IPNES 2010

СУХИЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
ГРУППЫ «СВЕРДЛОВЭЛЕКТРО» (ЕКАТЕРИНБУРГ)

Как сообщил обозревателю журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» руководитель проекта Группы «СвердловЭлектро» Дмитрий Дьячков, сухие трансформаторы мощностью до 16 МВА и напряжением до 35 кВ и токоограничивающие реакторы до 6 кА и напряжением до 220 кВ выпускает завод «РосЭнергоТранс» (один из 7 специализированных заводов, входящих в СВЭЛ). В трансформаторах используется литая изоляция класса нагревостойкости обмоток F, т.е. она может выдерживать температуры до 155°С.

Эта современная технология позволяет обходиться без искусственного охлаждения (т.е. без дутья). Она существенно повышает надежность работы трансформатора, т.к. применявшиеся ранее вентиляторы (с подвижными частями) зачастую выходили из строя. Тем не менее сухие трансформаторы оборудуются гнездами под эти вентиляторы: если нужно увеличить его мощность под быстро выросшую нагрузку, то дополнительно смонтированные вентиляторы позволят оперативно увеличить мощность трансформатора на 10— 30%. В случае если все-таки нагрев трансформатора начнет превышать 155°С, термореле своевременно отключит его и подаст аварийный сигнал на пульт дежурного персонала. При достижении 140°С, если трансформатор оснащен вентиляторами, термореле подает команду на включение принудительного охлаждения.

Сухие трансформаторы несколько дороже обычных масляных, но за счет сниженных издержек (в т.ч. из-за меньшего расхода энергии на собственные нужды, отказа от маслоприемников и от неоднократного капитального ремонта во время службы с чисткой и заменой масла) их использование оказывается вполне выгодным. Они не нуждаются ни в каком обслуживании и даже в гарантийном ремонте. Расчетный срок службы, в течение которого трансформатор раз в полгода стоит протирать снаружи тряпкой, — 25—30 лет, завод дает гарантию на 3 года. Сухие трансформаторы, в отличие от масляных, абсолютно пожаро- и взрывобезопасны, поэтому СНиПы разрешают устанавливать их в любых помещениях, даже в жилых и офисных зданиях. Единственное требование — последние должны удовлетворять санитарным нормам по допустимым шуму и уровню электромагнитного поля от этого «соседа».

Поставки сухих трансформаторов с литой изоляцией СВЭЛ производит около 7 лет, они эксплуатируются на объектах ФСК, РЖД, Газпрома, крупных нефтяных компаний, Транснефти, МОЭСК, горнообогатительных компаний (последние устанавливают их на шагающих экскаваторах, где другие трансформаторы от сильной вибрации выходят из строя через 3—4 года). Нефтяники и газовики в Сибири и на Крайнем Севере, где природа очень ранима, используют теперь только трансформаторы с литой изоляцией. На Западе подобная технология используется тоже сравнительно недавно, но продукция ABB примерно в 3 раза дороже (при сравнимых показателях качества и надежности, расходе на собственные нужды).

Не можем отказать себе в удовольствии дополнить Дмитрия Дьячкова (он упомянул, что конструкторы РосЭнергоТранса ранее работали на Уралэлектротяжмаше и имеют 30-летний опыт создания современных трансформаторов, попутешествовав по Европе и миру, они собрали все новейшие технологии и создали передовую конструкцию, приспособленную под российские климатические условия).

Итак, на сайте СВЭЛ приведены такие передовые технологии изготовления сухих трансформаторов с литой изоляцией, как:
• магнитный сердечник изготавливается из литой холоднокатаной электротехнической стали с жаропрочным покрытием;
• технология сборки и схема шихтовки step-lap обеспечивает малые значения потерь и тока холостого хода;
• раскрой электротехнической стали осуществляется на автоматической линии с высокой степенью точности реза;
• обмотки высшего напряжения состоят из секций, соединенных последовательно. Обмотка изготавливается из изолированного провода или ленточной фольги на высокоточном оборудовании. В ходе полностью автоматизированного процесса обмотки заливаются эпоксидным компаундом в вакууме. Эпоксидный компаунд включает в себя ряд компонентов, обеспечивающих хорошую теплоотдачу, а также высокую стойкость к термическим ударам в диапазоне от +40 до -50°С;
• обмотки низшего напряжения изготавливаются из фольги на автоматизированном станке с одновременной намоткой межслоевой и торцевой изоляции. Число вентиляционных каналов в обмотке зависит от мощности трансформатора. Каналы обеспечиваются стеклопластиковыми профилями высокого класса нагревостойкости. Обмотки покрываются электроизоляционными эмалями и запекаются.

