Определение теплопотерь через ограждающие конструкции зданий при допуске тепловых энергоустановок

Определение теплопотерь через ограждающие конструкции зданий при допуске тепловых энергоустановок

Одна из главных Ростехнадзора — забота об экологии касательно ограничения вредного техногенного воздействия в целях обезопасить людей при плохих окружающих условиях. Одна из составляющих этой работы — контроль за надлежащим применением тепловой энергии теплопотребляющими установками зданий и сооружений. Для начала должны быть обеспечены комфортные и безопасные условия проживания и работы людей во всех вновь вводимых в эксплуатацию объектах недвижимости. Не менее важной задачей является наблюдение за энергоэффективностью теплопотребляющих установок зданий и строительных объектов.

Причины для проведения контроля и главные параметры диагностики прописаны в федеральных и региональных нормативах. Обязательный контроль теплозащитных свойств ограждающих конструкций в процессе тепловых испытаний на всех вводимых в эксплуатацию объектах установлен в «Правилах технической эксплуатации тепловых энергоустановок». Нормы по уровню теплозащиты установлены в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», а требования к микроклимату в ГОСТ 30494-96 «Параметры микроклимата в помещениях». Помимо этого, действуют региональные нормы по энергосбережению. В указанных нормах требования к теплозащите зданий и климату внутри них призваны обеспечить комфортные условия жизни и труда людей при оптимальном расходовании энергоресурсов.

Очевидно, что при отсутстсвии действенных механизмов контроля не удастся обеспечить выполнение норм по потреблению энергии и комфортным условиям жизни. Сотрудники Ростехнадзора, главным образом инспектора, обязаны вынудить собственника выполнять законы, нормы и правила по безопасности объектов, в частности энергетической. Осуществление такого контроля требует решения технических и организационных задач.

В г. Санкт-Петербурге работа по созданию и внедрению на практике системы обязательного контроля теплозащиты вводимых в эксплуатацию зданий ведется при быстрых обследованиях теплозащиты зданий и сооружений. Компания ЗАО «ТТМ» действует в этой сфере с 1993 года. Проверка строительных объектов являлась и является одним из ключевых направлений работы. В 2000 г., фирма начала проводить работы по обеспечению контроля качества теплозащиты зданий на стадии их приемки. Партнерство Ростехнадзора с ЗАО «ТТМ» привело к реализации методических документов в сочетании с практическим опытом этой фирмы.

Для обеспечения нормативно-методической базы тепловизионного анализа экспертами компании вместе со специалистами ГУ «Петербурггосэнергонадзор» была спроектирорвана «Комплексная методика контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений». Методика была одобрена Департаментом государственного энергонадзора и энергосбережения России, а также Управлением стандартизации, технического нормирования и сертификации Госстроя России.

Способ проверки основан на том, что большая часть конструктивных, технологических, эксплуатационных и строительных неполадок теплозащиты вызывают деформацию температурного поля конструкций и выявляются при помощи тепловизора. Хотя тепловизор обладает высокой чувствительностью, для точного выявления всех возможных неисправностей ограждений нужен перепад температур между внутренним и наружным воздухом не ниже 20°С. Вот почему диагностика осуществляется во время отопительного периода, когда система отопления работает в штатном режиме.

Тепловизионное обследование состоит из наружной и внутренней тепловизионной съемки здания. Наружная тепловизионная съемка фасадов позволяет определить части ограждающих конструкций, сильнее всего теряющие тепло. Съемка осуществляется исключительно при полном отсутствии дневного света. Ее результат — термограммы фасадов, на которых отмечены участки с нарушенной теплозащитой. Но в нормативах прописаны критерии дефектации, касающиесявнутренних температур зданий. Соответственно, не все виды повреждений теплозащиты заметны на тепловой картине фасадов.

При внутреннем обследовании с применением тепловизора осуществляется съемка наружных стен, окон и перекрытий в инфракрасном спектре. Анализ проводится в помещениях с наружными стенами. На полученных термограммах становятся видны дефекты стен, окон и перекрытий, приводящие к нарушениям теплозащиты, а также зоны с повышенной фильтрацией воздуха и высокими потерями тепла.

Существующие требования устанавливают ряд параметров тепловой защиты зданий. Один из них — ограничение температуры внутренних поверхностей ограждающих конструкций при расчетных условиях. На внутренней поверхности непрозрачных ограждающих конструкций не должно быть участков с температурой ниже температуры точки росы. Также определен наибольший разрешенный диапазон между теплотой внутреннего воздуха и общей температурой поверхности ограждающих конструкций. Соответствие стандартам необходимо не только для удобства, но и здоровья людей. В частнсти, на участках с повежденной теплозащитой может появиться конденсат, что способно вызвать рост токсичных грибков.

Вышеназванные тербования являются критериями дефектности конструкций. Тепловизор четко фиксирует все уязвимые места теплозащиты. Проведя расчет по методике обработки данных, профессионал может вычислить, можно ли отнести найденную температурную аномалию к нарушениям или нет. Из опта подобных проверок становится понятно, что главными причинами дефектовявляются: мостики холода в стеновых панелях; недостаточное утепление стен, перекрытий, покрытий, цокольных этажей; нарушения швов и стыков между сборными конструкциями; несоблюдение технологии при внутреннем утеплении и устройстве пароизоляции.

Еще один немаловажный индикатор тепловой защиты здания — приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций. Для отслеживания данного параметра осуществляется многостороннее тепловизионное обследование. Оно состоит из тепловизионной съемки и мониторинга теплового режима ограждающих конструкций с применением ососбого измерительного комплекса и набора контактных датчиков. Основываясь на собственном опыте, мы можем посоветовать использование многоканальных измерительных комплексов. Одно такое устройство способно измерять и время от времени регистрировать в своей памяти целый ряд важных характеристик: температуру воздуха в здании и на улице, температуру и тепловые потоки на поверхностях различных частей ограждающих конструкций. Исследование проводится в течение нескольких суток и показывает, как конструкция действует при разных погодных условий. Данные, полученные в результате измерений, обрабатываются по особой методике наряду с данными тепловизионной съемки.

Нужно указать, что такое многостороннее тепловизионное обследование — наиболее действенный способ измерения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций в реальных условиях. Данные комплексного тепловизионного обследования используются для заполнения строчки фактических показателей в энергетическом паспорте здания, после чего вычисляется класс его энергоэффективности.

Большая часть найденных дефектов не предстваляют серьезной угрозы несущей способности конструкций зданий в целом, но значительно влияют на микроклимат отдельных помещений. Низкая степень теплозащиты ограждающих конструкций и местные дефекты теплозащиты могут вызвать нарушение комфортности и повысить энергозатраты на обогрев здания. Зимой на поверхности стен зачастую конденсируется влага, температура в помещениях может опуститься ниже нормы.

