Auguste. Повышение надежности электроснабжения

Ensto Auguste
Элегазовый выключатель нагрузки
Коммутационное оборудование Auguste – это высоковольтный элегазовый (SF6) выключатель нагрузки рассчитанный на номинальные токи величиной до 630 А, разработанный для воздушных линий электропередачи напряжением 10-20кВ
Опции
- Функция обнаружения КЗ,
адаптированная под разные режимы
заземления нейтрали.
- Функция автоматического
секционирования в бестоковую паузу,
срабатывающая в случае обнаружении
тока КЗ
- Функция дистанционного управления.
Передача данных может осуществляеться
по протоколам IEC-870-5-101, RTU Modbus,
HNZ и DNP3.
Стандарты и испытания
Выключатель нагрузки Auguste разработан
и производится в соответствии с системой
обеспечения качества ISO 9001.
Соответствует,
как
и
международным
стандартам IEC 62271-103, IEC 62271-102 и
IEC 62271-200, так и российскиим ГОСТ 17717-
79, ГОСТ 15150-69, ГОСТ 1516.3-96.
Протоколы испытаний предоставляются по
запросу.
Перед
отправкой
с
завода
каждый
выключатель
проходит
следующие
контрольные мероприятия:
• На наличие утечки элегаза
• Испытания прочности изоляции
• Измерение сопротивления
• Проверка привода
Преимущества
Возможность размещения трансформатора
собственных нужд для питания шкафа
управления внутри бака выключателя.
Возможность комплектации аппарата
кабельными вводами («бушингами» по
EN 50181) для подключения к кабельной
линии с помощью кабельных адаптеров.
Простота монтажа на любой тип стойки.
Выключатель нагрузки Auguste подходит для
работы в сетях с любым типом заземления
нейтрали.
Оборудование отвечает всем основным
эксплуатационным требованиям:
- гарантируется качественное
функционирование,
- простота монтажа,
- безопасная эксплуатация,
- автоматизация сети,
- повышение эффективности работы сети, за
счет локализации повреждений.
Комутирование
аппарата
возможно
осуществлять как вручную, с помощью
штанги, так и дистанционно, с помощью
системы SCADA.
1. Встроенный трансформатор
собственных нужд
Встроенным трансформатором
напряжения опционально комплектуется
версия выключателя, оснащенная шкафом
управления.
Трансформатор напряжения предназначен
для питания шкафа управления и
двигателя электропривода.
2. Давление элегаза в баке -1,3 атм
3. Корпус из нержавеющей стали,
IP 68 IK10
4. Ручной привод
Рычаг управления устанавливается
на опоре. Вал привода имеет
телескопическую конструкцию, которая
позволяет устанавливать рычаг на высоту,
удобную для проведения операций «ВО».
Конструкция бака выключателя
1
2
4
5
8
7
3
6
Данный механизм имеет три положения:
разомкнутое
замкнутое
режим электрического управления.
В разомкнутом и замкнутом положении
дистанционное управление выключателем
отключено. Переключение осуществляется
поворотом рукоятки в горизонтальной
плоскости с приложением силы не менее
20 деканьютонов (200 Н).
Рычаг переключения оперативной
штангой
Вместо ручного привода для
управления механизмом выключателя
может использоваться изолирующая
штанга. Переключение выполняется
перемещением вниз соответствующего
рычага. Необходимое усилие для операции
составляет не менее
30 деканьютонов (300
Н).
5. Механизм управления
Механизм ручного управления
приводится в действие оператором с
помощью ручного привода или рычага
переключения оперативной штангой.
Электромеханическая система управления
приводится в действие от шкафа
управления.
Система механического привода включает
в себя спиральную пружину,
энергия
сжатого состояния которой используется
для переключения положения
выключателя. Система электропривода
взводит пружину непосредственно перед
операцией включения/отключения.
Гарантированный ресурс механического
привода выключателя составляет 5000
циклов включения/отключения.
6. Различные типы вводов
Существует две модификации выключателя
с различными типами вводов:
- с воздушными вводами
- с кабельными вводами («бушингами» по
EN 50181)
7. Подвижные контакты
в среде элегаза
8. Предохранительный
клапан
Шкаф управления позволяет подключать
выключатель Auguste к системе SCADA.
