Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

На сегодняшний день можно смело говорить, что в стратегическом плане в стране взят курс на реформирование экономики, проводимый на базе последних научных достижений. Для выполнения этой задачи нужна развитая электроэнергетика, базирующаяся на новых разработках, а также требуются механизмы реализации такой стратегии и внедрения инновационных решений. Энергокомплексу необходимы и новые нормативные документы, которые бы обеспечили осуществление поставленных задач. В условиях набирающей темпы модернизации технической базы и структурных преобразований электрических сетей наблюдается увеличение спроса на энергетическое оборудование. Но следует признать, что российские производители такой продукции сталкиваются с острой конкуренцией со стороны иностранных поставщиков как на мировой арене, так и внутри страны. Для зарубежных компаний отечественный рынок электротехники является весьма выгодным. Сегодня достаточно устойчивые позиции по реализации в РФ своего оборудования занимают такие бренды, как Siemens, ABB, Areva, Schneider Electric и ряд других крупных фирм. Кроме того, в последнее время наблюдается активная экспансия китайских производителей. Но все же основной долей российского рынка электрооборудования владеют отечественные предприятия. Это наглядно продемонстрировали экспозиции 15-й юбилейной Международной специализированной выставки «Энергетика и электротехника ’2008», прошедшей в «Ленэкспо» (г. Санкт-Петербург), организаторами которой явились ВО «Рестэк» и ВК «Ленэкспо». Тысячи специалистов с большим вниманием и практической заинтересованностью знакомились с принципиально новыми техническими разработками компаний и фирм, представлявших в Питере самые разные регионы России и стран СНГ. Собственно, в потенциальных возможностях российской инженерной мысли сомневаться не приходится. Еще в 1949 г. в СССР был создан первый котел на суперкритическую массу для ТЭЦ №9 ВТИ. В середине 1960-х гг. в Каширу была поставлена турбина Р100 на 100 МВт с начальными параметрами пара 300 атм, 650 °C. Страны же Запада к аналогичным достижениям пришли только в 2000 г.! И это только крупица примеров новаторских решений. Самой же главной нынешней проблемой, как отмечалось на деловых встречах, проходивших в дни работы выставки, является необходимость своевременной реализации подобных новинок. Только в этом случае можно преодолеть очевидную, накопившуюся за годы кризисов отсталость электроэнергетической отрасли, изначально предназначенной играть роль электровоза перспективной экономики РФ. Коммутационная аппаратура Для надежного решения коммутационных задач в сетях напряжения 1,14–10–35 кВ служат вакуумные выключатели, контакторы и камеры, производимые ФГУП «НПП “Контакт”» (г. Саратов). В последние годы на предприятии освоен серийный выпуск низковольтных автоматических выключателей на напряжение 1,14 кВ с блоком защит серии ВВА. Изделия изготавливаются в стационарном и выкатном исполнении. Выключатели, предназначенные для оперативного включения/отключения сетей, рассчитаны на длительный срок службы и имеют большой ресурс коммутации номинальных токов, а также токов короткого замыкания. Они обеспечивают защиту приемников электроэнергии при возникновении токов перегрузки и недопустимых снижений напряжения. В НПП активно реализуется и программа производства оснащенных усиленной изоляцией сухих высоковольтных выключателей серии ВБС, применяющихся для наружной установки и рассчитанных на напряжение 27,5 и 35 кВ. Этот тип изделий снабжается пружинными либо электромагнитными приводами и используется для работы в электрических сетях открытых площадок станций и подстанций, а также на тяговых узлах электрифицированных железных дорог. В настоящее время подобные устройства рекомендованы для замены отработавших свой ресурс масляных, маломасляных и воздушных выключателей по программе «Ретрофит». Причем специалисты компании в полном объеме осуществляют операции по замене аппаратов на комплектные пусковые устройства (КПУ) и сборные камеры одностороннего обслуживания (КСО). Еще один вид продукции, который разработчики показали в Питере, — вакуумные выключатели класса 10 кВ серии ВБ, являющиеся аппаратами внутренней установки. Они обеспечивают коммутацию электрических цепей переменного тока частотой 50 Гц с номинальными напряжениями 10/6 кВ как в нормальном, так и аварийном режимах. Изделия могут использоваться в системах с изолированной или компенсированной нейтралью и имеют (аналогично серии ВБС) два конструктивных решения, отличающихся видом привода. В разделе выставки, посвященном коммутационной технике, была представлена также аппаратура, выпускаемая ЗАО «Высоковольтный союз». Это международный холдинг (г. Екатеринбург/Ровно, Россия/Украина), объединяющий производственный и интеллектуальный потенциал хорошо известных в отрасли коллективов — Нижнетуринского электроаппаратного завода (Свердловская обл.) и Ровенского завода высоковольтной аппаратуры. Предприятия осуществляют