Электроцех-2012-04-блок DVD

Производственно-технический журнал

№ 4/2012

Диагностика прессовки обмоток силового трансформатора Ремонт катушек электромагнитных реле и пускателей Монтаж силовых трансформаторов

ISSN 2074-9651

ПРАЙС-ЛИСТ НА РАЗМЕЩЕНИЕ РЕКЛАМЫ В ИЗДАНИЯХ ИД «ПАНОРАМА»

Формат 1/1 полосы

ОСНОВНОЙ БЛОК Размеры, мм (ширина х высота) 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной

Стоимость, цвет

Стоимость, ч/б

62 000

31 000

1/2 полосы

102 х 285 / 205 х 142

38 000

19 000

1/3 полосы

68 х 285 / 205 х 95

31 000

15 000

1/4 полосы

102 х 142 / 205 х 71

25 000

12 000

Статья 1/1 полосы

3500 знаков + фото

32 000

25 000

Формат Первая обложка Вторая обложка Третья обложка Четвертая обложка Представительская полоса Первый разворот

ПРЕСТИЖ-БЛОК Размеры, мм (ширина х высота) Размер предоставляется отделом допечатной подготовки изданий 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 410 х 285 – обрезной 420 х 295 – дообрезной

Стоимость 120 000 105 000 98 000 107 000 98 000 129 000

СКИДКИ Подписчикам ИД «ПАНОРАМА»

10 %

При размещении в 3 номерах

5%

При размещении в 4–7 номерах

10 %

При размещении в 8 номерах

15 %

При совершении предоплаты за 4–8 номера

10 % Все цены указаны в рублях (включая НДС)

Телефон (495) 664-2794

E-mail: promo@panor.ru, reklama.panor@mail.ru www.панор.рф, www.идпанорама.pф, www.panor.ru На правах рекламы

НАШИ ЖУРНАЛЫ – ВАШ УСПЕХ! Самый крупный в России Издательский дом «Панорама», обладая солидным интеллектуальным и информационным ресурсом, выпускает около сотни ежемесячных деловых, информационно-аналитических, научно-практических и познавательных журналов по экономике, финансам, юриспруденции, промышленному производству, строительству, здравоохранению, сельскому хозяйству, торговле и транспорту. Наши издания гарантированно поддерживают профессиональный интерес многотысячной читательской аудитории — принимающих решения лидеров и специалистов компаний и фирм, руководителей государственных, научных организаций, деловых ассоциаций и иностранных представительств. Интерес к журналам Издательского дома «Панорама» из года в год растет. И это естественно, ведь авторы публикаций — авторитетные эксперты, «командиры» самых передовых предприятий и главы крупнейших ассоциаций, ученые и специалисты ведущих отраслевых научных центров, Российской академии наук и крупных учебных заведений России и мира. Среди главных редакторов журналов, председателей и членов редсоветов и редколлегий — 168 академиков, членов-корреспондентов академий наук, профессоров и 200 практиков — опытных хозяйственников и практиков различных отраслей экономики, сферы научной и общественной деятельности. Свидетельством высокого авторитета и признания изданий ИД «Панорама» является то, что каждый десятый журнал включен в Перечень рецензируемых изданий и журналов Высшей аттестационной комиссии Российской Федерации, в которых публикуют основные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук. Многие рекламодатели уже оценили наши издания как хорошую информационную площадку. Наши преимущества — огромная аудитория, получающая журналы по подписке, гибкий подход к рекламным планам, оптимальные варианты взаимодействия с целевой аудиторией.

БУДЕМ РАДЫ ВИДЕТЬ ВАС В ЧИСЛЕ НАШИХ РЕКЛАМОДАТЕЛЕЙ! ПРАЙС-ЛИСТ СМОТРИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА, В КОНЦЕ ЖУРНАЛА.

Телефон (495) 664-2794 E-mail: promo@panor.ru, reklama.panor@mail.ru www.панор.рф, www.идпанорама.pф, www.panor.ru На правах рекламы

