Современные технологии производства необслуживаемого оборудования

Установленный парк оборудования компании постоянно растёт, и в последние годы Шнейдер Электрик подошла к этапу, за которым заниматься только поставками и поддержанием каналов поставок оборудования непозволительно.

Россия — большая страна, и не всегда есть возможность оперативно заниматься доставками, стоимость которых составляет значительную часть конечной стоимости оборудования, не всегда есть возможность оперативно обеспечивать техническую и сервисную поддержку в непосредственной близости от места установки без местных центров технической компетенции. Поэтому в промышленной политике Шнейдер Электрик значительную часть занимают партнёры-лицензиаты. Например, такой известный и широко применяемый продукт, как моноблоки RM6, в настоящий момент производится в Москве, Казани, на Урале, и перед компанией стоят задачи по продвижению его в другие регионы. Если говорить о той индустриальной политике, которая сформировалась в компании, то еще несколько лет назад для России была обозначена политика местного производства. Это значит, что Шнейдер Электрик поставила себе цель быть российским производителем, местным игроком на российском рынке, иметь как собственные заводы, так и обеспечивать современным электрооборудованием производство наших партнёров по лицензии и под постоянным контролем компании. В настоящий момент целый спектр оборудования выпускается в России — это бетонные подстанции на 6—10, а теперь уже и 20 кВ, ряд партнёров выпускает моноблоки RМ6, оборудование 0,4 кВ, ячейки КРУ.

В 2008 и 2010 годах были построены и запущены два завода, являющиеся собственностью Шнейдер Электрик и созданные по технологии «green field», по производству ячеек КСО SM6 и моноблоков RM6.

Завод SEZEM, производящий моноблоки RM6, запущен в 2010 году. На сегодня установленный парк моноблоков RM6, если его рассчитать в ячейках КСО, уже составляет свыше 60 тыс. единиц, это более чем значительно. Этот парк фактически сформировался на протяжении последних 10 лет, и понятно, что сегодня уже необходимо иметь в России собственную производственную площадку.

Завод SEZEM, в который были инвестированы более 10 млн евро, построен в Ленинградской области. Основная задача этого завода — производить моноблоки по полному циклу, начиная от поступающих металлических изделий и заканчивая производством высоковольтных испытаний, закачкой их газом и т.д. Завод полностью принадлежит компании Шнейдер Электрик, в настоящий момент он производит серийную продукцию и моноблоки RM6. Они достаточно широко известны и выпускаются по лицензии, что позволяет считать их российским оборудованием, и сейчас можно говорить о том, что это оборудование, которое производится в России, российскими руками и с применением российских материалов. Налоги платятся в России, завод является российским предприятием. Благодаря современной технологии производства, решаются не просто вопросы, связанные с логистикой, сроком поставок, ценообразованием и т.д., а прежде всего с наличием базы компонентов резерва и повышением оперативности при работе с трансформаторными подстанциями.

Завод по производству ячеек КСО, который в 2008 году был открыт в Казани, называется Schneider Electric Equipment Kazan (Шнейдер Электрик Эквипмент Казань). Завод тоже построен в чистом поле с нуля и занимает большую часть здания. Здесь собираются две гаммы оборудования — ячейки КСО типа SM6 и НКУ 0,4 кВ. Он рассчитан и построен с резервными мощностями и складом комплектующих, для того чтобы оперативно реагировать на требования, которые возникают по срокам поставок, объёмам и т.д.

Если вернуться к данным по установленному парку, на сегодня установленный парк ячеек КСО типа SM6 составляет более 10 тыс. шт. Таким образом, жизнью продиктована необходимость строительства в России полноценного предприятия, где есть кадры, есть вся необходимая технологическая оснастка для того, чтобы выпускать оборудование по тем же стандартам и с тем же уровнем качества, что и на других заводах. В настоящее время в нескольких распределительных сетях идёт доработка и согласование типовых проектов на основе уже применявшихся ранее проектов РП/РТП. И есть возможность все эти типовые проекты осуществлять на заводе, вносить коррективы в ячейки и схему, в установку дополнительных аппаратов и таким образом сделать намного проще процесс отработки типовых технических решений.

ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ ШНЕЙДЕР ЭЛЕКТРИК
ДЛЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 6—20/0,4 КВ

Принципы типовых решений
При разработке типовых решений для распределительных сетей России следует обратить внимание на некоторые специфические особенности.

Первое — в России, с её огромными территориями, зачастую центры производства значительно удалены от районов последующей эксплуатации оборудования. Эта же особенность оказывает влияние и на уровень технической и сервисной поддержки на месте. Отсюда и возникают сложности для заказчиков и партнёров некоторых компаний, как российских, так и зарубежных, сосредоточивших свои ресурсы в столице либо крупных городах и не приближающих свои офисы и технические центры к потребителям.

Второе — жёсткие ограничения, накладываемые ПУЭ, ПТЭ, другими регламентирующими документами, а также специфическими условиями эксплуатации в России на применяемое оборудование и решения. В качестве примера можно назвать неприменимость для российских условий подземных подстанций, подстанций наружного обслуживания, металлических подстанций для электроснабжения городов и т.п.

Каков выход?

Первоочередная задача — использовать все современные достижения в проектировании, технологиях, оборудовании, чтобы внедрить их в российскую электроэнергетику, показать, что это не просто суровая необходимость, но и выгодный бизнес для всех участников и партнёров.

Параллельная задача — применение типовых решений в проектировании и строительстве энергетических объектов, разработка и тиражирование удачных решений, позволяющих снизить затраты, сроки строительства и реконструкций, упростить эксплуатационному персоналу и монтажным организациям процесс освоения оборудования и систем.

Поэтому основные принципы, заложенные в типовые решения Шнейдер Электрик, разработанные совместно с российскими партнёрами, следующие:
• безопасность и надёжность в эксплуатации;
• обеспечение конечного клиента современными электротехническими решениями вне зависимости от его местонахождения;
• максимальная адаптация стандартных решений под конкретные потребности и запросы;
• эффективность капиталовложений;
• бизнес-эффективность продвижения типовых решений для партнёров.

ОСНОВНЫЕ ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ
ДЛЯ РАСПРЕДСЕТЕЙ 6—20/0,4 КВ

РП (РТП) — основные типы
Ниже приведены некоторые примеры РП(РТП) полной заводской готовности, реализованных в том числе на основе бетонных модулей.

Отдельностоящее (модульное) РТП на ячейках SM6 с выкатным элегазовым выключателем (рис. 1).

Отдельностоящее (модульное) РТП на ячейках SM6 с невыкатным вакуумным выключателем (рис. 2).

Встроенное РП на ячейках SM6 с выкатным элегазовым выключателем (рис. 3).

БЛОЧНЫЕ КОМПЛЕКТНЫЕ
ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ (БКТП)

Ниже приведены основные типы блочных комплектных трансформаторных подстанций (БКТП) полной заводской готовности, реализованных на основе бетонных модулей.

БКТП с АВР на стороне НН, БКТП с АВР на стороне ВН, БКТП с выделенной абонентской частью (рис. 4—6).

Основа БКТП — моноблок RM6
• RM6 — номер один на мировом рынке, 800 тысяч устройств RM6 эксплуатируется с 1983 г.
• Более 22 тысяч устройств RM6 в России.
• 16-летний опыт безопасной эксплуатации в России.
• Серийное производство RM6 для российского рынка — изготовлено около 16 тысяч изделий.
• Возможность телеуправления, коммерческого учёта, АВР.

