КРП K-13 (K-XIII) - заміна викатного елемента (ретрофіт)

Ретрофіт КРП K-13 (K-XIII) - це комплекс заходів з оновлення комутаційної частини комірок середньої напруги (6–10 кВ) із заміною відслужившими вузлів на сучасні, при збереженні будівель, шинних мостів, кабельних вводів і більшості металоконструкцій. Такий підхід дозволяє швидко підвищити надійність і безпеку без дорогої повної заміни розподільного пристрою і тривалих простоїв технологічного обладнання.

Призначення та сфера застосування

Основна мета ретрофіту K-13 - заміна масляного вимикача на сучасний вакуумний або SF₆-вимикач (елегазовий) з пружинним або електромагнітним приводом. Оновлений висувний елемент забезпечує штатну роботу в складі існуючого КРП/КСО і повністю інтегрується в ланцюжки блокувань, оперативні схеми і системи РЗА. Рішення підходить для:

промислових підстанцій (ГПП, РП, ПП) у хімічній, нафтогазовій, гірничо-металургійній, целюлозно-паперовій галузях;
об'єктів енергетики та ЖКГ: ТЕЦ, котельні, ПС 35/6–10 кВ, районні підстанції, ЦТП/ІТП;
інфраструктури транспорту та логістики: тягові підстанції, компресорні станції, портові комплекси;
генерації на базі ВДЕ (вітро- та МГЕС) і резервних ДГУ/ГПУ, де потрібні високий ресурс комутацій і швидкодія;
об'єктів з підвищеними вимогами до безперервності електропостачання та зниження операційних ризиків.

Ретрофіт однаково ефективний як для одиничної заміни викатного елемента, так і в складі програми поетапної модернізації всього розподільного пункту. У більшості випадків можливе збереження приєднання, вторинних клемників, кабельних вводів і шинних мостів - модернізується насамперед комутаційний модуль.

Умови експлуатації

Оновлені висувні елементи для КРП K-13 розраховані на роботу в стандартних умовах за промисловими нормами для розподільних пристроїв середньої напруги:

Номінальна напруга: 6 або 10(12) кВ; частота 50 Гц;
Кліматичне виконання: У/УХЛ за ГОСТ, категорія розміщення 3 (внутрішні установки) при температурі навколишнього повітря від -25…-5 °C до +40 °C (залежно від виконання);
Висота над рівнем моря: до 1000 м без понижуючих коефіцієнтів; вище - за домовленістю із застосуванням коригувальних коефіцієнтів діелектричної міцності;
Відносна вологість: до 95 % при +25 °C без конденсації (короткочасно);
Стійкість до забруднень: застосування герметичних дугогасильних камер «sealed-for-life» забезпечує роботу в запиленому середовищі; для особливо важких умов передбачені фільтри, ущільнення і підігрівачі;
Сейсмостійкість: виконання з підтвердженими розрахунками/випробуваннями на зони до 8 балів (за окремим запитом);
Категорії перенапруг: допускається спільна експлуатація з ОПН/РВ для обмеження комутаційних перенапруг;
Середовище: невибухонебезпечне, що не містить струмопровідного пилу та агресивних газів у концентраціях, що руйнують метали та ізоляцію (для спеціальних зон - індивідуальні виконання).

Для експлуатації в холодному/тропічному кліматі використовуються додаткові опції: антиконденсатні обігрівачі, вологозахист, антикорозійні покриття, вібростійке кріплення. За погодженням поставляється виконання з урахуванням вимог підприємств-надрокористувачів, транспорту та атомної галузі (приймання ОТК/3-рівня, спецпокриття, маркування тощо).

Компонування та конструктивні рішення

Варіанти ретрофіту K-13 підбираються після обстеження: аналіз габаритів відсіку, розташування збірних шин, рейкових шляхів, шторного механізму, кінематики приводу заземлювача та вторинних з'єднань. Ми пропонуємо три перевірені концепції, що відрізняються обсягом втручання, термінами і вартістю:

Адаптаційний комплект на існуючий висувний елемент. Зберігається візок і силові роз'єми, встановлюється новий вимикач (вакуумний/SF₆) з перехідними плитами і тяговими важелями, адаптується привід, оновлюються кулачкові блокування/кінцевики, виконується заміна/переналаштування вторинного роз'єму. Плюси: мінімальні зміни в шафі. Мінуси: підвищені трудовитрати, необхідність точного юстування кінематики.
Повна заміна викатного елемента. Поставляється новий висувний модуль в зборі з вимикачем, траверсами силових контактів, узгодженою механікою штор і приводом заземлювача. Гарантується сумісність за посадковими розмірами і логікою міжзамків. Плюси: швидкий монтаж, прогнозований результат. Колишній елемент може служити резервом або донором запчастин.
Модуль заводської готовності «plug-in» (клас One-Fit/Retrofill). Інтегрований каркас з новим вимикачем, внутрішнім силовим інтерфейсом і «жорстко-шинною» (hard-bus) підсистемою, узгодженою з існуючими вводами. Включає захисні шторки, системи блокувань і тестове/ремонтне положення. Проведені типові перевірки діелектричних відстаней, нагріву і динаміки відключення. Плюси: найвища повторюваність і швидкість введення.