ТИРИСТОРНЫЙ ВЕНТИЛЬ
НПЦ «ЭНЕРГКОМ-СЕРВИС» (МОСКВА)

В беседе с обозревателем журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» руководитель отдела новой техники научно-производственного центра «Энерком-Сервис» Павел Булыкин рассказал, что в этой инновационной разработке применены вертикальное размещение тиристоров, абсолютно новые системы охлаждения и управления тиристорами, которые позволяют вовремя выявлять неисправности и индицировать их на экране монитора. Эти решения повысили компактность вентиля и надежность его работы, сделали его более удобным в эксплуатации.

По системе охлаждения циркулирует с помощью насосов смесь этиленгликоля и дистиллированной воды. После отбора тепла от тиристоров охлаждающая жидкость поступает к вентиляторам, которые, в свою очередь, охлаждают ее. На входе температура не должна быть выше 30оС, на выходе — 45—60°С. Подобные тиристорные вентили уже работают в МЭС Юга, в Сочинском энергорайоне. Прошедшим жарким летом они не имели ни одного отказа.

На базе тиристорных вентилей ВТСВ-1600/11 УХЛ 4.2 (номинальный ток 1600 А, номинальное напряжение 11 кВ) фирма производит статические тиристорные компенсаторы (СТК) с высоким быстродействием реактивной мощности. Это позволяет качественно регулировать напряжение в энергетических системах. Сейчас в отечественной энергетике происходит замена старых синхронных компенсаторов (с ротором и водородным охлаждением), дорогих и неудобных в эксплуатации, на СТК. Последние в десятки раз эффективнее и экономичнее, они уже установлены на 6 трансформаторных подстанциях — в Сибири и на юге.

Этот же тиристорный вентиль используется в составе управляемого шунтирующего реактора (УШРТ), который, в свою очередь, является ядром источника реактивной мощности (ИРМ). Подобные ИРМ мощностью 30 МВАр (с тремя тиристорными вентилями) установлены на двух подстанциях напряжением 220 кВ МЭС Западной Сибири. Они подключены к вторичной обмотке (напряжением 11 кВ) трансформатора.

Тиристорные вентили ВТСВ-1600/11 УХЛ 4.2 пока производятся мелкой серией. НПЦ «Энерком-Сервис» при получении крупных заказов от сетевых предприятий готов незамедлительно увеличить их производство. Сейчас фирма разработала тиристорный вентиль уже на 35 кВ для использования его на подстанциях 220 кВ.

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ТОКА
«РУССКОГО СВЕРХПРОВОДНИКА» И ВЭИ (МОСКВА)

В интервью обозревателю журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» специалист Всероссийского электротехнического института (ВЭИ) Александр Будовский сообщил, что макет сверхпроводникового ограничителя тока (СОК) на напряжение 10 кВ и ток в 1000 А разработан по заказу корпорации «Русский сверхпроводник». Он состоит из 9 модулей напряжением 3,5 кВ и номинальным током 350 А каждый.

СОК работает, как и обычный ограничитель тока, в качестве коммутационного аппарата. Традиционные ограничители при возникновении короткого замыкания отключают нагрузку или подключают реакторы в лучшем случае за 20—30 мс. СОК срабатывает за десятки мкс. Для этого используется высокотемпературная сверхпроводящая (ВТСП) лента 2G YBCO SF12100 производства американской компании SuperPower (она работает при температуре жидкого азота). Номинальный ток данной ВТСП-ленты 2-го поколения составляет 313 А, он проходит через сверхпроводящий керамический слой (иттрий, барий, медь, кислород) толщиной всего 1—2 мк. Как только ток поднимается выше обозначенного уровня, керамический слой мгновенно выходит (под электромагнитным воздействием) из режима сверхпроводимости, обладая уже огромным сопротивлением, а ток начинает пропускать только слой толщиной — 100 мк из высокорезистивного сплава Hastelloy — для простоты, это нечто вроде нержавейки (20%), и тоже высокорезистивный слой серебра — из-за толщины всего 1,5—2 мк (80%).