Уважаемые подписчики журнала! Наш журнал – это ежемесячное издание для персонала электроцехов предприятий, он посвящен практическим вопросам диагности, обслуживания и ремонта электрооборудования. Журнал имеет около 25 различных рубрик: «Диагностика и испытания», «Обслуживание и ремонт электрооборудования», «Энергосбережение», «Повышение надежности», «Новые приборы и электрооборудование» и др. За последнее время открыт ряд новых рубрик: «Ретрофит», «Автоматизация электроснабжения», «Обмен опытом российских и зарубежных специалистов», «Нормативные документы» и др. В них публикуются статьи, посвященные опыту эксплуатации нового и уже действующего оборудования, а также обзорам и анализу технических характеристик современного оборудования и новым направлениям эффективной работы электрооборудования, проблемам тепловизионных обследований. Рубрики журнала и материал, используемый для их наполнения, подобраны таким образом, чтобы читатели журнала ежемесячно получали необходимое количество разнообразной и интересной информации по вопросам обслуживания и ремонта различного электрооборудования. В последнее время к нам в редакцию приходят письма читателей с просьбой выпустить журнал с самыми интересными статьями практической направленности из прежних номеров. Учитывая это, а также необходимость того, что на предприятиях постоянно решаются задачи по рациональному использованию энергоресурсов, повышению надежности работы электрических сетей и качества электроэнергии, редакция подготовила и выпустила такой журнал. В № 4 за 2012 г. наряду с новыми материалами вошли самые востребованные статьи из журналов за 2010–2011 гг. В своих публикациях редакция всегда учитывает вопросы, пожелания и замечания наших читателей, и мы хотим, чтобы освещаемый в журнале материал был полезным и интересным для всей аудитории. Аудитория журнала многочисленная, тематика – самая разнообразная. Во 2-м полугодии 2012 г. в журнале будут опубликованы статьи на следующие актуальные темы: Эффективная техническая эксплуатация Система обслуживания и ремонта электрооборудования Оптимальные технологии ремонта Выявление дефектов без демонтажа электрооборудования Сокращение сроков ремонта Современные системы учета потребления энергии, АСКУЭ Замена коммутационного оборудования (ретрофит) Современные системы диагностики и мониторинга Тепловизионная диагностика электрооборудования Вибродиагностика Оценка остаточного ресурса оборудования Объемы и нормы испытаний электрооборудования Энергоаудит системы электроснабжения и электропотребления Сертификация электрооборудования Поверка и калибровка электрооборудования Противоаварийная автоматика Энергосбережение и регулируемый привод Энергосбережение в насосных установках Контроль качества электроэнергии Технологическое присоединение Более подробную информацию о журнале можно получить на сайте http//panor.ru. Редакция журнала надеется на продолжение нашего сотрудничества во 2-м полугодии 2012 г. и оформление подписки на наши издания. С уважением, редакция журнала «Электроцех»

«ЭЛЕКТРОЦЕХ» № 4/2012 Журнал зарегистрирован Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации ПИ № 77-17681 от 09.03.2004 г.

ISSN 2074-9651 ©ИД «Панорама» Издательство «Промиздат» http://www.panor.ru Адрес редакции: Москва, Бумажный проезд, 14, стр. 2 Для писем: 125040, Москва, а/я 1 Главный редактор издательства А.П. Шкирмонтов, канд. техн. наук e-mail: aps@panor.ru тел. (495) 664-27-46 Председатель редакционного совета Э.А. Киреева, канд. техн. наук, профессор Института повышения квалификации «Нефтехим» Предложения и замечания: e-mail: promizdat@panor.ru тел. (495) 664-27-46 Журнал распространяется через каталоги ОАО «Агентство ‘‘Роспечать’’», «Пресса России» (индекс – 84816) и «Почта России» (индекс – 12531), а также путем прямой редакционной подписки. Подписка в редакции: e-mail: podpiska@panor.ru тел. (495) 664-27-61 Учредитель: Негосударственное научно-образовательное учреждение «Академия технических наук», 119049, г. Москва, ул. Донская, д. 4, стр. 1 Отдел рекламы Тел.: (495) 664-27-94 reklama.panor@gmail.com Подписано в печать 13.03.2012 г.

СОД Е Р Ж А Н И Е НОВОСТИ, СОБЫТИЯ, ФАКТЫ . . . . . . . . . . . . . 7 ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ Ретрофит: экономические решения неотложных проблем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 В условиях нестабильного финансирования мероприятий по модернизации энергетического хозяйства в эксплуатации находится большое количество комплектных распределительных устройств (КРУ) предыдущих годов выпуска, в общем трудоспособных, но укомплектованных устаревшими коммутационными аппаратами, имеющими полностью исчерпанный ресурс или такой, что приближается к исчерпанию.

ДИАГНОСТИКА И ИСПЫТАНИЯ Требования к многоканальным регистраторам вибросигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Диагностика прессовки обмоток силового трансформатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 Установлены основные причины повреждаемости силовых трансформаторов. Необходим каталог повреждений по результатам испытаний. Трассоискатели – делаем выбор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Бывает сложно получить достоверные данные по коммуникациям. Для того чтобы однозначно установить, в каком направлении идет нужный вам кабель или кабельный канал, часто приходится тратить массу времени и сил. Если же дело касается проведения земляных работ, то в этой ситуации правильное описание трасс кабелей и трубопроводов различных коммунальных служб просто необходимо.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ Ремонт катушек электромагнитных реле и пускателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 В процессе эксплуатации катушки различных электрических аппаратов повреждаются: наблюдаются обрывы провода, появление витковых замыканий, обугливание изоляции. Монтаж силовых трансформаторов и электротехнического оборудования . . . . . . . . . . . . . . . .25 Способы защиты трехфазного двигателя при отключении фазы сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

ПРИБОРЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ Преимущества контейнерной электростанции перед генератором в кожухе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 Оборудование для интеллектуальных электрических сетей . . . . . . . . . .36

МАСТЕР-КЛАСС Что можно узнать об электродвигателе, имея его каталожные данные ..............................41

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ Развитие рынка силовых трансформаторов I–II габарита ...................................................... 45 В России существует целый ряд специалистов, нуждающихся в оперативном и объективном освещении конъюнктуры различных рынков и, в частности, конъюнктуры рынка силовых трансформаторов.

НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ Повышение остаточных напряжений в сетях 6–10 кВ металлургических предприятий .................................................................................................... 50

ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ Подходы к выбору поставщиков силовых трансформаторов ................................................ 56 Предлагается использовать три методологических подхода к объективному выбору наилучшего в каждом конкретном случае поставщика силовых распределительных трансформаторов.

АВТОМАТИЗАЦИЯ Система мониторинга и энергосбережения в тяговых подстанциях городского электротранспорта...................................................................................................... 63 В статье описывается система мониторинга и стабилизации напряжения постоянного тока с использованием звена высокой частоты в тяговых подстанциях городского электрического транспорта, основанного на применении современных полупроводниковых приборов, излагается принцип работы такого стабилизатора, приводятся результаты моделирования силовой части в среде OrCAD 9.2.

Надо делать добро! ..................................................................................................................71 Дорогие читатели! Приглашаем вас принять участие в выпуске журнала «Электроцех», став его авторами. Просим вас ознакомиться с требованиями к материалам, представляемым в редакцию для публикации в журнале. Редакция принимает к печати материалы, отвечающие профилю журнала, не публиковавшиеся ранее в других отраслевых изданиях. Объем представляемого материала (включая сноски, таблицы и рисунки) не должен превышать 18 тыс. знаков. Фотографии и графические рисунки присылаются в формате jpg, tiff с разрешением от 300 dpi. Ссылки на литературу делаются в тексте путем постраничных сносок. Статья должна сопровождаться аннотацией на русском и английском языках и подборкой ключевых слов. В выходных данных статьи указываются имена, отчества и фамилии авторов, ученая степень, звание, место работы, должность, а также контактные телефоны, почтовый адрес с индексом и e-mail. Рассмотрение материалов, безусловно, ускорится при наличии двух рецензий специалистов, известных в соответствующей области знаний. Название статьи должно четко отражать ее тему, содержание. Материалы статьи строятся по определенному плану.

1. Краткое обоснование значения вопроса, о котором написана статья (приблизительно 500 зн.).

2. Нормативные документы, которые регламентируют решение поднятого вопроса (примерно 300–500 зн.).

3. Изложение темы с обязательными ссылками на положительный опыт с указанием носителей опыта и – желательно – его описанием (до 15 тыс. зн.).

4. Выводы и рекомендации (до 2000 зн.). Наличие библиографического списка (до 20 наименований) приветствуется. Публикация статей осуществляется на основе авторского договора, текст которого вы найдете на сайте: www.Промиздат.РФ, http://electro.panor.ru.

„ELEC TRIC SHOP ” №4, 2012 CO N T E N T S

COMPANIES’ NEWS ......................................................................................................................... 7 PROBLEMS AND SOLUTIONS Retrofit: economic solution of urgent problems ...................................................................................11 Under conditions of unstable funding of measures on modernization of energy facilities, large number of switchgear and control gear of previous years’ production, in general, able to work, but completed with outdated switching devices, having completely expired resource or one that is close to expiration are in operation.

DIAGNOSTICS AND TESTING Requirements to multichannel recorders of vibration signals ............................................................14 Diagnosis pressed windings of power transformer ..............................................................................18 The basic cause of damage to power transformers. Requires directory damage on the test results.

Mounting of power transformers............................................................................................................ 20 Sometimes it is difficult to receive reliable data on communications. To define exactly in which direction required cable or cable channel runs often you have to expend a lot of time and energy. When it comes to carrying-out of earthworks in this situation correct description of cable and pipelines routes of various utilities is vital.

EXPLOITATION AND REPAIR Repair of soft starters’ and electromagnetic relays’ bobbins ............................................................ 23 Mounting of power transformers............................................................................................................ 25 Ways of protection of three-phase motor in case of network’s phase failure .................................. 32

EQUIPMENT AND DEVICES Main advantages of package power station over cased generator ................................................... 34 Equipment for intellectual electrical networks ..................................................................................... 36

MASTER CLASS What can you discover about electrical motor knowing his catalogue data? ...................................41

TENDENCIES OF DEVELOPMENT Tendencies and development of the market of I–II dimension power transformers ....................... 45

SCIENTIFIC DEVELOPMENTS Increase of residual voltage in 6–10 kv networks at metallurgical enterprises................................ 50

ECONOMY AND MANAGEMENT Аpproaches to selection of suppliers of power transformers ............................................................ 56 It is suggested to use three methodological approaches to selection of the best in each certain case supplier of power distributive transformers.

AUTOMATION System of monitoring and energy supply in traction substations of city electrical transport ...................................................................................................................... 63 An article describes the system of monitoring and stabilization of DC voltage with the usage of high frequency link in traction substation of city electrical transport based on application of modern semiconductor devices. Principle of work of such stabilizer is given; results of modeling of the power part in OrCAD 9.2 medium are given.

