4%; ±20 ступеней ГОСТ табл. 4 Ресурс по механической износостойкости устройства РПН без электрической нагрузки, переключений, не менее ГОСТ п Ресурс по электрической износостойкости контактов контакторов устройств РПН, разрывающих ток при переключении, не менее ГОСТ п Количество переключений до замены масла контактора, не менее ГОСТ п Привод РПН должен быть оборудован системой обогреваОбязательноТребование ОАО «ФСК ЕЭС» Устройство РПН должно быть снабжено: - струйным защитным реле; - датчиком положения; - датчиком температуры с уставкой от -25 о С Обязательно ГОСТ Р п. Г.37

8 8 Парк РПН на объектах МЭС Центра На подстанциях МЭС Центра в текущий момент установлены силовые трансформаторы с устройствами РПН в количестве 547 ед. - В автоматическом режиме могут работать ~ 75% всех РПН. - В дистанционном режиме могут переключаться ~ 90% РПН. Для трансформаторов отработавших более 30 лет регулирование проводится со снятием напряжения. В настоящий момент реализуется программа по восстановлению возможности автоматического регулирования РПН на всех ПС 220 кВ и возможности дистанционного управления на ПС кВ. Тип РПНКоличество РС106 РНТ14 РНОА220 3РНОА26 Современные (M1,М3, OIILTAP и др. )181 (т.е. 33% от общего количества)

9 9 Аварийность РПН на объектах МЭС Центра По всем знакомым цифрам официальной статистики прошлых лет удельная повреждаемость трансформаторов связанная с дефектами переключающих устройств составляла в разные годы 25-30% от общего числа повреждения трансформаторов, за рубежом до 40%. Парк трансформаторов старел и в целях снижения числа отказов связанных с дефектами РПН на магистральных ПС МЭС Центра было принято решение по возможности минимизировать автоматическое и дистанционное переключение РПН при нахождении трансформаторов под напряжением. На большинстве подстанций в текущий момент РПН большую часть времени используется на двух «сезонных» положениях, изменение происходит только по сезонному признаку в моменты серьёзного изменения графиков нагрузки и как следствие изменения баланса напряжения в сетевых узлах. Можно уверенно констатировать, что подобный подход с точки зрения аварийности привёл к положительным результатам. Так как большинство технологических нарушений происходило и происходит именно в момент изменения положения переключающего устройства.

10 10 Аварийность РПН на объектах МЭС Центра За 2010 год произошло 32 технологических нарушений с силовыми трансформаторами. Из них связанными с дефектами РПН оказались всего 5, то есть 15% от общего числа. За 2011 год произошло 21 технологическое нарушение с силовыми трансформаторами. Из них связанными с дефектами РПН оказались всего 2, то есть 9,5% от общего числа. За 2012 год произошло 17 технологических нарушений с силовыми трансформаторами. Из них связанными с дефектами РПН оказались всего 3, то есть 17% от общего числа. 1. ПС 500 кВ Дорохово Авт. откл. 2 СШ 500 кВ и АТ-2 (500/220/10 кВ, 501 МВА) действием газовой защиты и ДЗТ фазы «А» из-за повреждения РПН (пробой изоляции в баке контактора нового АТ, РПН фирмы MR - VRF I -2602). 2. ПС 220 кВ Ленинская. Причиной рассогласования в работе РПН АТ-1 явилось неотключение магнитного пускателя типа ПМЕ-211 в схеме управления приводом РПН в результате залипания контактов вследствие физического износа контактной системы в процессе длительной эксплуатации (с 1972 года выпуска) 3. ПС 220 кВ Спутник Автоматическое отключение АТ-1 (220/110/10 кВ, 120 МВА) действием защиты максимального тока при производстве переключений в цепях РПН (залипло реле контроля хода).

11 11 Выводы и предложения По анализу статистики возникновения технологических нарушений с РПН большинство из них связано с ненадёжной работой старых переключающих устройств в момент смены положения под рабочим напряжением. Попытка по возможности уйти от переключения РПН под напряжением привела к снижению аварийности в два и более раз. Для повышения надёжности функционирования силовых трансформаторов и снижения их удельной аварийности целесообразно использовать несколько подходов в части применения РПН: -Повышение требований к качеству и надёжности применяемых РПН (качественная оценка в процессе аттестации); -Увеличить внимание к оценке состояния и восстановлению заданных характеристик РПН при проведении текущих ремонтов силовых трансформаторов (к сожалению ведёт к увеличению эксплуатационных расходов); -При проектировании новых ПС и реконструкции старых стремится максимально использовать другие возможности для регулирования уровня напряжения в сетевых узлах (ПС) или на уровне распред.сетей с полным отказом от применения РПН в силовых трансформаторах выполняющих только функции преобразования класса напряжения в транзите по Магистральным сетям (положительные примеры уже имеются: Белозёрская, Грибово …).

12 Спасибо за внимание! тел. (495) тел. (495)