48
СЕТИ
РОССИИ
э
н
е
р
г
о
с
б
е
р
е
ж
е
н
и
е
энергосбережение
В
современных
условиях
уменьшения
финансиро
-
вания
и
возрастающих
со
стороны
западных
стран
санкций
против
России
возникает
необходимость
поиска
эффектив
-
ных
энерго
-
и
ресурсосберегающих
методов
повышения
надёжности
и
устойчивости
в
системе
«
генера
-
ция
—
передача
и
распределение
—
потребление
электроэнергии
».
Для
устойчивости
этих
«
качелей
»
необ
-
ходимо
обеспечивать
:
•
баланс
мощностей
,
который
в
значительной
степени
определя
-
ется
эффективностью
генератора
и
энергосбережением
нагрузки
у
потребителя
;
•
запас
устойчивости
по
напряже
-
нию
,
который
определяется
уров
-
нем
критического
напряжения
на
границе
статической
устойчиво
-
сти
электропотребляющего
обо
-
рудования
(
в
первую
очередь
электродвигателей
);
•
надёжность
элементов
в
системе
поставки
и
распределения
элек
-
троэнергии
.
Электрические
сети
,
построенные
в
ХХ
веке
,
в
большинстве
случаев
не
в
состоянии
гарантировать
сегодня
надёжное
электроснабжение
конеч
-
ных
пользователей
электроэнергии
.
Это
вызвано
рядом
объектив
-
ных
и
субъективных
причин
:
есте
-
ственным
старением
электросетей
и
преобразовательных
подстанций
,
увеличением
подключаемых
к
ним
дополнительных
мощностей
,
изме
-
нением
качественных
характери
-
стик
собственно
электроустановок
и
др
.
После
отмены
«
Правил
пользова
-
ния
электрической
и
тепловой
энер
-
гией
»
потребители
электроэнергии
перестали
участвовать
в
поддержа
-
нии
коэффициента
мощности
и
ком
-
пенсации
реактивной
мощности
на
шинах
нагрузок
.
В
итоге
из
баланса
ЕЭС
России
выпало
свыше
50
тыс
.
Мвар
устройств
компенсации
реак
-
тивной
мощности
.
С
отменой
этого
документа
основные
потребители
электроэнергии
(
промышленность
и
электрифицированный
транспорт
)
потеряли
экономический
стимул
Изменение конструкции
обмоток асинхронных
электродвигателей –
потенциал обеспечения
надёжности
электросетей
Кто держит руку на пульсе инноваций, тот будет определять
энергетику второй половины XXI века.
Виталий ДЕЙНЕГО, Дмитрий ДУЮНОВ,
ООО «АС и ПП», г. Зеленоград,
Вячеслав ИВАНОВ,
Заслуженный работник транспорта РФ
49
№
2 (29),
март
–
апрель
, 2015
поддерживать
необходимое
его
качество
,
в
первую
очередь
cos
φ
.
В
то
же
время
в
последние
десятилетия
в
России
возросла
доля
возводимых
в
городах
зданий
повы
-
шенной
этажности
и
подземных
объектов
различного
назначения
.
В
результате
это
потребовало
примене
-
ния
более
мощных
электроприводов
:
лифтов
,
насо
-
сов
водоснабжения
,
кондиционеров
и
т
.
п
.
Например
,
массовое
включение
кондиционеров
,
холодильного
оборудования
при
повышении
температуры
окружа
-
ющей
среды
может
стать
причиной
веерных
отключе
-
ний
и
аварий
электросети
,
а
резонансное
включение
лифтов
—
срабатывания
соответствующих
защит
от
наложения
пиковых
пусковых
токов
.
По
-
новому
встают
вопросы
эксплуатации
тяго
-
вых
электросетей
от
электрифицированных
желез
-
ных
дорог
и
городского
электротранспорта
(
трамвай
,
троллейбус
,
метрополитен
).
Давно
известно
,
что
тяговая
электросеть
негативно
влияет
на
работу
об
-
щей
глобальной
энергосистемы
.
Напряжения
и
токи
в
тяговой
сети
постоянно
изменяются
,
в
результате
чего
возникает
электромагнитное
влияние
на
распо
-
ложенные
вблизи
другие
сети
,
устройства
и
сооруже
-
ния
общего
пользования
.
Если
в
сетях
ОАО
«
РЖД
»
изменения
нагрузок
можно
как
-
то
прогнозировать
в
связи
с
чётким
графиком
движения
поездов
,
то
осо
-
бенностью
городских
тяговых
электросетей
является
случайный
характер
,
большой
диапазон
изменения
мощности
нагрузки
и
её
непродолжительность
.
Осо
-
бенно
сильно
это
влияние
проявляется
при
устрой
-
стве
тяговых
двигателей
на
переменном
токе
.
Свою
лепту
внесло
широкое
применение
частотно
-
регулируемого
привода
(
ЧРП
)
в
механизмах
с
пере
-
менной
производительностью
как
на
промышленных
предприятиях
,
так
и
на
транспорте
и
в
коммунальном
хозяйстве
.
Выходное
трёхфазное
напряжение
боль
-
шинства
преобразователей
частоты
(
ПЧ
)
формирует
-
ся
путём
широтно
-
импульсной
модуляции
.
Это
при
-
водит
к
воздействию
на
межвитковую
и
межфазовую
изоляцию
электродвигателя
импульсных
напряжений
,
амплитуда
которых
превышает
амплитуду
основной
частоты
выходного
напряжения
.
Естественным
об
-
разом
,
в
силу
известных
физических
законов
,
идёт
обратный
процесс
искажения
параметров
питающей
сети
.
Следует
отметить
,
что
механизм
регулирования
работы
электродвигателей
с
помощью
изменения
ча
-
стот
до
конца
не
изучен
,
особенно
в
сетях
с
тяговыми
нагрузками
.