ЧТОБЫ ТЕХНИКА НЕ ПОДВЕЛА! http://oborud.panor.ru В каждом номере: обзоры, экспертиза и технические параметры новых типов электрооборудования; рекомендации по монтажу, эксплуатации, техническому обслуживанию, мнения экспертов о новом высокоэффективном оборудовании, которое повышает надежность и экономичность систем электроснабжения; новые электроизоляционные материалы; диагностика и испытания оборудования; мониторинг низковольтного и высоковольтного оборудования, практика и рекомендации специалистов по обеспечению безаварийной эксплуатации; вопросы энергосбережения; новые типы вспомогательного электрооборудования: обзоры, технические параметры, экспертиза, диагностика; практические советы ведущих специалистов по эксплуатации, обслуживанию и ремонту промышленного электрооборудования и электрических сетей; актуальные вопросы энергоресурсосбережения и многое другое. Наши эксперты и авторы: Н.И. Лепешкин, заместитель генерального директора ОАО «Центрэлектроремонт»;

С.А. Цырук, зав. кафедрой, проф. Московского энергетического института; Ю.М. Савинцев, генеральный директор корпорации «Русский трансформатор», канд. техн. наук; С.И. Гамазин, проф. МЭИ; В.Н. Соснин, технический директор компании «НПФ Полигон»; А.Н. Ерошкин, специалист НПО «Сатурн»; Ю.Д. Сибикин, генеральный директор НТЦ «Оптим», канд. техн. наук; Е.А. Конюхова, д-р техн. наук, проф.; М.С. Ершов, д-р техн. наук, проф., чл.-кор. Академии электротехнических наук РФ и многие другие ведущие специалисты. Главный редактор – профессор Э.А. Киреева. Журнал входит в Перечень изданий ВАК. Издается при информационной поддержке Московского энергетического института и Российской инженерной академии. Ежемесячное издание. Объем – 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

индексы

12532

84817

ВСЕ РИСКИ ПОД КОНТРОЛЕМ http://ohrprom.panor.ru В каждом номере: лучший отраслевой опыт и практические меры по снижению уровня травматизма и профзаболеваний; правила и примеры расследования несчастных случаев; новые технические средства безопасности, коллективной и индивидуальной защиты; аттестация рабочих мест по условиям труда и обучению персонала; производственная санитария; экономическая эффективность затрат на охрану труда и технику безопасности; формирование культуры безопасного труда; надзор и контроль; практические советы специалистов по юридическим вопросам; судебная и арбитражная практика; страхование жизни, здоровья и производственных рисков; опыт зарубежных стран; новые нормативные акты и корпоративные документы по охране труда с комментариями; готовые образцы внутренней документации для различных отраслей и мн. др. Членами редсовета являются известные эксперты и специалисты: Н. П. Пашин, д-р экон. наук, проф., директор ВНИИ охраны и экономики труда; В. И. Щербаков, руководитель Информационно-аналитического центра

охраны труда Тульской обл.; Н. Н. Новиков, д-р техн. наук, проф., генеральный директор Национальной ассоциации центров охраны труда; Л. П. Шариков, эксперт-консультант по охране труда и технике безопасности. Издается при информационной поддержке ФГУ НИИ экономики и охраны труда. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r Управление охраной труда r Техника безопасности r Экономика охраны труда r Промышленная безопасность r Эргономика r Техническое регулирование r За рубежом r В регионах России r Передовой опыт предприятий r Средства наглядной информации r Консультации специалистов r Инструкции по охране труда r Страхование

индексы

16583

82721

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

ÍÎÂÎÑÒÈ, ÑÎÁÛÒÈß, ÔÀÊÒÛ SCHNEIDER ELECTRIC ОБЕСПЕЧИТ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЗАВОДА ФИРМЫ «ХЕВЕЛ» Компания Schneider Electric – один из мировых лидеров в области управления электроэнергией – займется построением комплексной системы электроснабжения завода фирмы «Хевел» (совместное предприятие ГК «Ренова» и ОАО «РОСНАНО»), строящегося в г. Новочебоксарске Чувашской Республики. Перечень работ включает проектирование и монтаж системы внутризаводского электроснабжения 10 / 0,4 кВ, а также поставку оборудования среднего и низкого напряжения. Управление электроэнергией будет осуществляться с помощью системы EMCS компании Schneider Electric. Предприятие компании «Хевел» является одним из крупнейших в России высокотехнологичных инвестиционных проектов. Планируемая производственная мощность завода – 130 МВт (1 млн тонкопленочных фотоэлектрических модулей в год).

Schneider Electric поставит на завод компании «Хевел» различное оборудование, в основном производимое компанией на собственных заводах в России, а также на предприятиях партнеров-лицензиатов: сухие трансформаторы с литой изоляцией Trihal, низковольтные комплектные устройства Okken, элегазовые моноблоки RM6, установки компенсации реактивной мощности Varset classic, главные распределительные щиты Prisma plus P и шинопроводы. Специалисты Schneider Electric обеспечат монтаж оборудования, пусконаладочные работы, а также необходимое обучение технического персонала завода. Геннадий Евдокимов, директор департамента «Электроснабжение промышленных предприятий» Schneider Electric в России: «Мы рады, что компания «Хевел» выбрала оборудование Schneider Electric для построения системы электроснабжения своего инновационного завода. Сегодня мы предлагаем клиентам не просто электротехническое оборудование, а комплексный подход к управлению электроэнергией, позволяющий проводить мониторинг ее потребления и постоянно повышать эффективность ее использования. Такие комплекс4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

ные проекты «под ключ» – от проектирования системы электроснабжения до ее пусконаладки – визитная карточка нашей компании».