Строительный комплекс России за последние годы перешел на новые федеральные и территориальные строительные нормы, везде используются новые стройматериалы, изделия и технологии. В Санкт-Петербурге в 2004 г. построено примерно 2 млн. кв. м. жилья. Очевидно, что качество строительных объектов повышается, хотя не так быстро, как хотелось бы.

Подводя итоги, следует выделить как позитивные, так и негативные моменты. К плюсам относится тот факт, что комплексное тепловизионное обследование показало себя как действеный и надежный метод выявления теплопотерь через ограждающие конструкции зданий. Обязательный контроль дает возможность обеспечить безопасные условия жизни и деятельности при нормируемом потреблении тепловой энергии. Однако нужно скзать что, что такая налаженная система тепловизионного контроля зданий, как в г. Санкт-Петербурге, на данный момент присутствует далеко не во всех регионах. Мы наблюдаем роль органов Ростехнадзора в обеспечении повсеместного контроля требований действующих нормативов, тем более что это касается как безопасности и здоровья людей, так и энергетической безопасности страны в общем.

Пять технологий увеличения эффективности систем передачи и распределения электроэнергии

Пять технологий увеличения эффективности систем передачи и распределения электроэнергии

Если рассмотреть меры, имеющие наибольший потенциал в повышении эффективности, то на первое место закономерно выходит передача электроэнергии. Есть большое количество технологий, которые уже сейчас используются для повышения эффективности передачи электроэнергии, и еще больше технологий в этой области пока еще не дошли до того уровня реализации, чтобы быть их имело смысл использовать коммерчески.

Ниже будут рассмотрены некоторые из таких технологий

1. HVDC — HVAC

линия HVDC

Большая часть линий передачи электроэнергии является высоковольтными линиями переменного тока (HVAC).

Однако линии постоянного тока имеют, по сравнению с линиями переменного тока, некоторые преимущества:

— снижение потерь на 25%;

— повышенная в 2-5 раз пропускная способность при сохранении напряжения;

— предоставление возможности точного управления потоком энергии;

Ранее достаточно высокие затраты на строительство терминальных станций линий HVDC отводили этой технологии место для применения только в магистральных приложениях. В частности, построенные еще при Советском Союзе линии постоянного тока 800 кВ.

С появлением инновационной технологии HVDC, созданной фирмой ABB и получившей название HVDC Light, положительные стороны передачи постоянного тока высокого напряжения стало можно применять и на меньших расстояниях.

2. Устройства FACTS (Гибкие системы передачи переменного тока)

Устройства FACTS

Гибкие системы фирмы ABB для передачи переменного тока (FACTS), установленные в Канаде

Семейство устройств силовой электроники, известные, как гибкие системы передачи переменного тока, или FACTS, предоставляют ряд преимуществ, увеличивая эффективность передачи энергии. Возможно, самым очевидным таким преимуществом является их возможность повышать нагрузку линий переменного тока на 20-40%. Устройства FACTS делают напряжение стабильнее, тем самым, преодолевая некоторые ограничения безопасности, мешающие операторам увеличивать нагрузку линии.

Вдобавок к совей эффективности эти устройства также значительно увеличивают надежность.

3. Подстанции на базе КРУЭ

Большая часть подстанций занимают крупные площади ради соответствия конкретным проектным требованиям. Но всегда, когда поток энергии проходит через подстанцию для понижения напряжения, теряется много энергии, так как энергия проходит через трансформаторы, распределительную и прочую технику. Эффективность выходящих из подстанции линий низкого напряжения тоже гораздо меньше, чем у высоковольтных линий.

Если электроэнергию можно было бы передавать с более высоким напряжением на подстанции, приближенные к местам ее потребления, то эффективность бы серьезно повысилась.

Подстанции с оборудованием на элегазе, по сути, помещают в герметичный металлический кожух все оборудование, которое можно наблюдать внутри обыкновенной подстанции, находящейся вне помещения. Воздух внутри этого кожуха заменяется особыминертным газом, позволяющим размещать компоненты оборудования на более близком расстоянии друг от друга, не рискуя вызвать искрение.

В результате сейчас стало возможным размещать подстанцию в подвале строения или в другом замкнутом пространстве, что позволяет полностью воспользоваться эффективностью передачи электроэнергии высокого напряжения.

4. Сверхпроводники / кабели HTS

Сверхпроводящие материалы при температуре, приближенной к температуре жидкого азота, могут проводить электричество с сопротивлением, близким к нулю.

На сегодняшний день разрабатываются так называемые высокотемпературные сверхпроводящие кабели (HTS), которые, хотя и нуждаются в определенном охлаждении, могут передавать в 3-5 раз больше мощности, чем стандартные кабели.

Потери энергии в кабелях HTS намного меньше, чем в обычных линиях электропередачи, даже с учетом затрат на охлаждение. Основные поставщики сверхпроводников утверждают, что потери в кабелях HTS занимают всего полпроцента от передаваемой электроэнергии, в то время как у обычных кабелей этот показатель равен 5-8%.

Сверхпроводящие материалы могут также служить альтернативой меди в трансформаторных обмотках, что поможет снизить на 70% потери по сравнению с существующими устройствами.

5. Системы регионального мониторинга

Большая часть систем передачи электроэнергии вполне могла бы функционировать с более высокой нагрузкой, если бы это не было сопряжено с определенными рисками. Но если оператором предоставить возможность точнее наблюдать состояние сети, и делать это в реальном времени, то этих рисков можно было бы избежать.

Один из примеров этого относится к довольно простому факту. При нагреве линии электропередачи составляющий ее металл мягчеет, в результате чего линия провисает. Это может вызвать короткое замыкание, если провода линии войдут в контакт с деревьями или другими заземленными объектами.

Системы регионального мониторинга (WAMS) обладают широкими возможностями, такими, как, например, мониторинг температуры проводников линии. С использованием этой функциональности, операторам сетей передачи электроэнергии будет легче правильно изменять нагрузку линий электропередачи, благодаря четкому пониманию того, как близко данная линия подходит к своим температурным лимитам.

Новые подходы хранения и выработки электроэнергии под водой

Новые подходы хранения и выработки электроэнергии под водой

Предприятия ищут способы эксплуатации подводного давления для выработки и хранения энергии

Производство электроэнергии на ГЭС базируется на использовании существенного перепада высот, как природной (водопады), так и созданной человеком (плотины). Разница в высоте образует водяной поток, проходящей через систему. Сейчас предпринимаются попытки пользоваться различием иного типа, как для хранения, так и для производства электроэнергии: подводное давление. Норвежская компания Subhydro развивает подводные гидроэлектростанции, а канадская компания Hydrostor разрабатывает подводную систему хранения электроэнергии.

