РЕТРОФИТ - это модернизация или частичное переоборудование комплектных распределительных устройств (КРУ) и камер сборных одностороннего обслуживания (КСО) с заменой выработавшего ресурс оборудования на современное. Для ряда подстанций и РУ 6-10 кВ наилучший эффект достигается за счёт замены наиболее изношенного и одновременно самого ответственного узла - масляного (маломасляного) выключателя - на вакуумный (или элегазовый) выключатель с пружинным либо электромагнитным приводом. В отличие от масляных аппаратов, современные выключатели не требуют регулярной ревизии масляного хозяйства, имеют повышенный коммутационный ресурс и позволяют упростить эксплуатацию. Параллельно при необходимости обновляются механизмы блокировок, шторные устройства, приводы заземлителей, вторичные цепи и дверные панели. Ретрофит позволяет сохранить шины, фундаменты, кабельные вводы и посадочные места, сократив бюджет и сроки простоя без снижения надёжности.

Назначение и область применения

Предлагаемое решение предназначено для замены выкатного элемента (ВЭ) КРУ серии К-37 с установкой нового выкатного элемента, совместимого по габаритам и присоединительным размерам с существующей ячейкой. Решение применимо на распределительных устройствах 6 и 10 кВ промышленной частоты 50 Гц на электростанциях, подстанциях энергосистем, промышленных и инфраструктурных объектах, а также на объектах сельского хозяйства и добывающих отраслей. Ретрофит может выполняться как в рамках поддержания работоспособности существующих ячеек при исчерпании ресурса выключателей, так и как часть программ повышения операционной безопасности, снижения эксплуатационных затрат и цифровизации вторичных систем.

Обновлённый выкатной элемент с современным выключателем обеспечивает выполнение штатных коммутационных операций (включение/отключение, АПВ, РЗА) при нормальных и аварийных режимах сети, в том числе при коротких замыканиях и перегрузках. Конструкция рассчитана на работу в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Благодаря унифицированным адаптерам силовых контактов и совместимому вторичному разъёму обеспечивается полная электромеханическая совместимость с большинством модификаций К-37 без переделки шинного пространства и кабельных присоединений. В ряде случаев модернизация дополняется установкой новых трансформаторов тока/напряжения, устройств дуговой защиты, современных терминалов РЗА и датчиков мониторинга состояния.

Технические данные (типовые)

Условия эксплуатации

Ретрофит-комплект предназначен для эксплуатации в помещениях РУ и/или шкафах наружной установки, соответствующих требованиям действующих норм. Климатические исполнения - У1/УХЛ1 по ГОСТ 15150 или эквивалент (по проекту), температура окружающего воздуха, как правило, от -40 … -45 °C до +40 … +45 °C; относительная влажность до 95 % при наличии противоконденсационных мер (обогреватели, вентиляция, дренажные каналы). Допустимая высота установки - до 1000 м над уровнем моря без дерейтинга; при большей высоте расчёты электрической прочности и теплового режима выполняются дополнительно. Степень защиты оболочки для исполнения «в помещении» - не ниже IP31/ІР34, для исполнения «наружного типа с теплоизоляцией» - до IP54 (по проекту). В условиях повышенной конденсации и загрязнённости (например, насосные, химические производства, прибрежные зоны) предусматриваются мероприятия по классификации и защите изоляции, внедрению противоконденсационного обогрева и контролю микроклимата.

Сейсмостойкость, вибропрочность, огнестойкость кабельных вводов и категории по загрязнённости/конденсации выбираются по данным исходной ячейки К-37 и требованиям проекта. Для шкафов наружной установки дополнительно оговариваются: состав теплоизоляции, исполнение кровли/козырьков, кабельные вводы с гермовводами, УФ-стойкие покрытия, коррозионная защита металлоконструкций и крепежа (горячее цинкование, полимерные покрытия).

