Энергия разума №1, 2013

1|13 Журнал для заказчиков АББ в России

ЭНЕРГИЯ РАЗУМА

25 лет торговой марке АББ Системы возбуждения для Богучанской ГЭС Четыре первых гидроагрегата ГЭС были введены в работу в конце 2012 года От моря до пустыни: решения АББ для нефтегазовой отрасли Продукты и услуги для мировой нефтяной промышленности Долгожители Каков срок службы робота АББ?

содержание

04

26

25 лет торговой марке АББ В январе 2013 года отмечается историческое слияние шведской компании ASEA и швейцарской компании Brown Boveri.

Долгожители Четыре робота IRB 6, приобретенные в начале1970-х гг., до сегодняшнего дня полируют угольники для труб.

08

28

Системы возбуждения для Богучанской ГЭС Четыре первых гидроагрегата ГЭС были введены в работу в конце 2012 года, всего их планируется девять.

Cоздание «Brown, Boveri & Cie». Технологии переменного тока На протяжении нескольких лет работы в «Эрликоне» Вальтер Бовери искал возможность открыть собственное предприятие.

Газета издается для заказчиков АББ в России • Выпуск подготовлен департаментом корпоративных коммуникаций • Верстка макета: Михаил Бодров • Над номером работали: Наталья Бударагина, Мария Гордеева • Контактная информация: ООО «АББ» 117997 Москва, ул. Обручева 30/1,стр.2 • Тел.: +7 495 777 22 20 • Свидетельство о регистрации Федеральной службой по надзору в сфере массовых коммуникаций, связи и охраны культурного наследия ПИ №ФС77-30146 от 02 ноября 2007 года.

2

Энергия разума 1 | 13

содержание

12

От моря до пустыни: решения АББ для нефтегазовой отрасли АББ предлагает полный комплекс технологий и решений для нефтегазовой отрасли.

25 лет АББ 4

25 лет торговой марке АББ

Наши проекты 6

Современной энергетике – cоответствующие технологии

8

Системы возбуждения для Богучанской ГЭС

10

Уникальные решения для систем связи в рамках программы «Повышение надежности и наблюдаемости ЕНЭС» для МЭС Центра

18

Создан для удобства оператора: комплекс Industrial IT System 800xA EOW-x3 Центр Управления Производством (ЦУП) на базе комплекса Industrial IT System 800xA EOW-x3 отвечает всем потребностям оператора.

Новости АББ 24

Выключатель, которому не страшны морозы

Наши технологии 26

Долгожители

Исторические события 28

Cоздание «Brown, Boveri & Cie». Технологии переменного тока

Тема номера 12

От моря до пустыни: решения АББ для нефтегазовой отрасли

18

Создан для удобства оператора: комплекс Industrial IT System 800xA EOW-x3

22

Функция плавного пуска и защита двигателя в одном устройстве

Итоги года 35

Финансовые результаты АББ за 2012 год

Энергия разума 1 | 13

3

25 лет абб

4

Энергия разума 1 | 13

25 лет абб

В январе 2013 года отмечалось истори­ чес­кое слияние шведской компании ASEA и швейцаской компании Brown Boveri. В начале января 1988 года организации объединились для создания компании ABB (Asea Brown Bovery & Cie), включающей 850 подконтрольных предприятий и 180 000 сотрудников в 140 странах.

Б

ольшинство технологий, которые сегодня использует наше общество, были разработаны или выведены на рынок АББ и её компаниями-основоположниками. АББ является крупнейшим поставщиком промышленных двигателей и приводов, крупнейшим производителем генераторов для ветроэнергетики и крупнейшим поставщиком электросетей во всем мире. Наш самый последний прорыв — это разработка в 2012 году гибридного высоковольтного выключателя постоянного тока для создания больших межрегиональных сетей на постоянном токе. Эта разработка решает технические задачи, которые ставили в тупик инженеров со времен «войны» между переменным и постоянным токами в конце XIX века, замыкая круг истории со времен компаний-основоположников.

Более века инноваций на берегах Балтийского моря Обе компании-основателя сами стали результатом слияния двух других новаторских предприятий. Еще в 1890 году компания Ludvig Fredholm’s Elektriska Aktiebolaget в Стокгольме, основанная в 1883 году и производившая электроосветительное оборудование и генераторы, объединилась с существовавшей в течение года фирмой Wenstrоms & Granstroms Elektriska Kraftbolag и получила новое название

25 лет

торговой марке АББ Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget, позднее сокращенное до ASEA. Годом позже в Швейцарии Чарльз Браун и Вальтер Бовери основали компанию Brown, Bowery&Cie (BBC), вскоре ставшую первым предприятием по передаче электроэнергии по высоковольтным линиям. Несмотря на разделяющее расстояние, вскоре стали очевидны параллели между обоими производителями. Бизнес компании ASEA заключался в «производстве и применении электроэнергии», а её продукция охватывала диапазон от паровых турбин для электростанций до новых скоростных пассажирских электропоездов. В то же время BBC производила двигатели постоянного и переменного тока, генераторы, паровые турбины (первые в Европе), газовые турбины, трансформаторы и электрооборудование для поездов. В 1893 компания ASEA построила первую трехфазную систему электропередачи в Швеции, в то время как компания Brown Bovery построила первую крупную теплоэлектростанцию переменного тока. Так продолжалось до начала ХХ века включительно: обе компании занимали передовые позиции в развитии современных технологий. Их достижения на протяжении следующих десятилетий продолжали формировать технологии, которые мы используем сегодня. В 70-е годы XX века ASEA возводит первую атомную электростанцию в Швеции и продолжает строительство девяти из 12 реакторов в стране. Также компания создает один из первых промышленных роботов. BBC строит самый мощный трансформатор в мире (1300 МВА) и в 80-х годах XX века устанавливает генераторы на самой большой в мире гидроэлектростанции в Итайпу (Itaipu), в Южной Америке.

одинакового размера годового оборота, чистой прибыли и количества сотрудников. И та и другая реализовали схожие принципы децентрализованного контроля, усилили корпоративное управление и расширили географическое присутствие. После слияния Группа, штаб-квартира которой разместилась в Цюрихе (Швейцария), стала ведущим поставщиком на мировом рынке электроэнергетики и стала контролировать треть бизнеса в Европе и более 20% на мировом рынке. АББ сохранила передовые позиции ASEA и BBC в области технологий и продолжила разрабатывать и внедрять такие продукты, как электрическая движительная система Azipod в 1990 году и дельтавидный робот FlexPicker в 1998 году. Более поздние разработки отражают растущее внимание к «зеленым» технологиям, таким как первая в мире высоковольтная система электроснабжения судов с берега в 2000 году. Проект внес значительный вклад в сокращение выбросов парниковых газов в шведском порту в Гётеборге (Gothenburg). Достижения последнего десятилетия демонстрируют глобальный рост АББ. В 2002 году появилась самая протяженная подземная линия электропередачи постоянного тока, соединяющая сеть переменного тока австралийских штатов Южная Австралия и Виктория, и первая в мире подводная линия передачи постоянного тока высокого напряжения (HVDC) между штатом Коннектикут и островом Лонг-Айленд в США. В 2010 году была проложена линия электропередачи сверхвысокого напряжения (UHVDC) протяженностью 2000 км, связывающая Шанхай с ГЭС Сянзябао (Xiangjiaba) на юго-западе Китая.

Слияние взаимодополня­ющих половин В некотором роде это две разделенные расстояниями компании, которые постоянно росли и развивались, для того чтобы неизбежно стать единым целым. К 1987 году оба предприятия достигли Энергия разума 1 | 13

5

наши пр оекты

Современной энергетике – соответствующие технологии

6

Энергия разума 1 | 13

наши проекты

Одним из приоритетных направлений АББ является разработка и производство продукции для предприятий генерации электроэнергии, в частности, работа с территориальными компаниями ТГК. На сегодняшний день АББ в России накопила огромный опыт сотрудничества со всеми крупнейшими генерирующими компаниями России. Наше оборудование успешно эксплуатируется на объектах гидроэнергетики, тепловых и атомных станциях. На примере одной из самых современных в России ТЭЦ можно проследить, как технологии АББ органично вписываются в актуальную стратегию построения экономичного, энергоэффективного производства. Александр Акимов

Ю

го-Западная ТЭЦ (это 200 МВт электроэнергии и 255 Гкал/час тепла) введена в эксплуатацию в декабре 2010 года, а на установленную проектную мощность – 570 МВт электрической мощности и 660 Гкал/час тепловой – она выйдет в IV квартале 2013 года.

использование трехфазных двухобмоточных трансформаторов. Комплектно с трансформаторами поставляется система управления, мониторинга и диагностики трансформатора (СУМТО). Реализация проекта предусматривает строительство двух пусковых очередей теплоэлектроцентрали.

