Перспективные требования к трансформаторному оборудованию

Page 1
background image

70

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

Введение

В

 2013 

году

 

было

 

утверждено

 «

Положение

 

ПАО

 «

Россети

» 

о

 

Единой

 

технической

 

политике

 

в

 

электросетевом

 

комплексе

» (

ЕТП

) [1], 

отражающее

 

наиболее

 

прогрессивные

 

технические

 

решения

 

и

 

определяющее

 

основные

 

технические

 

требования

перечень

 

и

 

границы

 

приме

-

нения

 

тех

 

или

 

иных

 

технических

 

решений

оборудования

 

и

 

технологий

направленных

 

на

 

повышение

 

технического

 

уровня

 

процессов

 

передачи

преобразования

 

и

 

распределения

 

электроэнергии

Положение

 

о

 

Единой

 

технической

 

политике

 

является

 

основополагающим

 

документом

требования

 

которого

 

должны

 

быть

 

положены

 

в

 

основу

 

нормативно

-

технической

 

документации

 (

стандартов

 

организации

регламентов

норм

 

и

 

правил

ПАО

 «

Россети

», 

опре

-

деляющих

 

приоритеты

 

и

 

правила

 

применения

 

технических

 

решений

 

Единой

 

технической

 

политики

.

Трансформаторное

 

оборудование

  (

трансформаторы

автотрансформаторы

 

и

 

реакторы

является

 

ключевым

 

оборудованием

задействованным

 

на

 

всех

 

этапах

 

от

 

производства

 

элек

-

троэнергии

 

до

 

ее

 

потребления

Применительно

 

к

 

трансформаторному

 

оборудованию

 

Положе

-

ние

 

о

 

Единой

 

технической

 

политике

 

устанавливает

 

совокупность

 

требований

направленных

 

на

 

обеспечение

 

энергоэффективности

повышение

 

надежности

безопасности

 

и

 

экологично

-

сти

 

при

 

эксплуатации

 

и

 

сокращение

 

эксплуатационных

 

издержек

.

Перспективные

 

требования

 

к

 

трансформаторному

 

оборудованию

Дроздов

 

Н

.

В

.,  

ПАО

 «

Россети

»,

Ларин

 

В

.

С

., 

к

.

т

.

н

.,

 

Филиппов

 

А

.

Е

., 

к

.

т

.

н

., 

ФГУП

 

ВЭИ

 

Аннотация

В

 

статье

 

рассмотрены

 

перспективные

 

требования

 

к

 

трансформаторному

 

оборудова

-

нию

направленные

 

на

 

реализацию

 

Положения

 

о

 

Единой

 

технической

 

политике

 

в

 

элек

-

тросетевом

 

комплексе

 

ПАО

 «

Россети

».

Ключевые

 

слова

:

трансформаторное

 

оборудование

энергоэффективность

снижение

 

потерь


Page 2
background image

71

ОБОРУДОВАНИЕ

Повышение

 

энергоэффективности

и

 

снижение

 

потерь

 

в

 

трансформаторном

 

оборудовании

Одной

 

из

 

основных

 

задач

 

ЕТП

 

является

 

повышение

 

энергоэффективности

 

применяемых

 

техно

-

логий

оборудования

материалов

систем

формирование

 

программы

 

энергосбережения

 

и

 

со

-

кращение

 

технологических

 

потерь

 

электрической

 

энергии

 

в

 

электрических

 

сетях

 [1]. 

Повышение

 

энергетической

 

эффективности

 

обеспечивается

 

применением

 

комплекса

 

мероприятий

включа

-

ющим

 

использование

 

современного

 

энергоэффективного

 

электрооборудования

 

с

 

нормируемы

-

ми

 

показателями

 

энергетической

 

эффективности

в

 

том

 

числе

 

распределительных

 

трансформа

-

торов

 

на

 

напряжение

 6–35 

кВ

 

и

 

силовых

 

трансформаторов

 110–750 

кВ

Современные

 

силовые

 

трансформаторы

 

имеют

 

довольно

 

высокий

 

коэффициент

 

полезно

-

го

 

действия

 (

КПД

) — 

более

 99%. 

Распределительные

 

трансформаторы

суммарная

 

мощность

 

которых

 

в

 7–8 

раз

 

превышает

 

мощность

вырабатываемую

 

генерирующими

 

предприятиями

имеют

 

меньший

 

КПД

 (

как

 

правило

, 98–99%), 

поэтому

 

акцент

 

на

 

повышение

 

энергоэффектив

-

ности

 

правильно

 

делать

прежде

 

всего

для

 

этого

 

вида

 

трансформаторов

.

