RETROFIT ist die Modernisierung oder teilweise Umrüstung von kompletten Schaltanlagen (KRU) und einseitigen Wartungskammern (KSO) durch den Austausch veralteter Geräte durch moderne. Bei Schaltanlagen der Serie K-10 mit 6–10 kV wird der größte praktische Effekt in der Regel durch den Austausch des ausfahrbaren Elements mit einem veralteten Öl-/Niedrigölschalter (Standardgeräte der Familie ВМП/ВМПЭ und ähnliche) gegen ein neues ausfahrbares Element mit Vakuumschalter (oder SF6-)Leistungsschalter und einem modernen Antrieb. Im Gegensatz zu Ölgeräten erfordern Vakuumschalter keine Ölwartung, haben eine hohe mechanische und Schaltlebensdauer, gewährleisten stabile Abschaltparameter und vereinfachen die regelmäßigen Wartungsarbeiten. Gleichzeitig werden bei Bedarf die Verriegelungsmechanismen, Vorhangvorrichtungen, Erdungsantriebe, Sekundärkreise, Gegenstücke der Steckverbinder und Türverkleidungen erneuert. Durch die Nachrüstung können Schaltschränke, Busse, Busbrücken, Fundamente, Kabeleinführungen und Einbauplätze erhalten bleiben, wodurch das Budget und die Ausfallzeiten erheblich reduziert werden, ohne die Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen.

Zweck und Anwendungsbereich

Die angebotene Lösung ist für den Austausch des Ausfahrelements (VE) der K-10-Serie mit der Installation eines neuen Ausfahrelements vorgesehen, das in Bezug auf Abmessungen und Anschlussmaße mit der vorhandenen Zelle kompatibel ist. Die Nachrüstung ist für 6- und 10-kV-Schaltanlagen mit einer Netzfrequenz von 50 Hz in Umspannwerken und Schaltanlagen von Energieversorgungsnetzen, in Industrie- und Infrastrukturanlagen, im Öl- und Gassektor und im Bergbau, in Wohn- und Kommunalwirtschaftsanlagen sowie in der Agrarindustrie geeignet. Typische Gründe für ein solches Projekt sind die Erschöpfung der Lebensdauer des Schalters und/oder erhöhte Betriebsrisiken (Ölleckagen, Instabilität der Abschaltparameter, Mangel an Ersatzteilen, längere Inspektions- und Reparaturzeiten) sowie die Aufgabe, die industrielle Sicherheit zu erhöhen und die Anlagen an die modernen Betriebsanforderungen anzupassen.

Das modernisierte Ausfahrelement mit einem modernen Schalter gewährleistet die Durchführung von Standard-Schaltvorgängen (Ein-/Ausschalten, APV, Interaktion mit RZA) im Normal- und Notbetrieb des Netzes, einschließlich bei Kurzschlüssen und Überlastungen. Die Konstruktion ist für den Betrieb in Netzen mit isoliertem oder kompensiertem Sternpunkt ausgelegt. Die Kompatibilität wird durch Adapter für Steckkontakte gewährleistet, die geometrisch den Gegenstücken der spezifischen Modifikation K-10 entsprechen, sowie durch die Abstimmung der sekundären Schnittstelle (Serienstecker, Übergangsleisten oder Austausch des Gegenstücks des Steckers gemäß Projekt). Bei Bedarf wird die Modernisierung durch die Einführung eines Lichtbogenschutzes, die Aktualisierung von TT/TN, die Installation moderner RZA-Terminals, Schalterlebensdauerzähler und Fernüberwachungsgeräte ergänzt.

Datos técnicos (típicos)

Betriebsbedingungen

Der Nachrüstsatz ist für den Betrieb in Schaltanlagenräumen und/oder Außenaufstellungsgehäusen (sofern entsprechend ausgeführt) vorgesehen, die den Anforderungen der geltenden Normen entsprechen. Klimatische Ausführungen – U1/UHL1 gemäß GOST 15150 (oder gleichwertig gemäß Projekt), Temperaturbereich und Feuchtigkeitsanforderungen werden durch die Ausgangszelle und die Standortbedingungen vorgegeben; bei hoher Feuchtigkeit/Kondensation sind Maßnahmen gegen Kondensation vorzusehen (Heizungen, Belüftung, Entwässerung, Mikroklimakontrolle). Zulässige Installationshöhe – bis zu 1000 m über dem Meeresspiegel ohne Derating; bei größerer Höhe werden zusätzliche Berechnungen der elektrischen Festigkeit und des thermischen Regimes durchgeführt. Der Schutzgrad der Hülle und die Ausführung der Druckentlastungsklappen/Türen werden durch die Konstruktion des Schranks K-10 bestimmt und in der Untersuchungsphase abgestimmt.