Уникальность проекта заключается в размещении оборудования КРУЭ 110кВ и ГРУ в едином пространстве — обычно генераторный выключатель устанавливают в отдельной камере.

Новая станция будет оснащена самым современным оборудованием, которое отвечает последним достижениям в области мировой энергетики. Применение в ее работе парогазовой технологии помогает серьезно экономить топливо, что, в свою очередь, позволит существенно уменьшить выбросы в атмосферу токсичных и парниковых газов и улучшить экологию промышленных районов Санкт-Петербурга. Основное оборудование для первой очереди станции поставляли ведущие зарубежные и отечественные производители. Из-за ограниченного размера строительной площадки (ГЭС расположена на территории города) на ГЭС будет установлено комплектное элегазовое распределительное устройство (КРУЭ) производства АББ. Уникальность проекта заключается в размещении оборудования КРУЭ 110 кВ и ГРУ в едином пространстве — обычно генераторный выключатель устанавливают в отдельной камере. КРУЭ считается самым надежным и современным решением. Для выдачи электрической мощности от закрытого распределительного устройства 110 кВ Юго-Западной ТЭЦ до ОРУ110 кВ подстанции «Западная» прокладываются четыре спаренных кабельных линии с интегрированным оптоволокном и медной сегментированной токопроводящей жилой сечением 1200 мм2, с длительно допустимым током по 1215 А. В качестве блочных повышающих трансформаторов (БПТ) предусматривается

9-го апреля 2013 года на территории ОАО «Юго-Западная ТЭЦ» (г. СанктПетербург, ул. Доблести, дом 1) состоится мероприятие, посвященное обмену опытом внедрения и эксплуатации инновационного электротехнического оборудования АББ (генераторное распределительное устройство (ЭГРУ) и распределительное устройство с элегазовой изоляцией (КРУЭ). В программе семинара запланированы выступления руководства и представителей служб эксплуатации как самой ТЭЦ, так и представителей ОАО «ТГК-1», Чебоксарской ГЭС, технических специалистов компании АББ (в том числе и сервисного подразделения). Будет осуществлен осмотр эксплуатирующегося на ТЭЦ оборудования. Цель мероприятия не просто обмен мнениями, а создание у участников комплексного, многостороннего понимания и нахождение путей решения проблем по модернизации и последующему обслуживанию надежных электроустановок.

Энергия разума 1 | 13

7

наши пр оекты

Системы возбуждения для Богучанской ГЭС Андрей Поздняков

В Красноярском крае строится энергометаллургический комплекс «Богучанское энергометаллургическое объединение» (БЭМО), в состав которого войдут алюминиевый завод мощностью 600 тыс. тонн и Богучанская гидроэлектростанция мощностью 3000 МВт. Четыре первых гидроагрегата ГЭС были введены в работу в конце 2012 года, всего их планируется девять. Первый пусковой комплекс Богучанского алюминиевого завода даст первый металл в 2013 году. Новый алюминиевый комбинат будет потреблять практически половину вырабатываемой станцией электроэнергии. Особое внимание при выборе основного оборудования для гидро­ электростанции было уделено системам возбуждения.

8

Энергия разума 1 | 13

Сложность выбора Сложность и ответственность выбора типа и структуры систем возбуждения обусловливалась тем, что новая станция располагается, с точки зрения устойчивости энергосистемы, в тяжёлых условиях. Она находится в «углу» линий электропередачи, через неё не проходит «транзит» с других станций, поэтому в случае какой-либо аварии или возмущения её слабо будут «поддерживать» соседние станции. Рассчитывать надо будет только на собственные ресурсы, а также на скорость и точность работы установленного оборудования. Особенно критично заказчик рассматривал вопрос о том, как система возбуждения будет обеспечивать стабилизацию энергосистемы, ведь одна из основных задач систем регулирования возбуждения — стабилизация режима работы станции. Отдельные генераторы, будучи все вместе устойчивы относительно напряжения внешней сети, могут обмениваться электромагнитной энергией между собой. При этом они совершают так называемое внутригрупповое движение. В то же время группа генераторов, работающих параллельно, будут устойчивыми между собой, могут колебаться по мощности относитель-

но эквивалента внешней сети, и такое колебание называют «внешним». При этом частоты колебаний «внутригруппового» и «внешнего» будут различны.

Для простоты понимания таких колебаний приведём следующий пример:

Рассмотрим всю энергосистему как набор грузиков, подвешенных в воздухе и скреплённых между собой резиновыми нитями. Грузики будут энергогенерирующими мощностями, а резиновые нити —линиями электропередач между ними. Предположим, что в начальный момент времени все грузы находятся в состоянии покоя. Если мы «дёрнем» любой из грузиков, то он начнёт колебаться и через свои связи по резиновым нитям заставит колебаться и другие грузики, а те, в свою очередь, другие и так далее. Таким образом, вся система начнёт раскачиваться и при определённых условиях может войти в резонансные колебания и развалиться. Очень похоже ведёт себя энергосистема. Часть системы возбуждения, которая отвечает за демпфирование (успокоение) таких колебаний, называется Стабилизатор системной устойчивости (PowerSystemStabilizer PSS).

наши проекты Для Богучанской ГЭС частоты колебания мощности, которые требовалось гасить, разделились на три составляющих: • частота колебаний между девятью генераторами на самой станции; • частота колебаний между станцией и близким потребителем – алюминиевым комбинатом; • частота колебаний по длинной линии электропередачи между Богучанской ГЭС и линией 500 кВ БратскКрасноярск. Для реализации данной задачи компания АББ предложила свою последнюю разработку в области системной устойчивости – PowerSystemStabilizer PSS4B, которая является частью программного обеспечения системы возбуждения UNITROL 6800. Принцип построения PSS4B приведён на иллюстрации. Общая частота (эквивалентом которой выступает угловая скорость вращения) разделяется на три различные частоты на каждую, из которых приводится свой коэффициент демпфирования.

Испытания Но даже инновационные решения АББ требовали проверки до того, как новые системы возбуждения будут установлены и введены в работу. Для этого в Научноисследовательском институте по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (НИИПТ) была создана физическая модель Богучанской ГЭС вместе с окружающей её частью энергосистемы Восточной Сибири. Программа испытаний была разработана НИИПТ и согласована с компанией "Системный оператор Единой энергетической системы". Сотрудники АББ совместно с НИИПТ провели десятки различных проверок на все возможные аварийные и критические состояния на Богучанской ГЭС и в энергосистеме. По результатам данных испытаний система возбуждения UNITROL 6800 была признана полностью соответствующей всем требованиям по надёжности и устойчивости работы и была рекомендована не только к работе на Богучанской ГЭС, но и на других электростанциях Российской Федерации. Проект по работе на Богучанской ГЭС (9 генераторов по 333 Мвт) стал крупнейшим проектом по установке систем возбуждения UNITROL 6800 в России. Это еще одно подтверждение высокого качества и надёжности технических разработок АББ в области систем возбуждения синхронных машин.

Из истории оборудования Данные инновации стали результатом опыта компании, который она приобрела за более чем 100 лет работы с системами возбуждения начиная с 1908 года. Тогда на электростанции «РотеЭрде» (Германия) был введён в эксплуатацию первый регулятор напряжения механического типа для синхронных машин. Всего было произведено и установлено более 100 000 регуляторов такого типа. Начиная с 1957 года было введено много статических «ионных» систем возбуждения с электронными регуляторами напряжения. С 1965 года начали применяться статические тиристорные системы возбуждения (гидрогенераторы, два блока по 220 МвА на АЭС «Бенцау» в Швейцарии). В 1978 году системы возбуждения типа «UNITROL» введены на всех генераторах ГЭС Итайпу в Бразилии: девять блоков по 823 МвА и девять блоков по 737 МвА. В 1989 году после проведения фундаментальных НИОКР изготовлена и внедрена первая система полностью микропроцессорного управления. До этого два поколения статических тиристорных систем возбуждения были в основном аналоговыми. Начиная с 2007 года АББ выпускает новейшее поколение статических систем возбуждения UNITROL-6000. Коммерческий запуск производства системы UNITROL-6000 стал возможен только после успешного пилотного проекта на станции «Герштайнверк» (Германия),

блок ПГУ-400, где UNITROL-6000 заменил старую систему Brown Boveri & Cie (ВВС), отработавшую 35 лет. Данный блок работает в режиме снятия пиковых нагрузок. За 9 месяцев эксплуатации система возбуждения осуществила 87 стартов и отработала 986 часов без сбоев. За все время существования компании BBC/ABB ей было внедрено более 5000 статических систем возбуждения и более 12000 регуляторов напряжения для генераторов различных мощностей и типов. Использованная литература: - Юрганов А.А., Кожевников В.А. Регулирование возбуждения генераторов; - ОАО «НИИПТ», Отчётные материалы по испытаниям систем возбуждения UNITROL 6000 (6800) гидрогенераторов Богучанской ГЭС; - ABB Switzerland “SimplifiedComputerRepresentationf orPowerSystemStabilityStudies” и общая информация от отдела систем возбуждения синхронных машин; - Информация с сайта ОАО «РусГидро».