Потери

 

распределительных

 

трансформаторов

Действующие

 

отечественные

 

нормы

 

на

 

потери

 

распределительных

 

трансформаторов

в

 

част

-

ности

 

ГОСТ

 11920-85 [2] 

и

 

ГОСТ

 27360-87 [3], 

не

 

пересматривались

 

уже

 

более

 20 

лет

и

 

в

 

части

 

требований

 

к

 

потерям

 

холостого

 

хода

 

отражают

 

устаревшие

 

данные

 

о

 

производимых

 

транс

-

форматорах

 

и

 

используемых

 

технологиях

.

Кроме

 

этого

несмотря

 

на

 

предложения

 

российских

 

заводов

 

трансформаторов

 

с

 

пониженными

 

потерями

 («

энергосберегающих

»), 

они

 

не

 

пользуются

 

большим

 

спросом

 

у

 

сетевых

 

компаний

При

-

менение

 

неэнергоэффективного

 

оборудования

 

связано

 

в

 

том

 

числе

 

с

 

несовершенством

 

Федераль

-

ных

 

законов

регулирующих

 

закупки

закон

 

от

 18.07.2011 

 223-

ФЗ

 

при

 

выборе

 

победителя

 

отдает

 

предпочтение

 

минимальной

 

цене

 

и

 

не

 

учитывает

 

стоимость

 

владения

 

продукцией

 

и

 

суммарный

 

эффект

 

от

 

ее

 

внедрения

.

В

 

развитых

 

странах

 

мира

 

на

 

протяжении

 

многих

 

лет

 

идет

 

планомерное

 

повышение

 

энерго

-

эффективности

 

и

 

ужесточе

-

ние

 

требований

 

к

 

потерям

 

в

 

трансформаторах

 [4].

Так

в

 2007 

году

 

принят

 

стандарт

 EN 50464-1 [5], 

кото

-

рый

 

для

 

каждого

 

значения

 

но

-

минальной

 

мощности

 

транс

-

форматора

 

устанавливает

 

пять

 

уровней

 

потерь

 

холосто

-

го

 

хода

  (

ХХ

), 

обозначаемых

 

A

0

B

0

C

0

D

0

 

и

 

E

0

а

 

также

 

че

-

тыре

 

уровня

 

потерь

 

короткого

 

замыкания

  (

КЗ

), 

обозначае

-

мые

 

A

k

B

k

C

k

 

и

 

D

k

Уровни

 

потерь

 

ХХ

 

и

 

КЗ

 

масляных

 

рас

-

пределительных

 

трансфор

-

маторов

 

согласно

 EN 50464-1 

приведены

 

в

 

таблицах

 1 

и

 2, 

соответственно

.

Табл

. 1. 

Уровни

 

потерь

 

ХХ

 

масляных

 

распределительных

трансформаторов

 

согласно

 EN 50464-1 

и

 

ГОСТ

 27360-87 (

Вт

)

Номинальная

мощность

кВА

EN 50464-1

ГОСТ

27360-87

A

0

B

0

C

0

D

0

E

0

100

145

180

210

260

320

300

160

210

260

300

375

460

430

250

300

360

425

530

650

580

400

430

520

610

750

930

830

630

560

680

800

940

1200

1200

1000

770

940

1100

1400

1700

1600

1250

950

1150

1350

1750

2100

–––

1600

1200

1450

1700

2200

2600

2200

2500

1750

2150

2500

3200

3500

–––


Page 3
background image

72

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

Следующим

 

шагом

 

стало

 

Постановление

 

Совета

 

Ев

-

ропы

 

 548/2014 

от

 21 

мая

 

2014 

года

 [6], 

которое

 

уста

-

навливает

 

максимально

 

допустимые

 

уровни

 

потерь

 

холостого

 

хода

 

и

 

короткого

 

замыкания

 

масляных

 

и

 

су

-

хих

 

распределительных

 

трансформаторов

Поста

-

новление

 

направлено

 

на

 

максимальное

 

повышение

 

энергоэффективности

 

вновь

 

вводимого

 

в

 

эксплуатацию

 

оборудования

В

 

соответ

-

ствии

 

с

 

Постановлением

 

с

 01.07.2015 

года

 

установлен

 

запрет

 

на

 

ввод

 

в

 

эксплуа

-

тацию

 

распределительных

 

трансформаторов

 

мощностью

 

до

 1000 

кВА

 

с

 

потерями

 

больше

 

уровня

 

А

0

С

k

 

и

 

мощно

-

стью

 

свыше

 1000 

кВА

 

с

 

потерями

 

больше

 

уровня

 

А

0

B

k

а

 

с

 01.07.2021 

года

 — 

уровня

 

А

0

–10%

А

k

  (

потери

 

ХХ

 

на

 10% 

меньше

чем

 

для

 

уровня

 

А

0

по

 EN 50464-1. 

