Комплектное высоковольтное и низковольтное распределительное устройство

Когда слышишь про комплектное высоковольтное и низковольтное распределительное устройство, многие сразу представляют ряды металлических шкафов на подстанции. Но это лишь картинка. На деле, главная сложность — не в сборке, а в том, как всё это ?живёт? в сети десятилетиями, особенно когда высоковольтная и низковольтная части должны работать как единый организм. Частая ошибка — считать, что если отдельные компоненты от проверенных поставщиков, то и комплекс будет надёжным. Увы, наладка и взаимное влияние секций — это отдельная история, где теория из учебников часто расходится с практикой на промплощадке.

От концепции до металла: где теряется контроль

Начнём с проектирования. Бывало, получаешь схему, где всё идеально с точки зрения электрики, но абсолютно нереально с точки зрения монтажа. Например, места для кабельных вводов рассчитаны без учёта реальных радиусов изгиба силовых кабелей. Или зазоры между высоковольтными и низковольтными отсеками в том самом комплектном распределительном устройстве не позволяют безопасно проводить ремонт на одной секции, пока соседняя под напряжением. Это не недостаток схемы — это недостаток опыта у того, кто её рисовал, не представляя себе ?тесноту? в реальном помещении подстанции.

Здесь, кстати, часто выручает подход некоторых производителей, которые сами ведут и проектирование, и производство. Взять, к примеру, ООО Хэнань Цзиньюй Электрик. На их сайте jydq.ru видно, что они работают с трансформаторами 10 кВ и 35 кВ, сухими трансформаторами. Важно не это, а то, что они, судя по всему, понимают логику комплектной поставки. Когда один ответственный за весь силовой тракт — от ввода высокого напряжения до низковольтных отходящих линий — это сразу снимает массу проблем по стыковке. Но и это не панацея.

Личный опыт: на одном из объектов заказчик сэкономил, взяв ВН часть у одного завода, а НН ячейки у другого. На бумаге характеристики стыковались. На практике — разная глубина шкафов, разные системы шин, разные стандарты на вспомогательные цепи. В итоге монтажники две недели ?колхозили? переходные шинные мосты и переделывали кабельные каналы. Надежность такой сборки, конечно, под большим вопросом. Вывод: комплектное распределительное устройство должно быть именно комплектным от одного производителя, иначе это просто набор аппаратуры в одном помещении.

?Сухие? трансформаторы в КРУ: нюансы, о которых молчат каталоги

В последнее время много говорят про применение сухих трансформаторов внутри КРУН. Особенно это актуально для объектов внутри зданий, где нет возможности устроить масляное хозяйство. Компания ООО Хэнань Цзиньюй Электрик, как производитель сухих трансформаторов, наверняка знает эту тему изнутри. Но со стороны монтажника и наладчика тут есть свои подводные камни.

Главный — тепловыделение и вентиляция. Сухой трансформатор в закрытом шкафу низковольтного распределительного устройства — это печка. Если система вентиляции рассчитана по минимуму, летом при полной нагрузке он будет перегреваться. Видел случаи, когда срабатывала тепловая защита просто из-за того, что горячий воздух от трансформатора засасывался обратно в те же вентиляционные решётки. Пришлось городить дополнительные перегородки и вытяжные каналы прямо на объекте, что, согласитесь, не добавляет эстетики готовому высоковольтному и низковольтному распределительному устройству.

Второй момент — это акустика. Некоторые типы сухих трансформаторов, особенно большой мощности, могут довольно ощутимо гудеть. В каталоге уровень шума указан, но в реальном шкафу, благодаря резонансу, этот гул может усиливаться. Для электрощитовой это может быть терпимо, а вот если устройство стоит рядом с офисными помещениями — проблема. Приходится добавлять шумопоглощающие панели уже постфактум.

Сборные шины и коммутация: поле для ошибок

Сердце любого распределительного устройства — система сборных шин. Казалось бы, всё просто: медные или алюминиевые шины, изоляторы, соединения. Но именно здесь часто кроются скрытые дефекты, которые проявляются через год-два эксплуатации.

