Трансформаторы под напряжением: конкуренция подстегивает новшества

Российский рынок трансформаторов – один из самых конкурентных.

Рост требовательности заказчиков и напор со стороны зарубежных конкурентов, новые экологические требования, взаимопроникновение технологий диктуют необходимость совершенствовать продукцию, использовать все возможности роста.

Какие инновации воплощаются в российском трансформаторостроении, где и как рождаются новые идеи? Какие проблемы сопровождают внедрение новых решений? Об этом беседуют Антон Туголуков, заместитель генерального директора ООО «Группа «СВЭЛ», Андрей Сидельников, главный конструктор ООО «Силовые машины – Тошиба. Высоковольтные трансформаторы», и Александр Лосев, главный инженер ОАО «Минский электротехнический завод (МЭТЗ) имени В. И. Козлова» .



Новые горизонты

– Какие инновации в области трансформаторостроения наиболее актуальны в настоящее время на уровне российского (и мирового) рынка? Какие инновации предлагает потребителям ваша компания, в чем заключается их востребованность и актуальность, с какими отраслевыми тенденциями связана эта актуальность?

Антон Туголуков (группа «СВЭЛ»): Несколько десятков лет развитие трансформаторостроения было сосредоточено в основном на повышении рабочих мощностей и напряжения. Пределы были достигнуты еще «пионерами» энергомашиностроения во времена СССР. Теперь в отрасли появились новые актуальные точки развития.

Среди них можно выделить решение вопроса экологического воздействия трансформаторов на окружающую среду. Речь идет о шуме, который создает трансформатор, о рисках разлива масла, пожаробезопасности трансформатора в случае его повреждения.

Актуален вопрос разработки и применения высокоэффективных материалов при изготовлении трансформатора. Таким образом, представители рынка стараются совершенствовать характеристики своей продукции. Как следствие, появляются трансформаторы с использованием высокотемпературной сверхпроводимости, управляемые шунтирующие реакторы; усовершенствованные РПН трансформаторы с увеличенным сроком службы.

Благодаря появлению новых материалов группа «СВЭЛ» постоянно расширяет линейку производимой продукции, увеличивая класс напряжения и мощность. На сегодняшний день освоено серийное производство сухих трансформаторов на класс напряжения 35 кВ до 25 МВА с переключением под нагрузкой (РПН). Уже не за горами запуск в серию трансформаторов до 40 МВА до 110 кВ с РПН в сухом исполнении, которые смогут заменить маслонаполненные аналоги и сделать подстанцию пожаробезопасной, экологически безвредной и, главное, необслуживаемой.

При освоении новых изделий мы выбираем конструкции, исключающие содержание горючих, вредных веществ, что, в свою очередь, тоже указывает на экологичность нашей продукции.

Мы активно работаем над решением проблемы влияния магнитного поля, генерируемого токоограничивающими реакторами, с помощью применения броневой конструкции. Разрабатываемый компанией токоограничивающий реактор броневого типа, отвечающий самым строгим требованиям экологических и санитарных норм, до минимума снизит электромагнитное воздействие оборудования на окружающую среду. Рынок заинтересован в этом продукте.

Внедрение статических устройств РПН, исключающих использование движущихся частей и трансформаторного масла, позволило СВЭЛ повысить надежность и увеличить срок службы выпускаемой продукции.

Отметим, что СВЭЛ позиционирует себя как ключевого партнера в вопросах энергоэффективности. Такое обозначение не случайно. При разработке базовой конструкции изделий наши специалисты закладывают в расчеты потери, сниженные до 35 процентов по сравнению с ГОСТами.

Кроме того, на сегодняшний день ЗАО «Группа «СВЭЛ» способно построить под ключ подстанцию до 220 кВ включительно, на 80 процентов укомплектовав ее оборудованием собственного производства.

Андрей Сидельников (ООО «Силовые машины – Тошиба. Высоковольтные трансформаторы»): В области трансформаторостроения наиболее актуальными являются инновационные решения, относящиеся к обеспечению надежности работы трансформаторов и длительного безремонтного срока службы трансформаторов. Прежде всего это использование надежных комплектующих, не требующих ремонтов и имеющих нормативный срок эксплуатации более тридцати лет без капитального ремонта, таких, как высоковольтные вводы с RIP изоляцией, РПН с вакуумными контактами, воздухоосушители, не требующие обслуживания, качественный крепеж с горячим цинкованием.

В числе востребованных в наши дни инновационных решений также использование в конструкции трансформатора материалов со сроком службы более тридцати лет, например уплотняющей фтор-силиконовой резины с температурным диапазоном работы от –60 С до 140 С, систем покрытия (окраски) со сроком эксплуатации не менее тридцати лет.

В конструкции трансформаторов «Силовые машины – Тошиба. Высоковольтные трансформаторы» применяется ряд решений, обеспечивающих надежность, удобство эксплуатации и долгий срок службы трансформаторов. В частности, это упомянутое выше использование высококачественных материалов и комплектующих.

