Ретрофит - это модернизация или частичное переоборудование комплектных распределительных устройств (КРУ) и камер сборных одностороннего обслуживания (КСО) с заменой старого, выработавшего свой ресурс оборудования - на современное, при сохранении существующих шин, фундаментов и кабельных вводов.
Прежде всего, модернизация заключается в замене наиболее изношенного и одновременно самого ответственного элемента таких устройств - масляного выключателя. В качестве новых коммутационных аппаратов используются вакуумные или элегазовые выключатели с пружинным или электромагнитным приводом; в отличие от масляных они не требуют постоянного обслуживания, обладают большим коммутационным и механическим ресурсом (классы E2/M2) и минимальными эксплуатационными рисками. Возможно также и более полная (комплексная) модернизация КРУ: блочная замена отсека, предусматривающая замену выкатного элемента, шторного механизма, привода заземлителя, двери, релейного шкафа, а при необходимости - токовых трансформаторов и клеммных блоков вторичных цепей.
Надежность КРУ или КСО напрямую зависит от надежности коммутационного оборудования. Такая модернизация является простым и малозатратным решением проблемы износа выключателей старых распределительных устройств и повышает эксплуатационную безопасность (в т.ч. по внутренней дуге при модернизации до уровня IEC 62271-200).
Ретрофит существующего электрооборудования экономически более выгоден, чем покупка нового, проведение проектных и строительно-монтажных работ для его установки и возмещение ущерба от недоотпуска электроэнергии во время замены; при этом сохраняются существующие кабельные трассы. А периодические ремонты и профилактики выработавших свой ресурс выключателей не гарантируют надежность снабжения потребителей. При этом другие элементы ячейки не всегда требуют обновления.
Типовые варианты замены оборудования:
Замена старого, отработавшего свой ресурс выключателя на выкатном элементе КРУ или в КСО на новый посредством комплекта адаптации с обновлением или заменой системы блокировок, а также адаптацией разъема вторичных цепей выключателя; дополнительно выполняются юстировка втычных контактов, проверка ходов и уставок. Вариант наиболее экономичный, но длительный по времени и емкий по трудозатратам.
Замена всего выкатного элемента с выключателем на новый. В этом случае новый выкатной элемент полностью по габаритным и присоединительным размерам соответствует заменяемому, а блокировки сохраняют совместимость; пусконаладка сводится к проверкам. Вариант значительно быстрее по времени и практически не требует трудозатрат; плюсом является возможность использовать старый выкатной элемент с масляным (маломасляным) выключателем в качестве резерва.
Замена на модуль заводского изготовления, так называемый "OneFit" - модуль заводской готовности с выключателем, с уже реализованными механическими и электрическими блокировками, защитными шторками, системой адаптации стандартных втычных силовых контактов к существующим ответным частям. Преимущества:
- улучшенные диэлектрические свойства (повышенные уровни выдерживаемых напряжений);
- типовые испытания согласно IEC 62271-1 и IEC 62271-100;
- повышенная надежность механизмов модуля и сокращение рисков внутренней дуги.

Технические данные (типовой диапазон)

Примечание: конкретные значения параметров и габаритов уточняются при обследовании ячейки, замерах и выборе модели выключателя. При работе на высоте >1000 м применяются корректирующие коэффициенты уровней изоляции и токов.

Назначение и область применения

Выкатной элемент (ВЭ) КРУ K-3 (K-III) нового исполнения предназначен для замены штатного выкатного элемента с масляным или маломасляным выключателем и обеспечивает современный уровень коммутационной способности и безопасности в распределительных устройствах среднего напряжения 6(10) кВ, частотой 50 Гц. Область применения - распределительные подстанции промышленных предприятий, городских и сельских электрических сетей, генерирующих объектов малой и средней мощности, горнодобывающих и нефтегазовых объектов, объектов ЖКХ, транспорта и инфраструктуры. Ретрофит эффективен при:

• истечении ресурса старых выключателей и невозможности обеспечить их ремонтопригодность/запасные части;
• повышенных требованиях к надежности и селективности релейной защиты и автоматики (РЗА);
• повышении категории надежности электроснабжения потребителей;
• приведении оборудования к современным требованиям внутренних дуговых испытаний и показателям по IP-защите;
• внедрении дистанционного управления и мониторинга состояния коммутационных аппаратов.

Замена выкатного элемента позволяет сохранить существующие шины, секции коммутационных аппаратов, кабельные вводы и фундаментные рамы, не затрагивая строительные конструкции ЗРУ. При этом обеспечивается совместимость с существующей системой межблочных блокировок КРУ K-3 (K-III) и штатным заземлителем, а также сохраняются положения "ремонтное/испытательное/рабочее" выкатного элемента.