Die Erdbebensicherheit, Vibrationsfestigkeit, Feuerbeständigkeit der Kabeleinführungen und die Verschmutzungs-/Kondensationskategorien werden anhand der Daten der Ausgangszelle K-10 und der Projektanforderungen ausgewählt. Für Außengehäuse werden zusätzlich vereinbart: Wärmedämmung, Heizung und Belüftung, UV-Beständigkeit der Beschichtungen, Korrosionsschutz von Metallkonstruktionen und Befestigungselementen, Arten von Kabelverschraubungen und Kabelabdichtungen.

Layout und konstruktive Lösungen

Das Grundlayout des neuen Ausfahrelements für K-10 behält die Logik der Ausgangszelle bei: Wagen (Rahmen) mit Schalter, primäre Steckkontakte, Ausfahr-/Einfahrmechanismus entlang der Führungen, Satz mechanischer und elektrischer Verriegelungen, Vorhangmechanismus, Gegenstück des sekundären Steckverbinders und Bedienelemente auf der Frontplatte. Die Konstruktion verwendet:

• modernen Vakuum- (oder SF6- – je nach Projekt) Schalter mit Feder- oder elektromagnetischem Antrieb, dessen Lebensdauer für intensiven Betrieb ausreicht;
• Adapter für Leistungskontakte, die die geometrische Kompatibilität mit den Bus- und Kabelgegenstücken der spezifischen Modifikation K-10 ohne Umbau der Busverbindung gewährleisten;
• universeller Sekundärstecker (oder Satz Übergangsleisten) zum Anschluss bestehender Steuer-, Signal- und Schutzschaltkreise;
• Erdungsmechanismus für den Anschluss (sofern in der Konstruktion der Zelle vorgesehen) mit Antrieb, Verriegelungen und Positionsanzeige;
• Vorrichtungen, die die Steckkontakte beim Ausfahren des Wagens automatisch verschließen, und mechanische Verriegelung der Türen;
• Satz von Schildern, Piktogrammen, Sichtfenstern und Vorrichtungen zur Zwischenabschnitts-/Zwischenfeldverriegelung (gemäß Projekt).

Für den K-10-Park ist es in der Regel sinnvoll, drei Modernisierungsstufen (nach Arbeitsaufwand und Einführungsdauer) in Betracht zu ziehen:

1. Anpassungssatz für den vorhandenen Antrieb – Austausch des Schalters und Anpassung der Sperren/Sekundärkreise am serienmäßigen Wagen. Geringste Kosten, aber höherer Arbeitsaufwand und längere Dauer der Arbeiten, erfordert eine genaue Einstellung der Geometrie des Steckverbinders und der Antriebe.
2. Vollständiger Austausch des Ausfahrelements – Lieferung eines neuen VE-Baugruppensatzes, der hinsichtlich Einbauort, Abmessungen und Verriegelungslogik vollständig kompatibel ist. Schnellste Inbetriebnahme; das ursprüngliche Ausfahrelement kann als Reservebehalten werden (nach Absprache mit dem Betrieb).
3. Modularer „Plug-in”-Block (werkseitiges Retrofit-Modul) – einheitliches Bereitschaftsmodul mit integrierten Vorhängen, Schnittstellenrahmen, einheitlichem Kontakt- und Verriegelungssystem. Minimierung der Montagrisiken, bequeme Wartung und Wiederholbarkeit der Parameter; höhere Kosten, die sich bei serienmäßigem Austausch rechtfertigen.

   Auf der Grundlage der Ergebnisse der Untersuchung der RU und der Analyse der Ausgangsdokumentation wird die optimale Variante ausgewählt. Für K-10 sind Unterschiede in der Ausführung der Einstellmechanismen, der Anordnung der Verriegelungselemente, den Typen der Sekundärsteckverbinder und den Varianten der Anordnung des Kabelraums entscheidend – daher stützt sich das Projekt zwingend auf Fotoaufnahmen, Messungen, KZ-Parameter und tatsächliche Schaltpläne der Sekundärkreise. Bei Bedarf werden die Frontplatte überarbeitet, die Gegenstücke der Sekundärsteckverbindung installiert/ausgetauscht, die Endschalter und Anzeigen versetzt und der Vorhangmechanismus und die Antriebselemente ausgetauscht.

