Как выбрать разъединитель 110 кВ? 

Вот вопрос, который на первый взгляд кажется простым, пока не начнешь вникать в детали. Многие сразу лезут в каталоги смотреть на номинальные токи и параметры стойкости к сквозным токам, и это, конечно, важно. Но часто упускают из виду, что выбор — это не просто сравнение цифр из таблицы. Это в первую очередь понимание того, где и как эта ?разъединялка? будет работать. Будет ли это открытая распределительная подстанция в Норильске или закрытое РУ где-нибудь под Москвой? От этого зависит всё: и тип, и материал, и даже производитель.

С чего начать? Контекст — всё

Первое, что я всегда спрашиваю у заказчика или у себя, если делаю проект: ?А для чего, собственно??. Плановый коммутационный аппарат для ревизии выключателя? Тогда, возможно, подойдет простой и надежный ручной разъединитель с заземляющими ножами. Нужно дистанционное управление для частых переключений в сложной схеме? Тогда уже смотрим в сторону моторных приводов, и тут начинается отдельная история с блокировками, управлением и надежностью механики.

Помню один проект, где по спецификации просто стояло ?Разъединитель 110 кВ, наружной установки?. Закупили стандартные, с обычной оцинковкой. А подстанция-то была в пятнадцати километрах от моря. Через пару лет начались проблемы с кинематикой, подклинивало. Соль, влага. Пришлось менять на аппараты с усиленной антикоррозионной защитой, да еще и с подогревом шарниров. Урок: климатическое исполнение — не формальность. УФ, лед, ветровые нагрузки — всё это съедает ресурс, если не предусмотрено.

И да, никогда не забывайте про ?соседей?. Габариты. Кажется очевидным, но сколько раз видел, когда в старом КРУН пытаются впихнуть новый, более крупный разъединитель, потому что ток увеличили. Не влезает. Приходится переделывать фундаменты, несущие конструкции. Лучше сразу с запасом по габаритам смотреть, особенно если речь о модернизации.

Тип разъединителя: поворотный, качающийся, вертикально-рубящий?

Здесь уже начинается инженерный вкус и привычка. Лично я для большинства задач на 110 кВ наружной установки склоняюсь к поворотным (типа ?пантограф?). У них меньше подвижных контактов в силовой цепи, часто проще кинематика. Но это если место позволяет по траектории движения ножа. Где-то в стесненных условиях старых подстанций выручает качающийся тип — его траектория более компактная.

Вертикально-рубящие — классика жанра, проверенная временем. Но у них есть момент: требуют значительного усилия для включения/отключения, особенно в мороз. Если привод не очень мощный, могут ?недожать?. Видел такое на одной ПС, где приводы ставили ?впритык? по моменту. В итоге при -30 контакт не гарантированно замыкался. Пришлось ставить приводы с запасом.

Для КРУ или ЗРУ 110 кВ сейчас часто идут с выкатными тележками или с разъединителями встроенными в общую раму. Тут критична точность изготовления и качество контактной группы. Одна неточность — и вместо надежного контакта получаем локальный перегрев. Совет: если берете для закрытого РУ, обращайте внимание не только на сертификаты, но и на отзывы по конкретным партиям оборудования. Мелочей тут нет.

Про токи, токи и еще раз токи

Номинальный ток — да, берем с запасом. Но запас — не значит ?в пять раз больше?. Это лишние деньги и часто большие габариты. Обычно достаточно 20-30% сверх расчетного максимума. А вот на что многие не смотрят, так это на ток термической стойкости (Ith) и динамической стойкости (Idyn). Особенно важно для подстанций рядом с крупными генераторами или где возможны большие токи КЗ.

Был случай: поставили разъединители с Ith = 31.5 кА на 3 сек. А расчетный ток КЗ на шинах после модернизации сети вырос до 40 кА. Формально в момент КЗ разъединитель не коммутирует, но он должен его выдержать. Не выдержал бы. Хорошо, что вовремя пересчитали и заменили на более стойкие аппараты до ввода в работу. Спасла внимательность проектировщика на этапе согласования.

