подстанция Мневники

Новое оборудование подстанции «Мневники» не имеет аналогов в мире

Состоялся запуск в промышленную эксплуатацию нового оборудования на подстанции 220 кВ “Мневники”. АО “Объединенная энергетическая компания” в 2016-2019 годы реализовала уникальный пилотный проект по внедрению в московскую энергосистему высокотемпературного сверхпроводникового токоограничивающего устройства.

подстанция Мневники

подстанция Мневники, Сергей Собянин

В пуске инновационного оборудования принял участие мэр Сергей Собянин. По словам главы города, надежность – это ключевое требование для функционирования любой энергетической системы, тем более такой гигантской, как в Москве. Он также отметил, что инженеры постоянно находятся в поиске технологий, которые, с одной стороны, снижают вероятность аварий и отключений, а с другой стороны – обеспечивают свободный переток энергии и эффективность системы.

– В Мневниках создана уникальная технология, аналогов которой нет ни в России, ни за рубежом, – заявил градоначальник. – Это сверхпроводниковые технологии, которые повышают качество и надежность обеспечения электроэнергией.

Эта технология, которая основана на использовании сверхпроводников, была создана в одном из технопарков столицы.

подстанция Мневники

подстанция Мневники

подстанция Мневники

подстанция Мневники

подстанция Мневники

подстанция Мневники

ВТСП ТОУ снижает величину тока короткого замыкания в пять-десять раз, тем самым значительно уменьшает требования к динамической стойкости оборудования в аварийных режимах и позволяет обходиться без замены существующих выключателей.

Разработчиком устройства выступило АО «Инжэнергопроэкт». Среди производителей оборудования – российская компания «СуперОкс», подмосковный завод «Изолятор», южнокорейская Cryogenic & Vacuum Engineering и японская Taiyo Nippon Sanso.

Основой ВТСП ТОУ является сверхпроводниковая лента, которая способна сохранять свои свойства при температуре переохлажденного жидкого азота (-201°C). Данную температуру поддерживает система криогенного охлаждения, состоящая из трех охладителей. Охлаждение азота производится газообразным неоном (-205°C) через теплообменник. Система сохраняет номинальный режим даже при работе одного из трех охладителей.

При коротких замыканиях ВТСП ТОУ практически мгновенно (0,003 секунды) переходит в режим токоограничения, сопротивление резко возрастает, что приводит к значительному снижению уровня тока короткого замыкания. После ликвидации короткого замыкания устройство в течение 30 секунд возвращается в режим сверхпроводника с нулевым сопротивлением.

– Компания «СуперОкс» разработала, изготовила, поставила, установила токоограничивающие устройства сверхпроводникового типа, – уточнил председатель совета директоров компании Андрей Вавилов. – Внутри реакторов находятся сверхпроводниковые модули, которые обеспечивают штатный режим этого устройства, погружены в жидкий азот с температурой минус 200 градусов. Температура жидкого азота поддерживается криосистемой.

По словам руководителя, система работает в автоматическом режиме, в центре управления сетями у диспетчера есть вся полная информация о том, что происходит с устройством.

Мэр отметил, что эта технология в технопарке выглядела как фантастика, а сегодня уже запускается первый проект.

Глава города добавил, что москвичи привыкли к тому, что в их домах тепло, горит свет, перед Новым годом зажигаются гирлянды огоньков. За этим стоят сложнейшие инженерные системы, огромные коллективы энергетиков.

Развитие любой технологической системы имеет свои преимущества и недостатки, и электроэнергетика не является исключением из этого общего правила. Ввод новых генерирующих мощностей, интенсивное строительство сетей и подстанций позволяют удовлетворять растущие энергетические потребности населения и бизнеса Московского региона. Но в то же время обратной стороной развития энергсистемы является рост уровней токов коротких замыканий и, как следствие, повышение рисков повреждения оборудования с отключением потребителей.

По оценке экспертов, в перспективе в Московской энергосистеме в сети 220 кВ токи короткого замыкания могут достигнуть 100 кА (килоампер), тогда как в настоящее время они уже достигают уровня 60 кА.

Для своевременного отключения оборудования при коротких замыканиях в электроэнергетике традиционно используются выключатели. При этом выключатели на токи более 60 кА серийно ни в нашей стране, ни за рубежом не выпускаются и являются дорогостоящим оборудованием.

В этой связи в сложных энергосистемах применяются дополнительные методы снижения уровня токов короткого замыкания – секционирование и токоограничивающие устройства (ТОУ).

Секционирование представляет собой разделение энергосистемы на части с формированием точек физического разрыва сети. Однако, при всей эффективности этого метода, увеличение количества точек разрыва уменьшает надежность и управляемость энергосистемы, а также снижает эффективность использования существующих электросетевых активов (линий электропередачи и подстанций).

подстанция Мневники

подстанция Мневники

подстанция Мневники

подстанция Мневники

Токоограничивающие устройства включаются последовательно в цепь. При рабочем токе сопротивление ТОУ крайне мало, но в случае короткого замыкания оно возрастает по экспоненте. Тем самым ТОУ ликвидируют короткое замыкание либо позволяют выключателям срабатывать в штатном режиме.

Однако использование традиционных токоограничивающих устройств (реакторов) приводит к нерегулируемому перетоку мощности в электрической сети. Также они отрицательно влияют на электромагнитные переходные процессы в электрической сети, а в перспективном развитии сети 220 кВ московской энергосистемы их применение будет недостаточно эффективным.

Для реализации пилотного проекта была выбрана одна из типовых московских подстанций 220 кВ «Мнёвники» на западе столицы (Береговой проезд, д.4/6, стр.5).

ПС «Мнёвники» общей трансформаторной мощностью 300 МВА была введена в эксплуатацию в 2012 году и обеспечивает электроснабжение потребителей ЗАО, среди которых – тяговая подстанция «Москва-Киевская», четыре станции метро, ММДЦ “Москва-Сити” (в т.ч. башни “Око”, “Восток”, “Запад”), жилые комплексы (порядка 120 тыс. кв.м) и др.

На подстанции установлены три силовых трансформатора по 100 МВА каждый (производитель – ОАО “Электрозавод”), которые служат для распределения мощности с понижением напряжения с 220 кВ до 20 кВ.

– Одну из технологий, основанную на использовании сверхпроводников, мы сегодня вводим в эксплуатацию на подстанции «Мневники» – сказал мэр.  –  Если она оправдает себя, то в будущем подобные устройства будут установлены и на других подстанциях Москвы.

В перспективе АО «ОЭК» планирует установить еще восемь ВТСП ТОУ на подстанциях 220 кВ «Горьковская», «Мещанская», «Магистральная» и «Красносельская».

В преддверии профессионального праздника работников энергетической промышленности, который каждый год отмечается  22 декабря, Сергей Собянин поздравил работников отрасли с Днем энергетика и наградил ряд отличившихся сотрудников АО «ОЭК» благодарностями мэра Москвы.

Лидия Миловидова.

Фото и видео автора.

 

Читайте также:

Новый уровень электроснабжения Новой Москвы обеспечит подстанция «Хованская»

Подстанция «Зубовская»: современные технологии – гарантия надежности

Метка: новое оборудование