   Sicherheit

   Das Retrofit-Konzept erhält oder erhöht die Betriebssicherheit im Vergleich zur ursprünglichen Konfiguration K-10. Es werden mechanische und elektrische Sperren zur Verhinderung von Fehlbedienungen realisiert (Verbot der Bewegung der Stromquelle bei eingeschaltetem Schalter, Verbot des Einschaltens bei nicht betriebsbereiter Position des Wagens, Zwischenverriegelung „Schalter – Erdung“, Verriegelung der Tür des Fachs bei eingeschaltetem Anschluss). Es sind feste Positionen „Reparatur/Prüfung/Betrieb“, Positionsanzeigen für die Hauptgeräte, die Möglichkeit der Plombierung und die Anbringung von Vorhängeschlössern vorgesehen. Je nach Projektanforderung werden Lichtbogenschutz (optische Sensoren/Stromkriterien), Spannungsüberwachung, Ereignisprotokollierung und Fernzugriffsschnittstellen implementiert.

   Bei erhöhten Anforderungen an die persönliche Sicherheit können Lösungen unter Berücksichtigung der Prinzipien der internen Lichtbogenfestigkeit (IAC) und der LSC-Kategorien für die Kontinuität des Betriebs entworfen werden. Bei bestehenden K-10-Schränken wird die tatsächliche Erreichbarkeit von IAC/LSC durch die Konstruktion des Gehäuses, das Vorhandensein/den Typ von Druckentlastungsventilen und die Festigkeit der Türen bestimmt; bei einer Nachrüstung ist die Einführung zusätzlicher Führungskanäle und verstärkter Elemente (basierend auf Berechnungen und Tests) zulässig.

   Fertigungsvarianten und Optionen

   • Schalter: Vakuumschalter von Industrieherstellern (Nennwerte 6/10 kV; Ströme 630–3150 A; Ausschaltvermögen 20–40 kA); alternativ – SF6-Leistungsschalter einer bestimmten Typenreihe.
   • Antriebe: feder-motorisch (mit Not-Handbetätigung) oder elektromagnetisch; Hand-/Motorantrieb für die Wagenverstellung – je nach Konstruktion; lokale und Fernsteuerung.
   • Sekundärkreise: Sekundärsteckverbinder kompatibel mit dem ursprünglichen Schaltplan; Adapter für vorhandene Kabelbäume; Modernisierung der APV/AVR-Schaltpläne, Fernsignalisierung und lokale Anzeige.
   • RZA und Service: Schutz- und Automatisierungsterminals (MTZ, ZZ, gerichtete Stufen, UROV), Lichtbogenschutz, Registriergeräte, Integration gemäß IEC 61850/Modbus (je nach Projekt).
   • Materialien und Ausführung: verzinkte/rostfreie Elemente, Pulverbeschichtungen, Antikondensationsheizungen, Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren.
   • Dokumentation: 3D-Modelle, Konstruktionszeichnungen, Spezifikationen, Montage-/Einstellungs-/Betriebsanleitungen, Prüfprotokolle, Testprogramme und -methoden.

   Vergleich typischer Retrofit-Ansätze

   Ansatz	Umfang der Arbeiten	Vorteile	Besonderheiten
   Anpassungssatz für serienmäßigen Schaltkasten	Austausch des Schalters, Überarbeitung der Verriegelungen, Anpassung der Sekundärkreise	Minimaler Preis, Beibehaltung des Wagens	Präzise Justierung, mehr Zeit für die Einstellung
   Neuer VE-Bausatz	Lieferung des Wagens mit Schalter, Vorhängen, Stecker und Verriegelungen	Schnelle Inbetriebnahme, minimaler Montageaufwand, alter VE kann als Reserve behalten werden	Höhere Kosten als beim Anpassungssatz
   Plug-in-Modul (Werksmodul)	Einheitliche Bereitschaftseinheit mit Schnittstellenrahmen und standardisierten Kontakten	Kurze Lieferzeiten, verbesserte Isolationsabstände, Werksprüfungen	Höchste Anschaffungskosten, aber geringe Risiken und kurze Lieferzeiten

   Einhaltung von Normen

   Die Retrofit-Lösung wird unter Einhaltung der aktuellen Anforderungen an Hochspannungsschaltgeräte und komplette Geräte entworfen. Im Rahmen des Projekts werden Zielnormen und Verantwortungsgrenzen (Gerät/VE/Zelle) festgelegt. Bei der Auswahl des Schalters und des Zubehörs werden die Bestimmungen der folgenden Dokumente berücksichtigt (die Liste wird für das jeweilige Objekt präzisiert):

   • IEC 62271-1 – Allgemeine Anforderungen an Hochspannungsgeräte und komplette Wechselstromanlagen;
   • IEC 62271-100 – Wechselstromschalter (Lebensdauerklassen, Schaltvermögen, Prüfungen);
   • IEC 62271-102 – Trennschalter und Erdungsschalter (Anforderungen an Mechanik und Verriegelungen);
   • IEC 62271-200 – Komplettgeräte in Metallgehäusen 1–52 kV (LSC/IAC-Klassifizierung für neue/modernisierte Schränke);
   • IEC TS 62271-304 – Klassifizierung der Betriebsbedingungen in Innenräumen bei Kondensation/Verschmutzung;
   • GOST 15150 – Klimatische Ausführungen und Kategorien für die Aufstellung von Geräten.