Для

 

сравнения

зна

-

чения

 

потерь

 

ХХ

 

и

 

КЗ

 

по

 

ГОСТ

 27360-87 

примерно

 

соответствует

 

уровню

 

E

0

С

k

 

и

 

D

0

С

k

 

по

 EN 

50464-1 

для

 

трансформаторов

 

мощностью

 

до

 1000 

кВА

 

включительно

 

и

 

свыше

 1000 

кВА

соответственно

.

В

 

начале

 2017 

года

 

вышел

 

новый

 

международный

 

стандарт

 

МЭК

 60076-20 «

Силовые

 

трансформаторы

 — 

Часть

 20: 

Энергоэффективность

» [7], 

который

 

устанавливает

 

требова

-

ния

 

в

 

части

 

потерь

 

ХХ

 

и

 

КЗ

 

и

 

максимального

 

КПД

а

 

также

 

методы

 

оценки

 

энергоэффек

-

тивности

 

и

 

расчета

 

полной

 

стоимости

 

владения

 

силовых

 

трансформаторов

Стандарт

 

во

 

многом

 

повторяет

 

требования

 

Постановления

 

Совета

 

Европы

 

 548/2014, 

таким

 

образом

разработку

 

этого

 

стандарта

 

можно

 

охарактеризовать

 

как

 

перевод

 

требований

 

Постановле

-

ния

 

Совета

 

Европы

 

в

 

разряд

 

международного

 

стандарта

имеющего

 

действие

 

не

 

только

 

на

 

территории

 

Европейского

 

Союза

но

 

и

 

в

 

других

 

странах

 

мира

.

В

 

развитых

 

странах

 

мира

 (

начиная

 

с

 80-

х

 

годов

идет

 

активное

 

внедрение

 

трансформа

-

торов

 

с

 

магнитопроводами

 

из

 

аморфной

 

стали

К

 

настоящему

 

времени

 

самыми

 

передовыми

 

странами

 

по

 

их

 

производству

 

являются

 

Китай

США

Индия

Япония

Южная

 

Корея

Такие

 

трансформаторы

 

имеют

 

потери

 

ХХ

 

более

 

чем

 

в

 

два

 

раза

 

ниже

 

по

 

сравнению

 

с

 

нормиро

-

ванными

 

для

 

уровня

 

А

по

 EN 50464-1. 

В

 2014 

году

 

производственный

 

выпуск

 «

аморфных

» 

трансформаторов

 

в

 

Китае

 

составил

 12 

ГВ

· 

А

Опытное

 

или

 

мелкосерийное

 

производство

 

трансформаторов

 

с

 

использованием

 

им

-

портной

 

аморфной

 

стали

 

освоено

 

рядом

 

российских

 

заводов

ЗАО

  «

Трансформер

», 

ООО

  «

Тольяттинский

 

трансформатор

», 

ОАО

  «

ЭЛЕКТРОЗАВОД

», 

ЗАО

  «

Группа

 

СВЭЛ

», 

ЗАО

 

ГК

  «

Электрощит

 — 

ТМ

 

Самара

», 

но

 

их

 

внедрения

 

не

 

последовало

 

в

 

связи

 

с

 

высо

-

кой

 

отпускной

 

стоимостью

 

и

 

упомянутым

 

несовершенством

 

закупочной

 

политики

Их

 

стоимость

 

в

 1,5–3 

раза

 

выше

 

стоимости

 

традиционных

 

распределительных

 

трансфор

-

маторов

и

 

одна

 

из

 

ключевых

 

причин

 

этого

 

состоит

 

в

 

отсутствии

 

в

 

РФ

 

достаточного

 

объ

-

Табл

. 2. 