Schneider Electric

ОТКРЫТО НОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ НА ОАО «ЭЛЕКТРОКАБЕЛЬ» КОЛЬЧУГИНСКИЙ ЗАВОД» 30 января 2012 г. на ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод» (г. Кольчугино Владимирской области) введена в эксплуатацию линия по производству оптических кабелей. Открытие нового производства соответствует стратегии социально-экономического развития Центрального федерального округа в части развития информационно-коммуникационной инфрастуктуры до 2020 г., где предусмотрено строительство новых ВОЛС (в т. ч. замена медных магистральных кабелей связи на оптические), а также развитие внутризоновой связи на базе оптических кабелей. Это обеспечит спрос на выпускаемую продукцию. В церемонии открытия приняли участие представители государственных органов: губернатор Владимирской области Виноградов Н. В. и директор департамента государственной политики в области связи Минкомсвязи РФ Таранов В. А. Открывали церемонию генеральный директор «Холдинга Кабельный Альянс» Васечко Д. Ю. и директор ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод» Ситько С. В. Завод «Электрокабель», одно из успешных и крупных предприятий Владимирской области, вложил значительные средства в покупку нового современного оборудования. Политика завода всегда строилась и строится на выпуске продукции самого высокого качества. Мощность созданного производственного участка позволит перерабатывать до 800 тыс. км оптического волокна в год. Все виды кабелей, которые будут производиться, будут иметь необходимое число волокон: до 256 – для кабелей модульной скрутки и до 96 волокон для кабелей с центральной трубкой. Оболочка кабелей может быть выполнена из полиэтилена или материалов, не распространяющих горение.

7

8

ÍÎÂÎÑÒÈ, ÑÎÁÛÒÈß, ÔÀÊÒÛ Кроме того, предусмотрена возможность изготовления кабелей без гидрофобного заполнения с использованием водоблокирующих материалов. Ассоциация «Волоконная Оптика»

АНАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ IDC ПРИЗНАЛА SCHNEIDER ELECTRIC «ЛИДЕРОМ РЫНКА» РЕШЕНИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ ИНФРАСТРУКТУРОЙ ЦОДОВ Согласно оценке аналитической компании IDC, Schneider Electric – один из мировых лидеров в области управления электроэнергией – является «Лидером рынка» решений по управлению инфраструктурой ЦОДов (Data Center Infrastructure Management, сокращенно DCIM). В отчете, который анализирует особенности развития современного рынка DCIM, компания Schneider Electric стоит на первом месте среди конкурентов в этой отрасли. Отчет «IDC MarketScape: мировой рынок DCIM в 2011 г., анализ поставщиков» показал, что рынок решений по управлению инфраструктурой ЦОДов продолжает быстро расти. Отчет, опубликованный в январе 2012 года, признает за Schneider Electric роль лидера в разработке технологий для управления инфраструктурой ЦОДов. «Компания Schneider Electric успешно проявила себя в вопросах стратегии развития, инноваций и управления персоналом», – пояснили в отчете эксперты IDC. Эта оценка была основана на комплексном анализе широкого спектра технических и управленческих показателей, которые, по мнению IDC, будут определять рынок в течение ближайших трех – пяти лет. Сорен Брогаард Йенсен (Soeren Brogaard Jensen), вице-президент по рынку «Инфраструктура ЦОДов» компании Schneider Electric: «Присвоенный аналитической компанией IDC статус «Лидер рынка» в сфере DCIM – весомое подтверждение эффективности наших решений в области управления инфраструктурой ЦОДов. Одновременно с тем, как рынок DCIM будет продолжать расти и развиваться, Schneider Electric будет обеспечивать своих клиентов самыми надежными и инновацион-

ными на рынке решениями для ЦОДов в целях дальнейшей оптимизации управления». Передовые решения в области управления инфраструктурой ЦОДов компании Schneider Electric являются частью программной платформы StruxureWare™. StruxureWare – комплекс программных средств управления, охватывающий все аспекты инженерной инфраструктуры, необходимые для достижения максимальной эффективности и эксплуатационной готовности ЦОДа. В этом решении Schneider Electric объединил лучшие в отрасли программные инструменты Data Center Infrastructure Management (DCIM) и Data Center Facility Management (DCFM), обеспечивая, таким образом, поддержку функций сбора данных, мониторинга, автоматизации и планирования с полным многоуровневым визуальным представлением всех критически важных инженерных систем ЦОДа. В дополнение к программной платформе StruxureWare компания Schneider Electric недавно приобрела в интеллектуальную собственность платформу Viridity EnergyCenter 2.0. Специальный софт Viridity EnergyCenter 2.0 позволяет автоматически обнаруживать ITактивы для оптимизации использования мощности. Отчет IDC назвал софт Viridity одним из наиболее успешных решений на рынке систем управления инфраструктурой ЦОДов, отметив его удобство в эксплуатации и установке.