Поток воды, бьющий из повреждения в борте подводной лодки дает четкое представление о мощности давления на подводных глубинах. Оно складывается из атмосферного давления и веса воды, и возрастает с увеличением глубины. К примеру, на глубине в 400 м его значение составляет 400 атмосфер. (Одна атмосфера — это давление воздуха на поверхности моря.) Для того, чтобы вырабатывать больше электроэнергии, фирма Subhydro выдвигает идею размещения крупных емкостей из бетона на глубине 400-800 метров, и более.

При открытии специальной заслонки жидкость заливается внутрь, проходя через турбину, к которой подключен электрогенератор. Чем больше будут габариты таких емкостей, тем дольше будет вырабатываться ток. После заполнения емкостей турбины перейдут в обратный режим, начав выкачивать воду наружу. При этом они используют элкетричество из сети. Соответственно, по принципу действия эта батарея приспособление напоминает перезаряжаемую подводную батарею. В этом она похожа на сухопутные гидроэлектростанции, заполняющие водой находящиеся вверху резервуары после прохождения воды через турбину.

Как утверждает Subhydro, результативность такой подводной электростанции достигает примерно 80 процентов, что сопоставимо с результативностью обычных электростанций. Комбинируя подобную электростанцию с ветряными или солнечными, можно создать систему хранения электроэнергии, применяющую возобновляемые источники энергии в целях генерации тока, предназначенного для выкачивания воды из емкостей, и снова заполняющую их водой, вырабатывая при этом электроэнергию.

Еще один способ подводного производства и хранения электричества представлен работами, которые планируется осуществлять на глубине 80 метров в озере Онтарио, недалеко от города Торонто. Здесь фирма Hydrostor начнет конструировать подводные резервуары, в которых будет находитьсясжатый воздух. Излишки электроэнергии, производимой с помощью ветра и солнца, будут поступать для сжатия воздуха и для заполнения им емкости. Чтобы вернуть электричество назад в сеть, воздух выпускается наружу, расширяясь и вращая турбины.

Компания Hydrostor заключила партнерское соглашение с компанией Toronto Hydro для создания пилотной станции накопления энергии сжатого воздуха 1МВ/4МВч. По утверждению Hydrostor, данная система будет обладать КПД 70 процентов. Незадолго до этого фонд MaRS Cleantech Fund рассказал о своих вкладах в Hydrostor.

Очевидно, что перед принятием важных решений в данной области энергетическим компаниям по всему мирунужно справиться со многими проблемами. Необходимо проанализировать, как повлияют на экологическую обстановку и сами подводные электростанции, так и материал, применяемый для их строительства. Чтобы резервуар не разрушался под воздействием давления, фирма Subhydro привлекла экспертов для создания тонкого бетона, усиливаемого стальной арматурой, а в системе Hydrostor для хранения сжатого воздуха будут применяться надувные контейнера из полиэстера. Само сооружение подводнойэлектростанции потребует много энергии, поэтому готовность экологичной энергетики «замочить ноги» будет зависеть от возможности обеспечения эффективности процесса в плане как затрат, так и потребления электричества.

Технология КРУЭ

Технология КРУЭ

Одним из методов, с помощью которого производители подстанций могут свести к минимуму такие затратные отключения, является использование КРУЭ (комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией). Стандартные компоненты подстанций, применяющие воздух для изоляции контактов, не герметичны, поэтому они уязвимы для воздействия различных химических веществ, что делает их более склонными к выходу из строя и другим опасностям. КРУЭ предохраняют компоненты подстанций, помещая их в алюминиевые контейнеры, заполненные элегазом (гексафторид серы, SF6). Элегаз обладает отличными диэлектрическими и дугогасящими свойствами.

Герметичная среда, где функционирует оборудование, особенно важна для обрабатывающих предприятий, находящихся в береговых или полярных регионах, где штормы, наводнения, дикие животные и экстремальный холод способны нанести ущерб оборудованию или привести к его поломке.

Кроме того, находящийся под давлением газ SF6, обладает гораздо более высокую изолирующей прочностью (непроводимостью), чем воздух или сухой азот. Диэлектрические свойства элегаза сокращают возможность появления электрической дуги. Например, разъединяющие выключатели могут образовывать дугу в момент размыкания цепи. Это, в свою очередь, может привести к катастрофическому взрыву на очистительных заводах и нефтехимических предприятиях, где в воздухе может присутствовать горючий газ.

Подстанции, использующие КРУЭ, обчно стоят на 50% выше, чем подстанции в традиционной конфигурации. Но применение таких систем способно повлечь за собой более низкие затраты на весь период эксплуатации, поскольку им требуется вдвое меньше обслуживания по сравнению с обычными системами. Имея более низкую потребность в обслуживании, системы КРУЭ снижают и риск отказа оборудования, следовательно, повышая силовую надежность подстанции. Более высокий уровень защиты, обеспечиваемой КРУЭ, также может сделать подстанцию на целых 1000 процентов надежнее и снизить расходы на обслуживание и инвентаризацию, так как нужно меньше компонентов.

ОСВОЕНИЕ ВИЭ БЕЗ КАШИ В ГОЛОВЕ

ОСВОЕНИЕ  ВИЭ  БЕЗ  КАШИ  В  ГОЛОВЕ

Россию часто именуют страной контрастов и противоречий. Моежт, оно и не всегда так, но относительно общей ситуации вокруг освоения ВИЭ эта фраза вполне оправдана.

С одной стороны, мы наблюдаем по-официальному требовательное отношение к делу, например позицию Торгово-промышленной палаты РФ, президент которой Сергей Катырин на ХIII Международном бизнес-форуме в Ростове-на-Дону открыто признает имитационный характер многих отечественных инноваций, на самом деле представляющих из себя лишь приобретение давно известных технологий за границей.

Имитация модернизации

Подтвердим вышесказанное конкретными примерами. Российский Фонд Технологического Развития выделил целевой займ в размере 149 млн. руб. на НИОКР «Разработка энергоблока закрытой ветровой турбины (ЗВТ) установленной мощности 100 кВт». Однако, патент на основное техническое решение по данной технологии был выдан еще в 1944 году (FR 891697), а его вариация в России известна под единственно действующим патентом RU 2345245, которым обладает британская Артер Текнолоджи Лимитед. Но дело не столько в этом, а в том что за время с первого появления технической идеи в ветроэнергетической практике отсутствует информация о успешном использовании ЗВТ или чего-то похожего, хотя за прошедшее время в почти 70 лет должны были проводиться пробные испытания. В рабочем порядке получены данные, что специалисты из Японии вывели ЗВТ на промышленные мощности только при скоростях стабильных ветров от 35 м/с, то есть во время ураганов по шкале Бофорта. Надо понимать, что отечественная модификация турбины проектируется для энергопотребления на островах и по побережью Арктики. Очевидно, что эта обалсть применения довольно ограниченна, в то время как лучше разрабатывать свои надежные решения по ветрогенерации на огромных континентальных территориях России с преобладанием средне-скоростных и переменчивых ветров. Следовательно, проект с ЗВТ больше напоминает имитационную модернизацию, когда за «передовую технологию» выдается проект уже отработанный, не оправдавший себя и сданный в архив патентных фондов.