Эти
и
другие
изменения
характера
нагру
-
зок
в
электросетях
,
прошедшие
в
последние
годы
,
привели
к
:
•
возрастанию
потоков
реактивной
мощ
-
ности
в
линиях
межсистемных
передач
и
системообразующих
распределительных
сетях
и
распределительных
сетях
потре
-
бителей
;
•
возникновению
дефицита
реактивной
мощности
в
узлах
нагрузки
и
,
как
след
-
ствие
,
к
снижению
напряжения
на
шинах
нагрузок
и
подстанций
,
снижению
стати
-
ческой
устойчивости
нагрузки
по
напря
-
жению
в
сетях
;
•
увеличению
до
предельно
допустимых
значений
токов
полной
нагрузки
ЛЭП
и
ТП
и
ограничению
их
пропускной
способности
из
-
за
загрузки
реак
-
тивной
мощности
.
В
изменившихся
условиях
вся
нагрузка
по
под
-
держанию
работоспособности
устаревших
электро
-
сетей
легла
на
плечи
электросетевых
компаний
.
Из
-
за
недостаточности
у
владельцев
электро
-
сетей
финансовых
средств
на
реконструкцию
сети
становятся
ограничивающим
фактором
(
наряду
с
ге
-
нерированием
)
в
процессах
электрификации
страны
(
рис
. 1).
Общеизвестно
,
что
надёжность
элементов
рас
-
пределительных
электросетей
и
устойчивая
работа
электроснабжения
потребителей
электроэнергии
в
значительной
степени
зависят
не
только
от
роста
электрической
нагрузки
потребителей
,
но
и
от
её
ха
-
рактера
и
режимов
работы
.
Хорошо
известны
аварии
от
не
скомпенсирован
-
ной
реактивной
мощности
,
источником
которой
яв
-
ляется
электропривод
с
асинхронными
двигателями
(
АД
)
и
частотным
регулированием
.
Новые
реалии
эксплуатации
«
старых
»
электро
-
сетей
при
недостаточности
или
отсутствии
соответ
-
ствующих
компенсирующих
устройств
заставляют
электросетевые
компании
изыскивать
новые
пути
развития
отрасли
,
которые
соответствовали
бы
из
-
менившимся
условиям
эксплуатации
сетей
.
Одним
из
путей
решения
имеющихся
вопросов
обеспечения
качественных
параметров
электро
-
энергии
в
электросетях
,
в
том
числе
их
надёжности
,
является
широкое
внедрении
электродвигателей
но
-
вого
поколения
—
электродвигателей
с
совмещённы
-
ми
обмотками
статора
.
Данная
технология
,
разрабо
-
танная
в
ООО
«
АС
и
ПП
» (
г
.
Зеленоград
Московской
обл
.),
получила
название
«
Славянка
».
Принцип
со
-
вмещения
обмоток
статора
«
звезда
в
треугольнике
»
имеет
патент
Российской
Федерации
.
Физическая
сущность
предложения
вытекает
из
того
,
что
в
зависимости
от
схемы
подключения
трёхфазной
нагрузки
к
трёхфазной
сети
(
звезда
или
треугольник
)
можно
получить
две
системы
токов
,
образующих
между
векторами
индукции
магнитных
потоков
угол
в
30
эл
.
град
.
Соответственно
,
к
трёх
-
фазной
сети
можно
подключить
электродвигатель
,
имеющий
не
трёхфазную
обмотку
,
а
шестифазную
.
Рис
. 1.
Динамика
изменения
роста
потребления
и
пропускной
возможности
электросети
(http://news.elteh.ru/arh/2012/76/03.php.)
215
209
203
197
191
185
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Электрические
нагрузки
потребителей
Пропускная
способность
сетей
207,7
203,6
204
204,6
210,2
205,3
205,5
188
192,4
195,9
199,9
203,8
млн
кВт
50
СЕТИ РОССИИ
При
этом
часть
обмотки
должна
быть
включена
в
звезду
,
а
часть
—
в
треугольник
,
и
результирующие
векторы
индукции
полюсов
одноимённых
фаз
звез
-
ды
и
треугольника
должны
образовывать
между
со
-
бой
угол
в
30
эл
.
град
.
В
связи
c
незаинтересованностью
производите
-
лей
новых
электродвигателей
в
изменении
своих
технологий
,
предлагаемая
технология
в
основном
применялась
(
и
применяется
)
при
ремонте
двига
-
телей
,
у
которых
«
сгорели
»
обмотки
.
После
много
-
численных
испытаний
отремонтированных
согласно
технологии
«
Славянка
»
серийно
выпускаемых
асин
-
хронных
двигателей
и
статистической
их
обработ
-
ки
были
сделаны
выводы
,
что
двигатели
после
ремонта
име
-
ют
улучшенные
по
сравнению
с
паспортными
параметры
:
•
меньший
потребляемый
ток
,
20—35%
в
зависимости
от
режима
;
•
более
высокий
пусковой
мо
-
мент
—
на
35%;
•
меньшие
пусковые
токи
—
на
35%;
•
больший
минимальный
пу
-
сковой
момент
—
на
35%;
•
больший
максимальный
пу
-
сковой
момент
—
на
10%;
•
имеют
возможность
эксплу
-
атации
как
в
режиме
работы
S1,
так
и
в
режиме
работы
S3;
•
улучшены
виброшумовые
характеристики
,
в
среднем
уровень
звука
ниже
на
5
дБ
;
•
КПД
и
cos
φ
,
близкий
к
номи
-
нальному
в
диапазоне
на
-
грузок
от
30
до
140%;
•
большая
перегрузочная
спо
-
собность
.
В
настоящее
время
техноло
-
гией
«
Славянка
»
заинтересова
-
лись
в
ОАО
«
Уралэлектро
»,
вхо
-
дящем
в
состав
Концерна
«
РТИ
Системы
».