Уровни

 

потерь

 

КЗ

 

масляных

распределительных

 

трансформаторов

 

согласно

EN 50464-1 

и

 

ГОСТ

 27360-87 (

Вт

)

Номинальная

мощность

кВА

EN 50464-1

ГОСТ

27360-87

A

k

B

k

C

k

D

k

100

1250

1474

1750

2150

1750

160

1700

2000

2350

3100

2350

250

2350

2750

3250

4200

3250

400

3250

3850

4600

6000

4600

630

4800

5600

6750

8700

6500

1000

7600

9000

10500

13000

10500

1250

9500

11000

13500

16000

–––

1600

12000

14000

17000

20000

16000

2500

18500

22000

26500

32000

–––


Page 4
background image

73

ОБОРУДОВАНИЕ

ема

 

производства

 

аморфной

 

ленты

  (

не

 

менее

 10 000 

т

/

год

для

 

изготовления

 

магнито

-

проводов

Представляется

 

целесообразным

 

стимулирование

 

внедрения

 

энергоэффективных

 

трансформаторов

в

 

том

 

числе

 

трансформаторов

 

с

 

магнитопроводами

 

из

 

аморфной

 

ста

-

ли

Необходимо

 

внесение

 

дополнений

 

в

 

нормативно

-

правовые

 

акты

 

и

 

организационно

-

распорядительные

 

документы

 

предприятий

 

электроэнергетики

 

России

 

в

 

части

 

принятия

 

решения

 

о

 

победителе

 

закупочной

 

процедуры

 

исходя

 

из

 

полной

 

стоимости

 

жизненного

 

цикла

 

оборудования

включающей

 

начальную

 

закупочную

 

стоимость

стоимость

 

вла

-

дения

 

с

 

учетом

 

приведенной

 

стоимости

 

потерь

 

электроэнергии

 

за

 

весь

 

срок

 

службы

При

 

расчете

 

стоимости

 

потерь

 

необходимо

 

установить

 

раздельно

 

тарифы

 

на

 

нагрузоч

-

ные

 

потери

 

и

 

потери

 

холостого

 

хода

 

с

 

последующим

 

увеличением

 

тарифов

 

на

 

потери

 

холостого

 

хода

Необходимо

 

запретить

 

на

 

нормативном

 

уровне

 

эксплуатацию

 

старых

 

и

 

закупку

 

новых

 

трансформаторов

 

с

 

повышенным

 

уровнем

 

потерь

 

холостого

 

хода

пре

-

вышающим

 

нормированные

 

на

 

уровне

 

национального

 

стандарта

 

ГОСТ

 

Р

 

максимально

 

допустимые

 

значения

.

При

 

технико

-

экономическом

 

обосновании

 

необходимо

 

на

 

уровне

 

Правительства

 

РФ

Мин

-

энерго

Минпромторга

 

учитывать

 

следующие

 

аспекты

не

 

относящиеся

 

к

 

компетенции

 

сетевой

 

компании

 

затраты

 

на

 

возмещение

 

потерь

 

холостого

 

хода

которые

 

оцениваются

 

в

 260 

рублей

/

кВт

 

в

 

год

 [8]. 

В

 

сетях

 

ПАО

 «

Россети

» 

по

 

данным

 [1] 

находятся

 

более

 50% 

трансформаторов

отработавших

 

свой

 

нормативный

 

срок

то

 

есть

 

изготовленных

 

по

 

нормативным

 

документам

 

40–50-

летней

 

давности

Поэтому

 

эффект

 

при

 

учете

 

данной

 

составляющей

 

и

 

замене

 

всех

 

отработавших

 

свой

 

ресурс

 

распределительных

 

трансформаторов

 

ПАО

 «

Россети

» 

оцени

-

вается

 

сотнями

 

млрд

 

рублей

 [9];

 

эффект

 

от

 

сокращения

 

выбросов

 

парниковых

 

газов

 

и

 

экономии

 

органического

 

топлива

 

в

 

результате

 

снижения

 

потерь

а

 

также

 

возможность

 

продажи

 

углеродных

 

квот

 

в

 

соответ

-

ствии

 

с

 

Киотским

 

протоколом

 [10].

Повышение

 

энергоэффективности

 

силовых

 

трансформаторов

 110–750 

кВ

Основные

 

требования

 

в

 

части

 

потерь

 

трансформаторов

 110–750 

кВ

предъявляемые

 

ПАО

 

«

Россети

», 

установлены

 

в

 

СТО

 56947007-29.180.091-2011 [11] 

и

 

во

 

многом

 

основываются

 

на

 

уровнях

 

потерь

нормируемых

 

в

 

ГОСТ

 12965–85 [12] 

и

 

ГОСТ

 17544–85 [13].

При

 

этом

 

в

 

последние

 

годы

 

ведущие

 

отечественные

 

трансформаторные

 

заводы

 

про

-

извели

 

глубокую

 

модернизацию

 

производства

Для

 

продольного

 

и

 

поперечного

 

раскроя

 

электротехнической

 

стали

 

были

 

установлены

 

станки

 

фирм

 «GEORG» (

Германия

), «Soenen» 

(

Бельгия

), «Astronic» (

Швейцария

), 

обеспечивающие

 

высокое

 

качество

 

резки

 

стали

 

и

 

по

-

зволяющие

 

использовать

 

современные

 

схемы

 

шихтовки

 

магнитопроводов

  (

полный

 

косой

 

стык

, Step Lap). 