полный цикл производства оборудования высокого, среднего и низкого напряжения — от согласования проектного задания до шефмонтажа и сервисного обслуживания. Причем заказчики продукции «из первых рук» могут получить как единичные изделия, так и комплексные системы. Из ассортимента нового поколения представители холдинга продемонстрировали промышленные вакуумные выключатели серийного ряда ВР-1. Они, как поясняли разработчики, оптимально подходят для решения задач коммутации и защиты в сетях среднего напряжения. Устройства разработаны на основе единых конструктивных принципов. Прежде всего, это использование литых (из эпоксидного компаунда) полюсов, а также универсального электромагнитного привода, управляемого электронным блоком. Такое решение позволяет использовать изделия для коммутации любых видов нагрузок при номинальных токах до 3150 А и токах отключения до 40 кА. Принципиально новой моделью является также вакуумный выключатель серии ВР-35. Модификации аппарата рассчитаны на внутреннюю и наружную установку и работают на номинальное напряжение 35 кВ. Трансформация и передача энергии Достаточно часто в рамках специализированных промышленно-технологических выставок свои работы показывают представители Республики Беларусь. Не стал исключением и нынешний форум. На нем Минский электротехнический завод им. В. И. Козлова презентовал энергосберегающие трехфазные трансформаторы серии ТМГ-12 класса напряжения 10 кВ мощностью 630 и 1000 кВА. Эти агрегаты, унаследовавшие лучшие характеристики серии ТМГ, получили очень высокую оценку инженеров. По мнению последних, ТМГ-12 обладают на сегодня самым низким уровнем потерь холостого хода и короткого замыкания из всех серийно выпускаемых в СНГ трансформаторов аналогичного класса. Назначение прибора — преобразование электроэнергии в сетях энергосистем и потребителей электричества при наружной и внутренней установке в температурном диапазоне от -45 до +40 °C. В новом инженерном решении используется технологическое оборудование ведущих зарубежных производителей. Применяемые усовершенствованные методики расчетов обеспечивают высокие потребительские свойства трансформаторов и существенно повышают их КПД, а значит — способствуют быстрой окупаемости изделия. Конструктивно устройство представляет собой гофрированный бак герметичного исполнения, заполненный маслом. Температурные колебания его объема компенсируются изменением объема гофров бака за счет пластичной деформации. Ввод в конструкцию нейтрали обмотки НН способствует продолжительной нагрузке трансформатора номинальным током, что соответствует требованиям МЭК и значительно повышает надежность изделия при несимметричных нагрузках. Герметичное исполнение в сочетании с глубокой предварительной дегазацией трансформаторного масла и его заливкой в глубоком вакууме обеспечивают высокую электрическую прочность главной и продольной изоляции устройства. Модель ТМГ-12 не требует какого-либо специального обслуживания на протяжении всего срока эксплуатации, а также регенераций трансформаторного масла или лабораторных испытаний его качества. Российская техническая компания «РТК-Электро» (г. Санкт-Петербург) является эксклюзивным представителем группы электротехнических заводов Европы. В частности, она поставляет на рынок несколько типов малогабаритных литых токопроводов (ЛТ) для электрических соединений цепей переменного тока. Будучи продукцией нового поколения, ЛТ по своим качествам и возможностям способны обеспечить надежность и безопасность при внутреннем и наружном монтаже сетей. Особенно они эффективны при использовании в условиях ограниченного пространства. Уникальность подобных изделий заключается в непосредственной компоновке параллельных медных токопроводящих шин прямоугольного сечения в изолирующем материале B.I.M. (Beto Iso Mix). Последний представляет собой специальный компаунд, получаемый методом литья, насыщенный особыми частицами инертной мелкозернистой структуры. В зависимости от типа ЛТ, в конструкциях могут использоваться алюминиевые профили для крепления, заземления и установки защитного экрана. Внешнее магнитное поле литого токопровода скомпенсировано путем соединения профилей всех сегментов специальными перемычками. ЛТ работоспособны в условиях номинальных напряжений от 0,4 до 24 кВ и номинальных токов до 9000 А. Они могут быть использованы в цепях генератор — блочный трансформатор на электростанциях, а также для различных токопроводящих соединений между ячейками распределительных устройств и трансформаторами на подстанциях. Сфера применения литых токопроводов распространяется на нефтехимические, металлургические, деревообрабатывающие, целлюлозно-бумажные и другие предприятия. В этом случае они применяются для подключений к заводским распределительным щитам низкого и среднего напряжения. ЛТ как компактная и защищенная конструкция все чаще используется в качестве восходящих линий с разветвлениями к распределительным щитам в современных общественных и жилых зданиях, торгово-развлекательных