Качество и надежность трансформаторов совместного предприятия обеспечивается проведением дополнительных испытаний и изменением испытательных норм, которые стали возможны благодаря техническим возможностям испытательного центра компании.

Также совместное предприятие применяет инновационные технические решения, снижающие объем монтажа и необходимость сервисных работ во время эксплуатации, например:

∙ рекомендация систем охлаждения типа М (ONAN) для трансформаторов мощностью до 100 МВА с исключением вращающихся элементов – электрических двигателей (тем самым значительно повышается надежность системы охлаждения трансформатора);

∙ применение адаптерной конструкции присоединения высоковольтных вводов (таким образом исключается необходимость слива трансформаторного масла при монтаже высоковольтных вводов).

Александр Лосев (ОАО «МЭТЗ имени Козлова»): ОАО «Минский электротехнический завод имени В. И. Козлова» выпускает, в основном, силовые трансформаторы мощностью до 2500 кВА: масляные трансформаторы класса напряжения до 35 кВ, сухие – класса напряжения до 20 кВ.

Кроме того, предприятие выпускает большую номенклатуру специальных трансформаторов для питания электронасосов, применяемых в технологиях добычи нефти из скважин.

Какие «трансформаторные» инновации особенно актуальны в наши дни?

Во-первых, это трансформаторы со сниженным уровнем потерь, востребованность которых объясняется ростом стоимости энергии. Наше предприятие уже пятый год предлагает на рынок так называемые энергосберегающие трансформаторы серии ТМГ-12, которые с каждым годом пользуются все большим спросом как в Республике Беларусь, так и в РФ. Энергосберегающий трансформатор стоит дороже, чем трансформатор с «обычными» потерями, но эта разница окупается за один-два года.

Во-вторых, трансформаторы со сниженным уровнем шума, востребованность которых объясняется все более высокими экологическими требованиями. К числу таких трансформаторов относятся и упомянутые выше трансформаторы ТМГ-12. Требования, связанные со сниженным уровнем шума, предъявляют к нашим трансформаторам наши потребители из Евросоюза, и мы разрабатываем продукцию под требования наших заказчиков.

В-третьих, трансформаторы с повышенной надежностью и увеличенными сроками службы. Востребованность такой инновации связана с огромными потерями в случае выхода трансформатора из строя, большой динамикой потребления электроэнергии, частыми перегрузками трансформаторов, высокой степенью изношенности парка трансформаторов (более 60 процентов износа). Повышение надежности трансформаторов и продление сроков службы обеспечивается путем повышения устойчивости трансформаторов к коротким замыканиям благодаря переходу на герметичные трансформаторы, современнейшему технологическому оборудованию, применению новых материалов, обучению и подбору кадров.



Источники инноваций

– Как ваша компания оценивает состояние отраслевой науки, потенциал разработчиков СНГ (по сравнению с их зарубежными коллегами)? Каковы источники разработок, которые внедряет ваша компания, – идеи отраслевых институтов, идеи, которые продуцирует ваш научный отдел, или помощь внешних партнеров?

Антон Туголуков: Российскую электроэнергетику, к сожалению, нельзя назвать динамично развивающейся. В основном она базируется на научных разработках двадцатилетней давности. На сегодняшний день в России на собственных заводах науки, как таковой, не осталось. До настоящего времени «дожил» только Всероссийский электротехнический институт, где функционирует отдел трансформаторостроения. Это неизбежно приводит к увеличению разрыва с передовыми странами в области развития электроэнергетики.

Однако совсем недавно на рынке стали появляться компании, предлагающие новые разработки электротехнического оборудования, выполненные с применением передовых технологий, материалов и современного оборудования.

Группа инженерно-технических работников предприятия, обладающая обширными знаниями в области трансформаторостроения, совершенствует западные технологии изготовления трансформаторов.

Именно такая политика действует в нашей компании: все технические параметры выпускаемой продукции задает Научно-технический центр, который соотносит новейшие разработки с готовностью рынка принять эти разработки и платить за них. В качестве примера возьмем масляные трансформаторы: наши специалисты закладывают самые современные материалы, применяют лучшее расчетное программное обеспечение, используют уникальные конструктивные решения для снижения электрических и тепловых потерь; делают трансформатор максимально не обслуживаемым с минимальными требованиями к среднему и капитальному ремонту; снижают массо-габаритные характеристики; повышают эффективность систем охлаждения; упрощают перевозку и монтаж оборудования.

Конечно, в результате первоначальная цена оборудования увеличивается, но если рассматривать совокупную стоимость владения трансформатором, то экономия за счет снижения затрат на монтаж, электрические потери и эксплуатацию налицо. Вместе с тем сегодня для подавляющего большинства заказчиков решающим критерием при выборе оборудования является цена. Таким образом, нам приходится иметь как минимум два альтернативных варианта: эконом-вариант в соответствии с устаревшим ГОСТом и современное решение, учитывающие вышеуказанные параметры.