Этим
предприятием
было
определено
,
что
электродвигатели
,
создавае
-
мые
по
технологии
«
Славянка
»,
могут
найти
широкое
применение
в
таких
областях
,
как
транспортные
си
-
стемы
,
подъёмное
оборудование
,
вентиляторы
,
насо
-
сы
,
компрессоры
,
редукторы
,
станки
и
т
.
д
.
Двигатели
рассчитаны
для
работы
в
условиях
ча
-
стых
,
тяжёлых
и
затяжных
пусков
,
а
также
больших
(
более
10%)
падений
питающего
напряжения
.
На
рис
. 2
и
3.
показаны
сравнительные
характе
-
ристики
общепромышленных
и
энергоэффективных
высокомоментных
электродвигателей
.
Более
под
-
робную
информацию
можно
получить
на
сайте
ОАО
«
Уралэлектро
» http://www.uralelectro.ru/text/61
Рис
. 2.
Механическая
характеристика
асинхронного
двигателя
АДМ
100S2
У
2
Рис
. 3.
График
коэффициента
мощности
двигателя
АДМ
100S2
У
2
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
n(
об
/
мин
)
0 5 10 15 20 25 30 35 40
M(H•
м
)
АДМ
100S2
У
2
0,90
0,86
0,82
0,78
0,74
0,70
0,66
0,62
0,58
0,54
0,50
cos
φ
0
1000 2000 3000 4000 5000
Р
2(
Вт
)
АДМ
100S2
У
2
1
—
со
стандартными
обмотками
2
—
с
совмещёнными
обмотками
1
—
со
стандартными
обмотками
2
—
с
совмещёнными
обмотками
Рис
. 4.
Графики
формы
поля
в
рабочем
зазоре
двигателей
а
) —
стандартного
АД
,
б
) —
АД
с
совмещёнными
обмотками
2
1,5
1
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
-2
2,5
2
1,5
1
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
-2
-2,5
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
1 3 5 7 9 11
13
15
17
19
21
23
Ряд
1
Ряд
1
51
№
2 (29),
март
–
апрель
, 2015
Из
приведённых
на
рис
. 4
графиков
видно
,
что
форма
поля
двигателя
с
совмещёнными
обмотками
ближе
к
синусоидальной
,
чем
у
стандартного
двига
-
теля
,
что
значительно
снижает
его
негативное
воз
-
действие
на
питающую
электросеть
.
В
результате
,
как
показывает
имеющийся
опыт
,
без
увеличения
трудоёмкости
,
при
меньшей
материалоёмкости
,
без
изменения
существующих
технологий
,
при
равных
прочих
условиях
получаем
двигатели
по
своим
ха
-
рактеристикам
существенно
превосходящие
стан
-
дартные
.
В
отличие
от
ранее
известных
методов
повыше
-
ния
энергоэффективности
,
предлагаемое
решение
наименее
затратное
и
реализуемо
не
только
при
производстве
новых
двигателей
,
но
и
при
капиталь
-
ном
ремонте
и
модернизации
существующего
парка
.
В
подавляющем
большинстве
случаев
АД
с
со
-
вмещёнными
обмотками
позволяют
решить
про
-
блемы
их
запуска
без
использования
частотных
ре
-
гуляторов
.
То
есть
сразу
снижаются
или
исчезают
высокочастотные
гармоники
,
которые
могут
попа
-
дать
в
питающую
электросеть
.
При
работе
совмест
-
но
с
частотным
регулятором
они
обеспечивают
меха
-
нические
характеристики
,
недостижимые
для
других
серий
двигателей
.
При
работе
с
регулярно
меняю
-
щейся
нагрузкой
,
с
неноминальной
нагрузкой
,
при
перепадах
питающего
напряжения
двигатели
позво
-
ляют
снизить
потребление
электроэнергии
до
50%.
Особенно
показателен
опыт
применения
асин
-
хронного
двигателя
с
совмещёнными
обмотками
на
объектах
электротранспорта
.
Учитывая
результаты
расчётов
тяговых
характе
-
ристик
и
рекуперативных
возможностей
асинхрон
-
ного
двигателя
с
совмещёнными
обмотками
,
вы
-
полненными
по
технологии
«
Славянка
»,
в
тяговом
электроприводе
в
НПП
«
Энергия
» (
г
.
Донецк
)
были
проведены
сравнительные
испытания
тяговых
дви
-
гателей
,
установленных
на
шахтном
электровозе
«
Эра
».
Обобщённые
результаты
испытания
электро
-
воза
с
штатным
электродвигателем
и
аналогичным
,
но
с
совмещённой
обмоткой
приведены
на
рис
. 5.
В
ходе
испытания
асинхронный
электродвигатель
с
совмещёнными
обмотками
на
электровозе
«
Эра
»
перевёз
в
два
раза
больше
вагонеток
с
углём
,
чем
с
двигателем
донором
(
АИР
160),
который
перевозит
только
пять
вагонеток
,
и
то
не
в
горку
.
Производитель
-
ность
труда
по
вывозу
угля
(
руды
)
повысилась
более
чем
в
два
раза
при
одновременном
уменьшении
по
-
требляемой
электроэнергии
.
Также
было
замечено
существенное
снижение
высокочастотных
гармоник
и
реактивной
составляющей
в
электросетях
общего
пользования
,
от
которых
запитывались
тягово
-
по
-
низительные
подстанции
.
К
сожалению
,
подробная
информация
по
этому
эффекту
отсутствует
—
война
на
Донбассе
.
Апробация
электродвигателей
с
совмещёнными
обмотками
на
сегодняшний
день
прошла
более
чем
на
100
предприятиях
России
,
стран
ближнего
и
даль
-
него
зарубежья
.
В
настоящее
время
по
технологии
«
Славянка
»
модернизированы
образцы
асинхрон
-
ных
двигателей
от
всех
производителей
.
По
инициа
-
тиве
разработчика
,
ООО
«
АС
и
ПП
»,
цех
российских
обмотчиков
организовал
систему
по
внедрению
этой
методики
.