Как образец для подражания гендиректор РВК Игорь Агамирзян на I-ом международном Форуме по ВИЭ привел электростанцию Ivanpah в пустыне Мохаве (Калифорния), которая посредством болшого количества зеркал концентрирует солнечный свет, нагревающий теплоноситель, в состоянии пара крутящий турбины и генерирующих электрический ток МВт-ых мощностей.

В связи с этим появляются определенные вопросы: как эта технология относится к нашей стране, в которой отсутствуют пустыни, а зима длится по шесть месяцев? Как это все связано с экологически чистыми источниками энергии? Можно подумать, что эта станция не тратит воду, неограниченное количество которой как-то оказывается в одной из наиболее сухих пустынь мира. Если действует возвратный водооборотный цикл, то с помощью чего охлаждается пар в жарком климате, где температура достигает +40-50º С?

Поэтому весьма нелепо выглядел укор в адрес Правительства РФ, которое 449-ым постановлением не распространило механизм развития использования ВИЭ на другие технологии, вроде понравившейся участнику Форума заморской паротурбинной системы Ivanpah.

Период технологического подражательства

Чуть ранее на конференции «Энергоэффективность и энергосберегающие технологии в России» высказывалось пессимистичное мнение о бесперспективности ветроэнергетики в природных условиях России. Странно, но в качестве ее альтернативы была предложена малая гидроэнергетика — мизерный потенциал мелких речек и даже ручьев. Тут мы снова наблюдаем подмену понятий и отнесение МГЭС к возобновляемым источникам энергии, хоть они таковыми и не являются. Такие идеи в стране, большую часть которой занимает равнинный ландшафт с небольшими перепадами высот и достаточно медленные водные потоки, смотрится даже злонамеренно. Этот резкий стратегический поворот позаимствован из соседней Украины. Но там совсем иная ситуация — в форме товарного кредита без предоплаты построено немало ВЭУ пропеллерно-лопастного типа, что подходит для береговых территорий — например, на морским побережьях и шельфах. Там же, где отсутствуют быстрые океанические муссоны, ветряная энергетика на базе аэродинамики воздушного винта попросту невыгодна. Если вспомнить средневековую историю, то ветряные мельницы можно было наблюдать только в Западной Европе. Чем восточнее, тем их все меньше, пока они совесм не исчезают. И это вполне закономерно, однако этот момент энергетики Украины не учли, провалив план ветрогенерации. Сейчас они пытаются реабилитироваться, поспешно выдвигая не менее странные идеи. При кризисах, даже местного масштаба, иногда теряется здравый смысл, что и произошло в случае с украинцами, которые всяко должны знать о 100-кратном превышении энергетического потенциала атмосферных потоков над генерирующими возможностями всех водных запасов Земли.

Как справедливо считает гендиректор НП «ИНВЭЛ» Эдуард Наумов, перед модернизацией встала необходимость учета погодных и территориальных ограничений, которые без действенных технологических решений по приспособлениб инноваций к российским условиям сдерживают готовность государства денежно поддерживать масштабные проекты в сфере ВИЭ, он же обратил внимание на усиливающуюся тенденцию к самоизоляции широкого потребителя электроэнергии в ответ на рост энерготарифов.

Оба руководителя, положительно упомянутых в данной статье, заметили, что «детский» период технологического подражательства не дал и не мог дать никаких результатов. Этот этап модернизации лучше завершить и больше не возвращаться к нему. Сейчас на повестке дня стоят вклады в российские НИОКР, создание тестовых установок с выходом на основные промышленные модели.

Подмена фактов и понятий

Наиболее анти-продуктивным был материал в RBCdaily от 23.11.2012 с характерным названием «Участники энергорынка не готовы строить ветряки». Там было написано, что исполнительная власть навязывает стране ветряную энергетику, главное предприятие по проблеме возобновляемых источников энергии ОАО «РусГидро» фактически является сторонником энергетической Стратегии России в этой сфере, эксперты предсказывают невыгодность ВИЭ, сообщество потребителей энергии открыто высказывает недовольство, промышленники обращают внимание на административно-правовой прессинг и некорректные способы государственного регулирования.

Если вышеприведенные выводы агентства отнести к ветрякам, то следует признать справедливость всех утверждений. Но зададимся вопросом, а что же означает слово «ветряк»? Традициионно под ним имеют в виду маломощный ветрогенератор около 1-1,5 кВт, применяемый индивидуальным потребителем электроэнергии или одним деревенским участком, согласно терминологии Росгосстата. Такие сооружения безнадежно невыгодны из-за быстрого старения оборудования при сильных изменениях скорости и направления ветра, что часто наблюдается на материковых территориях, таких, как наша страна. Но разве создание малой ветроэнергетики является единственным направлением освоения ВИЭ в целом? Это не прописано ни в Энергетической стратегии РФ, ни в целевых постановлениях, распоряжениях Президента, Правительства России.

То есть, вышеупомянутый материал, настолько уверенно претендующий на детальный, озабоченный анализ, на самом деле лишь сбивает нас с толку, тенденциозно излагает проблему, мало затрагивает суть вопроса, искажает понятия. Подозревать здесь наличие тайного лобби попросту смехотворно, ведь в России не существует влиятельного ветроэнергетического машиностроения, которое могло бы им быть.

От анти-ветроэнергетической позиции RBCdaily камня на камне не оставляет сам факт проведения и результаты I специализированной форум-выставки «Собственная генерация на предприятии: ставка на энергоэффективность, бесперебойность и снижение затрат» [6], что по оценке организаторов сильно заинтересовала российских производителей. Здесь же стоит еще раз вспомнить точку зрения НП «ИНВЭЛ» о происходящей переоценке потребителями достоинств автономного энергоснабжения.

Учет собственного опыта

Вызывают одобрение попытки отечественного менеджмента воспринять успехи мировых лидеров в сфере экологически чистых источников энергии. Говоря точно и профессионально — избегая острых углов. Здесь никак не обойтись без критического анализа, придерживаясь при отборе сведений правила, проверенного временем: «мне не все полезно, что другим полезло».