UNITROL-6000

Энергия разума 1 | 13

9

наши пр оекты

Уникальные решения для систем связи в рамках программы «Повышение надежности и наблюдаемости ЕНЭС» для МЭС-Центра Татьяна Отвагина Александр Чувилкин

П

рограмма повышения надежности и наблюдаемости ЕНЭС (Единой национальной электрической сети) была утверждена ОАО «ФСК ЕЭС» с целью создания единого информационного пространства. Это пространство обеспечит эффективное взаимодействие организаций, которые принимают участие в управлении электрическими сетями и энергосистемами ЕЭС России. Для решения данной комплексной задачи в качестве поставщика оборудования связи была выбрана компания АББ. Выполнение программы требовало высококачественной организации каналов связи необходимой пропускной способности между региональными узлами свя-

10

Энергия разума 1 | 13

зи и подстанциями. Требования к установленному оборудованию различались в зависимости от специфики задач и текущего состояния оборудования на разных энергетических объектах заказчика. Для решения данной комплексной задачи в качестве поставщика оборудования связи для МЭС-Центра была выбрана компания АББ. Специалисты компании предложили анализ текущей ситуации на каждом конкретном объекте и разработали ряд адаптированных решений. На объекты были поставлены цифровые мультиплексоры FOX515 и установлена система управления FOXMAN для проведения мониторинга, а также для управления сетью связи и передачи информации и сигналов команд. В некоторых случаях расстояние меж-

ду подстанциями составляло порядка 100 км. У оборудования АББ такое расстояние не вызывает затруднений. В качестве решения использовался оптический приемопередатчик, способный передавать информацию со скоростью 155,52 Мбит/с на расстояние 120 км. Что примечательно, это не предел возможностей данного оборудования – так, на другом проекте была реализована связь между узлами на расстоянии 193 км при помощи оптического приемопередатчика без дополнительного оборудования усиления! Кроме поставок оборудования была выполнена рабочая документация, шефмонтажные и пусконаладочные работы, приемо-сдаточные испытания. Также была проведена серия обучающих се-

наши проекты минаров для персонала эксплуатации и персонала подрядных организаций, выполняющих шеф-монтажные работы на проекте. Для компании АББ проект особенно важен своей многозадачностью. Большое количество вновь устанавливаемых телекоммуникационных шкафов имело различную конфигурацию. Практически каждый вновь устанавливаемый мультиплексор укомплектовывался своим уникальным набором плат, соответственно, каждый узел досконально прорабатывался. Также происходила доукомплектация огромного количества узлов уже существующих мультиплексоров. Проводился тщательный анализ комплектации оборудования, прорабатывались матрицы каналов, после чего выдавалось решение в виде платы мультиплексора, позволяющей организовать передачу информации по определенному протоколу. Помимо этого заказчик предъявил ряд особых требований к конструкции телекоммуникационного шкафа. В соответствии с ними инженеры АББ предложили уникальное решение по сборке телекоммуникационного шкафа. Многоуровневость проекта, а также большое количество участвующих сторон требовало четкого согласования сроков и зон ответственности, оптимизацию человеческих и технических ресурсов. В рамках проекта в компании была проведена реорганизация производственной мощности и внедрен новый план производственных работ с учетом всех задействованных в программе сторон. Во время сборочных работ и перед отправкой на объект представители заказчика посетили производственную площадку оборудования связи АББ в Москве для проведения заводских испытаний, в ходе которых были внесены изменения в проект и рабочую документацию. Специалисты АББ оптимизировали свои технические решения под задачу данного проекта, чтобы уложиться точно в срок поставки и соблюсти качество продукции. В процессе сборки и изготовления были учтены замечания заказчика и доработана конструкция. Компания АББ всегда поддерживает конструктивную критику заказчика, благодаря которой дорабатываются детали и раз за разом совершенствуется оборудование.

Цифровой мультиплексор FOX515

Энергия разума 1 | 13

11

тема номера

АББ предлагает полный комплекс технологий и решений для нефтегазовой отрасли, начиная от интегрированных продуктов и систем автоматизации и электрообеспечения, контрольно-измерительной аппаратуры, аналитических и телекоммуникационных систем и заканчивая разработками и обслуживанием.

12

Энергия разума 1 | 13

Тема номера

От моря до пустыни: решения АББ для нефтегазовой отрасли

Б

олее 100 лет АББ поставляет продукты и услуги для мировой нефтяной промышленности. В 1970-х произошел значительный сдвиг: вслед за нефтяным кризисом и недостатком нефти стали открывать новые месторождения в труднодоступных местах и развивать технологии для удовлетворения изменяющихся потребностей. В это время АББ начала поставлять системы управления на микропроцессорах с технологией, которая постепенно заменит механические и пневматические «запаянные» одноконтурные средства управления. Компания расширила свою базу технологически,

внеся дополнительные предложения для данного сектора. В 1973 году добыча нефти и газа составила 76 млн. БНЭ/сутки, около 20% которой было добыто в шельфовых месторождениях на относительных мелководьях. АББ вскоре упрочила свои позиции в качестве лидирующей компании на рынке нефтегазового сектора, имея множество референтных проектов в Северном море, а также огромные шельфовые месторождения в Персидском заливе. Богатый опыт в морском сегменте помог АББ расширить свои возможности в сфере плавучих, а также глубоководных

систем нефтедобычи. Этот концепт разработки месторождения постепенно заменил большинство громоздких стационарных установок. Сегодня оффшорные установки составляют более 40% всей добычи нефти и газа, а добыча с помощью новых оффшорных глубоководных установок производится с глубины более 500 метров. Недавно в месторождениях Чинук и Каскад (на побережье Луизианы в Мексиканском заливе) начала использоваться новая плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки нефти BWOffshore Pioneer, которая установила новый рекорд по глубине — более чем 2 500 м. Энергия разума 1 | 13

13

тема номера

Основание оснащено системами автоматизации и электроснабжения АББ. Подводные и плавучие нефтекомплексы Начало 90-х ознаменовалось завершением эры установок с большим гравитационным фундаментом. Почти все новые открытия с тех пор были сделаны на глубинах более 500 метров и привели к постепенному изменению подхода. Вместо стационарных стали чаще использоваться плавучие нефтедобывающие платформы. Самый популярный вид – плавучий нефтекомплекс (плавучее добывающее, хранящее и отгружающее судно), часто базирующийся на корпусе танкера с оборудованием переработки нефти и газа на палубе. Крупный игрок на морском рынке, АББ поставила установки для более чем 50 плавучих нефтекомплексов. У этих нефтепромысловых объектов, как правило, модульная конструкция. АББ расширила 14

Энергия разума 1 | 13

портфель своих решений по оснащению больших подстанций электрооборудованием. Традиционно нефтегазовые компании, а также компании по проектированию, закупке и строительству (ПЗС) закупали распределительную аппаратуру, приводы, периферийные распредустройства и системы автоматического управления и контроля у различных поставщиков электрооборудования. На сегодняшний день выбор сделан в пользу поставки интегрированной, установленной и предварительно отлаженной электрической системы и автоматизированной системы управления и контроля вместе с комплектной подстанцией. У АББ есть подходящий комплекс, который успешно поставлен на различные предприятия. Он позволяет снизить затраты, риски и сроки поставки; решить такие проблемы, как управление проектом, оптимизация стоимости и техническое обслуживание. Это гарантия

успешной поставки подстанции. Проекты плавучих нефтекомплексов реализуются довольно быстро, так как могут минимизировать интерфейс и достигнуть высокого уровня стандартизации на борту, что способствует реализации проекта АББ в части интегрированного электрического, приборного и телекоммуникационного оборудования (EIT), в котором все проводные и беспроводные системы (включая электрические) на борту обслуживаются по единому концепту. Это не только снижает эксплуатационную стоимость, но и обеспечивает доказанную экономию капитальных вложений в размере 15–20% по оборудованию EIT и проектированию, а также снижает срок поставки на несколько месяцев. Новая тенденция развития подводных конструкций подразумевает удаление всех надводных промысловых объектов и привязку подводных систем добычи непосредственно к берегу. Это зачастую

Тема номера

означает подводные трубопроводы, энергетические и коммуникационные линии, пролегающие на 100 и более километров под водой. Однако передача энергии на такие расстояния с приемлемыми потерями является отдельной проблемой. АББ смогла разработать системы, оптимизирующие дистанцию между источником и потребителем электроэнергии. Вероятно, что это направление будет развиваться, особенно для арктических и экологически опасных регионов, где предполагаемая удаленность достигают 500 км. Увеличения нефтеотдачи пласта К концу 1990-х внимание было сосредоточено на снижении стоимости развития новых месторождений нефти путем повышения эффективности инженернотехнического обеспечения, стандартизации и рационализации, а также на уменьшении затрат путем увеличения добычи из существующих резервуаров.