После
распада
СССР
ни
один
завод
-
про
-
изводитель
электродвигателей
свои
обмоточные
данные
не
выкладывает
в
открытый
доступ
.
Они
Рис
. 5.
Обобщённые
результаты
испытания
шахтного
электровоза
«
Эра
»
Результаты
сравнительных
испытаний
АД
-
донор
11
кВт
АД
-«
Славянка
»
4
АМУ
160
с
совмещёнными
обмотками
S = 6,5%
4
АМУ
160
классическая
обмотка
S = 11,2%
Т
кор
.
= 107
о
С
при
Т
окр
.
= 0
о
С
Т
кор
.
= 70
о
С
при
Т
окр
.
= 10
о
С
∑
вес
= 100
т
14
декабря
2013
г
.
завершены
все
виды
программных
испытаний
электровоза
«
Эра
»
52
СЕТИ РОССИИ
наивно
полагают
,
что
таким
образом
положительно
влияют
на
сбыт
.
Поэтому
не
удивительно
,
что
рос
-
сийский
«
Цех
обмотчиков
по
ремонту
асинхронных
двигателей
»
воспринял
технологию
«
Славянка
»
пе
-
ремотки
статора
асинхронных
двигателей
и
генера
-
торов
и
старается
её
внедрять
у
заказчиков
—
потре
-
бителей
электрической
энергии
.
По
большому
счёту
замена
традиционных
обмоток
статоров
АД
на
со
-
вмещённые
обмотки
особых
сложностей
не
вызыва
-
ет
.
При
их
расчёте
можно
пользоваться
электронным
справочником
(
Цветков
С
.
А
.
Справочник
обмотчика
асинхронных
электродвигателей
. 2011 microtesla@
yandex.ru).
Однако
необходимо
помнить
,
что
совме
-
щённые
обмотки
по
технологии
«
Славянка
»
имеют
свои
особенности
,
и
лучше
перед
её
применением
получить
соответствующие
консультации
в
компа
-
нии
-
разработчике
технологии
—
ООО
«
АС
и
ПП
».
Обмотчиками
уже
модернизировано
асинхронных
двигателей
на
общую
установочную
мощность
бо
-
лее
9
МВт
. (
Ежемесячно
модернизируется
не
менее
1
МВт
установочной
мощности
).
Технология
«
Славянка
»
показала
также
свою
эф
-
фективность
при
перемотке
статоров
асинхронных
машин
различной
мощности
и
любых
производите
-
лей
(
фирм
Германии
,
Италии
,
Китая
и
др
.,
которые
поставляют
на
российский
рынок
более
95%
асин
-
хронных
двигателей
).
При
этом
было
показано
,
что
отремонтированный
АД
из
класса
IE
можно
переве
-
сти
в
класс
энергосбережения
I
Е
2
и
выше
,
при
этом
уровень
финансовых
и
материальных
ресурсов
,
от
-
пущенных
на
штатный
ремонт
,
останется
неизмен
-
ным
.
В
обсуждении
и
сравнительных
испытаниях
мо
-
дернизированных
по
технологии
«
Славянка
»
во
вре
-
мя
ремонта
АД
уже
участвуют
специалисты
из
Гер
-
мании
,
Индии
,
Китая
,
Италии
,
а
также
иностранные
эксперты
из
инновационного
центра
«
Сколково
».
Эффективность
технологии
изготовления
АД
с
совмёщенными
обмотками
была
подтверждена
НОЦ
«
Энергосбережение
в
промышленности
»
Московско
-
го
государственного
технологического
университета
«
СТАНКИН
».
Работа
выполнялась
при
финансовой
поддержке
Министерства
образования
и
науки
РФ
,
ФЦП
«
Исследования
и
разработки
по
приоритет
-
ным
направлениям
развития
научно
-
технологиче
-
ского
комплекса
России
на
2007—2013
годы
»,
ГК
№
14.516.11.0067
от
27
июня
2013
г
.
При
этом
были
:
•
рассмотрены
теоретические
основы
для
созда
-
ния
нового
типа
интеллектуальных
энергосбере
-
гающих
асинхронных
электрических
двигателей
с
совмещёнными
обмотками
;
•
приведены
результаты
теоретических
исследова
-
ний
,
компьютерного
моделирования
;
•
изложена
методика
изготовления
нового
типа
интеллектуальных
энергосберегающих
асинхрон
-
ных
электрических
двигателей
с
совмещёнными
обмотками
.
В
заключении
НИР
специалистами
МГТУ
«
СТАНКИН
»
было
сказано
: «
Применение
разрабаты
-
ваемых
технических
решений
асинхронных
электро
-
двигателей
с
совмещёнными
обмотками
(
АЭД
СО
)
обеспечит
соответствие
международным
требова
-
ниям
,
предъявляемым
к
источникам
энергии
для
энергоснабжения
автономных
потребителей
,
в
т
.
ч
.
в
гражданских
секторах
экономики
.
В
результате
выполнения
НИР
и
проведения
производственных
испытаний
будет
создана
эскизная
КД
для
налажи
-
вания
серийного
выпуска
ряда
асинхронных
электро
-
двигателей
с
совмещёнными
обмотками
(
АЭД
СО
)
с
100
по
132
габарит
».
По
мнению
экспертов
Болонского
технического
университета
(
Италия
), «
разработку
асинхронных
двигателей
класса
энергоэффективности
IE2, IE3, IE4
ведут
все
ведущие
мировые
производители
и
специ
-
ализированные
научные
организации
.
С
2012
года
в
Европе
введён
в
действие
стандарт
IE2,
а
с
2015
года
планируется
ввести
в
действие
запрет
на
производ
-
ство
электродвигателей
с
классом
ниже
IE3.
Ключевым
отличием
разрабатываемых
решений
от
продукта
по
проекту
является
применение
для
решения
поставленных
задач
дорогих
электротехни
-
ческих
материалов
,
снижение
удельной
мощности
и
,
как
следствие
,
повышение
себестоимости
1
кВт
уста
-
новленной
мощности
.