Поддерживаются следующие протоколы
связи:
IEC 870-5-101 ,
RTU Modbus,
HNZ,
DNP3,
другие протоколы могут быть
предоставлены по запросу.
В SCADA передаются следующие основные
сигналы:
состояние контактов,
наличие напряжения питания шкафа
управления,
режим работы (дистанционное/
местное управление),
сведение об ошибках в работе шкафа
управления,
низкое давление элегаза,
значение фазного тока,
значение напряжения на вторичной
Функция автоматического
секционирования может быть реализована
на выключателях нагрузки Auguste,
независимо от подключения к SCADA-
системе.
В ходе автоматического процесса
осуществляется анализ и сохранение
в памяти количества устойчивых КЗ,
определенных детекторами. Так же
происходит выполнение автоматического
Шкаф управления
Подключение к SCADA
Функция автоматического секционирования в бестоковую паузу
1
2
обмотке встроенного трансформатора
собственных нужд.
Система измерения токов
Выключатель нагрузки Auguste
опционально может поставляться со
встроенной системой измерения токов.
В выключателях нагрузки, поставляемых
в сети с изолированной нейтралью,
она включает в себя два датчика
фазных токов и датчик тока нулевой
последовательности.
Токовая защита от межфазных КЗ и
однофазных замыканий на землю
Детектор тока КЗ предназначен для
обнаружения межфазных КЗ и однофазных
замыканий на землю в трехфазных сетях
среднего напряжения с заземленной или
изолированной нейтралью.
При обнаружении учитываемого* КЗ или
размыкания контактов выключателя
в момент бестоковой паузы в случае
превышения предельного числа
замыканий (которое может регулироваться
от 1 до 5) в течение заданного интервала
времени.
Короткое замыкание считается
устойчивым, если попытка
автоматического повторного
включения, выполняемая выключателем,
замыкания на землю, оно индицируется:
- включением красного индикатора на
лицевой панели блока;
- передачей сигнала в SCADA систему.
Данные о КЗ сохраняются в памяти
устройства и удаляются при
восстановлении переменного напряжения
или через 2 часа после выдачи сигнала.
Данные сохраняются в журнале событий
через 3 секунды после исчезновения
повреждения.
Диапазон уставок:
Параметр
Диапазон
значений
Шаг
регулирования
Пороговое значение тока
межфазного КЗ, А
60-615
5
Пороговое значение тока
однофазного замыкания на
землю, А
4-40
1
*Время срабатывания
максимальной токовой
защиты, мс
50-2500
10
установленным с питающей стороны,
оказывается неудачной.
При стандартной уставке Времени
срабатывания токовой защиты 300
мс, учитываются будут замыкания
продолжительностью более 350 мс, а
замыкания продолжительностью менее
250 мс игнорируются.
1. Контроллер с панелью управления
Модуль обеспечивает следующие
основные функции:
- интерфейс пользователя,
- определение протекания тока КЗ,
- автоматическое секционирование в
бестоковую паузу,
- дистанционное управление через систему
SCADA,
- передачу данных в систему SCADA.
2. Источник питания
Модуль источника питания содержит
следующие субблоки:
- низковольтный трансформатор
напряжения,
- 12В зарядное устройство аккумуляторной
батареи,
- аккумуляторная батарея, обеспечивает
бесперебойную работу шкафа управления
в течение 24 ч при нормальных условиях,
- для обеспечения работы в холодное
время шкаф управления снабжен системой
обогрева
Характеристики
Един. измер.