Schneider Electric

АВВ УСТАНАВЛИВАЕТ УНИКАЛЬНУЮ КАБЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ В ПОРТУ НЬЮ-ЙОРКА АВВ завершила поставку и подключила первую в мире подводную кабельную систему с изоляцией из сшитого полиэтилена (345 кВ, переменный ток). На кабелях, однородных по всей длине, отсутствуют фабричные швы, тем самым кабельная система пропускает электроэнергию мощностью 512 МВт, поставляемую на основной оптовый рынок электроэнергии в Нью-Йорке. Кабельная система сверхвысокого напряжения АВВ является частью проекта по получению и передаче электроэнергии ЭнергетиЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÍÎÂÎÑÒÈ, ÑÎÁÛÒÈß, ÔÀÊÒÛ ческого центра г. Беайонн (ВЕС). Это новый механизм, который обеспечит бесперебойное и надежное электропитание на Манхэттене и в сети электропередачи Нью-Йорка. Проект ВЕС включает и новую высокоэффективную электростанцию, работающую на природном газе, в Байонне (Нью-Джерси). Она будет вырабатывать до 512 МВт электроэнергии для передачи через кабельную систему АВВ на подстанцию «Кон Эдисон» в Gowanus (Бруклин). Кабельная система соединяет электростанцию и подстанцию и проводит электроэнергию сверхвысокого напряжения (345 кВ, переменный ток) в порт Нью-Йорка, вблизи острова Свободы и статуи Свободы. В декабре 2011 г. АВВ полностью укомплектовала и подключила к источнику питания систему, включающую три одножильных подводных кабеля из сшитого полиэтилена (протяженностью 6,5 мили (10,4 км) каждый) и две части подземных кабелей из сшитого полиэтилена, соединяющих подводные кабели и электростанцию в Байонне, а также подстанцию в Бруклине. Подводные кабели, длиной 10,4 км, являются самыми протяженными подводными кабелями сверхвысокого напряжения на переменном токе из когда-либо производившихся. До настоящего времени подобные кабели проводили максимум 145 кВ, в том числе и самый длинный в мире подводный кабель переменного тока, поставленный компанией АВВ для плавучей нефтегазовой платформы Goliat в Баренцевом море (кабель Goliat протянут на 105 км и проводит напряжение в 13 кВ). Решения АВВ для ВЕС уникальны еще по двум причинам: во-первых, согласно требованиям ВЕС, Авв изготовила все три кабеля, протяженностью 6,5 мили каждый, без единого шва. Никогда прежде не принимались попытки создать кабель сверхвысокого напряжения на переменном токе, соответствующий подобным характеристикам. Такая работа требует исключительной квалификации специалистов, не имеющих права на ошибку в течение всего процесса производства. При такой длине кабеля он может занимать до 10 дней.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

Во-вторых, порт Нью-Йорка – довольно перегружен грузовыми судами, круизными лайнерами, паромами и туристическими судами, пришвартованными либо курсирующими в акватории порта. Компания АВВ отвечала за поставку кабельной системы «под ключ», включая разработку, проектирование, производство, дополнительные работы на оползневых участках, прокладку, установку и ввод в эксплуатацию. Работа на оползневых участках включала строительство водонепроницаемых перемычек и горизонтально направленное бурение в Бруклине. Монтажные работы на суше и прокладка кабеля проводились субподрядчиками АВВ – местной компанией Caldwell Marine International (Нью-Джерси). Компания АВВ

НОВЫЙ ПРОГРАММНЫЙ ПРОДУКТ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ ESQ 9000 Техническими специалистами компании «Элком» разработан программный продукт MB-ESQ9000 для настройки, управления и мониторинга работы преобразователя частоты ESQ 9000. Возможности новой программы позволяют настраивать инвертор, считывать и сохранять все его настройки, копировать настройки на другой инвертор той же серии, производить наладку режимов работы с заданными параметрами. Программа имеет русскоязычный интерфейс и проста в использовании. Для работы с программой необходим персональный компьютер или ноутбук с операционной системой Windows и установленной платформой NET Framework 4.0. Для соединения ПК и инвертора требуется преобразователь интерфейсов USB / RS485 и витая пара с разъемом RJ45. Обмен данными между ПК и инвертором идет по протоколу Modbus RTU и интерфейсу RS485. Компания «Элком»

9

10

ÍÎÂÎÑÒÈ, ÑÎÁÛÒÈß, ÔÀÊÒÛ

НЯГАНСКАЯ ГРЭС КОМПЛЕКТУЕТСЯ СБОРКАМИ НКУ «СТЭЛС» ЗАО «Завод «АтомСтройЭнерго» осуществило отгрузку первой партии сборок АСУ ТП 0,4 кВ «СТЭЛС» на Няганскую ГРЭС. Поставка была осуществлена в рамках проекта строительства здания и сооружений ПГУ410 МВт Няганской ГРЭС (АСУ ТП блоков ПГУ410 МВт ст. № 1–3). Сборки 0,4 кВ на базе НКУ «СТЭЛС» будут использоваться в схемах подключения блочных и общестанционных электрических потребителей собственных нужд напряжением 380 / 220 В в главном корпусе и во вспомогательных сооружениях станции.