Но в то же время было бы весьма полезно хотя бы иногда обращать внимание на достижения своих, российских ученых, в основном в фонды Роспатента (хотя не стоит ограничиваться только ими). Тем временем, недавно начали появляться весьма интересные технические решения на уровне изобретений по обустройству континентальных ветрогенераторов. Усиленно-каркасные модели виндроторов (патенты RU 2452869, 2476717), то есть ортогональных турбин вертикально-осевого вращения, отлично решают проблему достижения промышленных мощностей, не требуя при этом ориентации на ветер, что является супер-задачей в неустойчивой материковой атмосфере и при погодных ограничениях. Их минус — слишком массивные турбины, нуждающиеся в высоко-скоростном ветровом напоре, совершенно ликвидируется использованием поливиндроторного блока (патент RU 2482328), где обойма из легких вертикальных роторов выдает общие энергомощности от 30-40 до 150-200 кВт. Механизм действует при помощи средне-скоростных ветров 6-9 м/с изменчивой направленности, что как раз подходит большей части регионов России и где такой ветрогенератор обеспечит выработку из ВИЭ семи (в перспективе 15) ГВт. По данным форума «Атомэнерго-2012» общий региональный запрос на ВЭУ составлял 10 ГВт и нет сомнений в том, что за истекший период он существенно вырос.

У поливиндроторной системы осталось снизить цену использования, а также увеличить ее безопасность и повысить надежность. Все эти проблемы вполне решаемы на практике, поэтому и нужно заниматься ими совместно, не преклоняясь бездумно перед зарубежными авторитетами, для которых главное — продать свои разработки, даже и не думая приспосабливать их к российским реалиям и особенностям. Таким образом, мы наблюдаем поучительный отрицательный пример международных модернизационных связей Украины, забывать который не следует.

Вместо послесловия

Нельзя не отметить жесткую последовательность в работе Президента, Правительства РФ и Минэнерго России по теме применения ВИЭ. Медленнее, чем хотелось бы, но приетворяется в жизнь Энергетическая стратегия страны,совершенствуется и пополняется становится нормативно-правовая база, багаж и многообразие рыночного стимулирования.

Да, мы все еще отстаем, но тем паче не стоит метаться из крайности в крайность, сомневаться без причины, искажать, менять и проводить ревизии в вопросах государственной энергетической политики. Мы сейчас на том моменте, когда следует начать доверять национальным силам и перестать пренебрегать собственным интеллектуальным продуктом.

Радиография

Радиография

Радиография — это технология получения изображений при помощи рентгеновских лучей. Она используется во внешней среде для получения подробных цифровых изображений критических внутренних компонентов выключателей. Полученные изображения анализируются экспертами производителя, проверяющими соответствие фактических размеров и допусков сборочным чертежам исходных компонентов. Радиография сводит на нет необходимость во вскрытии герметичных систем оборудования для проведения диагностики. Это повышает надежность оборудования и уменьшает возможность проникновения в оборудование внешних загрязнений.

Компания Call Henry Inc. является работающей по контракту сервисной службой, выполняющей радиографические съемки на высоковольтном оборудовании. Она находится в Исследовательском Центре НАСА в Кливленде (штат Огайо). Этот центр руководит исследованиями НАСА и проводит разработки в области воздушных реактивных двигателей, специализируясь в турбинных двигателях, энергетике, реактивном движении и коммуникациях. Он также осуществляет исследования в сфере разных дисциплин, связанных с микро-гравитацией. Понятно, что для функционирования этого центра надежность поставок электроэнергии является ключевым фактором.

В феврале 2006 года компания Call Henry обратилась в ABB от имени центра для изучения состояния 26 выключателей ABB типа 38PM40-20 SF6. Обзор данных по обслуживанию, выполненный в центре компанией Call Henry, показал, что многие выключатели центра имели возраст от 10 до 14 лет, и один из выключателей в течение срока его эксплуатации выполнил более 2700 операций. Было очевидно, что эти выключатели работали на пределе, и нуждались в тщательной инспекции. Между Центром, компанией Call Henry, и ABB было согласовано посещение оборудования центра для проведения инспекции. Предполагалось проведение внешних диагностических испытаний, с обширным применением радиографии. Причиной выбора такого подхода было желание уменьшения затрат и сокращения времени простоя, а также потребность в сертификации долговременной целостности каждого выключателя и его надежности при поставке электроэнергии. Благодаря проведению радиографической инспекции стало очевидно, что один из выключателей требует значительного ремонта, а в семи других нужно провести осушение используемого элегаза. Девятнадцать выключателей вообще не потребовали инвазивного обслуживания, что сэкономило более 380 человеко-часов интенсивной работы по внутренней инспекции оборудования. Кроме того, была достигнута экономия на аренде крана, оператора и транспортировщика газа.

Внешние диагностические испытания и результирующее обслуживание обеспечили постоянную и надежную работу всего парка оборудования центра.

Новые технологии для ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Новые технологии для ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

«Умные» сети обладают множеством потенциальных преимуществ: рост пропускной способности воздушных линий электропередачи до 30%, стабильность энергоснабжения потребителей, возможность смягчения графики нагрузки на 25-30% за счет применения мощных электросетевых накопителей энергии, использование инновационных материалов и технологий для строительства подстанций, что поможет сделать электросетевые объекты гораздо компактнее. При этом сами накопители будут базироваться на сверхпроводящих, индуктивных технологиях. Нужно сказать, что во многих государствах — таких, как Южная Корея, КНР, Австралия и Мексика — программы разработки и внедрения сверхпроводниковых технологий действуют на официальном уровне. Самых больших успехов в разработке этого проекта достигли США, где проект исследования сверхпроводимости базируется на мощном основании 20-летних разработок, спонсируемых Министерством энергетики и частными предприятиями. Под его эгидой уже введены в эксплуатацию высокотемпературные сверхпроводниковые (ВТСП) кабели в трех энергетических системах США.

ФСК также создает и испытывает технологии на высокотемпературной сверхпроводимости. В конце 2009 года предприятие провело успешные испытания не имеющей аналогов в России высокотемпературной сверхпроводящей кабельной линии длиной 200 м на напряжение 20 кВ.

В условиях, максимально соответствующих реальному использованию, ВТСП кабельной линии доказала свое соответствие всем стандартам, примененным в ее конструировании. По завершении удачно проведенных испытаний с использованием данной технологии планируется наладить энергоснабжение некоторых районов Москвы и Санкт-Петербурга. «Применение сверхпроводящих кабельных линий значительно снизит потери электроэнергии, обеспечит транзит крупных потоков мощности при стандартных размерах кабеля, поднимет срок эксплуатации кабельных линий, сделает их безопаснее для окружающей среды и устойчивее к пожарам, сократит объем занимаемых энергообъектами территорий в больших городах», — заверяет Олег Бударгин.