Auguste
Номинальное напряжение (Uн)
кВ
6(10); 20
Номинальный ток (lн)
A
400-630
Частота (f)
Гц
50-60
Номинальный ток отключения (A)
A
400-630
Испытательное напряжение стандартного грозового
импульса (wave 1.2/50 µс)
- Для внешней изоляции
кВ
кВ
125
145
Испытательное переменное напряжение 50 Гц мин
- Для внешней изоляции
кВ
кВ
50
60
Номинальное начальное значение переодической
составляющей сквозного тока короткого замыкания
- в течение 3 сек
- в течение 1 сек
кA
кA
12.5
20
Номинальный ток включения на КЗ (неболее 5 раз)
Коммутационная износостойкость
кА
Класс
31.5
E3
300 операций ВО
Механическая изностостойкость
Класс
M2
5000 операций ВО
Класс защиты
- Бака выключателя
- Механизма привода
- Шкафа управления
IP
IP 68
IP 65
IP 55
Диапазон рабочих температур
°C
-50°C
+ 60°C
Допустимая толщина стенки гололеда
мм
20 мм*
Допустимая важность воздуха
% при °C
95 % при 40°C
Auguste
H (мм)
L (мм)
P (мм)
Вес (кг)
Выключатель нагрузки без трансформатора
напряжения
1150
1490
511
105
Выключатель нагрузки со встроенным
трансформатором напряжения
1150
1490
511
140
Шкаф управления
640 (**)
330
370
15
Механизм и вал ручного привода
13
Габариты и масса
(**): также доступен в увеличенной версии
(*): ограничение для ручного привода
Безопасность
ЭВН Auguste сконструирован так, чтобы сделать работу с ним максимально простой и
безопасной.
Приняты следущие меры по обеспечению безопасности персонала и окружающей среды:
- Элегаз в аппарате находится под низким относительным давлением в 0,3 атм
- Резервуар с элегазом снабжен предохранительным выпускным клапаном
- Индикатор включенного\выключенного состояния,
- Визуальная индикация наличия напряжения,
- Возможность запирание на замок выключателя в разных положениях.
- Рабочие характеристики выключателей AUGUSTE сохраняются при наименьшем
возможном давлении газа SF6 в корпусе выключателя (относительное давление равное
0,05 атм).
Общие рекомендации
Для обеспечения электробезопасности при работе с выключателем необходимо
соблюдение следующих требований:
- Заземление вспомогательного оборудования выключателя (элементов крепления
выключателя, крепление антенны, крепление внешнего трансформатора напряжения,
корпус шкафа управления и т. д.), сопротивление заземления должно быть не более 30
Ом;
- При применении нелинейных ограничителей перенапряжения расстояние от защитного
устройства до аппарата должно быть минимальным.
Меры по обеспечению безопасности оператора:
- верхняя часть вала привода оснащена изолированной вставкой;
- рычаг управления может фиксироваться замком в каждом из трех положений;
- маркированы положения механизма управления.
Аварийные ситуации
Благодаря очень низкому внутреннему давлению газа SF6 минимизируется риск утечек.
Для обеспеспечения безопасности на случай
возникновении внутреннего короткого
замыкания и образовании продуктов распада элегаза, бак выключателя оснащен
защитной мембраной, котоая разрушается при возникновении избытычного давления.
Для предотвращения несчастных случаев мембрана закрыта защитной крышкой, которая
предотвратит разлёт осколков мембраны в случае аварии.
Технческое обслуживание
В течение всего срока эксплуатации (30 лет) выключатели AUGUSTE не нуждаются
в техническом обслуживании. Аккумуляторная батарея блока управления должна
заменяться по прошествии каждых трех-пяти лет, или чаще в зависимости от условий
эксплуатации.
При проведении периодических или внеплановых осмотров ВЛ и их элементов
осуществляется визуальный контроль:
- состояния изоляции вводов выключателя;
- состояния шкафа управления на предмет внешних повреждений и загрязнений;
- состояния предохранителей и защиты;
- состояния ОПН, если таковые имеются.
Монтаж
Разработаны различные варианты крепления выключателей нагрузки лля любых типов
опор (деревянных, железобетонных и металлических). Установка может осуществлятся,
как на опорную балку, так и может быть реализовано непосредственное закрепление ВН
на опоре.
При креплении выключателя нагрузки на опорную балку, сначала производится
крепление монтажной балки с помощью бандажной ленты (или других доступных
элементов крепления), после этого осуществляется подъем и установка выключателя.
Подъем выключателя возможно произвести вручную с помощью
подъемных талей (для
этих целей бак выключателя оснащен проушинами).
Крепление блока управления осуществляется с помощью бандажной ленты из
нержавеющей стали. Возможны другие виды крепления, например, с помощью жестких
хомутов, болтов или шпилек.
Принцип работы системы защиты ЭВН Auguste
Линии с односторонним питанием
При появлении короткого замыкания на защищаемом участке увеличивается ток, протекающий через выключатель нагрузки. Если
ток выходит за пределы уставок, релейная защита сигнализирует об этом в SCADA-систему по каналам телеметрии, а так же заносит
данные о коротком замыкании во внутреннюю память. Однако, сам по себе выключатель нагрузки не способен отключить ток короткого
замыкания.
