Проблемы импортных комплектующих в сборках установок компенсации реактивной мощности

Анонс: Надежность и долговечность конденсаторных установок повышения коэффициента мощности. Проблемы поставок импортных и псевдоотечественных конденсаторов, тиристорных свитчей, контроллеров для сборок установок компенсации реактивной мощности.

В условиях цифровой трансформации электросетей, регламентированной новой Энергетической стратегией России, и особенно с учетом:

• de facto формализованного в стратегии перехода на цифровой формат «снизу» от силовых сетей промышленных, непромышленных объектов (см. выдержки из новой Энергетической стратегии РФ здесь);
• значительных затрат на интеграцию новых и/или модернизацию эксплуатируемых технических средств компенсации до уровня, совместимого с цифровыми сетями, причем по всей неактивной мощности, включая гармоники, интер- и сверхгармоники (более детально о неактивной мощности на фундаментальной и нефундаментальных частотах в этом материале);
• «пролонгирования» пандемии с завидной стабильностью, что критически затрудняет возможность разработки стратегий развития бизнеса,

становятся приоритетными для выбора любого оборудования, в том числе конденсаторных установок повышения коэффициента мощности критерии надежности и долговечности.

В целом надежность конденсаторных установок повышения коэффициента мощности формализована ПАО «Россети» в СТО 34.01-3.2.11-012-2017 и пакетом международных, европейских, американских стандартов, как интенсивность отказов, а срок службы УКРМ de facto определяется ключевыми комплектующими – конденсаторами ступеней-батарей, а с переходом на «цифру» - тиристорными ключами и программируемыми контроллерами, обеспечивающими скорость отклика установки на командные сигналы с программно-аппаратного комплекса автоматической системы управления (АСУ). Вместе с тем, действующие ГОСТ IEC 61921-2013, ГОСТ Р 56744-2015, ГОСТ Р 51321.1-2007, в том числе ГОСТ IEC 60384-14-2015, ГОСТ IEC 60931-1-2013 по методикам испытаний так и не нормируют срок службы и/или интенсивность отказов, а СТО 34.01-3.2.11-012-2017 устанавливает срок службы УКРМ не менее 30 лет, но допускают замену комплектующих в это время, что нонсенс по определению. В СТО 34.01-3.2.11-012-2017 формализованы нормы интенсивности отказов конденсаторов в период приработки (первые 2 года) не более 1*10-7 и после не более 0.5*10-7 1/ч, что уже следует признать большим прогрессом.

Справка: Следует отметить, что ни СТО 34.01-3.2.11-012-2017, ни актуальные версии федеральных стандартов не рассматривают технические аспекты контроллеров для телекоммуникации УКРМ с программно-аппаратным комплексом АСУ, активные фильтры гармоник, а единственный на текущий момент стандарт-рецепция IEC 60700-2:2016 по тиристорным вентилям пока существует только в виде проекта. Т.е. по факту в условиях «модернизационного рывка» цифровой трансформации электросетей проектирование, сборка, эксплуатация технических средств компенсации реактивной мощности «подвисли в правовом вакууме», хотя в «Правилах технологического функционирования электроэнергетических систем» (Постановление Правительства РФ №937 от 13.08.2018) и п. 3.17 СТО 34.01-21-005-2019 самого ПАО «Россети» определено «основное электротехническое оборудование, в состав которого входят силовые автотрансформаторы и трансформаторы, системы (секции) шин, выключатели, средства компенсации реактивной мощности, преобразовательные установки».

Проблемы поставок импортных и псевдоотечественных конденсаторов, тиристорных свитчей, контроллеров для сборок установок компенсации реактивной мощности.

К критическим проблемам использования импортных и псевдоотечественных конденсаторов, тиристорных свитчей, контроллеров для сборок установок компенсации реактивной мощности сегодня правомерно отнести:

• зависимость ремонта установок компенсации реактивной мощности от поставки производителя комплектующих, предельно актуальная в случае форс мажорных ситуаций, например, как текущая эпидемиологическая обстановка в мире.
  Так, с началом пандемии по факту были блокированы поставки из Китая на неопределенный срок, но одновремено с этим то же ПАО «Россети» в своем СТО 34.01-3.2.11-012-2017 определяет пороговые сроки своевременного (до 5-ти суток) ремонта всего спектра поставленного оборудования, поставок любых запчастей, модулей, блоков оборудования в 20-летний срок после окончания гарантии и в срок не более полугода после подписания договора о их покупке (см. более детально о современных требованиях к сервисной поддержке здесь);
• несоответствие реальных и заявленных параметров долговечности и надежности комплектующих, причем декларирование срока службы и интенсивности отказов у крупных поставщиков-производителей осуществляется в правовом поле, хотя и для нереальных условий эксплуатации.

Наглядный пример – определение срока службы и интенсивности отказов через формулы и таблицы IEC 61709-2017, где для срока службы (tsl = tsl,ref * 1/πv * 1/πt * 1/πс) и интенсивности отказов (λ = λref * πV * πT * πс) используются факторы температуры πt, емкости πс и напряжения πv (см. более детально здесь).

Из таблиц IEC 61709-2017 (см. ниже) видно, что уже при температуре 70 градусов, типичной для воздуха возле конденсаторов в батарее и шкафу, заявленный производителем срок службы при 35 градусах Цельсия нужно уменьшить в 5.2 раза, а фактор напряжения не будет влиять на долговечность только при напряжении на вводах конденсаторной батареи не более половины номинального напряжения для конденсаторов.