Преимущества модульного подхода для БКТП и БРТП
• Изготовление бетонного блока в заводских условиях по специальной лицензированной технологии позволяет обеспечить точность и качество изготовления, механическую прочность и герметичность на протяжении всего срока службы. При этом бетонные блоки имеют устойчивость к воздействию внешней среды, вандалостойкость и эксплуатационные свойства (практически полную необслуживаемость), кардинально превосходящие изделия из металл- или сэндвич-панелей.
• Бетонный модуль — блок со смонтированным оборудованием — возможно транспортировать  авто- и железнодорожным транспортом с использованием стандартных погрузочно-разгрузочных устройств. Это позволяет применять модульные сетевые сооружения практически для любых городских распредсетей.
• Монтаж модульных сооружений занимает несколько дней и не требует высококвалифицированных строительных и монтажных работ. Это позволяет снизить затраты и исключить ошибки монтажа при недостаточной квалификации монтажного персонала.
• Гарантия производителя модульной ТП, РП, РТП распространяется на всё сооружение и оборудование в целом, что облегчает массовое применение их в распредсетях.

СЕТИ 20 КВ — КРОВЕНОСНАЯ
СИСТЕМА СОВРЕМЕННОГО МЕГАПОЛИСА

Быстрый рост нагрузок потребителей электроэнергии в крупных городах, особенно в коммунально-бытовом и административном секторах, рост удельных нагрузок электропотребления в связи со строительством зданий повышенной этажности с высокими плотностями нагрузок, дефицит пространства привели к тому, что существующие сети 6—10 кВ стали тормозом при решении вопросов обеспечения заявок новых потребителей. Зачастую в мегаполисах складывается ситуация, когда питающие центры, обеспечивающие электроснабжение, исчерпали свои возможности. Запреты на присоединение дополнительной мощности со стороны владельцев центров питания приводят к тому, что части территорий города лишаются возможности дальнейшего развития.

В результате анализа складывающейся ситуации с дефицитом мощности как наиболее надёжное и экономически эффективное решение можно рассматривать внедрение напряжения 20 кВ.

Прокладка кабелей 20 кВ, позволяющая при меньшем количестве кабельных линий пропустить в 2 раза большую мощность с меньшими потерями, увеличить в 2 раза радиус обслуживания в крупных городах, испытывающих острый дефицит территории для размещения ЦП, РТП, ТП, прокладки КЛ, становится актуальной.

Изучение опыта передовых западных стран, оценка достижений и возможностей отечественной и зарубежной промышленности подтверждают возможность использования имеющихся помещений РТП, ТП для замены оборудования напряжением 6—10 кВ на оборудование 20 кВ.

Экономия затрат при использовании сетей 20 кВ по сравнению с 10 кВ достигается за счёт большей пропускной способности и меньших потерь при тех же затратах на сооружение.

При этом внедрение сетей 20 кВ несёт в себе специфические технические аспекты, требующие осознания и внедрения в практику строительства и эксплуатации распределительных сетей. Так, если сети 6—10 кВ — сети с изолированной нейтралью, то сети 20 кВ — обычно сети с нейтралью, заземлённой через высокоомный резистор. Сопротивление резистора выбирается таким образом, чтобы ток однофазного короткого замыкания на землю был нормирован в определённых пределах.

Таким образом, применение сетей 20 кВ в мегаполисах позволяет:
• существенно увеличить пропускную способность сети (практически в 2 раза при том же сечении кабеля);
• уменьшить потери электрической энергии в линиях питающей и распределительной сетей;
• улучшить качество напряжения у потребителей;
• снизить количество новых ячеек, вводимых на центрах питания;
• увеличить экономический радиус обслуживания;
• уменьшить количество вновь вводимых СП и КЛ в условиях продолжающегося роста электрических нагрузок на территории города.

Наличие телеуправления позволит оперативно локализовать повреждённый элемент сети и восстановить нормальную (требуемую) схему электроснабжения потребителей.

Соответственно, сети 20 кВ требуют разработки новых типовых решений для РП, ТП, СП, разработки новых требований к проектированию, строительству и эксплуатации сети, и Шнейдер Электрик часто выступает здесь как эксперт, консультант по комплексной концепции построения сети.