АББ впервые представила технологию повышения нефтеотдачи пласта под названием «Увеличение добычи нефти» в1997 году. В течение прошлого десятилетия этот комплекс идей эволюционировал в сегодняшний комплекс «Комбинированные системы автоматизации», рассчитанный на увеличение производительности, уменьшение потребляемой энергии и снижение стоимости эксплуатации посредством успешного использования имеющихся данных, таких как оперативные данные процесса и текущий контроль состояния объекта. Проект комбинированных систем автоматизации вылился во взаимодействие между локальными нефтепромысловыми объектами, централизованными точками управления и экспертными ресурсами как в пределах нефтяной компании, так и с ключевыми поставщиками продуктов и услуг. Добыча нефти и газа – это энергоемкий процесс, и, в среднем 11% того, что вы-

ходит из скважины, потребляется прежде, чем газ или сырая нефть поступают в продажу. Основное потребление – это подогрев, перекачка, сжатие и связанные с этим процессы обработки. Часто эта энергия вырабатывается на месте при помощи относительно малоэффективного оборудования для генерации тепловой энергии. Наиболее распространено оборудование с диапазонами эффективности 20-40%, при среднем показателе около 25%. Ситуационные исследования продемонстрировали, что значительная экономия может быть достигнута при использовании приводов с регулируемой скоростью как для малых нагрузок (например, насосы), так и для больших компрессоров, трубопроводов и загрузочных насосов. В последнем случае они могут даже заменить газовые турбины в устройствах с прямым приводом, обеспечивая уменьшение выбросов и значительную экономию топлива (в Энергия разума 1 | 13

15

тема номера

пределах 40–70%), а также увеличение надежности, долговечности и снижение эксплуатационных расходов. АББ — лидер в данной технологии, ее установки эксплуатируются на компрессорных станциях, заводах СПГ, на объектах по переработке газовых конденсатов и ГПЗ.

модернизация и расширение технологий перемещения, хранения и смешивания нефти (RBC/ABC, нормативное/ усовершенствованное управление смешиванием). В 2010 году АББ успешно осуществила и внедрила решения по смешиванию, которые значительно увеличили прибыль нефтепереработчиков.

реработки, прилегающих промысловых объектов, бытовых (жилых) сооружений и промышленной базы, а также на строительство экспортных трубопроводов, силовых линий и подстанций. Консорциум под предводительством компании АББ, в который входят компании АББ, Сарпи

Расположенный в глубине пустыни Сахара Эль Мерк характеризуется грубой и неприветливой окружающей средой: температура часто достигает 50°C, дождей практически не бывает, а почва в основном состоит из огромных песчаных дюн.

Переработка У АББ многолетний опыт в сфере нефтепереработки с использованием широкого диапазона аналитических систем, КИП, систем управления и безопасности. Компания прочно утвердилась на рынке и предлагает к применению передовые решения, такие как: • Раннее обнаружение неисправностей и диагностика, которые обеспечивают раннее определение возможных событий, снижение/ предотвращение аварийных отключений.

• Современные методы технологического контроля, позволяющие оптимизировать производство.

• Управление энергоресурсами, которое оптимизирует использование и, таким образом, стоимость эксплуатации нефтеперерабатывающего завода.

• Управление активами для контроля целостности производственных средств.

• Полный комплекс консультационных услуг, обеспечивающих гарантированные решения по безопасности эксплуатации завода. Причина последних успехов АББ — 16

Энергия разума 1 | 13

Проектирование, закупка и строительство) Благодаря большому опыту в контрактации и строительстве АББ является главным подрядчиком в больших нефтегазовых проектах. Примером тому служат нефтегазовые месторождения Эль Мерк в бассейне Беркин, втором по величине углеводородном бассейне в Алжире и одном из самых богатых в стране по производительности и открытию новых месторождений. Расположенный в глубине пустыни Сахара Эль Мерк характеризуется грубой и неприветливой окружающей средой: температура часто достигает 50°C, дождей практически не бывает, а почва в основном состоит из огромных песчаных дюн, плотно прилегающих друг к другу, высота которых достигает 300 метров и которые постоянно перемещаются из-за обжигающего сухого ветра. Эта местность находится приблизительно в 1000 километрах от городов и портов северной прибрежной зоны, в которой живут 90% 35-миллионного населения Алжира. Группа Беркин получила несколько контрактов по месторождению Эль Мерк на строительство центрального пункта пе-

(Алжир) и Петроджет (Египет), работает над прилегающими промысловыми объектами. Контракт стоимостью в 650 млн. долларов — один из крупнейших контрактов ПЗС в истории компании. Этот контракт накладывает на АББ обязательства по проектированию, материально-техническому снабжению, транспортировке, строительству, пусконаладке и запуску следующих объектов: • десять пунктов промыслового сбора; • шесть газораспределительных магистралей; • поставка всех материалов для 120 скважин, а также подключение первых 80 скважин к производственной сети; • монтаж 719 километров трубопроводов и трубопроводная обвязка всех четырех месторождений Блока 208. Объем поставок АББ включает в себя системы нагнетательной воды; выкидные трубопроводы, газлифт, системы подачи воды для разбавления бурового раствора; магистральные линии для нефти и газового конденсата, нагнетания газа и воды; а также технологические линии. В том, что касается оборудования, АББ будет поставлять насосы

Тема номера для закачки воды, дожимные насосы исходной воды, насосы подачи воды для разбавления бурового раствора, фильтры очистки воды, циркуляционные холодильники и сепараторы азота. По электрической части – щиты и силовые трансформаторы среднего и низкого напряжения, а в части КИП – измерительные системы, многофазные расходомеры, устьевую запорно-регулирующую арматуру и полевые приборы. Узлы дозирования химреагентов, камеры запуска диагностических внутритрубных снарядов и устройства приема скребков, а также системы катодной защиты будут поставляться компанией АББ. Точность и эффективность географической информационной системы Еще один важный объект поставки АББ – географическая информационная система (ГИС) для всего проекта Эль Мерк. ГИС – это геопространственная система управления, которая позволяет проектировать, строить, обслуживать и управлять всей полевой инфраструктурой и производственными фондами на самом высоком уровне эффективности и точности. Решение компании АББ по внедрению ГИС не только предотвращает возможное недопонимаете (и потенциальные причины задержек по времени), но и вносит ясность и отражает эффективность концепции освоения месторождения.

Энергия разума 1 | 13

17

тема номера

18

Энергия разума 1 | 13

Тема номера

Создан для удобства оператора: комплекс Industrial IT System 800xA EOW-x3

Энергия разума 1 | 13

19

тема номера

Соединяя в себе привлекательный эргономичный дизайн и набор всех необходимых инструментов, Центр Управления Производством (ЦУП) на базе комплекса Industrial IT System 800xA EOW-x3 отвечает всем потребностям оператора и повышает его производительность в целях безопасности и увеличения эффективности производства. Дмитрий Евтеев

Г

ибкая масштабируемость данного комплекса позволяет реализовывать проекты начиная от уровня технологической установки и заканчивая уровнем управления несколькими предприятиями. В основе системы лежит концепция вложенности объектов и, как следствие, удобного и простого доступа к любой заложенной в базу данных информации по любому объекту – от задвижки до ключевых показателей производительности предприятия. 40% аварийных остановов производства случается по причине “человеческого фактора”: вследствие недостаточной информативности, медленного реагирования на нештатную ситуацию, быстрой утомляемости оператора. Созданный для удобства оператора ЦУП на базе комплекса Industrial IT System 800xA EOW-x3 помогает решить данные проблемы. Благодаря данному комплексу заказчик получает повышение эффективности и качества управления производством, сокращение количества аварийных и нештатных остановов, уменьшение травмоопасности, повышение уровня подготовленности оперативного технологического персонала за счёт большей информативности, сокращения времени на реагирование и управление технологическим процессом, улучшение условий работы оператора. Комплекс Industrial IT System 800xA EOW–x3 включает в себя:

20

Энергия разума 1 | 13

•

•

• • •

•

•

•

Автоматизированные рабочие места операторов-технологов EOW-x3 с функцией запоминания удобного положения по высоте, глубине и углу наклона 3-х больших LCD 52” панелей и 6-ти малых LCD 23” экранов. Масштабируемые и перемещаю­ щиеся с любого на любой экран видеокадры. Интегрированные системы видеонаблюдения и телефонии. Видеоконференции в режиме OnLine. Автоматическое разделение звуковых потоков на общий (для всей операторной) и персональный (только для дежурного операторатехнолога) в зависимости от критичности технологического режима (пусковой/штатный/аварийный). Автоматическое регулирование уровня света над рабочим местом и в операторной, в случае операторной с окнами – автоматическое опускание штор в зависимости от критичности технологического режима. Опционально предлагаются световые табло на стену для общей информации о режиме (зелёное – штатный, красное-аварийный). Автоматическое опускание в крайнюю нижнюю точку малых экранов для лучшего обзора больших и передача управления процессом на большие экраны в нештатных ситуациях.