«Умные» сети наконец, помогут решить проблему эффективности функционирования электросетевого комплекса: на 25% уменьшатся потери электроэнергии при ее транзите, что даст возможность экономить 34-35 млрд. кВт/ч в год (эта цифра равнозначна годовой выработке электростанцией мощностью 7,5 ГВт). Кроме того, результат будет благоприятен и для экологии — уменьшится объем выбросов отработанного топлива и углекислого газа в воздух. Наконец, общая выгода для экономики России в результате внедрения в жизнь проекта «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СЕТИ» составит до 50 млрд. рублей.

Директор Института систем энергетики РАН Николай Воропай утверждает, что возможности ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СЕТИ, в частности — отслеживания режимов, управления ими и составления прогнозов, значительно увеличат действенность и приспособляемость противоаварийного управления электроэнергетическими системами.

«Американцы выдвигают и футуристические идеи, — говорит член комитета по стратегии при совете директоров ОАО «ФСК ЕЭС» Владимир Дорофеев. — К примеру, проект размещения по всей стране однородной сети сверхпроводящих линий электропередач таким образом, чтобы производители и потребители энергии могли находится там, где им комфортно». Однако по словам академика РАН Алексея Макарова «такая сверхпроводящая «медная доска», вероятно, решит существующие проблемы, но станет причиной новых, и неизвестно, сколько средств придется затратить на их решение».

Проект «умных сетей» значим не только своим повышением энергетической и экономической эффективности энергосистемы России. Данный проект может вывести нашу страну на новый уровень — преодолеть традиционный путь ресурсного развития и приблизить Россию к практической модернизации.

Трансформатор для КТП — сухой или масляный

Трансформатор для КТП - сухой или масляный

Количество понижающих сухих трансформаторов в распределительных, заводских электросетях, в потребительских трансформаторных подстанциях постепенно растет. Насколько плюсы сухих трансформаторов неоспоримы для этих применений и означает ли это конец эры распределительных маслонаполненных силовых трансформаторов на 6, 10, 20 кВ?

Обостренный интерес к сухому типу оборудования вызван рядом причин, важнейшая из которых – безопасность. КТП с сухим трансформатором используются в местах с повышенными требованиями к пожарной и экологической безопасности, например, школы, университеты и парки. Подстанции с трансформатором сухого типа также можно применять прямо в производственном цехе или на этажном перекрытии жилого дома, поскольку они соответствуют всем требованиям пожарной безопасности. Отсутствие в их конструкции пожароопасных жидкостей сильно снижает вероятность воспламенения при коротком замыкании или повреждении оборудования.

Однако, с другой стороны, любой трансформатор представляет повышенную опасность. Поэтому устройство КТП должно исключать доступ людей или животных к трансформатору. Это осуществляется установкой оборудования в изолированном отсеке, проникать куда могут только специалисты соответствующей квалификации. Выводы высокого и низкого напряжения снаружи выполнены абсолютно недоступными, тщательно заизолированы, что обеспечивает защиту от поражения электрическим током. Как показала практика, сухие трансформаторы нуждаются в более тщательных защитных конструкциях, так как поражение током может случиться от непреднамеренного прикосновения к поверхности литой обмотки трансформатора. Поэтому при отсутствующем ограждении опасность поражения током у трансформатора сухого типа несколько больше, чем у масляного, обмотки которого находятся в герметичной емкости.

Понятно, что любая энергоустановка требует повышенного внимания и время от времени требует осмотра и обслуживания. Некоторые изготовители заверяют, что КТП сухого типа почти не нуждаются в техническом уходе. Как известно, важнейшим элементом обслуживания электрооборудования является плановый осмотр, частота которого зависит от местных погодных условий. Обычно осмотр подобного оборудования осуществляется не реже одного раза в квартал. Поэтому если сравнить типовые карточки осмотра КТП с трансформаторами сухого и масляного типов, то явственно наблюдается факт практического отсутствия отличия в объеме выполняемых работ. В случае установки на КТП трансформатора сухого типа из объема работ исключаются лишь малая часть пунктов. В остальном процесс технического обслуживания оборудования данных видов почти одинаков.

Отгорание в месте соединения ввода с ошиновкой из-за ухудшения его контактных свойств — довольно распространенная причина поломки силовых трансформаторов. Это случается вне зависимости от типа применяемого трансформатора. И сухой, и масляный трансформатор требуют тщательного ухода за токоотводами. Выводы высокого и низкого напряжения являются самыми уязвимыми деталями любого трансформатора. У масляного трансформатора перегрев токосъемного контакта может стать причиной разрушения керамического изолятора или разгерметизации масляного бака и последующего отказа оборудования.Обычно данный процесс происходит в значительный период времени и при своевременном осмотре можно предотвратить столь печальные последствия. Масло является хорошим теплоотводом и эффективно отводит тепло из зоны поражения. Повреждения такого трансформатора отлично видны при проверке, что дает возможность вовремя избежать разрушения оборудования.

В сухом же трансформаторе перегрев токоотвода почти моментально выводит обмотки из строя. Это происходит в результате плохого отвода тепла из проблемной зоны. Даже использование специальных токосъемов, обладающих большим запасом мощности не всегда помогает справиться с проблемой. Поэтому сухие трансформаторы нуждаются в очень тщательном наблюдении и уходе за токоотводящими разъемами.

При изготовлении монолитных обмоток сухих трансформаторов используют способ глубокого вакуума. Но тепловой коэффициент расширения материала обмоток другой, нежели коэффициент расширения материала литой изоляции. Общеизвестный факт, что металл расширяется при нагреве сильнее, чем изолирующий наполнитель обмотки. При повышении температуры в процессе использования это может вызвать возникновение микротрещин. Данную проблему не получается решить даже с помощью новейших материалов и технологий. Особенно это важно для сухих трансформаторов высоких мощностей. Какую же угрозу несут в себе эти микротрещины?

При повышенном напряжении сопротивление на участке микротрещины оказывается недостаточным, что вызывает появление так называемого тлеющего разряда. Далее процесс нарастает, переходя в межвитковое и межслойное замыкание. Результатоммаленькой трещины становится абсолютное выгорание силовой обмотки и обесточивание питаемой линии.

К сожалению, на стадии производства трансформатора почти нереально обнаружить присутствие микротрещин в литой обмотке. Появление повреждений и тлеющих разрядов случается без видимых причин. Процесс занимает месяцы, причем значительная часть КПД трансформатора тратится на нагрев поврежденной обмотки. Даже самые детальные исследования монолитных обмоток особыми устройствами не всегда позволяют найти микротрещины.

