Почему стоит выбрать китайского производителя средневольтных распределительных устройств, не содержащих элегаз (SF6), для обеспечения надежного электроснабжения в городских условиях?

Распределение электроэнергии в городах находится на стыке технической сложности и социальных последствий. Повреждение в сельской линии электропередачи создает неудобства для ограниченного числа потребителей. Та же самая неисправность внутри города — на подстанции, питающей отделение неотложной помощи больницы, цепь освещения взлетно-посадочной полосы аэропорта или систему сигнализации метро — запускает каскадные последствия, с которыми ни один оператор сети не хочет сталкиваться. По мере роста плотности населения в городах и ужесточения регулирования в отношении газа SF6, закупочные группы и разработчики сетей пересматривают свой выбор оборудования. Все чаще этот поиск приводит к китайскому производителю распределительных устройств среднего напряжения, не содержащих SF6, с проверенной репутацией в сложных городских условиях. Приведенные ниже вопросы касаются основных моментов принятия решений, которые обычно возникают у опытных инженеров и разработчиков проектов.

Чем принципиально отличается система распределения электроэнергии в городах от других типов энергосетей?

Городские энергосети обеспечивают критически важные нагрузки, где простои имеют немедленные социальные и экономические последствия. Больницы потребляют примерно 64% ​​всего объема энергии на освещение, лифты, кондиционирование воздуха и жизненно важное медицинское оборудование. Аэропорты зависят от бесперебойного электроснабжения для обеспечения наземных операций, пассажирских систем и навигационной инфраструктуры. Государственные проекты по созданию энергосетей, охватывающие крупные городские районы, требуют широкого регионального покрытия в различных условиях эксплуатации.

Помимо чувствительности к нагрузке, городские подстанции сталкиваются с физическим ограничением, которого нет у сельских установок: пространство. Оборудование должно помещаться внутри подземных камер, распределительных помещений в подвалах и в отсеках распределительных устройств коммерческих зданий — в условиях, где инженеры могут обеспечить лишь 80-сантиметровый рабочий зазор спереди. Эти условия резко сужают круг подходящих вариантов оборудования.

Почему изоляция из элегаза (SF6) представляет собой особую проблему внутри городских подстанций?

Теплоизоляционный газ SF6 представляет опасность, которая значительно возрастает в закрытых помещениях. На открытых распределительных устройствах медленная утечка газа рассеивается в окружающем воздухе, не представляя непосредственной опасности. Однако внутри герметичного подземного помещения подстанции вытеснение кислорода газом SF6 создает реальную опасность удушья для обслуживающего персонала. Требования к вентиляции увеличивают стоимость инфраструктуры и усложняют монтаж в существующих зданиях.

Помимо непосредственных проблем безопасности, городские операторы сталкиваются с необходимостью соблюдения нормативных требований. Регламент ЕС по фторсодержащим газам 2024/573 требует ведения подробной документации по запасам газа, мониторинга утечек и специализированного обращения с отработанным газом. Каждое из этих обязательств влечет за собой постоянные затраты и административные издержки. В городской среде, где количество подстанций может исчисляться сотнями, эти издержки значительно возрастают. Рациональным решением является полное исключение управления газом из процесса, а не более тщательное его регулирование.

Как на практике решает эти проблемы изоляция из природного воздуха, герметично закрытая под атмосферным давлением?

Подход с изоляцией из природного воздуха при атмосферном давлении решает проблему SF6 в корне. Компания HM POWER (Guangdong) Co., Ltd. строит свои распределительные устройства/радиоуправляемые станции ASNA на 12 кВ 1250 А и 24 кВ 1250 А на основе этого принципа: природный воздух служит изоляционной средой внутри шкафа, герметично закрытого при атмосферном давлении, равном давлению окружающей среды. Нет необходимости контролировать перепад давления, пополнять запасы газа и устранять утечки. В течение всего срока службы не требуется ни проверка давления, ни специальные процедуры работы с газом.

В контексте городского развертывания инженерные детали имеют решающее значение. Полностью герметичный бак обеспечивает степень защиты IP65. Это защищает внутреннюю систему изоляции от влажности, конденсата и загрязнения твердыми частицами, характерных для подземных распределительных станций. Внешний корпус имеет степень защиты IP4X. Кроме того, однофазная изоляционная конструкция разделяет каждую фазу независимо. Такая конструкция исключает путь взаимодействия между фазами, который приводит к возникновению дуговых разрядов — отказу, последствия которого значительно усиливаются внутри герметичного помещения подстанции по сравнению с наружной установкой. В сочетании с механическим ресурсом в 10 000 рабочих циклов и компактными размерами, подходящими для ограниченного пространства установки, эти характеристики отвечают реальным эксплуатационным требованиям, с которыми сталкиваются инженеры городских энергосетей на реальных проектах.

Городские электросети также зависят от воздушных линий электропередачи — распространяется ли технология без элегаза и на линии, установленные на опорах?