В то же время гендиректор «Русского сверхпроводника» Александр Кацай заявил журналу, что его корпорация разработала несколько технологий производства отечественной ВТСП-ленты. Сейчас заказывается необходимое для этого производства оборудование. Предполагается, что такая лента появится уже в I квартале 2011 г. Кроме того, г-н Кацай сообщил, что корпорация приступила к научно-исследовательским работам над сверхпроводящим генератором, мощность модели составит около 1 МВт. Далее будет разрабатываться типоряд сверхпроводящих генераторов для авиации, специальных целей и электроэнергетики. В последнем случае намечаются варианты только со сверхпроводящим ротором (где происходят наибольшие потери) и со сверхпроводящими ротором и статором. Развитие этого направления позволит в 3—4 раза снизить массу генератора и на 1—1,5% повысить его КПД.

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ЭНИП-2 ИЦ «ЭНЕРГОСЕРВИС» (АРХАНГЕЛЬСК)

ЭНИП-2 подключается к измерительным трансформаторам тока и напряжения и обеспечивает синхронное телеизмерение всех параметров электрической сети с высоким быстродействием. Он может также вести учет электроэнергии и выдавать команды телеуправления. Индикация режимных параметров предусмотрена самая разнообразная, даже есть привычная «стрелочная индикация». На выставке был представлен не только сам ЭНИП-2, но и прообраз релейного отсека ячейки. Этот прибор уже установлен на многих объектах МРСК Холдинга, смонтирован он и на некоторых объектах ФСК.

Как сообщил в беседе с обозревателем журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» специалист инженерного центра «Энергосервис» Владимир Балыкин, прибор будет достаточно привлекателен в России по соотношению цена-качество. Его межповерочный интервал — 8 лет, а срок службы может доходить до 35 лет. Помимо низких издержек при эксплуатации сокращаются расходы и при монтаже, поскольку теперь нет необходимости протягивать длинные контрольные кабели, чтобы собрать телесигнализацию по какой-либо электроустановке, а достаточно обработать через дискретные входы и выходы всю собираемую информацию непосредственно в ячейке. Цена ЭНИП-2 не превышает 10 тыс. руб., в то время как стоимость зарубежных аналогов, не имеющих синхронного телеизмерения, лишь начинается с этого показателя.

На трансформаторной подстанции точки измерения могут находиться в сотнях метров друг от друга, а между несколькими подстанциями, связанными каналами телеизмерений, — в сотнях километров. При этом за счет встроенных в ЭНИП-2 точных часов реального времени измерения могут быть «привязаны» к единой метке времени с точностью до 1 мс.

ТЕРМОСТОЙКАЯ ЗАЩИТНАЯ ОДЕЖДА
ФПГ «ЭНЕРГОКОНТРАКТ» (МОСКВА)

В интервью с обозревателем журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» специалист финансово-промышленной группы «Энергоконтракт» Максим Ефанов рассказал, что их продукция используется энергетиками при напряжении от 0,4 до 220 кВ. Опасность от поражения электрической дугой кроется не столько в уровне напряжения, сколько в количестве теплоты, которая выделяется при этом. В зависимости от параметров — напряжения, тока короткого замыкания, расстояния до источника дуги, расстояния между шинами, вида распредустройства (закрытого или открытого) — можно сделать расчет по поводу того, сколько энергии выделится при возникновении электрической дуги. И в зависимости от этого производится подбор комплекта защитной одежды для эксплуатационно-ремонтного персонала.

Обычно последний работает не под напряжением, но, как известно, имеется так называемый человеческий фактор. На этот крайний случай и нужны костюмы, которые принимают на себя поражающие факторы от электрической дуги. Комплект включает в себя летний/зимний костюм из материала с постоянными термостойкими свойствами типа Номекс (производства Du Pont de Nemours International S.A.), куртку-накидку из материалов — тоже с постоянными термостойкими свойствами, термостойкие перчатки, термостойкую каску с защитным экраном и с термостойкой окантовкой, термостойкий подшлемник, хлопчатобумажное или термостойкое нательное белье, летние/зимние кожаные ботинки или полусапоги на маслобензостойкой подошве.

Этот комплект введен в типовые нормы бесплатной выдачи для десяти энергетических специальностей. Т.е. руководители компаний обязаны оснащать им своих сотрудников. Поэтому продукция ФПГ «Энергоконтракт» сейчас стабильно закупается. А еще лет десять — пятнадцать назад никаких средств защиты от электрической дуги в России не было, хотя в Европе они уже применялись. Поэтому компания адаптировала западный опыт под реалии отечественной электроэнергетики.