Заказчиком оборудования выступило ОАО «Группа Е4», выполняющее функции генерального подрядчика в рамках проекта возведения одной из самых крупных в России и мире Няганской ГРЭС, собственником которой является ОАО «Фортум». Отличительной чертой поставляемых сборок НКУ является их высокая технологичность, компактность и многофункциональность, эти факторы позволяют повысить надежность и эксплуатационные характеристики всей системы в целом. Пресс-служба ЗАО «Завод «АтомСтройЭнерго»

КАК СБЕРЕЧЬ ЭНЕРГИЮ И ДЕНЬГИ http://glavenergo.panor.ru В каждом номере: материалы, отражающие все направления деятельности главного энергетика промышленного предприятия: организация работы служб главного энергетика; внедрение новой техники и энергосберегающих технологий; экспертиза и тестирование нового оборудования; вопросы энергоаудита, а также все необходимые для работы нормативные документы, в том числе пошаговые инструкции по проведению различных работ; технические данные на новые образцы выпускаемого электротехнического и теплового оборудования для промышленного производства; описания, схемы, цены изготовителя; информация о дилерах; рекомендации по охране труда работников службы главного энергетика, средствам обучения, технике безопасности, организации работ в электроцехах и многое другое. Структура издания построена в соответствии с должностной инструкцией главного энергетика. Наши эксперты и авторы: П.Н. Николаев, заместитель технического директора ОАО «Кольчугинский завод «Электрокабель»; Ю.М. Савинцев, генеральный директор корпорации «Русский трансформатор», канд. техн. наук; В.В. Жуков, член-корр. Академии электротехнических наук РФ, директор Института электроэнергетики, проф.; Р.М. Хусаинов, технический директор компании «Сантерно», канд. техн. наук; Г.Ф. Быстрицкий, проф. МЭИ; А.Н. Назин, директор ЗАО «ЦЭВТ», канд. техн. наук; А.В. Самородов, зам. начальника отдела

Управления государственного энергетического надзора; В.А. Янсюкевич, инженер службы энергоснабжения «Севергазпром»; С.А. Федоров, директор компании «Манометр-Терма»; Л.И. Решетов, главный энергетик ОАО «Ижавто»; Б.Н. Бородин, главный энергетик ОАО «Ижавто», и многие другие специалисты. Председатель редсовета – В.В. Жуков, директор Института электроэнергетики, д-р техн. наук, проф. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии и Московского энергетического института. Входит в Перечень изданий ВАК. Ежемесячное издание. Объем – 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r ɱʤ ʡʗʢʓʠʔʠ ʝʚʨʑ r Энергосбережение r Электрохозяйство r Теплоснабжение r Воздухо– и газоснабжение r Диагностика и ремонт r Обмен опытом

индексы

16579

82717

r Новые разработки r Рынок и перспективы r Охрана труда и техника безопасности

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÏÐÎÁËÅÌÛ È ÐÅØÅÍÈß

11

РЕТРОФИТ: ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ НЕОТЛОЖНЫХ ПРОБЛЕМ В условиях нестабильного финансирования мероприятий по модернизации энергетического хозяйства в эксплуатации находится большое количество комплектных распределительных устройств (КРУ) предыдущих годов выпуска, в общем трудоспособных, но укомплектованных устаревшими коммутационными аппаратами, имеющими полностью исчерпанный ресурс или такой, что приближается к исчерпанию. Понятно, что продолжение эксплуатации таких КРУ – не прихоть беззаботной жизни, а жестокая необходимость, обусловленная нехваткой средств на приобретение современного оборудования.

При таких условиях энергетики прибегают к искусственному продлению сроков эксплуатации оборудования за счет плановых и внеплановых ремонтов, профилактики и замены некондиционного оборудования на такое же, бывшее в употреблении, но менее изношенное и т. д. Но следует признать, что такие меры способны лишь отложить проблему на некоторое время, однако никак не решить ее. Учитывая общий процент изношенности оборудования и определенные сомнения в том, что в ближайшее время удастся найти значительные средства на коренную модернизацию, можно сказать, что ситуация выглядит угрожающе. С другой стороны, несмотря на финансовые и другие трудности, надежное энергообеспечение должно быть обеспечено при любых условиях. Трудно себе представить, чтобы отечественные специалисты энергоснабжающих компаний или энергетических служб промышленного сектора сознательно пошли на риск обесточивания объектов или угрозы аварийных ситуаций из-за нехватки средств и оборудования. Развязка вопроса видится в поиске мер, которые бы позволили удешевить модернизацию. Одним из эффективных путей экономии средств при проведении модернизации распределительного оборудования 6–10 кВ является программа 4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