Варіант	Обсяг робіт в комірці	Терміни впровадження	Особливості	Рекомендуємо для
Адаптаційний комплект	Мінімальні зміни, юстування кінематики	Середні	Найменша вартість, вимогливість до налаштування	Одиничні заміни, обмежений бюджет
Новий висувний елемент	Заміна візка, узгодження блокувань	Короткі	Баланс ціни/термінів, висока передбачуваність	Серійні заміни в рамках цеху/ПС
Модуль «plug-in» (Retrofill)	Мінімальні роботи на майданчику	Мінімальні	Типові випробування, поліпшені кліренси	Критичні по простому виробничі вузли

Конструктивно новий висувний елемент включає: каркас візка з фіксатором положень («висунуто», «випробування», «включено»), систему напрямних і щіткових контактів, важільний механізм штор, привід заземлювача, модуль вторинних роз'ємів, блок локальних індикацій і кінцевиків, монтажні плити для РЗА/АПВ/АПВ-1, опції по синхронізації фаз і сигналізації зносу. Дугогасильна система - герметична, обслуговування обмежене періодичними перевірками механіки та електричних з'єднань. На вимогу допускається установка енергоакумулятора з дистанційним зведенням, мотор-приводу, датчиків зносу контактів і лічильника операцій.

При ретрофіті ми прагнемо поліпшити діелектричні відстані і повітряні кліренси в зоні силових роз'ємів і струмопровідних частин, застосовуючи екрануючі накладки, поліпшену шинну арматуру, термостійкі ізолятори і сучасні матеріали. Це знижує ймовірність внутрішніх перекриттів при забрудненні і вологості, а також зменшує нагрів вузлів на тривалому струмі.

Безпека

Безпека персоналу та обладнання - ключовий критерій проекту. У складі ретрофіту впроваджуються:

Міжзамки і блокування механічні/електричні, що виключають неправильні операції (викатка при включеному вимикачі, включення при заземлювачі і т.д.);
Захисні шторки з самозакриттям на силових контактах;
Датчики положення і кінцеві вимикачі, що дублюють індикацію «ВКЛ/ВИКЛ», «випробування/включено», «заземлення»;
Локальні піктограми та попереджувальні таблички за ЕСКД/ISO;
Перевірка ланцюгів вторинної комутації через тестовий роз'єм без подачі високої напруги;
Сумісність з пристроями РЗА (ANSI 50/51, 50N/51N, 27/59, 81, 94, 25, 46 та ін.) і програмами АПВ/АВР;
Опційні пакети підвищення стійкості до внутрішньої дуги (організація спрямованого скидання тиску, посилення дверей і панелей для старих корпусів).

В рамках пусконалагоджувальних робіт проводяться високовольтні випробування ізоляції, перевірка опору контактів, тепловізійний контроль, налаштування уставок захисту, функціональні перевірки міжзамків і дистанційних команд.

Варіанти виготовлення та поставки

Ми випускаємо ретрофіт-комплекти та висувні елементи K-13 у декількох виконаннях:

З базовим вакуумним вимикачем (номінальний струм 630–3150 А; відключаюча здатність 20–31,5 кА; електромеханічний ресурс до 30–50 тис. циклів);
З елегазовим вимикачем у складі інтегрованого модуля (за необхідності спеціальних умов експлуатації);
З приводом: пружинний з мотор-взводом або електромагнітний; з можливістю дистанційного керування;
Схеми вторинні: з одним/двома 32/64-контактними роз'ємами, адаптованими до штатних клемників K-13;
Опції: шунтові/мінімальні розчеплювачі, датчики щільності SF₆ (для відповідних виконань), пристрої перевірки цілісності ланцюгів, замки під ключ-«Interlock», шафи РЗА оверлейні.

Поставка можлива як комплектом для самостійного монтажу на підприємстві Замовника (з авторським наглядом), так і в складі послуги «під ключ» з виїздом шеф-монтажника, ПНР і навчанням персоналу.

Відповідність стандартам

Ретрофіт-рішення для КРП K-13 розробляються і виготовляються з урахуванням актуальних вимог міжнародних і регіональних стандартів на РУ середньої напруги і апаратуру високої напруги, включаючи:

IEC 62271-1 - загальні положення для високовольтної комутаційної апаратури та апаратури управління;
IEC 62271-200 / EN IEC 62271-200 - РУ в металевій оболонці для напруг понад 1 кВ і до 52 кВ включно;
IEC 62271-100 - вимикачі змінного струму високої напруги;
IEC 62271-102 - роз'єднувачі та заземлювачі;
ГОСТ (IEC) 62271-200 - національна/регіональна адаптація вимог для СНД/ЄАЕС;
Правила пристрою електроустановок (ПУЕ) та діючі галузеві норми з безпеки праці та експлуатації електроустановок.