Масляные трансформаторы практически не подвержены этому виду повреждений. Производство обмоток современных масляных трансформаторов исключает наличие пузырьков воздуха в инертной жидкости. Вакуумирование при заполнении емкости маслом позволяет предотвратить возникновение тлеющих разрядов при эксплуатации трансформатора. Масло хорошо отводит тепло, что также позволяет избежать межвитковых и межслойных замыканий.

Сухие трансформаторы более требовательны к условиям эксплуатации, чем масляные. Нарушение температурного режима может стать причиной повреждения изоляции. Нужно жестко соблюдать температурный режим и при хранении сухих трансформаторов. Ввиду большей подверженности неблагоприятным внешним воздействиям запрещается хранение и эксплуатация данного оборудования на территориях Крайнего Севера. Нижний температурный лимит сухих трансформаторов равен 25 градусов мороза.

При выборе типа КТП необходимо принимать во внимание все тонкости. Только рациональный подход к делу позволит избежать неприятностей при эксплуатации комплектных трансформаторных подстанций.

Подводя итог, необходимо сказать, что в каждом конкретном случае нужно учитывать реальные условия эксплуатации оборудования, что обеспечит более полное отражение сравниваемых технико-экономических показателей и его наилучший выбор.

Отражающая теплоизоляция в энергосберегающем строительстве

Отражающая теплоизоляция в энергосберегающем строительстве

Больше всего энергии из секторов экономики в странах первого мира потребляет строительство – на него затрачивается 40-50% всей энергии. 40–60% из нее является тепловой. Теплоизоляция – важенйшая часть стратегии энергоэффективности в строительстве.

Новые энергосберегающие требования по удельному энергопотреблению ставят перед проектировщиками невероятно трудную задачу наилучшего выбора действенной теплоизоляции. Из практики видно, что главным условием эффективности применения стандартной теплоизоляции ограждающих контрукций является ее сухость в любую погоду. Выполнение этого требования отчасти достигается с помощью паро- и воздухонепроницаемой мембраны с внутренней и ветро- влагонепроницаемой, паропроницаемой мембраны с наружной стороны утеплителя. В то же время теплоизоляционный материал (ТИМ) должен базироваться на допущении «старения» или фактора риска деградации ТИМ. Сейчас интенсивно реализуется технология навесных вентилируемых фасадов и системы фасадной теплоизоляции «влажного» или «скрепленного» типа с тонким слоем штукатурки. Главным минусом проветриваемых фасадов можно назвать их высокую цену. В России с середины 90-х годов широкую популярность получил влажный способ (в Германии он используется с 60-х годов). Но оба метода, в которых обычно задействована стекло- и минеральная вата или пенополистирол в роли теплоизоляции, нуждаются в проведении надежного тестирования на долговечность в российских погодных условиях. Поэтому сейчас активно ведутся работы по улучшению классических и поиску новых высокоэффективных теплоизоляционных материалов.

Одним из таких решений на основе вспененных полимеров является отражающая теплоизоляция (ОТИ). Чтобы присутствовал отражающий эффект для излучательной составляющей общего теплового потока, ОТИ устанавливается с воздушным зазором, термическое сопротивление которого включается в полное термическое сопротивление системы ОТИ + замкнутое воздушное пространство (ЗВП). Материал основы, на которую нанесен высокоотражающий слой (фольга), создает дополнительное термическое сопротивление R = δ/λ, где δ – толщина основы, м, λ – коэффициент теплопроводности основы, Вт/м·K.

Расчетные значения термического сопротивления одиночных отражающих ЗВП [1], получивших экспериментальные подтверждения в различных испытательных лабораториях и натурных испытаниях П.Н. Умнякова [2], при излучательной способности фольги ε<0,1 составляют Rвп = 0,4–0,6 м2K/Вт. Сравнение значений термического сопротивления ЗВП с массивной теплоизоляцией с λм = 0,05–0,06 Вт/м∙K показывает, что отражающие ЗВП толщиной более 3–5 см не рациональны. Эффективные системы ОТИ могут содержать до пяти ЗВП.

Теплоизоляция зданий может значительно уменьшить потребление тепловой энергии без сильного роста капитальных расходов. Поэтому наблюдается сложная динамика между стратегией ремонта и постройки новых сооружений. Ремонт изоляции и остекления может свести энергопотребление к минимуму на 30–40%. Новые строения способны сокращать до 80–90% использования тепловой энергии по сравнению со среднестатистической современной, если дома строятся по инновационной технологии. То есть дополнительное утепление старого жилого фонда, построенного до 1995 года, и теплоизоляция новых зданий согласно новым нормативам является ключевым фактором удачно проведенной реформы ЖКХ. При этом дополнительное утепление классическими ТИМ (стекло- и минвата, пенопласт и т.д.), широко представленными на отечественном рынке (80%), потребует огромных материальных издержек и значительной трудоемкости строительного процесса из-за короткого срока их использования. Освоение производства новых материалов в строительных конструкциях сильно ускорит процесс строительно-монтажных работ, повысит качество строительной продукции, позволит эффективнее затрачивать энергоресурсы, минимизировать эксплуатационные расходы. Например, применение инновационных высокоэффективных ТИМ на основе вспененных полимеров типа ОТИ «Пенофол» может стать технологическим решением проблемы энергосбережения и реформирования ЖКХ. При утеплении старого жилого фонда необходимо соблюдать нормативы по удельному энергопотреблению, а не сопротивлению теплопередачи, т. к. если нет проверенных способов определения долговечности ТИМ и устойчивости к внешним эксплуатационным воздействиям, весьма сложно оценить физическое состояние ремонтируемого строения и его теплотехнические показатели. Такие правила сейчас находятся в стадии разработки и скоро вступят в силу.

При реконструкции существующего жилого фонда эффективнее использовать системы внутреннего утепления, чтобы сохранить фасады, обладающие исторической и культурной ценностью. Помимо этого, оставляя в целости наружную отделку здания, такое утепление можно осуществлять избирательно, что довольно трудно при внешнем утеплении. При внутреннем утеплении наружных стен применение ОТИ не приводит к ряду отрицательных явлений, которые случаются при использовании массивной теплоизоляции. Т.к. ОТИ является пароизоляционным и воздухонепроницаемым слоем, то ее использование не уменьшает сопротивления теплопередачи стены из-за диффузии пара и инфильтрации воздуха. При этом важнейшим условием использования дополнительной теплоизоляции при внутреннем утеплении является правило: термическое сопротивление несущей стены должно быть не ниже значения термического сопротивления слоя дополнительной теплоизоляции:

ΔRкдоп≤ Rв + (tв /tн) (Rн +Rк ) (1),

где tв и tн – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, соответственно, оС, Rк – термическое сопротивление несущей стены, м2 оС/Вт, Rв и Rн – сопротивление теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях стены, соответственно, м2 оС/Вт. Т.к. Rк>>Rн, то условие (1) можно представить в виде:

ΔRкдоп≤ Rв + (tв /tн) Rк (2).