Широко

 

используются

 

трансформаторные

 

стали

 

современных

 

марок

таких

 

как

 3408, 3409, NV27S-105L 

и

 

др

толщиной

 0,23–0,30 

мм

обладающие

 

удельными

 

поте

-

рями

 

не

 

более

 0,8–0,9 

Вт

/

кг

 

при

 

индукции

 1,5 

Тл

что

 

определяет

 

возможность

 

снижения

 

потерь

 

холостого

 

хода

 

на

 10–15% 

и

 

более

 

по

 

сравнению

 

с

 

нормируемыми

 

в

 

ГОСТ

 12965–85 

и

 

ГОСТ

 17544–85.

Для

 

дальнейшего

 

повышения

 

энергоэффективности

 

силовых

 

трансформаторов

110–750 

кВ

 

представляется

 

целесообразным

 

корректировка

 

в

 

сторону

 

уменьшения

 

предель

-

ных

 

значений

 

потерь

 

ХХ

нормируемых

 

в

 

СТО

 56947007-29.180.091–2011, 

с

 

учетом

 

современ

-

ного

 

уровня

 

технологий

 

производства

 

и

 

применяемых

 

материалов

.


Page 5
background image

74

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

Повышение

 

надежности

 

эксплуатации

 

трансформаторного

 

оборудования

Технологические

 

нарушения

связанные

 

с

 

повреждением

 

трансформаторного

 

оборудования

могут

 

приводить

 

к

 

длительным

 

перерывам

 

электроснабжения

 

для

 

конечных

 

потребителей

 

и

 

тяжелым

 

материальным

 

затратам

 

на

 

ликвидацию

 

аварий

Позиция

 

ПАО

 «

Россети

» 

в

 

отноше

-

нии

 

требований

 

надежности

 

к

 

трансформаторному

 

оборудованию

 

состоит

 

в

 

следующем

Обо

-

рудование

 

должно

 

быть

 

рассчитано

изготовлено

 

и

 

испытано

 

таким

 

образом

чтобы

 

в

 

процессе

 

всего

 

срока

 

эксплуатации

 

могло

 

выдерживать

 

все

 

нормируемые

 

перегрузки

 

и

 

воздействия

динамические

 

воздействия

 

при

 

транспортировке

перенапряжения

перегрузки

динамические

 

воздействия

 

при

 

коротких

 

замыканиях

 

и

 

прочие

.

Известно

что

 

надежность

 

трансформаторного

 

оборудования

 

во

 

многом

 

определяется

 

характеристиками

 

и

 

качеством

 

применяемых

 

материалов

комплектующих

 

и

 

вспомогательно

-

го

 

оборудования

С

 

целью

 

повышения

 

надежности

 

трансформаторного

 

оборудования

 

в

 

ЕТП

 

установлены

 

требования

 

не

 

только

 

к

 

техническим

 

характеристикам

 

оборудования

но

 

и

 

к

 

клю

-

чевым

 

применяемым

 

материалам

комплектующим

 

и

 

вспомогательному

 

оборудованию

на

-

пример

обмоточным

 

проводам

высоковольтным

 

вводам

 

и

 

пр

.

При

 

изготовлении

 

трансформаторов

 

отечественные

 

заводы

 

широко

 

используют

 

транс

-

понированные

 

обмоточные

 

провода

 

со

 

склейкой

 

элементарных

 

проводников

  (

производства

 

ЗАО

 «

Москабель

 — 

Обмоточный

 

провод

», ASTA, ESSEX 

и

 

др

.), 

применение

 

которых

 

позволяет

 

повысить

 

радиальную

 

устойчивость

 

сжимаемых

 

внутренних

 

обмоток

 

при

 

коротких

 

замыкани

-

ях

а

 

также

 

снизить

 

добавочные

 

потери

 

в

 

обмотках

В

 

дополнение

 

к

 

склейке

 

проводников

 

по

-

вышение

 

стойкости

 

при

 

КЗ

 

обмоток

 

также

 

может

 

быть

 

достигнуто

 

применением

 

обмоточного

 

провода

 

из

 

упрочненной

 

меди

.

В

 

настоящее

 

время

 

трансформаторы

 

оснащаются

 

вводами

 

фирм

 

ООО

  «

Масса

», 

ООО

  «

АББ

» (

РФ

), HSP (

Германия

), 

А

BB (

Швейцария

). 