•

Автоматическое поддержание микроклимата: для операторатехнолога за столом по средством системы кондиционирования для ног и тела и общего микроклимата в операторной при помощи управления кондиционерами и обогревом.

• Расположение оборудования, цветовая окраска, шумоизоляция, очистка воздуха в соответствии с международным стандартом и принципами эргономики ISO 9241-3.

• В изготовлении используются материалы от простых (ламинирование негорящее) до класса премиум (обивка кожей, гранит, нержавеющая сталь). АББ предлагает услуги по внедрению ЦУП “под ключ”, включая разработку базового проекта, детальное проектирование, поставку оборудования, при необходимости интеграцию с существующими подсистемами производства, шеф-монтаж, шеф-наладку, ввод в промышленную эксплуатацию, гарантийное и сервисное обслуживание. Комплексы Industrial IT System 800xA EOW–x3 успешно применяются во всех отраслях промышленности - там, где важна четкая работа оператора. В России комплекс IT System 800xA EOW–x3 успешно эксплуатируется на заводе «Славнефть-ЯНОС», на предприятиях "МОЭСК" и «Сахалин Энерджи».

Тема номера

Функция запоминания удобного положения по высоте, глубине и углу наклона 3-х больших LCD 52” панелей и 6-ти малых LCD 23” экранов делает Industrial IT System 800xA EOW–x3 по-настоящему удобным рабочим местом оператора.

Опционально к Industrial IT System 800xA EOW–x3 предлагается световые табло на потолок для общей информации о режиме (зелёное – штатный, красное – аварийный).

Энергия разума 1 | 13

21

тема номера

Функция плавного пуска и защита двигателя в одном устройстве Дмитрий Поздеев

Устройства плавного пуска (УПП) АББ серии SSM разработаны для осуществления плавного безударного пуска высоковольтных асинхронных и синхронных электродвигателей практически для всех областей применения, где не требуется регулирование скорости вращения.

22

Энергия разума 1 | 13

Тема номера

В

ысоковольтные УПП типа SSM позволяют:

•

• •

•

осуществлять плавное нарастание/ снижение напряжения в течение заданного времени при пуске/останове двигателя с контролем тока и момента; значительно уменьшить пусковые токи двигателей; в сетях с ограниченной мощностью КЗ резко уменьшить провалы напряжения сети при пуске двигателей; существенно снижать при пуске электродинамические усилия на обмотки двигателя и ударные воздействия на механизмы.

тродвигателя от перегрузок, основанную на точном моделировании теплового состояния двигателя. Большой набор микропроцессорных защит гарантирует безопасную работу. Применение УПП SSM гарантированно обеспечивает защиту ответственного электрооборудования. Работа в тяжелых режимах УПП серии SSM сконструированы для работы в тяжёлых режимах. Имея перегрузочную способность по току равную 500% в течение 60 секунд, УПП SMM не имеет аналогов в мире и никогда не будет слабым звеном в технологическом оборудовании. Мощный, удлиненный сигнал управления тиристорами, пофазная автосинхрони-

С применением SSM появляется возможность отключать высоковольтные двигатели компрессоров, которые без УПП подолгу остаются в работе Широкий спектр пусковых характеристик позволяет подобрать наиболее оптимальную из них для нужного технологического режима, например, дистанционно выбрать характеристику для пуска нагруженного и ненагруженного конвейера. Существует исполнение SSM для реверсивных применений. Функция плавного замедления дает возможность избежать гидравлических ударов (или толчков) при останове двигателя. Функция малой подачи вала двигателя позволяет упростить регламентные работы на приводном механизме. Функции плавного пуска и защиты двигателя в одном устройстве Кроме осуществления плавного бесступенчатого управления разгоном и торможением двигателя УПП SSM обеспечивает также полную защиту элек-

зация с сетью, управление зажиганием с использованием обратной связи по току и напряжению, многоступенчатая трансформаторная развязка цепей питания и оптоволоконная – цепей управления – все это гарантирует надежное включение тиристоров, независимо от качества питающей сети (уровень помех, сопротивление и т.д.) без применения дополнительных реакторов в первичной цепи, которые необходимо устанавливать в других системах.

Дополнительные возможности Высоковольтные устройства плавного пуска типа SSM также позволяют снять ограничения по числу пусков высоковольтного двигателя за время эксплуатации и тем самым рационально и экономично использовать оборудование с

учетом зонного тарифа на электроэнергию. Технологический выигрыш также может быть весьма ощутимым: например, в нефтедобыче на кустовых насосных станциях (КНС) для закачки воды в пласты снятие ограничения на число пусков электродвигателей позволяет обеспечить поддержание необходимого давления в пластах, оптимизировать распределение нагрузок между насосами внутри КНС и между смежными КНС и т.д. С применением SSM появляется возможность отключать высоковольтные двигатели компрессоров, которые без УПП подолгу остаются в работе (иногда месяцами), даже если производственная потребность в воздухе периодически падает. Так, УПП может экономить потребление электроэнергии. Кроме того, ввиду облегчения электрических режимов при пусках мощных двигателей улучшаются условия эксплуатации электротехнического оборудования (двигателей, трансформаторов, коммутационных аппаратов, приводного механизма и др.), что удлиняет срок его эксплуатации. Помимо этого, применение данного типа УПП позволяет отключать двигатель от сети высоковольтным выключателем при отсутствии тока (когда УПП остановил двигатель). Наличие каналов связи с ЭВМ верхнего уровня позволяет автоматизировать работу объекта. Интеллектуальный блок управления SSM накапливает статистику о работе двигателя и контролирует его тепловые режимы. Информация о текущем состоянии устройства и двигателя передается по цифровому каналу связи на верхний уровень АСУТП, а команды управления от АСУТП – на SSM.

Энергия разума 1 | 13

23

Новости абб

Выключатель, которому не страшны морозы

24

Энергия разума 1 | 13

новости абб

АББ представила на российском рынке новую линейку автоматических выключателей LTT из флагманской серии Emax. Они работают в широких температурных диапазонах, гарантированно выдерживают мороз до -40°С. Аппараты подходят для применения на неотапливаемых подстанциях, в распределительных панелях и устройствах, установленных на улице.

М

орозостойкость Emax LTT обусловлена применением новой незагустевающей смазки, усовершенствованием устройства механических частей и электронных компонентов расцепителей. Конструкция корпуса выполнена так, что риск возникновения пробоя в результате образования конденсата или инея минимален. Элементы аппарата выполнены из листовой стали, не подвержены коррозии, устойчивы к механическим повреждениям и другим агрессивным факторам окружающей среды. Двойная изоляция токоведущих частей и разделение между фазами снижает риск возникновения короткого замыкания. Дополнительная комплектация электрическими и механическими аксессуарами даёт возможность дистанционно управлять аппаратом и автоматическим вводом резерва. «Изделия серии Emax с момента появления были законодателями моды для аппаратов подобного класса. Теперь мы стали первыми среди европейских производителей, кто разработал специальную серию выключателей, которой

не страшны холода, – говорит Денис Нечаев, руководитель группы «Силовые автоматические выключатели» компании АББ. – Устройства LTT в течение нескольких лет испытывались на заводе АББ SACE в Италии. Аппараты подвергались специальным испытаниям, в т.ч. проверялась работа при резкой смене температуры от -40° до 70°С. Аппараты успешно прошли все тесты и подтвердили заявленные характеристики». В будущем номенклатура автоматических выключателей АББ для низких температур будет расширяться: добавятся автоматические выключатели в литом корпусе на различные номинальные токи. Способность работать в условиях повышенной влажности и низкой температуры делает возможным использование Emax LTT в материковых и морских ветрогенераторах. Напомним, что согласно опубликованному Минэнерго проекту распоряжения о мерах стимулирования развития возобновляемых источников энергии к 2020 году, на долю ВЭС должно приходиться 6,15 ГВт. На сегодняшний день мощность ветровых станций в России оценивается в 15-16 МВт. «Переход на «зелёную» энергию

благотворен как для экологии, так и для экономики. Кроме того, страны, внедряющие альтернативную энергетику, в меньшей степени зависят от нефти и газа, запасы которых конечны, – рассказывает Клаус Сёренсен, Генеральный консул Дании в Санкт-Петербурге1. – В России есть большой потенциал для ветровых турбин. Это особенно актуально для отдалённых районов, где они в полной мере могут обеспечить потребности населения в электроэнергии».

Emax LTT рассчитан на номинальный ток от 800 до 3200 А. Аппарат доступен в трёх типоразмерах. Его небольшие габариты экономят пространство внутри распределительного щита. Выключатель выпускается в стационарном и выкатном исполнении, может иметь три или четыре полюса.