Мировая
тенденция
повышения
энергоэффек
-
тивности
и
растущий
спрос
на
энергоэффективные
технологии
гарантируют
продукту
по
проекту
востре
-
бованность
рынком
на
момент
коммерциализации
.
Учитывая
,
что
за
столетнюю
историю
асинхронных
двигателей
впервые
было
найдено
столь
прорывное
решение
,
можно
полагать
,
что
проект
будет
актуален
в
течение
достаточно
длительного
периода
времени
.
13
декабря
2013
года
в
г
.
Зеленоград
прошёл
первый
семинар
,
посвящённый
асинхронным
дви
-
гателям
с
совмещёнными
обмотками
.
Мероприятие
проведено
в
рамках
реализации
программы
модер
-
низации
существующего
парка
асинхронных
двига
-
телей
в
процессе
капитального
ремонта
.
В
работе
семинара
приняли
участия
представители
12
про
-
фильных
организаций
по
ремонту
электродвигате
-
лей
из
Москвы
,
Московской
области
,
Твери
,
Иваново
,
Татарстана
и
Республики
Беларусь
,
уже
имеющие
опыт
работы
с
совмещёнными
обмотками
,
и
специ
-
алисты
,
проявившие
заинтересованность
к
внедре
-
нию
технологии
.
Таким
образом
,
положено
начало
работы
школы
по
подготовке
специалистов
для
широкомасштаб
-
ного
внедрения
технологии
в
повседневную
жизнь
.
Планируется
проведение
не
только
очных
семина
-
ров
.
Для
удалённых
районов
в
ближайшее
время
будет
организовано
проведение
серии
вебинаров
.
В
дальнейшем
семинары
будут
проходить
на
посто
-
янной
основе
.
Информация
о
графике
их
проведения
будет
размещаться
на
сайте
компании
НКТ
«
Энерго
-
комплекс
» www.enprok.ru.
По
мнению
зарубежных
экспертов
,
внедрение
за
-
патентованных
в
России
совмещённых
обмоток
типа
«
Славянка
»
позволит
:
•
с
относительно
минимальными
финансовыми
затратами
обеспечить
устойчивость
энергоси
-
стемы
(
АД
с
этой
обмоткой
устойчиво
работают
при
более
низких
провалах
напряжения
,
а
пере
-
мотанные
по
этой
технологии
статоры
генерато
-
ров
позволят
повысить
запас
по
генерируемой
53
№
2 (29),
март
–
апрель
, 2015
мощности
при
значительном
снижении
расхода
первичного
энергоностителя
(
воды
,
топли
-
ва
и
т
.
п
.);
•
повысить
надёжность
элемен
-
тов
сети
распределения
элек
-
трической
мощности
;
•
получить
экономию
энергии
на
установочной
мощности
;
•
уменьшить
расход
электриче
-
ской
энергии
на
единицу
выпу
-
скаемой
продукции
,
обеспечив
конкурентоспособность
рос
-
сийских
товаров
;
•
пересмотреть
тарифы
ЖКХ
(
меньше
потребление
электри
-
ческой
энергии
,
меньше
расхо
-
ды
на
ремонт
,
меньше
цена
на
электродвигатели
и
т
.
п
.);
•
разработать
эффективный
электропривод
для
электротранспорта
;
•
повысить
эффективность
генераторов
и
качество
электрической
энергии
в
сетях
.
О
промежуточных
результатах
по
внедрению
технологии
«
Славянка
»
при
ремонте
асинхронных
двигателей
и
их
воздействию
на
электрические
сети
докладывалось
на
«
Ярославском
энергетическом
форуме
2011»
и
на
последующих
форумах
,
выстав
-
ках
и
совещаниях
,
организованных
Инновационным
центром
«
Сколково
».
В
течение
2011—2012
гг
.
о
преимуществах
совме
-
щённых
обмоток
АД
типа
«
Славянка
»
докладыва
-
лось
на
ряде
совещаний
в
ОАО
«
РЖД
»,
на
семина
-
рах
руководителей
различных
служб
(
эскалаторной
,
электромеханической
,
электроснабжения
)
метропо
-
литенов
СНГ
.
Метрополитеновцами
были
приняты
решения
о
необходимости
широких
испытаний
(
как
заводских
,
так
и
опытной
эксплуатации
непосред
-
ственно
на
объектах
)
электродвигателей
для
на
-
сосных
водоотливных
установок
,
вентиляционных
агрегатов
тоннельной
вентиляции
и
привода
эска
-
латоров
с
целью
их
широкого
внедрения
в
отрасли
.
(
К
сожалению
,
начатая
работа
была
остановлена
по
-
сле
смены
руководства
Международной
ассоциации
«
Метро
» —
увольнения
Председателя
Совета
дирек
-
торов
Д
.
В
.
Гаева
и
генерального
директора
Ю
.
А
.
Гри
-
шечкина
, —
а
также
смены
руководителей
ряда
ме
-
трополитенов
СНГ
,
входящих
в
это
объединение
).
21
октября
2014
года
в
Госдуме
РФ
состоялось
6-
е
заседание
Координационного
совета
Президиума
Генерального
совета
Всероссийской
политической
партии
«
ЕДИНАЯ
РОССИЯ
»
по
вопросам
энерго
-
сбережения
и
повышения
энергетической
эффектив
-
ности
в
рамках
партийного
проекта
«
Энергетическая
безопасность
».
Заседание
провёл
глава
Координа
-
ционного
совета
,
первый
заместитель
председате
-
ля
Комитета
Госдумы
по
энергетике
Юрий
Липатов
.
В
своём
выступлении
он
обратил
внимание
на
но
-
вые
условия
,
в
которых
сейчас
приходится
работать
,
а
именно
экономические
санкции
США
и
ЕС
в
отно
-
шении
России
,
в
связи
с
чем
вопрос
импортозамеще
-
ния
становится
приоритетным
в
отборе
проектов
для
внедрения
на
территории
страны
.