На

 

напряжение

 110–220 

кВ

 

использу

-

ются

 

вводы

 

с

 

твердой

 RIP-

изоляцией

на

 

классы

 

напряжения

 330–500 

кВ

 

могут

 

применяться

 

и

 

вводы

 

с

 

бумажно

-

масляной

 

изоляцией

 

без

 

избыточного

 

давления

а

 

на

 

класс

 

напряжения

 

750 

кВ

 — 

только

 

с

 

бумажно

-

масляной

 

изоляцией

Со

 

временем

 

планируется

 

переход

 

на

 

приме

-

нение

 

вводов

 

с

 

твердой

 

изоляцией

 

на

 

все

 

классы

 

напряжения

 110–750 

кВ

Ввиду

 

явных

 

преи

-

муществ

 

вводов

 

с

 

твердой

 

изоляцией

 

по

 

сравнению

 

с

 

вводами

 

с

 

бумажно

-

масляной

 

изоляцией

 

представляется

 

оправданным

 

переход

 

на

 

предпочтительное

 

применение

 

вводов

 

с

 

твердой

 

изоляцией

 

на

 

классы

 

напряжения

 330–750 

кВ

.

Кроме

 

того

для

 

обеспечения

 

высокой

 

надежности

 

немаловажными

 

являются

 

вопросы

 

совершенствования

 

эксплуатации

диагностики

мониторинга

 

и

 

ремонта

 

трансформаторного

 

оборудования

которые

 

должны

 

решаться

 

совместно

 

производителями

 

оборудования

 

и

 

экс

-

плуатирующими

 

организациями

.

Как

 

показала

 

практика

ведущие

 

отечественные

 

заводы

 

способны

 

изготовить

 

оборудо

-

вание

удовлетворяющее

 

высоким

 

требованиям

 

сетевых

 

организаций

Практически

 

всеми

 

заводами

 

для

 

удовлетворения

 

спроса

 

и

 

выполнения

 

технических

 

требований

 

заказчиков

 — 

генерирующих

 

и

 

сетевых

 

организаций

 — 

закуплено

 

новейшее

 

оборудование

 

по

 

производству

 

трансформаторов

 

и

 

применяются

 

материалы

 

и

 

комплектующие

 

изделия

изготавливаемые

 

ведущими

 

фирмами

-

поставщиками

В

 2003–2012 

годах

в

 

период

 

активного

 

сетевого

 

стро

-

ительства

 

и

 

реконструкции

 

энергообъектов

 

ПАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

», 

произошло

 

переоснащение

 

производства

 

ведущих

 

предприятий

 

трансформаторостроения

в

 

частности

 

таких

 

гигантов

как

 

ОАО

  «

ЭЛЕКТРОЗАВОД

», 

ООО

  «

Тольяттинский

 

Трансформатор

». 

Кроме

 

этого

построе

-


Page 6
background image

75

ОБОРУДОВАНИЕ

ны

 

новые

 

заводы

 

по

 

производству

 

трансформаторов

Обособленное

 

подразделение

 

ОАО

 

«

ЭЛЕКТРОЗАВОД

» «

Уфимский

 

трансформаторный

 

завод

» (

ОП

 «

УТЗ

»), 

ООО

 «

Сименс

 

Транс

-

форматоры

» (

Воронеж

), 

ООО

 «

Силовые

 

машины

 

Тошиба

Высоковольтные

 

трансформаторы

», 

ЗАО

 «

Группа

 

СВЭЛ

».

Необходимо

 

отметить

что

 

оснащение

 

завода

 

передовой

 

и

 

инновационной

 

техникой

 

не

 

яв

-

ляется

 

гарантией

 

выпуска

 

надежной

 

продукции

Для

 

нормального

 

функционирования

 

заводы

 

должны

 

привлекать

 

или

 

готовить

 

квалифицированные

 

кадры

Время

 

подготовки

 

специалистов

 

по

 

таким

 

специальностям

 

как

 

намотчик

сварщик

специалист

 

по

 

пайке

 

проводов

сборщик

шеф

-

монтажник

 

составляет

 

от

 

трех

 

до

 

пяти

 

лет

Причем

 

ведущие

 

специалисты

 

заводов

кото

-

рые

 

способны

 

обучить

 

молодые

 

кадры

должны

 

иметь

 

десятилетний

 

стаж

.