Таким образом, чтобы ликвидировать короткое замыкание, происходит отключение следующего с питающей стороны выключателя,
способного отключать токи КЗ. Такой выключатель должен комплектоваться системой автоматического повторного включения.
Рисунок 1. Пример использования выключателей Auguste в сети с односторонним питанием
После автоматического повторного включения вероятность ликвидации короткого замыкания составит более 90%. Если же КЗ не
было устранено, то в защищаемом участке снова начинает протекать ток короткого замыкания. При этом Auguste снова посылает
сигнал в SCADA-систему, и фиксирует, что в течение короткого промежутка времени через нее дважды протекал ток КЗ, а значит на
защищаемом участке имеет место устойчивое короткое замыкание
После повторного отключения короткого замыкания выключателем с питающей стороны, Auguste, используя энергию, запасенную
собственной аккумуляторной батареей, автоматически производит отключение поврежденного участка.
Таким образом, после включения линии с питающей стороны, поврежденный участок остается локализованным, и остальные
потребители могут продолжить работу.
Рисунок 2. Выключатель Auguste после отключения поврежденной линии
Очевидно, что используя выключатели на отходящих линиях, мы на порядок увеличиваем надежность сети, так как в этом случае
повреждения на защищенных отходящих линиях не будут нарушать работу остальной сети. Однако, использование полноценных
выключателей не всегда экономически оправдано – они всегда дороже выключателей нагрузки. Таким образом, использование
выключателя Auguste значительно увеличивает надежность работы энергосистемы, при экономии средств на построение сети.
Обобщая вышеизложенную информацию, мы видим, что использование схемы защиты на основе выключателей нагрузки Auguste
снизит затраты на построения сети, обеспечив при этом высочайшую надежность. Более того, надежность сети в данном случае может
быть даже выше, чем при использовании полноценных выключателей или реклоузеров. Это происходит потому, что максимальная
токовая защита каждого выключателя в сети имеет выдержку времени, призванную обеспечить селективность их работы. Т.е. при
возникновении короткого замыкания выключатель, находящийся ближе всего к месту повреждения, должен отключиться практически
мгновенно. Если же этот выключатель по той или иной причине не сработал, то должен отключиться следующий за ним выключатель,
находящийся с питающей стороны. Но это отключение произойдет уже по прошествии выдержки времени, обеспечивающей
селективность работы. Если же и этот выключатель не сработает, то после очередной выдержки времени отключится следующий
выключатель с питающей стороны.
Если мы просуммируем время срабатывания всего каскада выключателей с учетом их уставок, обеспечивающих селективность, то при
неблагоприятном раскладе мы получим значение времени протекания тока короткого замыкания вплоть до нескольких секунд. За это
время множество элементов энергосистемы, не рассчитанных на такие токи, может попросту выйти из строя.
Используя выключатели нагрузки Auguste в совокупности с полноценным выключателем с АПВ на головном присоединении, мы
можем сократить выдержки времени при срабатывании выключателя до нуля. При этом мы снизим время протекания токов короткого
замыкания в сети, увеличив тем самым этом срок службы всего имеющегося электросетевого оборудования.
Линии с двухсторонним питанием
При реализации защиты линий с двухсторонним питанием, последовательность операций работы выключателей остается прежней, с
тем лишь отличием, что теперь при повреждении необходимо синхронно отключать полноценные выключатели с обеих сторон линии.
Рисунок 3. Схема линии с двухсторонним питанием.
Затем, пока линия отключена, происходит размыкание контактов выключателей нагрузки, осуществляя секционирование
поврежденного участка сети. Таким образом, после подачи питания, мы сохраним часть потребителей, находящихся с разных сторон от
локализованного места повреждения. Однако теперь эти потребители будут иметь одностороннее питание.
Рисунок 4. Локализация участка сети с повреждением, при сохранении питания части потребителей.