Это условие обеспечит тепловое состояние слоя дополнительной теплоизоляции в зоне положительных температур. При термическом сопротивлении несущей стены Rк = 1 м2 оС/Вт и расчетных значениях температур воздуха внутреннего tв = +20 оС и наружного tн = -30 оС, величина ΔRкдоп не должна превышать значения ΔRкдоп = 0.8 м2 оС/Вт. Термическое сопротивление дополнительной теплоизоляции из Пенофола типа А, замкнутой воздушной прослойки (Rвп = 0.5 м2 оС/Вт) и облицовочного ГКЛ 12,5 мм составляет величины ~ 0,7–0,8 м2 оС/Вт, что является допустимым в соответствии с условием (1). В случае внешнего утепления условием не допущения промерзания пограничного слоя будет ΔRкдоп > (tн /tв )Rк .

ЗАО «ЛИТ» совместно с НИИСФ РААСН разработана конструкция дополнительной теплоизоляции наружных стен с применением ОТИ «Пенофол». Конструкция состоит из слоя ОТИ толщиной 3-10 мм, замкнутой воздушной прослойки толщиной 10–20 мм, обрешетки и гипсокартонного листа (ГКЛ) толщиной 12,5 мм. Проведенные тесты такой конструкции в климатической камере показали эффективность применения Пенофола в качестве добавочной теплоизоляции при утеплении существующего фонда жилых зданий, т.к. позволяет повысить в 1,5–2 раза теплозащиту наружных стен при минимальном изменении объема помещений. Поскольку реконструкция фонда жилых зданий предполагает и замену остекления на двухкамерные стеклопакеты (Rост =0,55 м2∙оС/Вт) и также проводится на наружной стене, то и тот, и другой процесс (утепление и остекление) можно соединить благодаря легкости установки конструкции внутреннего утепления, относительной дешевизне работ и возможности проводить их избирательно, что весьма затруднительно при утеплении снаружи. В конце следует также отметить, что каким бы качественным не был ТИМ, если он установлен не по технологии, то его лучшие качества могут не проявиться.

Расширение и усовершенствование оборудования

Расширение и усовершенствование оборудования

Компанией ABB разработаны эффективные и выгодные программы обновления, расширения и усовершенствования оборудования. Они дают клиентам возможность пошагово перейти к инновационным технологиям, сведя риски к минимуму. Проведя анализ на месте, ABB разрабатывает план модернизации, учитывая особенности оборудования клиента.

В качестве примера можно привести доставку двух выключателей, оснащенных технологией КРУЭ. Два комплекта ELK-04, рассчитанных на напряжение 132 кВ, были доставлены на иракскую трансформаторную подстанцию Al Bakir, действовавшую уже в течении 30 лет. Эта инвестиция стала необходимой из-за увеличившейся потребности в электричестве (неподалеку строился сталелитейный завод) и наличия возможности нормального подключения к электросети в Ираке. Решающую роль сыграло то, что конструкция ELK-04 может быть адаптирована к небольшим размерам подстанции. Клиент получил компетентную консультационную поддержку на стадии технических работ, и сегодня он обладает надежной подстанцией на 132 кВ, со стабильными поставками энергии и безопасными рабочими условиями. Первоначальная инфраструктура была оставлена без изменений, а дальнейшие расширения теперь гораздо проще осуществлять благодаря применению стандартизованных адаптеров.

Оптимизация активов

Компания ABB признает необходимость изменения отрасли из-за ограниченности ресурсов. Поэтому она развернула систему экспертных оценок с использованием дистанционного мониторинга всех критических диагностических измерений подстанции. Один из таких сервисов объединяет мониторинг универсального выключателя ABB с детальным анализом функционирования и диагностики, что позволяет клиентам оптимизировать активы в реальном времени, и вносить нужные коррективы до появления аварийных ситуаций.

Такой подход был предпринят в рамках электрической сети Нью-Йорка. Эта сеть зависит от состояния надежности высоковольтной связи между штатами, объединяющей владельцев сети передачи электроэнергии NYISO. Она включает линии 362 кВ, соединяющие компанию Rochester Gas and Electric (RG&E) с Администрацией Энергоснабжения Нью-Йорка. Для повышения надежности этого коридора передачи электроэнергии, компания RG&E снабдила выключатели конденсаторной батареи типа PMI, которая поддерживает критическую связь востока и запада, системой дистанционного мониторинга в настоящем времени. Помимо этого были внедрены программы профилактического обслуживания. Главным направлением первоочередного анализа состояния у выключателей линии электропередачи было получение средств записи всех операций передачи и подключения, а также временной статистики по данным выключателям.

Компания ABB снабдила все 18 выключателей RG&E типа PMI для 121 кВ и 362 кВ системой оптимизации активов. Эта система отслеживает множество параметров выключателей, касающихся их состояния и функционирования, используя для этого беспроводную связь. Параметры с каждого выключателя собираются бортовым контроллером выключателя — Circuit Breaker SentinelTM (CBS). Каждый CBS объединен с сотовым коммуникатором. Понятно, что такой подход предоставляет выгодное средство передачи данных в главный офис. Особенно если это связано с подстанциями, не подсоединенными к компьютерной сети. Применение мониторинга с использованием CBS понравилось компании RG&E тем, что эти приборы и их архитектура беспроводной связи действуют независимо от работы системы контроля для линии передачи электроэнергии. Такое разделение освобождает систему мониторинга от требований NERC-CIP (североамериканский план защиты критической инфраструктуры энергетических корпораций). Накопленные данные от CBS обрабатываются в главном офисе фирмы RG&E системой оптимизации активов, предложенной компанией ABB. Это дает возможность получать в настоящем времени независимо собранную информацию, при помощи которой можно анализировать состояние выключателей и их работу до того, как произойдет поломка. Тем самым, эта система помогла диагностировать проблемы с выключателями и предлагает советы по их решению. Она выдает различные предупреждения, от выявления изменения состояния в «умных» устройствах, до обнаружения ненормальных условий. В состав системы ABB входит подсистема избыточной архивации, обеспечивающая надежное хранение данных в течение долгого времени. Имея в своем распоряжении такое средство повышения надежности, компания RG&E смогла получить увеличение своего рейтинга со стороны местных властей.