Еще один нюанс — ток замыкания на землю. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью, какими у нас обычно и являются сети 110 кВ, это важно. Конструкция и ножи заземления должны быть рассчитаны на соответствующие электродинамические нагрузки при таких режимах.

Приводы, блокировки и ?мозги?

Самый надежный разъединитель можно угробить плохим приводом. Механика — слабое место. Предпочитаю приводы с четкой фиксацией положений и смазываемыми узлами на консистентной смазке, а не на жидкой (такая меньше вымывается и не загустевает так сильно на морозе). Моторные приводы — обязательно с ручным дублированием, иначе при отказе питания или самого привода остаешься у ?разбитого корыта?.

Блокировки — отдельная песня. Механические блокировки между разъединителем и заземляющими ножами — must have. Электрические блокировки в схемах управления — тоже. Но видел проекты, где в погоне за дешевизной ставили аппараты с примитивными блокировками, которые при определенной последовательности операций всё же позволяли сделать фатальную ошибку. Экономия тут ложная. Лучше переплатить, но получить надежную систему, исключающую человеческий фактор.

Что касается дистанционного управления и интеграции в АСУ ТП, то сейчас это почти стандарт. Но нужно четко понимать протоколы связи (МЭК 61850 или более старые) и требуемые дискретные/аналоговые сигналы. Чтобы потом не пришлось городить дополнительные шкафы с преобразователями.

Поставщик и опыт эксплуатации

Здесь уже не инженерия, а скорее жизненный опыт. Отечественные производители вроде ?Энергомаша? или ?ТЭЭМП? знают наши условия и нормативы. Но иногда по бюджету или срокам рассматривают импорт или совместное производство. Китайские производители сейчас сильно выросли в качестве, но нужно выбирать не первого попавшегося, а тех, кто давно на рынке и имеет реальные внедрения в РФ.

Например, я сталкивался с продукцией от ООО Вэньчжоу Хуаи Интернэшнл Трейд (их сайт — https://www.hipowering.ru). Это экспортное подразделение завода Чжэцзян Хайпауэр Электрик, который как раз специализируется на оборудовании для передачи и распределения. Они предлагают разъединители на 110 кВ, причем часто адаптируют под наши ТУ. Что важно — у них можно запросить отчеты по типовым испытаниям, в том числе на стойкость к холоду, что для нас критично. Не скажу, что это панацея, но как один из вариантов на рынке — вполне. Особенно если нужен баланс цены и функциональности для проектов, где не требуется ?военная? надежность, но нужно соответствие стандартам.

В любом случае, всегда запрашивай список объектов, где уже стоят их аппараты. Позвони на пару подстанций, поговори с эксплуатационщиками. Их мнение — ценнее любой рекламной брошюры. Спроси про доступность запчастей, про сложность обслуживания.

Итоговый чек-лист (в голове)

Итак, когда собираешься выбирать, в голове должен крутиться примерно такой список: 1) Условия места (улица/помещение, климат). 2) Назначение в схеме (частота переключений, необходимость заземления). 3) Электрические параметры (номинальный и стойкие токи с запасом). 4) Тип и конструкция (исходя из п.1 и п.2). 5) Механика и привод (надежность, блокировки, дублирование). 6) Соответствие российским нормам (ПУЭ, ГОСТ Р МЭК, ТУ заказчика). 7) Поставщик (репутация, наличие объектов, сервис).

Не пытайся найти идеальный аппарат. Его нет. Ищи оптимальный для конкретной задачи. Иногда лучше взять более простой, но с заведомо большим ресурсом и ремонтопригодностью, чем навороченный, но с непонятной механикой.

И последнее: никогда не игнорируй этап приемо-сдаточных испытаний на месте. Проверь вручную (если возможно) ход ножа, усилие, работу блокировок. Измерь сопротивление контактов микроомметром. Это та последняя возможность отловить косяк, который потом будет стоить тысяч долларов простоев. Выбор на этом не заканчивается, он только подтверждается.