К

 

началу

 2015 

года

 

промышленные

 

мощности

 

РФ

 

по

 

производству

 

современного

 

транс

-

форматорного

 

и

 

реакторного

 

оборудования

по

 

данным

 [14], 

составили

 

более

 120 

ГВ

· 

А

 

в

 

год

Согласно

 

программе

  «

Энергоэффективность

 

и

 

развитие

 

энергетики

 

до

 2020 

года

», 

утвер

-

жденной

 

Распоряжением

 

Правительства

 

РФ

 

 512-

Р

 

от

 03.04.2013 

года

прогноз

 

потребно

-

сти

 

в

 

трансформаторном

 

оборудовании

 

не

 

превышает

 30 

тысяч

 

МВ

· 

А

 

в

 

год

Пик

 

потребности

 

в

 

трансформаторном

 

оборудовании

 

РФ

 

пришелся

 

на

 2008–2011 

годы

 

и

 

достигал

 

более

 40 

ГВ

· 

А

 

в

 

год

В

 2012–2015 

годах

 

инвестиционные

 

программы

 

энергетических

 

компаний

 

РФ

 

существен

-

но

 

сократились

Только

 

ПАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

» 

сократило

 

ежегодную

 

закупку

 

трансформаторного

 

и

 

реакторного

 

оборудования

 

с

 8–10 

ГВ

· 

А

 

до

 2 

ГВ

· 

А

 

в

 

год

то

 

есть

 

в

 4–5 

раз

.

В

 

связи

 

с

 

изложенным

в

 

настоящее

 

время

 

без

 

принятия

 

мер

 

по

 

поддержке

 

отечественных

 

трансформаторных

 

заводов

 

существуют

 

опасность

 

потери

 

ими

 

квалифицированных

 

кадров

что

 

при

 

последующем

 

возобновлении

 

массового

 

производства

 

трансформаторов

 

может

 

выз

-

вать

 

снижение

 

надежности

 

и

 

качества

 

производимой

 

продукции

.

Немаловажным

 

для

 

обеспечения

 

надежной

 

работы

 

трансформаторного

 

оборудования

 

является

 

требование

 

ЕТП

 

по

 

электродинамической

 

стойкости

 

обмоток

 

к

 

токам

 

короткого

 

за

-

мыкания

Согласно

 

действующим

 

нормативным

 

документам

 

ГОСТ

 

Р

 52719 [15] 

и

 

СТО

 56947007-

29.180.091 

подтверждение

 

стойкости

 

при

 

КЗ

 

в

 

зависимости

 

от

 

мощности

 

трансформатора

 

осуществляется

 

посредством

 

по

 

крайней

 

мере

 

одного

 

из

 

перечисленных

 

далее

 

способов

ис

-

пытание

 

на

 

стойкость

 

при

 

КЗ

расчетное

 

сравнение

 

с

 

трансформатором

 

аналогичной

 

конструк

-

ции

 (

прототипом

), 

выдержавшим

 

испытания

 

на

 

стойкость

 

при

 

коротких

 

замыканиях

расчетное

 

обоснование

 (

для

 

трансформаторов

 

мощностью

 

более

 40 M

В

· 

А

). 

К

 

сожалению

в

 

настоящее

 

время

 

далеко

 

не

 

все

 

трансформаторы

 

мощностью

 25–40 M

В

· 

А

 

могут

 

быть

 

испытаны

 

в

 

отече

-

ственных

 

испытательных

 

центрах

а

 

стоимость

 

испытаний

 

в

 

зарубежных

 

испытательных

 

цен

-

трах

 

сравнительно

 

высока

 (

с

 

учетом

 

транспортировки

 

стоимость

 

испытаний

 

может

 

достигать

 

25–50% 

стоимости

 

трансформатора

). 

Фактически

за

 

последние

 15 

лет

 

не

 

был

 

испытан

 

ни

 

один

 

трансформатор

 

и

 

автотрансформатор

 

мощностью

 

свыше

 40 M

В

· 

А

несмотря

 

на

 

активное

 

вне

-

дрение

 

новых

 

материалов

конструктивных

 

решений

 

и

 

технологий

 

изготовления

Ситуация

 

мо

-

жет

 

быть

 

разрешена

 

при

 

вводе

 

в

 

эксплуатацию

 

лабораторного

 

комплекса

 

большой

 

мощности

 

Федерального

 

испытательного

 

центра

 (

ПАО

 «

ФИЦ

»), 

где

 

планируется

 

обеспечить

 

возможность

 

испытаний

 

трансформаторов

 

мощностью

 

до

 

нескольких

 

сотен

 M

В

· 

А

а

 

также

 

при

 

восстановле

-

нии

 

и

 

модернизации

 

испытательных

 

мощностей

 

испытательных

 

центров

 

ФГУП

 

ВЭИ

 

и

 

АО

 «

НТЦ

 

ФСК

 

ЕЭС

».