Ниже приведены некоторые примеры РП и СП 20 кВ полной заводской готовности, реализованные на основе бетонных модулей:
• отдельностоящее (модульное) РТП 20 кВ на ячейках SM6 с выкатным элегазовым выключателем (рис. 9);
• отдельностоящий СП 20 кВ на ячейках SM6 с элегазовым выключателем нагрузки и телемеханикой (рис. 10);
• отдельностоящая 2БКТП 20 кВ на ячейках RM6 с АВР 20 кВ и телемеханикой (рис. 11).

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Сегодня ведущие мировые эксперты и энергетические компании говорят о том, что в среднесрочной перспективе радикально изменится структура построения сетей. Произойдёт переход от централизованного производства электроэнергии, вырабатывающейся на крупных станциях, к децентрализованному производству, включению в сеть большого количества станций, вырабатывающих энергию из возобновляемых источников. Потребители перейдут от пассивного потребления к активному, передавая излишки в энергосистему, энергопоток станет двунаправленным. Появятся новые виды потребителей (например, станции зарядки электромобилей). Повысятся требования к надёжности, качеству, бесперебойности электроснабжения.

Всё это будет происходить на фоне роста стоимости электроэнергии и объёмов её потребления, увеличения автомобильного трафика и ужесточения экологических требований, ограничения роста стоимости тарифов. Значит, сети нового поколения должны стать умными, строиться на основе интегрированных систем управления, оборудования с предустановленными системами, позволяющими включить подстанцию в «умную сеть».

Рассматривая идеологию Smart Grid применительно к распределительной сети, например, 110/10/0,4 кВ, в структуре интеллектуальной сети выделяют три основные подсистемы:
• автоматизированные системы управления активами и режимами сетевой компании;
• автоматизированные системы управления аварийными режимами работы сетей;
• автоматизированные системы управления энергопотреблением.

Безусловно, сеть будет понастоящему «Smart» только при наличии всех трёх составляющих, однако, по нашему мнению, наиболее важным критерием сегодня (для крупных городов) является снижение показателей SAIDI/SAIFI, т.е. снижение средней длительности повреждения и сокращение количества повреждений. Наш анализ показал, что с ростом автомобильного парка в крупных городах России — таких, например, как основные города-милионники — с отсутствием системы диспетчеризации показатели SAIDI-SAIFI могли бы возрастать на 12—16% в год. Избежать этого можно либо ресурснозатратными методами — расширением штата, организацией новых диспетчерских районов и т.п., — либо организацией системы телемеханики, которую можно построить как на уже находящемся в эксплуатации оборудовании, так и на вновь устанавливаемом.

Управление сетью нового поколения должно строиться на следующих основных системах:
• предустановленная на заводах-изготовителях интегрированная система сбора и передачи данных (в согласованных объёмах ТИ, ТС, ТУ с передачей данных по протоколам 81650, МЭК 870-5- 101/МЭК 870-5-104);
• наличие канала передачи данных (оптоволокно, GPRS, радио);
• SCADA системы.

Таким образом, мы приходим к следующему простому выводу: фундамент для строительства интеллектуальных сетей будущего необходимо закладывать уже сегодня, разрабатывая технические требования и устанавливая подстанции с оборудованием, готовым к использованию в сетях нового поколения. Такая подстанция должна:
• строиться на основе малообслуживаемого, компактного оборудования, эксплуатационный ресурс которого должен измеряться десятилетиями;
• быть способной повышать качество электроэнергии;
• измерять объёмы потребления;
• собирать и передавать данные;
• безопасно и надёжно управляться из диспетчерского пункта.

Производство такого оборудования, таких подстанций, предложение современных решений, отвечающих потребностям завтрашнего дня, и будет являться основой предложения Шнейдер Электрик.

НЕКОТОРЫЕ ВЫВОДЫ

Таким образом, подводя итог всему вышесказанному, можно сделать следующие выводы.