1 Королевское Генеральное консульство Дании в Санкт-Петербурге является членом Российской ассоциации ветроиндустрии. Энергия разума 1 | 13

25

технологии абб

Как долго прослужит эта техника? В Magnussons не знают ответа. Но компания планирует выпускать угольники для труб аналогичным способом на протяжении еще многих лет.

К Долгожители Каков срок службы робота АББ? На этот вопрос одна шведская инжиниринговая фирма не может ответить до сих пор. Четыре робота IRB 6, приобретенные ею в начале1970-х гг., до сегодняшнего дня полируют угольники для труб.

26

Энергия разума 1 | 13

огда роботы АББ впервые были установлены на неприметном производстве Magnussons i Genarp AB в сельской глубинке на юге Швеции, группа ABBA возглавляла мировые чарты, баррель нефти стоил 13 долларов США, а население земного шара не превышало 4 млрд. человек. По прошествии почти 4 десятилетий и 7,7 млн. рабочих циклов роботы все еще в строю. Принимая и полируя угольники для труб, своими движениями они чем-то напоминают людей. В 1973 году генеральный директор семейной инжиниринговой фирмы Magnussons Лейф Йонссон посетил стенд ASEA на выставке в Стокгольме. Компания ASEA (в будущем компания АББ) демонстрировала первые в мире электрические роботы с микропроцессорным управлением IRB 6. Йонссон мгновенно оценил производственный потенциал робототехники для собственного бизнеса и приобрел одного робота. Сегодня цех все еще действует, а технологические операции в нем выполняют

технологии абб В числе заказчиков Magnussons – концерн AlfaLaval и промышленная группа TetraPak. Роботы берут угольники из вертикального лотка, способного удерживать от 12 до 35 деталей, и перемещают к шлифовальной ленте. C особой заботой роботы перемещают угольники вверх и вниз вдоль вращающейся шлифовальной ленты. Спустя минуту они останавливаются, опускают угольник, затем аккуратно подхватывают его с другой стороны и продолжают шлифовку. Завершив операцию, робот разворачивается и повторяет данный процесс – на этот раз с использованием нейлоновых щеток для полировки. Весь цикл занимает от 4 до 6 минут.

три робота IRB 6, купленные Йонссоном некоторое время спустя. Предприятие Magnussons выпускает угольники для труб для различных областей промышленного применения. Шестиметровые трубы из нержавеющей стали различного диаметра разрезают на секции и гнут. Процесс гибки строжайшим образом засекречен, но в результате получаются угольники без каких-либо утончений или деформаций металла.

Аргументы в пользу инвестирования в робототехнику сегодня остались теми же – безопасные условия труда и более высокая производительность. «Это грязная, монотонная, однообразная работа, – говорит Матс Йонссон, который пришел на предприятие Magnussons в 1980 г. в возрасте 18 лет. – Если выполнять ее вручную, то очень устают плечи, и женщины, которые занимались полировкой до установки роботов, со временем получали хронические травмы». Производительность робота на 25–30% выше, чем у человека. «Опытный сотрудник, наверное, может работать с той же скоростью, что и робот, – продолжает он, – однако робот не нуждается в перерывах». Пожелтевшие вырезки из газет 1970-х гг., хранимые в архиве Magnussons, пестрят заголовками наподобие «Мечта работодателя: сотрудник, которому не требуется ни сон, ни отдых, ни больничный». Или: «У вас нет шанса: пришел робот, который займет ваше рабочее место». Матс рассказывает: «В те времена роботы были новым и революционным изобретением и некоторые опасались, что с появлением робототехники они лишатся своих рабочих мест!» Однако, несмотря на первоначальные страхи, никто не потерял работу в Magnussons. Полировщики были переведены на другие производственные участки. Ввиду огромного спроса на продукцию Magnussons из-за рубежа, который существовал в 70-е и 80-е гг., четыре робота трудились круглые сутки без выходных.

цессе их автономной эксплуатации связано с тем, что нужно наполнять лотки новыми деталями, а также менять износившуюся наждачную бумагу». Система управления роботами S1 все еще имеет оригинальное программное обеспечение кассетного типа. По словам Матса, нет необходимости менять программу, поскольку с 1970-х годов вид работы не изменился. «Кроме того, – добавляет он с улыбкой, – не думаю, что нам удалось бы это сделать, ведь мы не можем подключить ноутбук к системе управления». Неудивительно, что приобрести запасные части непросто, но до настоящего времени компании удавалось заказывать их через Интернет. «Надо постучать по дереву – нам не часто приходилось иметь дело с ремонтами», – говорит Матс. Например, за последние 6 лет возникло только 3 останова. Спустя почти 2 млн. рабочих циклов, выполненных каждым роботом, они все еще не нуждаются в проведении крупномасштабного технического обслуживания. Матс лишь время от времени проверяет их, совмещая это с другими задачами. О роботах он говорит, что«они на вес золота». Как долго прослужит эта техника? В Magnussons не знают ответа. Но компания планирует выпускать угольники для труб аналогичным способом на протяжении еще многих лет.

«Отец заканчивал работу в 4, затем возвращался сюда в 10 вечера, чтобы наполнить лотки, – вспоминает Матс. – И роботам предстояло работать еще 6 часов. Единственное ограничение в проЭнергия разума 1 | 13

27

исторические события

Cоздание «Brown, Boveri & Cie». Технологии переменного тока Виктор Бородин Дмитрий Бородин

Когда проблема передачи и распределения энергии была решена в полной мере, началась новая эпоха электротехники. Характерными признаками этой эпохи являются использование огромной силы воды, широкомасштабное строительство электростанций и многостороннее применение электродвигателей. Энгельберт Арнольд (1856-1911)

28

Энергия разума 1 | 13

исторические события Рис. 1. Вальтер Бовери на строительной площадке «Brown, Boveri & Cie», 1891 г

Н

а протяжении нескольких лет работы в «Эрликоне» Вальтер Бовери искал возможность открыть собственное предприятие. И вот неожиданно проблема решилась. Вальтер Бовери в 1890 году знакомится и обручается с Викторией Бауман. Она была дочерью крупного цюрихского производителя шелка Конрада Баумана, который серьезно интересовался успехами электротехники. Приданое невесты составляло как раз ту сумму, которая позволяла открыть свое машиностроительное предприятие (брак был заключен в Цюрихе 26 февраля 1891 года).

20 декабря 1890 года Браун и Бовери договорились о сотрудничестве и о создании совместной фирмы. Бовери тотчас ушел из Эрликона, чтобы вплотную заняться делами собственного предприятия. Бовери в январе 1891 поделился радостными вестями с Эрнстом Шмидом, банкиром из Аугсбурга, которому он писал тремя годами раньше, когда искал источник финансирования для своего будущего предприятия: «Вероятно, Вам будет небезынтересно узнать от меня, что мой давно лелеемый проект

ассоциации между мною и моим другом Брауном в конечном итоге осуществился путем создания собственного предприятия; это предприятие сейчас покоится на радующем меня прочном финансовом фундаменте, потому что краеугольным камнем нашего капитала станет мой личный вклад в размере 500 000 франков; это стало для меня возможным благодаря поддержке моего будущего тестя. Предполагается, что основной адрес предприятия будет находиться здесь, в Цюрихе, и называться фирма будет «Браун и Бовери». Бовери интенсивно ищет подходящий участок для строительства нового завода. После рассмотрения нескольких вариантов, в том числе в Базеле и Цюрихе, был выбран Баден. Это было на редкость удачное решение по многим соображением. Баден был небольшим провинциальным курортом с термальными водами, насчитывающим около 4000 жителей. Городок располагался всего в 25 км от Цюриха. Рядом была разветвленная сеть железных дорог. Еще несколько лет назад основным направлением развития города был только туризм. Кризис национальных швейцар-

ских дорог сильно ударил по финансовому состоянию города. Власти были вынуждены искать возможности для размещения на своей территории промышленного предприятия, способного поднять экономику города. Вторым немаловажным фактором явилось то обстоятельство, что город все больше и больше испытывал нужду в электрическом освещении. Катализатором этого процесса выступили братья Карл и Луи Теодор Пфистеры, горячие сторонники электрификации города. Они явились инициаторами строительства электростанции на левом берегу реки Лиммат, протекающей по Бадену. Эту идею поддержали городская управа и гильдия ремесленников. Зная, что два ведущих инженера Эрликона подыскивают место для своего нового завода, братья Пфистер написали Чарльзу Брауну письмо, где предложили участок площадью в 4 гектара в Бадене, недалеко от железнодорожного вокзала. Но, главное, что рядом с этим местом город собирался строить свою электростанцию и новому предприятию можно было рассчитывать на получение заказа на электрооборудование для нее. Энергия разума 1 | 13