Среди

 

мировых

 

тенденций

 

в

 

области

 

повышения

 

надежности

 

эксплуатируемого

 

трансфор

-

маторного

 

оборудования

 

можно

 

отметить

 

применение

 

систем

 

мониторинга

 

и

 

повышение

 

их

 

эффективности

 

и

 

достоверности

определение

 

допустимых

 

перегрузок

 

силовых

 

трансформа

-

торов

 

исходя

 

из

 

фактических

 

условий

 

их

 

работы

 [16].


Page 7
background image

76

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

Первый

 

опыт

 

применения

 

систем

 

мониторинга

 

на

 

объектах

 

ПАО

 «

Россети

» 

показал

 

неоп

-

тимальный

 

выбор

 

состава

 

контролируемых

 

параметров

 

и

в

 

этой

 

связи

излишнюю

 

стоимость

 

систем

Часто

 

возникали

 

трудности

 

в

 

интерпретации

 

результатов

 

для

 

принятия

 

решений

В

 

этой

 

связи

 

необходимо

 

нормирование

 

минимального

 

необходимого

 

объема

 

измеряемых

 

параметров

 

и

 

интеллектуальная

 

экспертная

 

система

 

для

 

анализа

 

полученных

 

данных

 

и

 

при

-

нятия

 

решений

 

о

 

выводе

 

из

 

эксплуатации

 

или

 

замене

 

оборудования

 

по

 

состоянию

При

 

этом

 

необходимо

 

уделить

 

внимание

 

оптимизации

 

решений

Стоимость

 

устанавливаемых

 

систем

 

не

 

должна

 

превышать

 1–2% 

стоимости

 

трансформатора

Заслуживают

 

внимания

 

предложения

 

по

 

мониторингу

 

состояния

 

распределительных

 

трансформаторов

 6–35 

кВ

.

Повышение

 

безопасности

 

и

 

экологичности

трансформаторного

 

оборудования

В

 

последнее

 

время

 

в

 

мировой

 

практике

 

наметилась

 

тенденция

 

к

 

ужесточению

 

требований

 

к

 

экологичности

взрыво

и

 

пожаробезопасности

 

электрооборудования

Для

 

трансформаторов

работающих

 

в

 

районах

 

населенных

 

пунктов

 

и

 

на

 

ответственных

 

объектах

 

особой

 

важности

применяются

 

следующие

 

мероприятия

обеспечивающие

 

безопас

-

ную

 

эксплуатацию

:

 

размещение

 

оборудования

 

в

 

закрытых

 

камерах

;

 

подземное

 

исполнение

;

 

применение

 

трансформаторов

 

с

 

литой

 

изоляцией

;

 

применение

 

трансформаторов

 

с

 

элегазовой

 

изоляцией

;

 

оснащение

 

трансформаторов

 

системами

 

предотвращения

 

взрыва

 

и

 

пожара

системами

 

мониторинга

 

и

 

управления

эффективными

 

системами

 

пожаротушения

.

Выбор

 

мероприятий

 

в

 

каждом

 

конкретном

 

случае

 

должен

 

производиться

 

по

 

результатам

 

специального

 

технико

-

экономического

 

обоснования

проводимого

 

на

 

стадии

 

рассмотрения

 

ос

-

новных

 

технических

 

решений

.

Мировые

 

тенденции

 

в

 

области

 

обеспечения

 

взрыво

и

 

пожаробезопасности

 

отражают

 

раз

-

работки

 

по

 

следующим

 

направлениям

 [17]: 

 

повышение

 

класса

 

напряжения

 

сухих

 

трансформаторов

 

вплоть

 

до

 110 

кВ

разработка

 

сухих

 

трансформаторов

 

для

 

применения

 

в

 

сетях

 

среднего

 

и

 

высокого

 

напряжения

;

 

применение

 

жидких

 

диэлектриков

альтернативных

 

традиционному

 

трансформаторному

 

маслу

 (

например

натуральных

 

эфиров

, Midel 

и

 

др

.).

К

 

настоящему

 

времени

 

в

 

мире

 

освоено

 

серийное

 

производство

 

сухих

 

трансформаторов

 

с

 

наибольшим

 

рабочим

 

напряжением

 

до

 72,5 

кВ

 

включительно

 [18]. 

На

 46-

й

 

сессии

 

СИГРЭ

 

(2016 

год

компанией

 

АВВ

 

сообщено

 

о

 

разработке

изготовлении

 

и

 

испытании

 

опытного

 

образца

 

сухого

 

трансформатора

 

с

 

наибольшим

 

рабочим

 

напряжением

 123 

кВ

 

мощностью

 

5 M

В

· 

А

 [17]. 

В