В
свете
принятых
на
этом
заседа
-
нии
решений
широкое
внедрение
технологии
«
Славянка
»
по
ремонту
АД
может
представлять
большой
интерес
для
всего
промышленно
-
го
и
энергетического
комплексов
страны
.
Тем
более
,
что
,
по
неофи
-
циальным
подсчётам
независимых
экспертов
,
экономический
эффект
от
её
внедрения
может
составить
для
России
около
200
млрд
ру
-
блей
в
год
!
Это
без
учёта
экономии
на
реконструкции
понизительных
электроподстанций
,
кабельных
и
проводных
сетей
и
пусковой
аппа
-
ратуры
,
которую
могут
подсчитать
сами
специалисты
электроснабжа
-
ющих
компаний
.
Таким
образом
,
можно
сказать
,
что
в
России
практически
все
стороны
,
участвующие
в
процессе
«
производство
—
передача
—
потребле
-
ние
»
электроэнергии
,
ознакомлены
с
предлагаемой
к
широкому
внедрению
технологией
«
Славянка
».
Однако
этот
процесс
идёт
крайне
медленно
.
Анали
-
зируя
причины
,
препятствующие
его
ускорению
,
по
встречам
с
руководителями
как
государственных
,
так
и
частных
компаний
и
по
высказываниям
оппонентов
можно
прийти
к
следующим
выводам
—
основные
проблемы
по
широкому
внедрению
революционных
энергосберегающих
технологий
лежат
в
отсутствии
:
•
чётких
Правил
по
качеству
производства
,
пере
-
даче
и
потреблению
электроэнергии
для
обще
-
го
пользования
.
Действующие
сегодня
в
стране
стандарты
и
регламенты
морально
давно
уже
устарели
,
кроме
того
,
ряд
установленных
в
них
формулировок
носит
не
обязательный
,
а
реко
-
мендательный
характер
.
В
первую
очередь
это
касается
критериев
со
стороны
генерирующих
и
поставляющих
электроэнергию
организаций
,
на
основе
которых
должно
проводиться
подклю
-
чение
электроустановок
с
частотно
-
регулируе
-
мым
приводом
(
ЧРП
)
и
элементами
импульсного
управления
;
•
научно
обоснованных
критериев
и
принципов
вза
-
имовлияния
электросетей
общего
пользования
и
тяговых
электросетей
железнодорожного
и
город
-
ского
электрифицированного
транспорта
.
В
связи
этим
:
•
производитель
и
продавец
электроэнергии
не
за
-
интересованы
в
уменьшении
сбыта
(
следователь
-
но
,
прибыли
)
электрической
энергии
,
который
неизбежно
последует
при
широком
внедрении
предлагаемой
технологии
;
•
имеют
место
жёсткая
конкуренция
и
амбиции
российских
разработчиков
(
производителей
асин
-
хронных
двигателей
)
и
их
однозначное
нежела
-
ние
платить
за
лицензионный
договор
;
•
крупные
организации
-
потребители
электропри
-
водов
и
их
управленческий
аппарат
полностью
ориентированы
на
зарубежного
производителя
асинхронных
двигателей
.
В
ряде
случаев
решения
54
СЕТИ РОССИИ
принимаются
на
основе
заключений
иностранных
экспертов
,
которые
являются
сотрудниками
круп
-
ных
транснациональных
компаний
.
Касательно
освоения
вторичного
рынка
электро
-
двигателей
и
поддержки
технологии
СО
АД
«
Сла
-
вянка
»
одни
из
главных
причин
её
широкого
не
-
внедрения
хорошо
озвучены
на
многочисленных
интернет
-
форумах
:
•
отсутствие
материальной
заинтересованности
непосредственно
рабочих
-
обмотчиков
и
боязнь
своего
сокращения
в
связи
с
уменьшением
объё
-
мов
работ
.
Обмотка
электродвигателей
,
отремон
-
тированных
по
технологии
«
Славянка
»,
при
пра
-
вильной
эксплуатации
практически
не
выходит
из
строя
;
•
отсутствие
желания
рабочих
давать
дополнитель
-
ные
доходы
часто
«
не
в
меру
жадным
»
хозяевам
ремонтных
предприятий
.
В
компаниях
же
,
где
такие
вопросы
отсутствуют
,
сами
руководители
жалуются
,
что
они
не
могут
применять
эту
техно
-
логию
ввиду
возможного
снятия
гарантий
от
изго
-
товителей
оборудования
,
на
котором
вышедшие
из
строя
двигатели
были
установлены
.
Как
прави
-
ло
,
это
оборудование
зарубежных
фирм
.
В
настоящее
время
согласно
находящимся
в
от
-
крытом
доступе
статистическим
данным
наблюда
-
ется
спад
в
мировой
экономике
.
В
большой
степени
он
вызывается
стремительным
удорожанием
различ
-
ных
видов
энергии
,
в
том
числе
электрической
.
Во
многом
это
связано
с
необходимостью
поддержания
электросети
в
рабочем
состоянии
в
условиях
стано
-
вящейся
всё
более
энергоёмкой
жизни
людей
и
,
со
-
ответственно
,
возрастающими
расходами
электросе
-
тевых
компаний
.
Здесь
важно
отметить
,
что
наряду
с
увеличением
собственно
присоединённой
мощности
,
как
показывалось
выше
,
меняется
сам
характер
пере
-
даваемой
электроэнергии
,
который
требует
принятия
и
внедрения
соответствующих
новых
технических
средств
для
обустройства
и
модернизации
действую
-
щих
электросетей
в
связи
с
изменившимися
параме
-
трами
нагрузки
.
Принимая
за
основу
один
из
посту
-
латов
рыночных
отношений
,
что
«
потребитель
всегда
прав
»,
основную
нагрузку
по
широкому
внедрению
энергосберегающих
технологий
и
обеспечению
каче
-
ственных
параметров
электроэнергии
должны
взять
на
себя
электроснабжающие
компании
,
разумеется
,
при
соответствующей
поддержке
государства
.