Компоновка и конструктивные решения

Базовая компоновка нового выкатного элемента для К-37 сохраняет логику исходной ячейки: тележка (рама) с выключателем, первичные втычные контакты, механизм выкатки/закатки по направляющим, комплект механических и электрических блокировок, шторный механизм, ответная часть вторичного разъёма и органы управления на фасадной панели. Конструктив применяет:

• современный вакуумный (или элегазовый - по проекту) выключатель с пружинным или электромагнитным приводом, класс ресурса E2/M2 согласно действующим нормам;
• адаптеры силовых контактов, обеспечивающие геометрическую совместимость с шинными и кабельными ответными частями ячейки К-37 без переделки ошиновки;
• универсальный вторичный разъём (или комплект переходных планок) для подключения существующих цепей управления, сигнализации и РЗА;
• механизм заземлителя присоединения (если предусмотрен конструкцией ячейки) с приводом, блокировками и индикацией положения;
• шторные устройства, автоматически закрывающие втычные контакты при выкатывании тележки, и механическая блокировка дверей;
• комплект табличек, пиктограмм, смотровых окошек и устройств межсекционной/межотсечной блокировки (по проекту).

Для типовых модификаций К-37 доступны три уровня модернизации (по трудоёмкости и срокам внедрения):

1. Комплект адаптации к существующему ВЭ - замена выключателя и адаптация блокировок/вторичных цепей на штатной тележке. Минимальная стоимость, но выше трудоёмкость и длительность работ, требуется точная настройка.
2. Полная замена выкатного элемента - поставка нового ВЭ в сборе, полностью совместимого по посадочным местам, габаритам и логике блокировок. Наиболее быстрый ввод в эксплуатацию; исходный ВЭ с масляным выключателем может быть оставлен как резервный.
3. Модульный «plug-in» блок (заводской ретрофит-модуль) - единый модуль готовности со встроенными шторками, интерфейсной рамой, унифицированной системой контактирования и блокировок. Максимальная унификация и улучшенные диэлектрические зазоры, самая быстрая установка; более высокая стоимость.

По результатам обследования РУ и анализу исходной документации подбирается оптимальный вариант. При необходимости выполняется доработка фасадного листа, установка новых ответных частей вторичного разъёма, замена/перенос конечных выключателей, концевых датчиков и внутренних панелей. Проект учитывает расположение ТТ/ТН, габариты кабельных окон, зоны обслуживания и доступность приводов.

Безопасность

Концепция ретрофита сохраняет или повышает уровень эксплуатационной безопасности по сравнению с исходной конфигурацией К-37. Реализуются механические и электрические блокировки предотвращения ошибочных операций (запрет перемещения ВЭ при включённом выключателе, запрет включения при открытых шторках, межзамки «выключатель - заземлитель», блокировка двери отсека при включённом присоединении). Предусмотрены фиксированные положения «ремонт/испытание/рабочее», индикаторы положения главных аппаратов, возможность опломбирования и установки навесных замков. По заданию проекта могут применяться системы дуговой защиты (оптические датчики/токовые критерии), а также устройства контроля микроклимата и регистрации событий.

Для шкафов с повышенными требованиями к персональной безопасности возможно проектирование решений, соответствующих современным принципам внутренней дуговой стойкости (IAC) и категорий LSC по непрерывности обслуживания. В существующих ячейках степень соответствия определяется конструкцией оболочки, отводом газов, наличием предохранительных клапанов и дверей повышенной прочности. При ретрофите допускается установка дополнительных отводящих каналов и усиленных элементов корпуса (по результатам расчётов и испытаний).

Варианты изготовления и опции

• Выключатели: вакуумные серий промышленных производителей (номиналы 6/10 кВ; токи 630-1600 А, по согласованию - до 2000/2500 А; отключающая способность 20-31,5 кА); альтернативно - элегазовые выключатели заданного типоряда.
• Приводы: пружинно-моторные (с аварийным ручным взводом) или электромагнитные; ручной оперативный привод заземлителя; наличие дистанционного/локального управления.
• Вторичные цепи: вторичный разъём совместимый с исходной схемой; адаптеры под существующие жгуты; модернизация схем АПВ/АВР, телесигнализации и местной индикации.
• РЗА и сервис: терминалы защит и автоматики (отсечки, МТЗ, ЗЗ, направленные ступени, УРОВ), дуговая защита, регистраторы, интеграция по IEC 61850/Modbus (по проекту).
• Материалы и исполнение: оцинкованные или нержавеющие элементы, порошковые покрытия, антиконденсационные обогреватели, датчики температуры/влажности.
• Документация: 3D-модели, КД, спецификации, инструкции по монтажу/настройке/эксплуатации, протоколы проверок, программы-методики испытаний.

