Logo

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

А.А. Дробышевский, к.т.н. АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
(по материалам СИГРЭ 2016-2018 гг.)

АО «НТЦ ФСК ЕЭС» является базовой организацией Национального исследовательского комитета (ИК) РНК СИГРЭ — А3 «Оборудование для магистральных и распределительных электрических сетей» 1. Направления деятельности комитета включают в себя вопросы теоретических и экспериментальных исследований, изучение требований к оборудованию в изменяющихся условиях, в том числе по экологии, интеллектуализацию оборудования, мониторинг и диагностики, технологии удалённого управления, обеспечения надёжности, совершенствования методов испытаний, технического обслуживания, ремонта и управления сроком службы, активами и прочие вопросы, связанные с проектированием, разработкой и применением оборудования для магистральных и распределительных сетей переменного и постоянного напряжения.

Сфера деятельности ИК А3 распространяется на следующие виды оборудования:

  • коммутационные аппараты (выключатели, выключатели нагрузки, разъединители, заземляющие устройства и пр.);
  • токоограничивающие устройства;
  • ограничители перенапряжений;
  • конденсаторы;
  • изоляторы, высоковольтные вводы,
  • измерительные трансформаторы.

В общей сложности на сессиях СИГРЭ 2016 и 2018 гг. по направлению деятельности ИК А3 было представлено 62 доклада по следующим темам:

СИГРЭ-2016

ПТ 1. Высоковольтное оборудование для новых системных условий:

  • Требования к оборудованию переменного тока, например, к разъединителям, заземлителям, измерительным трансформаторам.
  • Требования к оборудованию постоянного тока, например, к выключателям, разъединителям, заземлителям, разрядникам / варисторам.
  • Разработки в сфере испытаний и проверок.

ПТ 2. Управление сроком службы оборудования для магистральных и распределительных сетей:

  • Влияние окружающих и эксплуатационных условий.
  • Оптимизированные методы технического обслуживания.
  • Методы борьбы с перенапряжениями и перегрузками.

ПТ 3: Применение средств информационных технологий для разработки и управления высоковольтным оборудованием:

  • Усовершенствованные средства моделирования и проектирования.
  • Интеграция интеллекта в высоковольтное оборудование.
  • Перевод данных в полезную информацию и действия.

СИГРЭ-2018

ПТ 1. Требования к оборудованию для магистральных и распределительных сетей постоянного и переменного тока:

  • Требования к оборудованию постоянного тока для разветвлённых сетей высокого напряжения;
  • Меры по повышению надёжности;
  • Разработки в области испытаний и контроля.

ПТ 2. Управление сроком службы оборудования:

  • Диагностика и прогнозирование.
  • Влияние экологических и эксплуатационных условий на срок службы.
  • Опыт эксплуатации и меры противодействия перегрузкам и перенапряжениям.

ПТ 3. Новые разработки оборудования для магистральных и распределительных сетей:

  • Новые распределительные устройства, перспективное оборудование.
  • Коммутация с альтернативами элегазу, оборудование с применением новых материалов.
  • Применение «умных технологий».

Из 62 докладов, представленных на сессиях 2016 и 2018 гг., в 11 были рассмотрены вопросы, относящиеся к измерительным трансформаторам. К этому следует добавить доклады на Коллоквиуме СИГРЭ 2017 г., проведённом в Виннипеге совместно с Исследовательскими комитетами А2 «Силовые трансформаторы и реакторы», А3 «Оборудование для магистральных и распределительных электрических сетей», В4 «Системы постоянного тока и силовая электроника», D1 «Материалы и разработка новых методов испытаний и средств диагностики».

Управление жизненным циклом высоковольтного оборудования является ключевым аспектом для энергокомпаний и системных операторов, который напрямую влияет на надёжность системы и экономические показатели. Изменения, начатые в 90х гг. прошлого века в традиционной нормативной базе регулирования энергосистем, сегодня воплощаются в жизнь во многих странах, что оказало влияние на планирование, эксплуатацию и управление жизненным циклом оборудования. Энергетические компании сталкиваются с постоянным ростом непредсказуемости нагрузок, которым подвергаются оборудование и установки.

Например, рост мощности системы уже не является результатом централизованного планирования, но на него в значительной степени влияет доступ к сети коммерческих электростанций или возобновляемых источников энергии, что происходит благодаря применению стимулирующих мер на государственном уровне. Соответственно, энергетическим компаниям приходится принимать меры в условиях быстрого изменения ситуации, что повышает рискованность принимаемых ими решений.

В совместном докладе шести стран [1] приводится описание и анализ текущей практики энергетических компаний и системных операторов различных стран в сфере управления жизненным циклом высоковольтного оборудования с особым акцентом на управление перегрузками и принятие решений на завершающем этапе эксплуатации оборудования. В работе рассматриваются технические, нормативные и экономические аспекты, влияющие на управленческие решения. Авторами проводится анализ конкретных правил и мер по управлению перегрузкой оборудования в контексте изменений в энергосистеме, показаны связи между перегрузками и решениями, принимаемыми на завершающем этапе эксплуатации оборудования энергетическими компаниями и системными операторами из шести стран, расположенных на четырёх разных континентах. На основе анализа сделаны обобщающие выводы, позволяющие выявить тенденции в управлении жизненным циклом высоковольтного оборудования вне зависимости от локальных ограничений или нормативных проблем.

Один из примеров практических результатов регулярного применения процесса управления перегрузками в Бразилии, приведшего за 10 лет к огромному количеству замен оборудования, показан на рисунке 1.

Принятая в 2018 г. концепция ПАО «Россети» «Цифровая трансформация 2030» делает упор на создание и внедрение в предприятиях электросетевого комплекса полностью автоматизированной системы управления инфраструктурой и связанных с этим изменений всех бизнес-процессов, что предусматривает активное использование искусственного интеллекта для автоматизации процессов, которые будут происходить непосредственного участия человека.