   Gewinnung von Partnern und Auftragnehmern

   Wir sind offen für die Zusammenarbeit mit Herstellern von Elektrogeräten, Maschinenbauunternehmen und Ingenieurbüros für die Serienfertigung von Auszugselementen nach K-10. Mögliche Formate: Lieferung eines kompletten Satzes von elektrischen Geräten nach Kundenwunsch, Lieferung von Baugruppen und „Halbfertigprodukten“ (Rahmen, Adapter, Fassadenbleche, Vorhangmechanismen, Satz von Verriegelungen), Übergabe eines Satzes von Konstruktionsunterlagen mit Autorenbegleitung bei der Inbetriebnahme sowie „schlüsselfertige“ – Untersuchung, Planung, Herstellung, Montage, PNR und Inbetriebnahme vor Ort. Für Integratoren und Dienstleistungsunternehmen ist der Einstieg in den Markt für die Wartung des installierten K-10-Bestands mit einheitlicher Auswahltechnologie und wiederholbarer Konstruktion der Ausstellelemente interessant.

   Das Standardpaket umfasst: einen Satz Arbeitszeichnungen (DWG/DXF), Spezifikationen, Betriebsdokumentation, 3D-Modelle (STEP/Parasolid), Modelle von Fassadenplatten, Montagepläne und Eingangskontrollkarten, Anweisungen für Transport/Lagerung/Montage/Einrichtung, Protokolle von Typen- und Abnahmeprüfungen. Die Dokumentation wird an die Anforderungen des Projekts und die technologischen Möglichkeiten Ihrer Produktion angepasst (Metallstärken, verfügbare Beschichtungen, Nomenklatur der Befestigungselemente usw.). Nach Absprache werden die Quelldateien für AutoCAD/SolidWorks/Compass-3D zur schnellen Integration in PLM bereitgestellt.

   Wir bieten Ihnen die Dokumentation für den Austausch des Ausfahrelements der Schaltanlage K-10 (Retrofit):

   - Vorläufige technische Dokumentation für die Teilnahme an Ausschreibungen zum Austausch des Ausfahrelements KRU K-10. Wir bereiten für Sie die erforderlichen Informationen vor, um die Möglichkeit der Herstellung von Produkten gemäß den Anforderungen der Ausschreibungsunterlagen und Fragebögen zu bewerten.
   - Arbeitszeichnungen, 3D-Modelle und andere notwendige Unterlagen für die Herstellung des Ausfahrelements KRU K-10 in Ihrem Unternehmen. Wenn Sie nicht vorhaben, die Baugruppen und Teile des Produkts selbst herzustellen, helfen wir Ihnen, deren Herstellung bei Drittunternehmen in Auftrag zu geben. Die Endmontage und Installation des Produkts erfolgt in Ihrem Unternehmen.
   - Die gesamte Dokumentation wird bei Bedarf entsprechend den Anforderungen des Projekts sowie den technologischen Möglichkeiten Ihres Unternehmens angepasst.
   - Wenn in der Umspannstation Geräte eines anderen Herstellers installiert sind, erstellen wir für Sie zusätzlich zur vorhandenen Dokumentation Unterlagen für die Herstellung ähnlicher Geräte.

   Vorteile der Zusammenarbeit mit uns:

   - Es ist nicht erforderlich, hochqualifiziertes IT-Personal zu beschäftigen – Sie erhalten einen Satz Unterlagen für das herzustellende Produkt, mit denen ein Ingenieur mit mittlerer Qualifikation arbeiten kann.
   - Es ist nicht erforderlich, Prototypen herzustellen – dank unserer Erfahrung können wir erfolgreich Serienproduktionen starten.
   - Bei der Arbeit mit unserer Dokumentation erhalten Ihre Spezialisten Beratung zu allen Nuancen des Austauschs des ausfahrbaren Elements KRU K-10.

   Weitere Informationen zum Austausch des ausfahrbaren Elements KRU K-10 (Retrofit) erhalten Sie unter: inbox@proekt-energo.com

   PDF – Technische Informationen zum Austausch des Rollelements K-10 herunterladen