комплексах, бизнес-центрах и пр. Энергозащитные устройства Как известно, в нормальном режиме функционирования напряжение на изоляции электрооборудования не должно повышаться сверх наибольшего рабочего. Всякое мгновенное превышение амплитуды наибольшего значения напряжения на изоляции в электротехнике принято именовать перенапряжением. По продолжительности оно может быть разным, но даже самое кратковременное, исчисляемое единицами микросекунд, способно привести к пробою или перекрытию изоляции. Это влечет за собой необходимость аварийного отключения поврежденного элемента сети, т. е. к перерывам в электроснабжении потребителей или снижению качества электроэнергии. Существует несколько способов защиты электрооборудования от перенапряжений. В первую очередь — это различные автоматы. Но инженерная мысль не стоит на месте. Поэтому сегодня для электроэнергетической отрасли, как один из вариантов защитных устройств последнего поколения, предлагаются предохранители с плавкими вставками. Они существенно превосходят автоматические выключатели по предельной коммутационной способности и времени отключения сети. В таких предохранителях исключено залипание контактов или проявление других скрытых повреждений, приводящих к отказам срабатывания защитной аппаратуры при перегрузках. Современным устройством защиты, сочетающим в себе функции предохранителя, выключателя нагрузки и разъединителя, а также обеспечивающим качественный уровень безопасности, является планочный предохранитель-выключатель-разъединитель ППВР серии «АРС». Его разработали и выпускают в компании «Апатор-Электро» (г. Москва). Подобное устройство имеет видимый разрыв подвижного контакта (оснащенного предохранителем) с цепью питания и нагрузки, что обеспечивает безопасность персонала при работе. ППВР обладает стабильными характеристики. Он не может перегореть лишь частично, поскольку конструкция слишком проста. Независимо от причины внештатной ситуации — перегрузки или короткого замыкания — плавкий элемент (реостатная проволока) сгорит, прекратив подачу питания. «АРС» устанавливают в блок-крышке, которая при необходимости открывается, разрывая тем самым цепь питающего напряжения. Еще одна технология защиты от перенапряжений в сетях основана на использовании нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН). Они приходят на смену выработавшим свой ресурс вентильным разрядникам, выпуск которых в настоящее время практически прекращен. Причем предлагаемая эксплуатирующим электросети организациям номенклатура ОПН за короткий срок резко увеличилась, что порождает проблему выбора ограничителей. Специалисты предприятий, участвовавшие в нынешней выставке и представлявшие свои разработки, детально знакомили энергетиков с особенностями назначения, применения и обслуживания ОПН. Ограничители перенапряжений для сетей 15-35 кВ представляли, в частности, работники Завода энергозащитных устройств (г. Санкт- Петербург). Конструкция ОПН достаточно проста. В ее основе лежит столб из нелинейных сопротивлений (варисторов), заключенный в герметичный, отлитый из силикона Wacer (немецкой технологии) корпус. Он имеет лишь две геометрические характеристики — высоту колонки и ее диметр, которые определяют наибольшее рабочее напряжение и энергоемкость соответственно. Типовым для изделий предприятия является их использование в непосредственной близости от обмоток силовых трансформаторов и автотрансформаторов, у измерительных трансформаторов напряжения на сборных шинах, а также в сетях генераторного напряжения 15–20 кВ. Свое решение по нелинейным полимерным ограничителям перенапряжений представило еще одно питерское предприятие — ОАО «Позитрон». Конструкции, изготавливаемые на фирме, состоят из металлооксидных варисторов, собранных в колонку, которая заключена в полимерный изоляционный корпус. Основой последнего является стеклопластиковый цилиндр, создающий необходимую для ОПН механическую прочность. На цилиндр наносится защитное ребристое покрытие из кремнийорганической резины. Ограничители, выпускаемые компанией, адресованы, прежде всего, предприятиям нефтегазохимии, а также рассчитаны на использование в электрифицированных сетях железных дорог и, конечно, в энергосистемах. ОПН обеспечивают защиту кабельных сетей и трансформаторов, электродвигателей и генераторов, воздушных линий электропередачи и элегазовых комплектных распределительных устройств. Главным источником внешних перенапряжений в высоковольтных сетях являются грозовые разряды молнии. Они наиболее опасны при прямом ударе в токоведущие элементы ЛЭП, а также ошиновку распределительных устройств станций и подстанций. Эффективные решения защиты воздушных линий (ВЛ) электропередач и электрических сетей 6–35 кВ от грозовых перенапряжений и их последствий реализуют в НПО «Стример» (г. Санкт-Петербург). Это системы длинно-искровых разрядников (РДИ), которые рекомендованы Научно-техническим советом РАО ЕЭС России к применению на предприятиях-поставщиках электроэнергии. На выставке фирма продемонстрировала