Сравнение типовых подходов ретрофита

Соответствие стандартам

Ретрофит-решение проектируется с соблюдением актуальных требований к высоковольтной коммутационной аппаратуре и комплектным устройствам. В составе проекта указываются целевые нормы и границы ответственности (аппарат/ВЭ/ячейка). При подборе выключателя и аксессуаров учитываются положения следующих документов (перечень уточняется под конкретный объект):

• IEC 62271-1 - общие требования к высоковольтным аппаратам и комплектным устройствам переменного тока;
• IEC 62271-100 - выключатели переменного тока (классы ресурса, коммутационная способность, испытания);
• IEC 62271-102 - разъединители и заземлители (требования к механике и блокировкам);
• IEC 62271-200 - комплектные устройства в металлической оболочке 1-52 кВ (классификация LSC/IAC для новых/модернизированных шкафов);
• IEC TS 62271-304 - классификация условий эксплуатации внутри помещений при конденсации/загрязнении;
• ГОСТ 15150 - климатические исполнения и категории размещения оборудования.

Привлечение партнёров и подрядных организаций

Мы открыты к кооперации с производителями электрооборудования, машиностроительными предприятиями и инжиниринговыми компаниями для серийного изготовления выкатных элементов под К-37. Возможны следующие форматы взаимодействия: поставка полного комплекта ВЭ под шильд заказчика, поставка «полуфабрикатов» (рам, адаптеров, фасадных листов, шторных механизмов), передача комплекта КД с авторским сопровождением при запуске производства, а также «turn-key» - проектирование, изготовление, ПНР и ввод в эксплуатацию на объекте. Для инвесторов и интеграторов интересен выход на рынок обслуживания установленных парков КРУ К-37 и родственных серий (К-В, К-VI, К-IX и др.) с минимальными затратами на НИОКР за счёт готовых типовых решений, библиотек 3D-моделей и наработанных технологических карт.

Предлагаемая документация

В типовой пакет включены: комплект рабочих чертежей (DWG/DXF), спецификации, эксплуатационная документация, 3D-модели (STEP/Parasolid), макеты фасадных панелей, сборочные схемы и карты входного контроля, инструкции по транспортировке/хранению/монтажу/наладке, протоколы типовых и приёмо-сдаточных испытаний. Документация адаптируется под требования тендеров и технологические возможности вашего производства (толщины металла, доступные покрытия, номенклатура крепежа и т. п.). По согласованию предоставляются исходники под AutoCAD/SolidWorks/Compass-3D для быстрой интеграции в PLM.

Предлагаем Вам документацию для замены выкатного элемента КРУ К-37 (ретрофит):

- Предварительную техническую документацию для участия в тендерах по замене выкатного элемента КРУ К-37. Мы подготовим для Вас необходимую информацию для оценки возможности изготовления изделий в соответствии с требованиями тендерной документации, опросных листов.
- Рабочие чертежи, 3-D модели, и другую необходимую документацию для изготовления выкатного элемента КРУ К-37 на Вашем предприятии. Если Вы не планируете самостоятельное изготовление узлов и деталей изделия - поможем разместить их изготовление на сторонних предприятиях. На Вашем предприятии будет производиться общая сборка изделия, монтаж.
- Вся документация - при необходимости, корректируется в соответствии с требованиями проекта, а также в соответствии с технологическими возможностями Вашего предприятия.
- Если на подстанции установлено оборудование другого производителя - мы подготовим для Вас документацию на изготовление аналогичного оборудования в дополнение к установленному

Преимущества работы с нами:

- Нет необходимости содержать высококвалифицированных ИТР - Вы получаете комплект документации на изготавливаемое изделие, работать с которым сможет инженер средней квалификации.
- Нет необходимости в изготовлении опытных образцов продукции - наш опыт работы позволяет успешно запускать на изготовление серийные партии изделия.
- Работая по нашей документации - Ваши специалисты получат консультацию по всем нюансам замены выкатного элемента КРУ К-37.

За дополнительной информацией по по замене выкатного элемента КРУ К-37 (ретрофит) обращайтесь: inbox@proekt-energo.com

PDF - Скачать техническую информацию по замене выкатного элемента К-37