Одна из частых проблем — это момент затяжки болтовых соединений на шинах. Недотянул — будет греться, перетянул — сорвёшь резьбу или деформируешь шину. На крупных заводах это делают динамометрическим ключом по карте. На многих же объектах монтаж идёт ?на глазок?, особенно если бригада торопится. Результат — через полгода на тепловизоре такое соединение светится жёлтым цветом. А ведь это и в высоковольтной, и в низковольтной части одинаково критично.

Ещё один момент — это компоновка шин в общем пространстве шкафа. Иногда, чтобы сэкономить место, проектировщики размещают шины НН слишком близко к элементам ВН. В нормальном режиме — всё работает. Но при КЗ в низковольтной сети возможно сильное динамическое воздействие, и эти шины может ?повести?. Была история, когда после короткого замыкания деформированная шина НН чуть не замкнула на корпус высоковольтного отсека. Хорошо, что сработала основная защита. После этого всегда требую смотреть не только на электрические, но и на механические расчёты компоновки.

Вторичные цепи и АСУ: где тонко, там и рвётся

Современное комплектное высоковольтное и низковольтное распределительное устройство — это уже не просто аппараты, а узел с развитой системой релейной защиты, автоматики и учёта. И самая ?нежная? часть — это как раз вторичные цепи, проводка управления, датчики.

Проблема номер один — наводки. Если силовые кабели и цепи управления проложены в одном лотке без разделения, то при коммутациях мощных нагрузок в низковольтной части могут возникать ложные срабатывания микропроцессорных защит в высоковольтном отсеке. Борются с этим раздельной прокладкой, экранированием, но часто об этом вспоминают уже на этапе пусконаладки, когда всё смонтировано.

Вторая головная боль — это питание собственных нужд (СН). Казалось бы, мелочь. Но от того, насколько надёжен этот источник (часто это отдельный низковольтный ввод или трансформатор собственных нужд), зависит работа всей вторички. Видел, как из-за скачка в сети СН ?полетела? программа в контроллере, управляющем секционным выключателем. Устройство встало ?в стопор?. Пришлось перезагружать, теряя время. Теперь всегда обращаю внимание на стабилизаторы и источники бесперебойного питания для цепей АСУ в составе КРУ.

После сдачи объекта: что происходит на самом деле

Самый честный тест для комплектного распределительного устройства начинается после подписания акта ввода в эксплуатацию. Именно в первые год-два проявляются все ?детские болезни?.

Например, температурный режим. Зимой на неотапливаемой подстанции внутри шкафа может выпадать конденсат. Летом, наоборот, перегрев. Если при проектировании не были предусмотрены обогреватели и корректная вентиляция (не просто вентилятор, а продуманный воздухообмен), оборудование начинает медленно деградировать: окисляются контакты, появляется пыль, смешанная с влагой.

Другая практическая деталь — удобство обслуживания. Идеально собранное на заводе устройство может оказаться кошмаром для местного электрика. Нельзя быстро добраться до ключевых узлов проверки, нет удобных точек для подключения переносного заземления, схемы на дверцах написаны мелким шрифтом. В итоге профилактику проводят спустя рукава или не проводят вовсе. А это прямой путь к аварии. Поэтому сейчас при приёмке всегда смотрю на устройство глазами будущего обслуживающего персонала, а не только с точки ГОСТов и ТУ.

В этом контексте, кстати, подход, когда один производитель, как ООО Хэнань Цзиньюй Электрик, отвечает за комплекс, включая силовые трансформаторы, может быть выигрышным. Потому что у них есть заинтересованность в том, чтобы их трансформаторы 10/35 кВ и сухие трансформаторы хорошо стыковались и долго работали именно в составе их же распределительных устройств. Это даёт единую точку ответственности и, что важно, единую базу документации и рекомендаций по обслуживанию. Но, повторюсь, это не отменяет необходимости глубокой и вдумчивой работы на этапах проектирования и монтажа. Всё-таки, надёжность — это не продукт, а процесс, который не заканчивается с отгрузкой оборудования со склада.