Опросный лист на поставку элегазового выключателя
нагрузки Ensto Auguste
Количество: _________
ИНФОРМАЦИЯ О КЛИЕНТЕ
Дата:______________________
Менеджер Ensto:_________________________________
ФИО, компания, город:
E-mail: ____________________________________; Тел.:
ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
1 Номинальное напряжение:
10 кВ
20 кВ
2 Номинальный ток:
630 А
400 А
3 Тип вводов:
воздушные
кабельные
4 Тип ручного привода:
ручной привод
управление опретивной штангой
без ручного управления
5 Электрическое управление, подключение к SCADA:
Требуется
ШКАФ УПРАВЛЕНИЯ
6 Устройства защиты и измерений:
6.1 токовая защита от межфазных КЗ и ОЗЗ для сетей с глухозаземленной нейтралью;
6.2 токовая защита от межфазных КЗ и ОЗЗ для сетей с изолированной нейтралью;
6.3 функция автоматического секционирования в беcтоковую паузу;
6.4 дополнительные требования: ______________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________.
7 Протокол передачи данных (в случае подключения к
SCADA):
IEC 870-5-101 master/master or master/slave
DNP3
Modbus RTU
HNZ
Модуль дискретных вводов/выводов
Модель используемого RTU: ____________________________
_____________________________________________________
______________________________________________.
8 Дополнительные параметры:
8.1 встроенный трансформатор собственных
нужд;
8.2 датчик низкого давления элегаза;
8.3 подстветка внутри шкафа управления;
8.4 наружный световой индикатор срабатывания
защиты.
УСТАНОВКА БАКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА ОПОРЕ
1 - Крепление на опорной балке C50326901
A - Бандажной лентой 50 мм C50326907 - 2 шт
B - Шпилькой
- 2 шт
C - Жестким хомутом C50326908 - 2шт
2 - Крепление на кронштейне С50326902
A - Бандажной лентой 50 мм C50326907 - 2 шт
B - Шпилькой
- 2 шт
C - Жестким хомутом C50326908 - 2шт
3 - Непосредственное закрепление C50326909
A - Бандажной лентой 50 мм C50326907 - 2 шт
C - Жестким хомутом C50326908 - 2 шт
УСТАНОВКА РУЧНОГО ПРИВОДА (ПРИ НАЛИЧИИ)
4 - Адаптер для круглой опоры C50326910
A - Бандажной лентой 50 мм C50326907 - 1 шт
C - Жестким хомутом C50326908 - 1 шт
5 - Крепление на кронштейне С50326904
A - Бандажной лентой 50 мм C50326907 - 1 шт
B - Шпилькой
- 1 шт
C - Жестким хомутом C50326908 - 1 шт
УСТАНОВКА ШКАФА УПРАВЛЕНИЯ (ПРИ НАЛИЧИИ)
6 - Кронштейн 2006396
A - Бандажной лентой 50 мм C50326907 - 2 шт
B - Шпилькой
- 2 шт
C - Жестким хомутом C50326908 - 2 шт
D - Бандажной лентой 20 мм COT 37 - 1шт
ВНИМАНИЕ! Выберите по одному типу крепления в каждом блоке!
ЭЛЕМЕНТЫ ФИКСАЦИИ
A - БАНДАЖНОЙ
ЛЕНТОЙ (50 мм)
B - ШПИЛЬКОЙ
С - ЖЕСТКИМ ХОМУТОМ
D - БАНДАЖНОЙ
ЛЕНТОЙ ±20 ММ²
C50326907
C50326908
COT 37
- Крепление подходит для деревянных опор
- Крепление подходит для ж/б опор
ЭЛЕМЕНТЫ КРЕПЛЕНИЯ РУЧНОГО ПРИВОДА
ЭЛЕМЕНТЫ КРЕПЛЕНИЯ ШКАФА
УПРАВЛЕНИЯ
4 - НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ
ЗАКРЕПЛЕНИЕ
5 - АДАПТЕР ДЛЯ КРУГЛЫХ
ОПОР
6 - КРОНШТЕЙН
C50326910
С50326904
2006396
ЭЛЕМЕНТЫ КРЕПЛЕНИЯ БАКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
1 - ОПОРНАЯ БАЛКА
2 - КРОНШТЕЙН
3 - НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ
ЗАКРЕПЛЕНИЕ
C50326901
С50326902
C50326909
Ensto Auguste
Элегазовый выключатель нагрузки

Пособия по проектированию ЛЭП

Типовые проекты

Технологические карты