Залучення підрядних організацій та партнерів

Ми відкриті до співпраці з виробниками електрообладнання, заводами металоконструкцій, монтажними та ПНР-організаціями, інжиніринговими компаніями та інвесторами, зацікавленими в серійному виробництві та впровадженні ретрофіт-комплектів K-13. Можливі моделі кооперації:

Ліцензійна збірка за нашою КД на майданчику партнера з постачанням критичних вузлів (каркаси візків, траверси, шторні механізми, комплектуючі блокувань);
Контрактне виготовлення окремих вузлів і механічних деталей на потужностях підрядника з нашою прийманням;
Партнерство EPC-формату (обстеження - проект - виготовлення - ПНР - сервіс) для великих програм модернізації;
Інвестиційні проекти з організації нової ділянки/лінії для серійних ретрофітів КРП історичних серій.

Для проектних і тендерних підрозділів надаємо пакет випереджаючої інформації: 3D-моделі для вбудовування в BIM/САПР, типові специфікації, відомості матеріалів, протоколи випробувань, методики ПНР, карти ризику та плани забезпечення безпеки.

Пропонована документація

У складі поставки та/або за окремим договором надаються:

Комплект КД (робочі креслення, специфікації, схеми електричні принципові/з'єднань, кінематичні схеми, інструкції з експлуатації та ПНР);
3D-моделі форматів STEP/Parasolid, а також комплекти в AutoCAD (DWG/DXF) і SolidWorks для підготовки виробництва;
Опитувальні листи і шаблони ТЗ для тендерів, паспорти та журнали обслуговування;
Протоколи випробувань (електричні, механічні, перевірка міжзамків) і відомості відповідності;
Методика обстеження існуючих комірок K-13 з чек-листами дефектів.

Технічні дані

Номінальна напруга, кВ	6; 10 (12)
Номінальний струм головного ланцюга, А	630; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150 (залежно від обраного вимикача та умов охолодження)
Відключаюча здатність, кА (термічна/динамічна стійкість короткого замикання)	20–31,5 кА (термічна 1 с), динамічна 50–80 кА пік - за типом вимикача
Комутаційний ресурс	до 30 000–50 000 операцій (мех.), категорії E2/M2/C2 для вакуумних камер
Ступінь захисту	Висувний елемент: IP2X/3X; фронт двері комірки - по корпусу КРП
Кліматичне виконання	У/УХЛ, категорія розміщення 3 (внутрішнє), опції «північ/тропік»
Привід вимикача	Пружинний мотор-взвод/електромагнітний; дистанційне керування, АПВ/АВР
Положення висувного елемента	«Висунуто», «Випробування», «Увімкнено», фіксатори та міжзамки
Вторинні з'єднання	Стандартні 32/64-контактні роз'єми, сумісні з K-13; джгути на замовлення
Сумісність з РЗА	ANSI/МЕК-функції: 50/51, 50N/51N, 27/59, 81, 46, 94, 25 та ін.; інтерфейси дискретні/за запитом - цифрові
Сейсмостійкість	До 8 балів (за спецвиконанням)
Документація	КД, ІЕ, програми випробувань і ПНР, паспорти, 3D-моделі (STEP/Parasolid), DWG/DXF

Етапи реалізації проекту

Обстеження комірок K-13: виміри, фотофіксація, перевірка стану візків, контактів, штор, приводів, вторинних ланцюгів;
Проектування: 3D-моделювання, адаптація інтерфейсів, узгодження схем, підготовка КД та опитувальних листів;
Виготовлення каркасів, траверс, механіки штор, підбір вимикача та приводу, складання вузлів;
Передзаводські випробування: діелектричні, нагрівання, механічні цикли, перевірка міжзамків і вторинних ланцюгів;
Поставка і шеф-монтаж, інтеграція в комірки, перевірка юстирувань, ПНР за участю РЗА;
Введення в експлуатацію, навчання персоналу, передача пакету документації та протоколів.

Економічний ефект і експлуатаційні переваги

Скорочення CAPEX у порівнянні з повною заміною КРП (демонтаж/монтаж корпусів, шин і кабелів не потрібний);
Мінімум простоїв - роботи проводяться по черзі, із збереженням живлення суміжних приєднань;
Зниження OPEX - відсутність маслогосподарства, регламентів зливу/заливу, обслуговування дугогасильних контактів;
Підвищення електробезпеки (поліпшені кліренси, надійні міжзамки, точна індикація);
Прогнозованість - типові рішення і випробувані вузли зменшують ризики впровадження.

Підсумок: ретрофіт викатного елемента K-13 - це швидкий і передбачуваний спосіб продовжити термін служби розподільного пристрою, привести його до сучасних стандартів і підвищити готовність електрогосподарства без капітальних реконструкцій.

Переваги роботи з нами:

- Не потрібно утримувати численний ІТП - Ви отримуєте комплект КД на виріб, з яким може працювати інженер середньої кваліфікації.
- Немає необхідності у виготовленні дослідних зразків - наш досвід впровадження дозволяє запускати серійні партії без «пілота».
- За нашою документацією Ваші фахівці отримують консультації з усіх нюансів заміни викатного елемента КРП K-13 (K-XIII): від юстирування кінематики до перевірки міжзамків і ПНР.