29

исторические события Рис. 2. Панорама строительства фабрики 1891 г

Уже в феврале Браун и Бовери осмотрели участок, предлагаемый для строительства завода. Далее события развивались весьма быстро. В марте было получено принципиальное согласие обеих сторон, о чем было публично заявлено. Апрель прошел в совместных переговорах об условиях приобретения земли под завод. Важной частью этих встреч было также обсуждение деталей поставки оборудования для выработки и распределения энергии на запланированной электростанции. 9 мая 1891 года было учреждено Баденское электрическое

капитал составлял 615000 франков. Первоначально руководство «Brown, Boveri & Cie» разместилось на верхнем этаже небольшого старинного дома, известного в Бадене как «Дом под мечом». На первом этаже этого здания была пивная. Поднявшись по деревянным ступеням наверх, можно было увидеть на двери обыкновенный лист бумаги с надписью: «Brown, Boveri & Cie». Сидней Браун был назначен техническим директором и отвечал за НИОКР, конструкторские бюро и цеха предприятия. За ходом строительства нового завода

Затем начали изготавливать оборудование для электростанции в Бадене. Это был первый заказ новорожденному предприятию, и от его успеха зависело все дальнейшее будущее. общество. Луи Теодор Пфистер возглавил его административный совет, и уже в середине того же месяца был подписан договор между Ч. Брауном, В. Бовери и городом Баден на поставку оборудования. В июле началось строительство заводских цехов. 2 октября 1891 года фирма «Brown, Boveri & Cie» была внесена в Коммерческий реестр кантона Аргау, куда входил город Баден. Стартовый 30

Энергия разума 1 | 13

тщательно следил Вальтер Бовери. Уже в феврале 1892 года были готовы административный корпус, завод с литейным цехом и склад. Три первых цеха занимали площадь около 1200 квадратных метров. Паровой локомобиль мощностью в 12,5 лошадиных сил приводил в действие три трансмиссии. Первым делом было выпущено электрооборудование для собственных нужд, в частности для

освещения завода. Затем начали изготавливать оборудование для электростанции в Бадене. Это был первый заказ новорожденному предприятию, и от его успеха зависело все дальнейшее будущее. По проекту электростанция вырабатывала двухфазный переменный ток частотой в 40 Гц с помощью двух синхронных однофазных генераторов номинальной мощностью по 150 кВт при 40 оборотах в минуту и напряжением 1000 В. Генераторы располагались на горизонтальной оси, их обмотки были смещены на 90°. Генераторы приводились в движение конической зубчатой передачей. Зубцы большого колеса на турбинном валу были сделаны из бука, что позволяло легко заменять их. Система распределения тока предусматривала контрольную аппаратуру, трансформаторы, линии электропередачи, лампы накаливания, дуговые лампы. Вся установка была сдана в эксплуатацию осенью 1892 г. Электрические лампы впервые загорелись в Бадене 24 сентября. С увеличением числа заказов началась настоящая работа. В центре внимания «Brown, Boveri & Cie» с самого начала стояли технологии переменного тока. Компания, понимая перспективность и важность этого направления, создала множество линий электропередачи на переменном токе,

исторические события Рис. 3. Цех фабрики

Когда в Европе еще не установился единый подход к электроснабжению, компания производила электротехнические изделия, основанные на трех основных видах переменного тока: однофазном, двухфазном и трехфазном.

спроектировав для них генераторы, трансформаторы, двигатели и другие устройства. Основной принцип разработки электротехнических систем «Brown, Boveri & Cie» и механизмов заключался в следующем: количество фаз электрической установки определяется только соображениями технической и экономической целесообразности настоящего времени. К трехфазным токам мир должен был еще привыкнуть, осознать необходимость перехода на эту модификацию переменных токов, что в одночасье, конечно, свершиться не могло. Поэтому, особенно в первые годы своего существования, когда в Европе еще не установился единый подход к электроснабжению, компания производила электротехнические изделия, основанные на трех основных видах переменного тока: однофазном, двухфазном и трехфазном. На рис. 4 изображен трехфазный асинхронный высоковольтный электродвигатель с фазным ротором, произведенный «Brown, Boveri & Cie» в то время. Напряжение питания - 5000 В, мощность 600 л. с, частота вращения ротора 500 об/ мин при 40 Гц. Двигатель имел превосходно отработанную конструкцию. При диаметре ротора 750 мм длина его составляла примерно 750 мм, что говорило о высоком использовании материа-

лов. Ротор имел 96 внутренних пазов, в которых находилась волновая фазная обмотка, образующая звезду с тремя ветвями. Концы этой обмотки были выведены на три контактных кольца, которые позволяли при пуске двигателя использовать дополнительное сопротивление. Статор двигателя имел 48 закрытых «высверленных» пазов, в которые были продеты проводники высоковольтной обмотки. В качестве изоляции использовались толстые трубки из специально обработанной бумаги. Пускался двигатель при полной нагрузке. При этом потребляемый ток был меньше тока при рабочем номинальном режиме. Прежде чем рассказать еще об одном направлении деятельности Чарльза Брауна, нелишним представляется коротко напомнить читателям о некоторых особенностях генераторов, использующих энергию рек. Различают две основные конструкции гидрогенераторов: генераторы с горизонтальным и вертикальным расположением вала. Во многих случаях по ряду причин невозможно построить гидрогенераторы значительных размеров с горизонтальным расположением вала. Это объясняется определенной спецификой привода гидротурбины. Гидрогенераторы имеют небольшие частоты вращения и обычно велики по Энергия разума 1 | 13

31

исторические события Рис. 4. Трехфазный асинхронный высоковольтный электродвигатель с фазным ротором

размерам. Основными факторами, определяющими конструкцию гидрогенератора, являются обеспечение необходимой жесткости ротора и статора, а также пределы грузоподъемности подшипников. Вертикальное расположение вала требует появления в конструкции гидрогенератора опорных узлов — подпятника (упорный подшипник, воспринимающий вертикальную нагрузку) и опорной крестовины. В свою очередь, гидрогенераторы с вертикальным валом подразделяются на два вида: подвесные и зонтичные. У подвесных подпятник находится над ротором в верхней крестовине, у зонтичных — наоборот, подпят-

из-за определенной особенности его конструкции: ротор такого генератора выполняется в виде усеченного конуса. Такой вид придают ему наклонные спицы, обеспечивающие максимальное приближение плоскости трения подпятника к магнитной оси ротора. Чарльзу Брауну принадлежит честь изобретения зонтичного генератора. Первые такие генераторы были им построены, когда он работал еще в Эрликоне. На рис. 5. показан внешний вид зонтичного гидрогенератора, построенного Брауном для электроснабжения двигателей крупной сапожной фабрики в Шененверте (в Швейцарии недалеко от реки Ааро).

К трехфазным токам мир должен был еще привыкнуть, осознать необходимость перехода на эту модификацию переменных токов, что в одночасье, конечно, свершиться не могло ник расположен под ротором в нижней крестовине или опирается на крышку турбины. Быстроходные генераторы (сотни оборотов в минуту) обычно бывают подвесными. Для их опоры подпятнику требуется мощная верхняя крестовина. Крупные тихоходные генераторы имеют значительные размеры; для уменьшения их габаритов и снижения веса целесообразно зонтичное исполнение. Название «зонтичный генератор» было дано 32

Энергия разума 1 | 13

Ротор генератора с большим числом полюсов имел шесть спиц и вращался на одном валу с гидротурбиной. Трехфазная обмотка статора была аналогичной обмотке лауфенского генератора. В качестве возбудителей синхронных генераторов применялись динамомашины также с вертикальным валом, являющимся продолжением основного вала турбины и синхронного генератора. Идея Брауна быстро распространи-

лась по всему миру. И «зонтичный тип» гидрогенераторов стал классическим. Типичный пример зонтичного генератора – гидрогенератор Красноярской ГЭС: мощность 508 МВт, частота вращения 93,8 об/мин, диаметр ротора 16 м и масса 1640 т. В 1893 году фирма «Brown, Boveri & Cie» получила заказ на строительство первой в Европе крупной муниципальной электростанции переменного тока во Франкфурте-на-Майне. История получения этого контракта заслуживает особого внимания. Это был весьма непростой заказ, он был самым крупным проектом в то время в Германии. За право его получения боролись самые крупные и именитые электротехнические предприятия Европы. На протяжении более 10 лет власти Франкфурта не могли определиться с проектом электроснабжения города. С этой целью организовывались многочисленные конкурсы, создавалась одна представительная комиссия за другой, наконец была проведена знаменитая Международная электротехническая выставка во Франкфурте, открывшая новую эру трехфазных токов в электротехнике. Тем не менее вопрос оставался открытым. Ясность была только с местом размещения электростанции — в гавани, за пределами города. Муниципалитет города вскоре после выставки принял решение о форсировании решения этой задачи. Ответственными за проект были назначены — Оскар фон