Условия эксплуатации

ВЭ для К-3 (K-III) проектируется с учетом стандартных условий эксплуатации для распределительных устройств 6(10) кВ:

• Климатическое исполнение: У, УХЛ (по запросу - ХЛ) с категориями размещения по ГОСТ 15150; диапазон температур эксплуатации, как правило, от -25…-40 °C до +40…+55 °C в зависимости от выбранной комплектации и материалов изоляции.
• Высота над уровнем моря: до 1000 м без коррекции; при большей высоте применяются коэффициенты пересчета уровней изоляции и токов (предусматривается на уровне проекта).
• Относительная влажность: до 95 % при 25 °C без конденсации; при наличии конденсации предусмотрены антиконденсационные обогреватели и влагозащитные мероприятия.
• Степень загрязнения окружающей среды: 2-3; для пылевых/агрессивных сред применяются уплотнения, покраски высокой стойкости, антикоррозионные покрытия и повышенные IP-степени защиты.
• Сейсмичность: до 8 баллов по MSK-64 (по спецзаказу - до 9 баллов) при расчете устойчивости направляющих и фиксаторов ВЭ.
• Категории перенапряжений: совместимость с ОПН и требованиями к импульсной выдерживаемой прочности между полюсами и на землю.

ВЭ допускает эксплуатацию в помещениях с естественной или принудительной вентиляцией. Применяются нагреватели для предотвращения конденсации, а также датчики контроля температуры и влажности (по требованию заказчика) с выводом сигналов в АСУ ТП.

Компоновка и конструктивные решения

Новый выкатной элемент проектируется как функциональный модуль "plug-in" с максимальной степенью совместимости с направляющими и стопорами К-3 (K-III). Основные узлы:

• Коммутационный аппарат - вакуумный (или SF₆ по проекту) выключатель ведущих производителей. Варьируются номинальный ток (630…1600 А, по запросу до 2000 А) и ток отключения КЗ (20…31,5 кА), классы E2/M2, ресурс до 30 тыс. мех. циклов.
• Каркас ВЭ - сварной, с повышенной жесткостью и собственными направляющими; предусматривает точную юстировку по высоте и глубине, ограничители хода, упоры и домкраты для выкатки.
• Система втычных контактов - адаптация под существующие ответные части К-3 (K-III). Контакты выполнены из медных сплавов с серебряным покрытием; предусмотрены регулировочные площадки и шаблоны для контроля "вылета" и прижимного усилия.
• Шторный механизм - двусторонние металлические шторки независимого действия закрывают вводы фаз при выведении ВЭ; возможна модернизация до раздельных независимых шторок "фаза-земля".
• Блокировки - механические и электрические межблочные устройства: от "вилка-ключ" до штифтовых кодировок; реализованы запреты на включение при открытых шторках/выкатке, вывод ВЭ только при отключенном выключателе и заземлителе в "Откл".
• Разъем вторичных цепей - многоштыревой штепсель (64/80/110 контактов) с кодировкой; допускает замену "разъем-в-разъем" без перепайки при переходе на современную номенклатуру контактов.
• Приводы - пружинно-моторный стандарт, возможен электромагнитный; управление местное/дистанционное, концевые выключатели положений "Испыт."/ "Рабоч."/ "Ремонт".
• Изоляция - опорные изоляторы из эпоксидных компаундов с трекингостойкостью; межфазные перегородки; экранирование потенциальных полей у фронтальной панели.
• Доп. опции - датчики положения, контроль износа контактов, измерение числа операций, вибродиагностика привода, встроенные трансформаторы тока (при необходимости).

Компоновочные решения учитывают тепловые поля: обеспечен отвод тепла от полюсов выключателя и контактных узлов, коэффициент заполнения воздухом соответствует расчетным значениям; для токов ≥1250 А предусматривается оптимизация сечения токоведущих шин на ВЭ.

Сравнение вариантов ретрофита

Безопасность

Проект ретрофита предусматривает мероприятия по повышению электрической и механической безопасности персонала: установка дополнительных экранов и межфазных перегородок, модернизация блокировок, применение индикаторов наличия напряжения (ВИД/ВИН), интеграция замков под ключ-защиту. По требованию возможна модернизация шкафа до класса внутренней дуговой стойкости (IAC) согласно IEC 62271-200, тип AFL, AFLR (фронт/бок/зад) на заданный ток и время (например, 20-31,5 кА, 1 с) - при наличии конструктивных мер шкафа (отводные каналы, усиленные дверцы и петли, направленная разгрузка давления). Уровень IP кожуха соответствует заданию (типично IP31/41 с фронта, IP2X внутри отсека при закрытых шторках).