несколько новых разработок в этом направлении. РДИ — особенный по своему принципу действия, конструктивным параметрам, техническим характеристикам и функциональным возможностям класс грозозащитных разрядников. С его помощью за счет удлинения и разбиения на части канала разряда предотвращаются дуговые замыкания. Это достигается благодаря конструктивным особенностям устройства. Оно состоит из согнутого в виде петли металлического стержня, покрытого слоем изоляции из полиэтилена высокого давления. Концы петли закрепляются в зажиме крепления. С помощью последнего РДИ присоединяется к штырю изолятора на опоре воздушной ЛЭП, после чего на проводе ВЛ (напротив металлической трубки разрядника) монтируется универсальный зажим для создания необходимого воздушного искрового промежутка. В РДИ используется эффект скользящего разряда (достижение большей длины импульсного перекрытия по поверхности разрядника) и за счет этого предотвращается переход импульсного перекрытия в силовую дугу тока промышленной частоты. Обслуживание и диагностика электросистем Продукция с товарным знаком «ЗКЭ» (ОАО «Завод коммунальной энергетики», г. Пенза) хорошо знакома энергетикам России, Казахстана, Узбекистана, Молдовы и Беларуси. Она удостоена почетных наград многочисленных представительных выставок и автосалонов. Предприятие осуществляет производство и комплектацию передвижных электролабораторий и аварийно-ремонтных машин, обеспечивает выпуск мастерских АРТК-М и мобильных лабораторий ППУ. Важным направлением деятельности компании является создание и изготовление основных блоков управления, оборудования для испытаний на электролиниях, а также измерения утечек тока и диэлектрических потерь. Уникальными в своем классе специального оборудования называют выпускаемые заводом прожигающие блоки*, блоки дожига дефектной изоляции и поисковые комплекты. Передвижные электролаборатории ППУ предназначены для высоковольтных испытаний силовых кабелей и электрооборудования трансформаторных подстанций, а также для прожига дефектной изоляции силовых кабелей и отыскания их мест повреждения абсолютными и относительными методами. В зависимости от функционального назначения и установленного оборудования, на предприятии разработали пять типов лабораторий. Так, комплексы ППУ-1 и -2 сориентированы на испытания силовых кабельных линий до 10 кВ. ППУ-3 обеспечивает тестовые операции электрооборудования подстанций и распределительных устройств воздушных и кабельных линий до 35 кВ. Для проведения же полного спектра проверок такого оборудования (до 35 кВ) и определения мест повреждения изоляции кабеля предназначены ППУ-4 и -5. Все модификации электролабораторий размещаются на транспортных средствах в цельнометаллических фургонах, причем объем последних делится на высоковольтный отсек и отделение оператора. ППУ оснащены системами блокировки и сигнализации (звуковой и световой). Кроме того, решения для создаваемых предприятием комплексов соответствуют всем требованиям безопасности. Специальное конструкторское бюро энергетического приборостроения Института систем энергетики им. Л. А. Мелехова (СКБ ЭП, г. Иркутск) работает над методиками раннего обнаружения дефектов в механизмах высоковольтных выключателей. Оно также создает приборы для безразборного контроля и диагностики состояния аппаратуры. Анализ состояния эксплуатируемого в сфере электроэнергетики оборудования показал, что около 80% всех отказов и неисправностей выключателей происходит из-за механических дефектов. Причем существенная часть таких отказов вызвана изъянами в механизме, выполняющем функцию преобразования энергии привода в поступательное движение контактов. Такой механизм есть в любом выключателе, поэтому предлагаемые специалистами из Иркутска методики и приборы равно применимы ко всем видам подобных устройств — воздушным, вакуумным, масляным или элегазовым. Инженеры СКБ ЭП познакомили заинтересованных участников выставки с универсальным прибором контроля выключателей ПКВ-35. В ходе проведения ремонтных работ и проверке технического состояния высоковольтных выключателей всех типов пульт ПКВ-35 реализует программу контроля и управления приводами постоянного тока. При этом регулировка выключателя осуществляется путем задания простых и усложненных операций с изменением выходного напряжения, что позволяет проверять работу электрической конструкции даже при понижении напряжения. Для безразборного контроля всех типов выключателей, имеющих до четырех разрывов на полюс, предприятием создан прибор ПКВ/М7. В конструкции предусмотрена регистрация в реальном времени токов и напряжений электромагнитов, управляющих выключателями. Это позволяет реализовать не только полный контроль характеристик привода тестируемого устройства, но и произвести регистрацию просадок напряжения в сети гарантированного электропитания. Прибор может работать как автономно, так и совместно с компьютером. В комплект поставки новой разработки включаются датчики перемещения, крепеж для них и кабели. Евгений Каршилов, фото автора