исторические события Миллер и Уильям Линдлей. К лету 1892 года было подготовлено экспертное заключение, в котором Миллер и Линдлей рекомендовали использовать систему переменного однофазного тока. В 1892–1993 годах поступили многочисленные предложения от десятков фирм (в том числе от «Шукерт и Ко», «Сименс и Хальске», «В. Ламайер», «Гелиос») на строительство электростанции. Высказывалась идея «дробить заказ» на несколько поставок различных фирм, но городская управа отвергла этот подход по причине «осложнения получения общей гарантии на электростанцию». Оскар фон Миллер и Линдлей в качестве подрядчика предложили две компании — «Гелиос» и «Brown, Boveri & Cie». В пользу этих компаний говорила и крайне низкая цена их проектов. «Гелиос» отклонил предложение экспертов о сотрудничестве с «Brown, Boveri & Cie». В июне 1883 года магистрат Франкфурта согласился передать заказ «Brown, Boveri & Cie», тем более что эта компания предлагала управление предприятием по выработке электроэнергии и электроснабжению города, что гарантировало надежную эксплуатацию объ-

екта и было очень удобно. Как только стало известно об этом факте, разра­ зился грандиозный скандал. Председатель Союза немецких электротехников Адольф Слаби назвал такое решение «явным вотумом недоверия немецкой промышленности, значение которого усугубляется тем, что Франкфуртская выставка завершилась совсем недавно». Слаби публикует открытое письмо на эту тему в «Электротехническом обозрении» («Elektrotechnische Rundschau»). Началось острое обсуждение этой темы, основной мыслью которого было недопущение иностранной фирмы к столь важному для Германии проекту. «Гелиос» подлил масла в огонь, заявив, что «…у «Brown, Boveri & Cie» нет подходящих материалов». Все это сопровождалось нападками на Оскара фон Миллера и Уильяма Линдлея. В частности, подверглась сомнению профессиональная компетентность Миллера. Кассельская электростанция, построенная и сданная им в эксплуатацию в 1892 году, оценивалась как крайне неудачная. Нелишним будет напомнить, что в этом проекте участвовал также и Чарльз Браун, еще до основания «Brown, Boveri & Cie». Это

предвзятое обвинение Миллер парировал распространением циркуляционного письма, где сослался на положительное независимое заключение о Кассельском проекте редактора «Электротехнического журнала» («Elektrotechnische Zeitschrift») Фридриха Аппенборна (Friedrich Uppenborn), которое тот незадолго до того опубликовал в своем журнале. Высшей точкой событий стали восьмичасовые дебаты на собрании городской управы. Линдлей обрушился на своих оппонентов с сокрушительной критикой, называя их «старыми монополистами». О Чарльзе Брауне он отозвался как о гении. После заключительного поименного голосования членов городской управы было принято решение (27 голосами против 21) передать заказ фирме «Brown, Boveri & Cie». В поставку входили 4 маховичных однофазных генератора мощностью 525 кВт каждый, приводившиеся в действие паровыми машинами (рис. 6.). «Brown, Boveri & Cie» являлась первой фирмой, которая использовала маховик паровой машины в качестве индуктора синхронного генератора. Такое совмещение

Рис. 5. Конструкция зонтичного генератора

Энергия разума 1 | 13

33

исторические события Рис. 6. Генераторы Франкфуртской электростанции

ротора синхронного генератора с обмотками возбуждения с маховиком паровой машины позволило значительно упростить конструкцию всей генерирующей установки «сокращая до минимума число составных частей». В январе 1893 года эта система получила Швейцарский патент и в этом же году была впервые применена в Люцерне к многофазному генератору в 600 л.с. и 120 об/мин. По окружности обода маховика находились цилиндрические электромагниты, питаемые от четырехполюсного генератора. Частота вращения каждого генератора составляла 85 об/мин.

Так в 1900 году возникло самое значительное дочернее предприятие фирмы «Браун-Бовери» в Мангейме (Кеферталь) (Mannheim-Kafertal).

15 октября 1894 года Франкфуртская электростанция была сдана в эксплуатацию. Заключительный отчет о строительстве станции был опубликован в ряде изданий и был распространен в органах администрации ряда городов: Санкт-Петербурга, Праги, Цюриха, Лондона, Брюсселя, Парижа, Мерано 34

Энергия разума 1 | 13

и др. Наконец эпопея электрификации города, длившаяся почти 12 лет, была завершена. Но этот проект, будучи в центре внимания электротехников того времени, оказал неоценимое влияние и на мировую электрификацию. Можно с уверенностью поделить историю электротехники на историю до Франкфурта и историю после. Несколько лет спустя были заказаны еще 4 машины. Но мощность их была вдвое больше. Этот заказ имел для «Brown, Boveri & Cie» еще одно важное значение: Франкфуртское электрическое общество оговорило в договоре строительство сервисной мастерской в непосредственной близости от города. Так в 1900 году возникло самое значительное дочернее предприятие фирмы «Браун-Бовери» в Мангейме (Кеферталь) (Mannheim-Kafertal).

итоги года

Финансовые результаты АББ за 2012 год

О

бъем заказов и отгрузок в 2012 году выше, чем в 2011 году, несмотря на сложный экономический период; Продолжился рост в области автоматизации, отчасти благодаря приобретению компании Thomas & Betts; Стабильная операционная маржа EBIDTA подразделения «Оборудование для энергетики» в сложных условиях; Продолжается стабильный рост свободного денежного потока. АББ сообщает о повышении заказов и отгрузок за 2012 год и стабильной операционной марже EBIDTA. Это еще один год с сильным свободным денежным потоком: даже в слабой бизнес-среде используются все выгодные возможности роста, а производительность труда продолжает повышаться. «Мы опять доказали, что можем показывать стабильные результаты на протяжении всего цикла, — комментирует главный исполнительный директор АББ Джо Хоган. — В 2012 году мы сделали ряд важных шагов, чтобы найти баланс в географическом присутствии и портфеле активов. Особенно это касается приобретения компании Thomas & Betts для укрепления наших позиций на большом и развивающимся рынке Северной Америки. Также за счет внутренних ресурсов мы показали достойную валовую

выручку и рентабельность в жестких рыночных условиях. Мы также следуем нашей стратегии развития передовых технологий, особенно в области постоянного тока, где есть перспективные возможности роста. И благодаря стабильному движению нашего денежного потока, мы можем еще раз выплатить акционерам повышенные дивиденды». «Если смотреть вперед, то фундаментальные долгосрочные двигатели нашего бизнеса, такие как растущее потребление электроэнергии, урбанизация, индустриализация на развивающихся рынках, рост возобновляемых источников энергии и необходимость повышать энергоэффективность и ресурсоэффективность, остаются неизменными, —считает Хоган. — В краткосрочной перспективе есть еще много вопросов по темпам роста в Европе и США, и требуется время на ответную реакцию в Китае. Но на протяжении последних нескольких месяцев мы продемонстрировали нашу конкурентоспособность и возможность обеспечивать выручку и прибыль в неспокойные времена и мы уверены, что можем продолжить делать это. Это означает, что мы не поменяем нашего отношения к затратам и всегда будем готовы вырваться вперед, как только ситуация на рынке улучшится».

АББ сообщает о повышении заказов и отгрузок за 2012 год и стабильной операционной марже EBIDTA.

Изменение

В млн. долларов США, если не указано иное

FY 2012

FY 2011

в долларах в местной США валюте

Заказы

40 232

40 210

0%

4%

Отгрузки

39 336

37 990

4%

7%

Прибыль EBIT

4 058

4 667

-13%

В % от отгрузок

10.3%

12,3%

Операционная прибыль EBITDA

5 555

6 014

В % от выручки

14,2%

15,8%

-8%

Чистая прибыль

2 704

3 168

Базовая чистая прибыль на одну акцию (в долларах США)

1,18

1.38

Дивиденды на одну акцию (в швейцарских франках)*

0,68

0,65

Денежный поток от основной деятельности

3 779

3 612

5%

Чистый денежный поток

2 555

2 593

-1%

В % от чистой прибыли

94%

82%

Коэффициент возврата инвестированных денежных средств

12%

14%

-15%

Энергия разума 1 | 13

35

System 800xA. Повышение эффективности и производительности

System 800xA – полномасштабная интегрированная система автоматического управления технологическими процессами, реализованная на базе системных решений и продуктов ABB Industrial IT. Система способна решать любые задачи по автоматизации производства, включает в себя пакеты по подключению к ERP-системам, оптимизации технологических процессов, увеличению надежности и энергоэффективности производственных систем. System 800xA положительно зарекомендовала себя во многих отраслях и широко известна по всему миру. www.abb.ru/controlsystems

ООО”АББ” подразделение “Автоматизация процессов” Москва, ул. Обручева 30/1, стр. 2 Тел. +7 (495) 777 22 20 Факс +7 (495) 777 22 20