В
разговорах
со
специалистами
предприятий
и
компаний
,
осуществляющих
преобразование
и
пере
-
дачу
электроэнергии
конечным
пользователям
,
чув
-
ствуется
необходимость
кардинального
изменения
Правил
поставки
электроэнергии
.
Нельзя
до
бес
-
конечности
эксплуатировать
устаревшее
оборудо
-
вание
,
тем
более
отбрасывать
фундаментальные
законы
электроэнергетики
.
Всему
бывает
предел
.
Сегодняшний
день
ставит
задачу
,
чтобы
к
решению
проблемных
вопросов
надёжного
,
качественного
и
устойчивого
электроснабжения
подключались
потре
-
бители
электроэнергии
.
Наиболее
дешёвым
в
государственном
масштабе
просматривается
путь
модернизации
асинхронных
двигателей
вторичного
рынка
с
одновременной
прора
-
боткой
и
производством
двигателей
нового
поколения
с
учётом
опыта
применения
технологий
совмещённой
укладки
обмоток
,
в
том
числе
аналогичных
описанной
в
настоящей
статье
технологии
«
Славянка
».
В
этом
плане
показателен
опыт
ряда
ведущих
стран
мира
:
США
,
Китая
,
Германии
и
др
.
Здесь
наиболее
интересен
пример
США
.
С
июля
2014
г
.
производители
электрической
энергии
в
США
развернули
пилотную
программу
по
качественному
ремонту
асинхронных
двигателей
с
повышением
параметров
их
энергоэффективности
и
энергосбережения
.
За
основу
,
по
всей
видимости
,
были
взяты
те
же
идеи
,
что
продвигают
разработчи
-
ки
технологии
«
Славянка
».
При
этом
в
США
рассчи
-
тывают
сэкономить
у
потребителя
более
5800
ГВт
электрической
энергии
за
10
лет
.
Они
видят
в
этом
отдельное
направление
в
решении
проблем
энерго
-
сбережения
и
обеспечения
качества
электроэнергии
в
электросетях
своих
компаний
.
В
США
ввиду
мас
-
сового
внедрения
различных
вариантов
привода
с
асинхронным
двигателем
с
частотным
регулирова
-
нием
как
на
производстве
,
так
и
в
быту
стало
ясно
,
что
без
принятия
кардинальных
решений
можно
уничтожить
весь
энергетический
комплекс
страны
.
Многим
компаниям
США
пришло
понимание
того
,
что
«
этот
привод
наряду
с
импульными
пусковыми
устройствами
приводит
к
:
•
изменению
характера
нагрузки
сети
(
она
стано
-
вится
реактивно
-
импульсной
),
а
это
приводит
к
уменьшению
запаса
устойчивости
электросети
и
к
увеличению
негативных
рисков
электроэнерге
-
тической
безопасности
;
•
перераспределению
отказов
асинхронных
двига
-
телей
.
Более
51%
отказов
приходится
на
такой
опасный
вид
,
как
разрушение
подшипников
;
•
уменьшению
энергоэффективности
асинхрон
-
ного
двигателя
на
единицы
процентов
после
ремонта
,
что
является
неуправляемым
риском
для
электросети
».
Таким
образом
,
понимание
вышеназванных
про
-
блем
и
желание
получения
дополнительной
прибы
-
ли
от
сэкономленной
электроэнергии
у
потребителя
заставило
энергогенерирующие
компании
США
при
-
ступить
к
построению
системы
повышения
энерго
-
эффективности
асинхронных
двигателей
при
их
ре
-
монте
.
Компания
AEP
Огайо
разработала
в
качестве
меры
по
повышению
энергоэффективности
пилот
-
ную
программу
для
обслуживания
своих
промыш
-
ленных
клиентов
,
которые
будут
ремонтировать
асинхронные
двигатели
.
Согласно
этой
программе
,
двигатели
должны
быть
отремонтированы
в
аккре
-
дитованном
центре
и
испытаны
для
подтверждения
их
эффективности
и
получения
финансовых
льгот
на
федеральном
уровне
.
В
этом
пилотном
проекте
запланированы
финан
-
совые
стимулы
для
:
•
клиентов
AEP
Огайо
— 2
долл
.
за
0,7
кВт
(
за
одну
лошадиную
силу
);
•
аккредитованного
сервисного
центра
,
обеспечи
-
вающего
ремонт
АД
, — 1
долл
.
за
0,7
кВт
(
за
одну
лошадиную
силу
).
55
№
2 (29),
март
–
апрель
, 2015
Компания
Advanced Energy
проводит
сертифика
-
цию
центров
,
способных
ремонтировать
двигатели
по
требованиям
,
изложенным
в
пилотной
программе
AEP
Огайо
.
ВЫВОДЫ
Даже
беглое
ознакомление
с
работами
,
проводи
-
мыми
в
России
и
в
мире
по
решению
вопросов
по
-
вышения
эффективности
производства
,
надёжности
распределительных
электросетей
и
устойчивости
электроснабжения
,
показывает
,
что
одним
из
путей
преодоления
озвученных
проблем
может
стать
пере
-
ход
на
нетрадиционные
схемные
и
конструктивные
решения
построения
электропривода
.
В
то
же
время
параллельно
с
техническими
во
-
просами
необходимо
решать
и
организационные
.
В
первую
очередь
это
касается
внедрения
сертифи
-
цированного
управления
качеством
ремонта
вторич
-
ного
рынка
асинхронных
двигателей
и
стимулирова
-
ния
предприятий
,
переходящих
на
новые
технологии
как
на
вторичном
,
так
и
на
первичном
рынках
элек
-
тродвигателей
.
Таким
образом
,
первоочередными
задачами
,
ко
-
торые
необходимо
решать
,
являются
следующие
.
1.