Во-первых, сегодня Шнейдер Электрик — это российский производитель, так как оборудование производится в России, российскими руками, налоги платятся в России, техническая база в России — заводы полного цикла. Поэтому Шнейдер Электрик — отечественная электротехническая компания с европейским уровнем технологий и качества производства, и это необходимо учитывать при тендерах, работах и в текущей деятельности.

Во-вторых, совместная с партнёрами работа по продвижению типовых решений создаёт достаточно прибыльную нишу рынка, эффективный бизнес, позволяющий реализовать бизнесинтересы монтажных, проектных, эксплуатирующих организаций.

В-третьих, типовые решения Шнейдер Электрик позволяют за короткий срок выполнять массовое проектирование, монтаж и передачу в эксплуатацию серийных, а значит, гарантированно проверенных и отлаженных современных решений для распредсетей. То есть за короткий срок осуществлять качественный перевод распределения электроэнергии на современный, со значительным заделом на будущее уровень.

КОММЕНТАРИЙ

Степан ТОДИРКА,
главный инженер Московской кабельной сети — филиала ОАО «МОЭСК»

Статья хорошая, интересная, представляет комплексный взгляд на то, какое оборудование и какие тенденции требуются для надёжной работы кабельной сети. Шнейдер Электрик сегодня имеет достаточный международный опыт работы, в том числе в России, участвует в разработке типовых проектов, проводит работу по применению оборудования. Компания чётко и правильно, со взглядом на будущее говорит о наших сетевых перспективах. Некоторые важные моменты, такие как кабельное хозяйство и другие, в статье не затронуты, но в целом материал представлен интересный и выводы сделаны правильно.

На примере Шнейдер Электрик можно проследить то, что происходило в нашей электротехнике в последние 15 лет. Сначала иностранные компании приходили к нам в Россию с готовым европейским оборудованием, зачастую навязывая его как единственно правильное, и не воспринимали наши замечания. Затем те, кто серьёзно пришел к нам работать, стали прислушиваться, дорабатывать свои ячейки, выключатели. И тут есть чем гордиться, например, именно по рекомендациям Московских кабельных сетей было внедрено усовершенствование коллектора заземления на моноблоках RM6, позволяющее проводить испытания кабеля без его отбалчивания. Теперь и EdF (Electricite de France) применяет у себя такое решение. И, наконец, сегодня иностранные компании построили в России свои заводы, производят на них свое оборудование, которое нам и поставляют. Стоимость их оборудования теперь сравнима со стоимостью оборудования отечественных производителей. И для нас, эксплуатационников, это важно — теперь мы можем применять то, что действительно требуется, изучать и вносить предложения, напрямую иметь доступ к современному международному опыту.

Компания «Шнейдер Электрик» уже открыла два завода — в Казани и в Санкт-Петербурге, правильно сориентировалась. Мы начинали работу над этим вопросом ещё в 1995 году. Мы — это три человека из России и один из Франции. В 1995 г. ездили во Францию, искали новые разработки и нашли, в России появилось первое производство малогабаритных БКТП с элегазовыми моноблоками RM6, как раз по лицензии Шнейдер Электрик. Сегодня эти БКТП в любом дворике можно увидеть, фактически по этому принципу строятся все городские распределительные сети. В настоящее время перед нами стоит новая задача — осваивать сети 20 кВ. Без этого города не смогут развиваться, задохнутся. Если в Москве уже построены частично сети 20 кВ и имеется опыт эксплуатации, то в других регионах даже разговоры об этих сетях не ведутся. Поэтому надо собраться МКС, сетевым компаниям, EdF и с учётом накопленного опыта внедрять 20 кВ, иначе не будет развития городов, так как именно сети 20 кВ будут способствовать комплексному развитию распределительных сетей. Внедрение Smart Grid с телемеханикой и диспетчеризацией 20 кВ, новые силовое оборудование и релейная защита, модернизированное кабельное хозяйство, наконец, уход от изолированной нейтрали — вот мощный импульс для скачка на новый уровень. И, если Шнейдер Электрик сделали это во Франции и если у них хватит сил помочь в этом России, — тогда только вперед, работы непочатый край.