Андрей Сидельников: Отечественная отраслевая наука очень бурно развивалась во времена СССР. Тратились значительные ресурсы, и это давало плоды. В настоящее время потенциал российских разработчиков по прежнему достаточно высокий, но для его реализации требуются значительные вложения.

Мы пошли по пути создания совместного предприятия с использованием опыта и потенциала одного из ведущих мировых трансформаторостроителей – корпорации «Тошиба», внедряя проверенные разработки и производственную систему японской стороны с их принципиальным подходом к вопросам контроля качества.

Совместное предприятие производит продукцию на основе технологий, разработанных и успешно применяемых в корпорации «Тошиба». Сегодня «Тошиба» является одним из мировых лидеров по качеству и надежности производимого оборудования и обладает многолетним опытом научно-исследовательских разработок в области трансформаторостроения. Нами также используется богатейший опыт отечественного проектирования. Такой симбиоз просто обязан дать положительный результат.

Александр Лосев: Отраслевая наука в области трансформаторостроения переживает, на наш взгляд, не лучшие времена. Связано это с низкой престижностью научных и инженерных профессий, невысокой мотивацией их работы. Многие профильные институты испытывают дефицит кадров, их старение. С другой стороны, стоит отметить отраслевые институты, имеющие довольно сильные научные кадры «старой закалки», – ­Всероссийский электротехнический институт им. Ленина (ФГУП «ВЭИ»), Украинский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт трансформаторостроения (ОАО «ВИТ»).

Еще одна, достаточно значительная, на наш взгляд, проблема – стандартизаторы, которые не поспевают за требованиями времени (например, в действующих стандартах на трансформаторы нашей номенклатуры не нормируются потери в трансформаторах). В результате те же потребители трансформаторов, те же нефтяные компании составляют каждая свои технические требования к специальным трансформаторам, зачастую очень поверхностные, противоречивые, сырые. Это приводит к огромной номенклатуре трансформаторов и другим негативным последствиям.



Готовы к развитию

– Расскажите о планах вашей компании на ближайшие два-три года, в том числе и о замыслах, связанных с внедрением инновационной продукции. В каких наиболее примечательных проектах готова участвовать ваша компания, насколько оптимистичны (или не только оптимистичны) ваши ожидания?

Антон Туголуков: Зарекомендовавшие себя распределительные трансформаторы с аморфной сталью на малые мощности и низкие классы напряжения подтолкнули разработку трансформаторов больших мощностей. Их применение будет выгодным в условиях работы на холостом ходу. А благодаря применению новых технологий потери холостого хода оборудования удастся снизить в три раза.

СВЭЛ активно развивает направление распределительных устройств. Наиболее инновационные разработки представлены в среднем классе напряжения 6 35 кВ. Инженеры компании разработали несколько типов устройств, которые отличают сверхнадежность, долговечность, компактность и удобство обслуживания. Запущены в серийное производство ячейки КРУ и КСО как для первичного, так и для вторичного уровня распределения электроэнергии, что позволяет применять оборудование на всех типах объектов.

К серийному производству готова ячейка КРУ 35 кВ, она имеет самую низкую массу среди отечественных и зарубежных аналогов при самых компактных размерах. Также к выпуску готовятся ячейки КРУ с элегазовой изоляцией, которая позволяет значительно сокращать площади распределительных устройств.

Александр Лосев: Наши инженеры следят за мировым опытом, в том числе российским, но в своей основе мы опираемся на собственные разработки.

Мы работаем над созданием сухих трансформаторов с литыми обмотками с принудительным охлаждением, масляных трансформаторов мощностью 4 и 6,3 МВА класса напряжения 35 кВ с РПН, расширяем серию энергосберегающих трансформаторов, обновляем технологическое оборудование для снижения себестоимости продукции, повышения ее качества и надежности, снижения сроков выполнения заказов.

Андрей Сидельников: «Силовые машины – Тошиба. Высоковольтные трансформаторы» в ближайшие годы планирует, прежде всего, обеспечить потребности в высококачественной и надежной продукции своих ключевых заказчиков – ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «Россети», а также ОАО «РусГидро» и других энергокомпаний. Кроме того, мы готовы расширять перечень трансформаторного оборудования, необходимого заказчикам для модернизации электросетевого хозяйства.

Совместное предприятие рассчитывает стать ключевым поставщиком силовых трансформаторов не только на российском рынке, но и в ближнем зарубежье. Уже сегодня компания выполняет заказ для ПАО «Киевэнерго» (Украина). В планах совместного предприятия – установление сотрудничества с энергетическими компаниями Азербайджана, Армении, Казахстана, Туркменистана и Узбекистана.

Беседовала Ольга МАРИНИЧЕВА