Разработка
и
принятие
чётких
федеральных
Пра
-
вил
по
производству
,
передаче
и
потреблению
электроэнергии
как
для
сетей
общего
пользова
-
ния
,
так
и
для
тяговых
сетей
электротранспорта
(
включая
лифтовое
хозяйство
,
в
т
.
ч
.
ЖКХ
).
2.
Пересмотр
действующей
нормативной
докумен
-
тации
по
качественным
параметрам
электросетей
(
общего
пользования
и
тяговых
)
и
требований
к
выпускаемому
на
территории
России
и
приобре
-
таемому
за
рубежом
электротехническому
обору
-
дованию
.
3.
Разработка
и
принятие
государственной
програм
-
мы
по
внедрению
на
территории
страны
энерго
-
сберегающих
технологий
(
в
т
.
ч
.
электродвигате
-
лей
с
совмещёнными
обмотками
типа
«
Славян
-
ка
»)
с
обязательным
отражением
стимулирования
как
отдельных
потребителей
,
так
и
предприятий
и
компаний
.
При
этом
важно
,
чтобы
имели
соответ
-
ствующий
интерес
и
их
работники
.
4.
Рассмотрение
изменения
принятой
сегодня
опла
-
ты
за
потреблённую
электроэнергию
(
кВт
•
ч
)
на
оплату
(
кВА
•
ч
).
5.
Наделение
соответствующими
надзорными
пол
-
номочиями
органов
Ростехнадзора
,
Системных
операторов
и
др
.
государственных
органов
в
пла
-
не
согласований
подключения
к
действующим
электросетям
новых
мощностей
и
контроля
экс
-
плуатируемых
мощностей
.
6.
Внесение
соотвествующих
изменений
и
дополне
-
ний
в
действующее
федеральное
законодатель
-
ство
.
Инициаторами
проведения
такой
работы
,
по
всей
видимости
,
должны
выступать
электроснабжающие
компании
,
как
наиболее
заинтересованные
в
устой
-
чивости
электросетей
и
обладающие
наиболее
пол
-
ной
информацией
об
их
состоянии
и
перспективах
развития
.
В
этом
плане
интересно
изучение
опыта
американской
компании
AEP
Огайо
.
Как
показывает
анализ
мирового
электроснабже
-
ния
,
с
каждым
годом
возрастает
число
промышленно
развитых
стран
,
принимающих
программы
по
повы
-
шению
экономической
эффективности
распредели
-
тельных
электросетей
с
возложением
ответственно
-
сти
на
крупных
потребителей
электроэнергии
.
Россия
в
этом
плане
не
может
быть
исключением
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Tobias Fleiter, Wolfgang Eichhammer, Joachim
Schleich. Energy ef
fi
ciency in electric motor systems:
Technical potentials and policy approaches for
developing countries UNITED NATIONS INDUSTRIAL
DEVELOPMENT ORGANIZATION. 11 /2011.
2.
Дуюнов
Д
.
А
.
Асинхронный
двигатель
с
совме
-
щёнными
обмотками
.
Журнал
Энергосовет
,
№
2(27), 2013
г
.
3.
Змиева
К
.
А
.,
Яковлев
А
.
П
.,
Углева
Е
.
М
.,
Должико
-
ва
Е
.
Ю
.
Оптимизация
ряда
интеллектуальных
энергосберегающих
асинхронных
двигателей
с
совмещёнными
обмотками
с
100
по
132
габари
-
ты
.
Журнал
«
Электротехнические
комплексы
и
системы
управления
»,
№
3, 2013
г
.
4.
Морозов
К
.
Новый
асинхронный
двигатель
для
электротранспорта
.
Журнал
PRO
ТРАНСПОРТ
,
№
5, 2014
г
.
5. ANSI/EASA AR100 2010 Recommended Practice for
the Repair of Rotating Electrical Apparatus. 2003.
6.
Хеннинг
Кастен
,
Вильфрид
Хофманн
.
Электри
-
ческие
машины
с
более
высокой
эффективно
-
стью
за
счёт
совмещения
функций
«
звезда
—
треугольник
»
обмотки
.
Электрические
машины
и
привод
IEEE
Международная
конференция
.
IEMDC, 2011.
7. EASA/AEMT Rewind StudyThe Effect of Repair/
Rewinding on Motor Ef
fi
ciency.
8. EASA/AEMT Rewind StudyThe Effect of Repair/
Rewinding on Motor Ef
fi
ciency,
9.
Motor Management Truths and Consequences:
Understanding Electric Motor Rewinds and Ef
fi
ciency
Tom Bishop, P.E. Electrical Apparatus Service
Association, Inc. St. Louis,MO. MDM Webcast May
25, 2011.
10. Dennis Bowns, Erin Hope. GREEN MOTOR
INITIATIVE REWIND SAVINGS. December 11,
2012. http://www.greenmotors.org/documents/_
RTFSubmittal12_11_2012h.pdf
11.
Advanced Energy Selected for Accredited Motor
Repair Pilot Program (http://www.advancedenergy.
org/brilliance/post/advanced-energy-selected-for-
accredited-motor-repair-pilot-program).
12. Electrical Apparatus Service Center Accreditation
Program Thomas H. Bishop, P.E. Electrical Apparatus
Service Association (EASA) Copyright © 2013,
Electrical Apparatus Service Association, Inc.
13.
Материалы
испытаний
и
отзывы
по
эксплуата
-
ции
электродвигателей
,
отремонтированных
по
технологии
«
Славянка
».
14.
Протоколы
совещаний
в
ОАО
«
РЖД
»,
Междуна
-
родной
Ассоциации
«
Метро
».
15.
Материалы
СМИ
и
открытая
информация
в
сети
Интернет
.
Оригинал статьи: Изменение конструкции обмоток асинхронных электродвигателей – потенциал обеспечения надёжности электросетей
Кто держит руку на пульсе инноваций, тот будет определять энергетику второй половины XXI века.