Многие городские и пригородные распределительные сети по-прежнему полагаются на инфраструктуру воздушных линий электропередачи, особенно на границе сети, где прокладка подземных кабелей становится слишком дорогостоящей. Традиционно в этом сегменте в автоматических выключателях и секционирующих устройствах, устанавливаемых на опорах, использовался элегаз (SF6). Требования к соответствию стандартам и безопасности, применимые к внутренним подстанциям, в равной степени распространяются и на наружные установки в общественных местах.

Распределительное устройство HM POWER на 24 кВ, устанавливаемое на опорах, решает эту задачу, используя экологически чистую твердую изоляцию и технологию вакуумного гашения дуги. Такая конструкция полностью исключает необходимость использования газа SF6. Устройство оснащено прочным резервуаром из нержавеющей стали, устойчивым к коррозии в прибрежных районах или условиях высокой влажности, а высококачественные гидрофобные силиконовые втулки обеспечивают надежную электрическую изоляцию при экстремальных условиях эксплуатации на открытом воздухе. Разработанное с учетом интеллектуальных функций и долговечности, оно обеспечивает бесшовную интеграцию с системами автоматизации распределительных сетей. Это гарантирует, что принцип проектирования без использования SF6 распространяется от внутренней подстанции до внешней границы сети, предоставляя операторам последовательный, не требующий технического обслуживания подход ко всей их городской распределительной сети.

Как выбор оборудования влияет на скорость восстановления электроснабжения в случае сбоя в городской энергосистеме?

Оборудование, которое не выходит из строя часто, имеет большую ценность. В городских условиях не менее важно оборудование, обеспечивающее быстрое восстановление работы в случае сбоев в общей энергосистеме. Это взаимосвязанные, но различные параметры производительности.

Децентрализованная система самовосстановления от HM POWER напрямую решает проблему восстановления. Традиционные методы управления неисправностями полагаются на централизованные системы управления, которые принимают сигналы о неисправностях, идентифицируют затронутые участки и выдают команды на изоляцию и восстановление. В плотной городской сети с множеством взаимосвязанных кольцевых фидеров такой централизованный ответ приводит к задержкам. Децентрализованный подход к самовосстановлению переносит логику обнаружения неисправностей и изоляции непосредственно на полевые устройства. Каждое распределительное устройство в сети может идентифицировать локальное состояние неисправности и автономно выполнить изоляцию, не дожидаясь ответа центрального контроллера. Система охватывает весь спектр неисправностей — от коротких замыканий на землю с низким током до сильных коротких замыканий. Для таких объектов, как больницы или аэропорты, работающих в условиях жестких требований к доступности электроэнергии, эта архитектура сокращает время восстановления с минут до секунд в соответствующих сценариях. Эта разница имеет существенное значение для эксплуатации.

Зачем рассматривать китайских производителей, не использующих элегаз (SF6), если существуют европейские альтернативы?

Этот вопрос напрямую задают себе закупочные команды на регулируемых рынках. Ответ зависит от трех поддающихся проверке факторов, а не только от цены.

Во-первых, техническая основа. Штаб-квартира HM POWER по исследованиям и разработкам находится в Швеции, а в ее основную инженерную команду входят бывшие специалисты ABB — среди них главный конструктор серии воздушных распределительных устройств SafeRing от ABB и инженеры с почти 30-летним опытом разработки распределительных устройств в этой организации. База знаний о продукции берет свое начало в той же европейской инженерной традиции, которая сформировала современные стандарты отрасли.

Во-вторых, история подтвержденных разработок. Технология ASNA с герметичной воздушной изоляцией при атмосферном давлении получила признание Китайского электроэнергетического совета как передовой продукт мирового уровня и вошла в Национальный каталог ключевых энергосберегающих и низкоуглеродных технологий Национальной комиссии по развитию и реформам Китая. В числе примеров применения — объекты зимних Олимпийских игр 2022 года в Пекине, китайский радиотелескоп FAST и здание штаб-квартиры Государственной электросетевой корпорации — объекты, предъявляющие строгие требования к надежности. Продукт также имеет статус стандартного закупочного продукта как у Государственной электросетевой корпорации Китая, так и у Китайской южной электросетевой корпорации.

Во-третьих, соответствие стандартам. Сертификация TÜV Rheinland охватывает системы управления качеством, охраной окружающей среды и охраной труда и техникой безопасности. Маркировка CE применяется к ассортименту продукции. Международный экспорт на рынки Северной Европы продолжается без перерыва с 2010 года. Это факты, подтвержденные независимыми экспертами, а не заявления производителя.

В совокупности ответ на вопрос, вынесенный в заголовок, прагматичен: выбор поставщика распределительных устройств, не содержащих элегаз (SF6), для обеспечения надежности электроснабжения в городах означает оценку того, кто фактически решил проблему на инженерном уровне, подтвердил ее эффективность в сложных реальных условиях и создал инфраструктуру соответствия требованиям для работы на регулируемых рынках. Происхождение производителя имеет меньшее значение, чем ответы на эти вопросы.

Технические характеристики продукции и примеры проектов можно найти по адресу / .