Варианты изготовления

ВЭ для К-3 (K-III) изготавливается под требуемые токи и коммутационные способности и допускает установку вакуумных выключателей различных брендов (например, ABB VD4, Siemens 3AH, Schneider Electric Evolis/VA, Tavrida Electric, Eaton W-VACi и др.) - в зависимости от предпочтений заказчика, складской доступности и сервисной поддержки в регионе. Доступны опции:

• Номинальное напряжение: 6 или 10 кВ (наибольшее 7,2/12 кВ).
• Номинальные токи главных цепей: 630/1000/1250/1600 А (по проекту - до 2000 А).
• Токи отключения КЗ: 20/25/31,5 кА; термическая стойкость до 3 с, динамическая - до 80 кА пик (в зависимости от модели выключателя).
• Привод выключателя: пружинно-моторный (стандарт), электромагнитный (по запросу).
• Вспомогательные цепи: 110/220 В DC, 100/220 В AC; интерфейсы "сухие контакты", Modbus/IEC-104 через РЗА.
• Доп. оборудование: измерительные ТТ/ТН на ВЭ, датчики температуры, счетчик операций, датчики положения, система контроля дуги (оптоволоконные/датчики давления) и пр.

Соответствие стандартам

Проект и изготовление ведутся с учетом требований и методик испытаний следующих стандартов (не более 6 наиболее релевантных):

1. IEC 62271-200 - Комплектные распределительные устройства и аппаратура на напряжения >1 кВ и ≤52 кВ. Металлокомплектные камеры. Внутренняя дуга, классы IAC (A-F/A-FL/A-FLR).
2. IEC 62271-100 - Выключатели переменного тока среднего и высокого напряжения.
3. IEC 62271-102 - Разъединители и заземлители, требования к приводам и блокировкам.
4. IEC 62271-1 - Общие технические требования к аппаратам высокого напряжения.
5. IEC 60529 (ГОСТ 14254) - Степени защиты, код IP.
6. ГОСТ 15150 - Категории размещения и климатическое исполнение.

Предлагаем Вам документацию для замены выкатного элемента КРУ K-3 (K-III) (ретрофит):

- Предварительную техническую документацию для участия в тендерах по замене выкатного элемента КРУ K-3 (K-III). 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 K-3 (K-III) 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 K-3 (K-III).

Привлечение подрядных организаций, производителей и инвесторов

Мы открыты к сотрудничеству с производителями электрооборудования, машиностроительными площадками и инвесторами, заинтересованными в изготовлении выкатных элементов и модульных решений ретрофита для К-3 (K-III). Возможны следующие модели кооперации:

• Локализация производства - выпуск каркасов, адаптеров, шторных механизмов и комплектующих на Вашей площадке по нашей КД; поставка критичных узлов (контактные группы, разъемы, блокировки) централизованно.
• Подряд на механообработку и покраску - мы предоставляем 2D/3D-модели, технологические требования и контрольные шаблоны; Вы выполняете механообработку, сварку, покраску, испытания.
• Комплектная поставка "kit-to-assemble" - отгрузка набора деталей и узлов, сборка и ПНР - у конечного заказчика с нашим шеф-монтажом.
• Инжиниринг + производство - полный цикл: обследование ячеек К-3, 3D-сканирование, выпуск КД, изготовление, шеф-монтаж, ПНР, обучение персонала.

Предлагаемая документация (форматы)

Полный комплект КД и сопроводительных материалов предоставляется в обмене с проектной и производственной группами: чертежи формата DWG/DXF (AutoCAD), модели STEP/Parasolid, сборочные модели SolidWorks, спецификации (BOM), технологические карты, схемы вторичных соединений, таблицы соединений разъемов, инструкции по юстировке контактов и выполнению ПНР, протоколы типовых и приемо-сдаточных испытаний. По требованию - файлы для ЧПУ-обработки, 3D-PDF для предпросмотра, листы опроса и матрица совместимости с конкретными исполнениями К-3 (K-III).

За дополнительной информацией по по замене выкатного элемента КРУ K-3 (K-III) (ретрофит) обращайтесь: inbox@proekt-energo.com

PDF - Скачать техническую информацию по замене выкатного элемента K-3 (K-III)