«Ретрофит», разработанная специалистами ОАО «Ровенский завод высоковольтной аппаратуры, Украина (РЗВА)». Хорошо понимая требования эксплуатационников и имея огромный опыт конструирования и изготовления современных ячеек КРУ и выключателей различных видов и классов, ровенские электротехники предлагают рынку компромиссное решение – замену коммутационных аппаратов в ячейках без замены самих ячеек. Обычно конструкция старых ячеек, хотя и в определенной степени устарела, но не настолько критично, чтобы потребовать немедленной замены. Чего не скажешь о выключателях масляных и электромагнитных, которые не только уже отрабатывают свой ресурс (кстати, совсем небольшой по сравнению с ресурсом современных вакуумных выключателей), но и устарели морально и не гарантируют надежности энергоснабжения, требования к которому непрерывно повышаются вместе с развитием энергетического хозяйства. Логичное решение – замена выключателей и сохранение ячеек. РЗВА предлагает заказчикам три пути проведения модернизации по программе «Ретрофит». Наиболее простой и удобный с точки зрения эксплуатационников путь – замена выключателя вместе с выкатным элементом. Хотя этот способ наиболее затратный, но

12

ÏÐÎÁËÅÌÛ È ÐÅØÅÍÈß

и имеет больше преимуществ. Фактически в случае замены выкатного элемента вывода КРП по эксплуатации не происходит. Не нужно проводить работы в релейной отсека и отсека выкатного элемента. Реконструкция проводится без сварочных работ. Вся операция замены сводится к выкатке старой тележки выкатного элемента и вкатывания нового. Все существующие блокировки сохраняются. Более того, благодаря современной конструкции блока управления вакуумного выключателя существует возможность введения дополнительных защит и блокировок. Добавляется возможность ручного оперативного выключения с помощью рычага ручного выключения и возможность аварийного отключения при отсутствии напряжения в цепях оперативного тока. На РЗВА товары несколько десятков типоисполнений выкатных элементов в зависимости от типа ячейки, реконструируемого комплектуются вакуумными выключателями серий ВР1 или ВР2 и элегазовых выключателей LF (производства SchneiderElectric, Германия). Выкатные элементы с выключателями серий ВР1 и ВР2 используются для замены выключателей ВК-10, ВКЕ-10, ВМГ-133–10, ВМПЕ-10, ВЭМ-10Е в ячейках типов К-104, КМ-1Ф, КР6-У4, К- XII, КРУ-2-10Е и т. д. Для замены выключателей ВЭМ-6 в ячейках типа К-Х используется современный вакуумный выключатель ВР6К, который, как и ВР6В, конструктивно выполнен в виде выкатного элемента. ВР6В используется для замены выключателей ВЭ-6, ВЕЕ-6, ВЭС-6, ВЕЕС-6 в ячейках типов КЕ-6, КЭ-6С, КЕЕ-6, КЕЕ6С. При необходимости те же типы ячеек могут быть модернизированы с установкой элегазовых выключателей LF от французского производителя. Более целесообразным и экономически обоснованным может быть замена не всего выкатного элемента, а лишь выключателя с элементами блокировки, контроля, защиты и т. д. По этой схеме работы на старом кресле монтируется так называемый универсальный модуль, включающий сам выключатель (ВР1 или ВР2), необходимые блокировки и защиты, часть из которых монтируется на металличе-

ском каркасе модуля, а другая – входит в состав блока управления выключателем, средства релейной защиты, эквивалентные любой из схем меняющегося выключателя, ограничители перенапряжений и набор крепежа. Габаритные монтажные и присоединительные размеры модуля полностью соответствуют размерам изменяемых выключателей. Квалифицированный персонал проводит реконструкцию без сварочных работ, при этом время вывода КРП по эксплуатации не превышает нескольких часов. Обычно специалисты РЗВА проводят показательную реконструкцию и обучение персонала заказчика, после чего дальнейшие работы ведутся уже силами заказчика. Универсальные модули применяются для замены устаревших масляных и электромагнитных выключателей в ячейках типов К-III, К-ХII, К-ХХV, К-ХХVІ, К-ХХVІІ, КР-10, К-37 и многих других серий. Кроме того, модернизация ведется не только по проектам, уже отработанным на заводе, но и на любых типах КРП. В этом случае специалисты РЗВА выезжают на место будущей модернизации, проводят необходимые замеры и знакомятся с документацией. Затем конструкторами РЗВА разрабатывается индивидуальный проект модернизации. Кстати, многие из типовых проектов появились именно путем выполнения индивидуальных проектов. Самый дешевый, но и наиболее трудоемкий путь модернизации КРП и КЗО – использование универсального монтажного комплекта «Ретрофит». Комплект состоит из набора опорных и монтажных креплений, токоведущих шин, опорных изоляторов, жгутов с соответствующей маркировкой, ОПНив и, собственно, самого выключателя. При реконструкции с помощью монтажных комплектов монтажникам на месте реконструкции необходимо выполнить определенный объем работ: уборку, установку и закрепление в КРП или КЗО монтажной рамы, монтаж на ней выключателя, подсоединения тяг, вывод жгутов, изгибание и монтаж токоведущих шин и т. д. Обычно работа не требует сварки, а лишь высверливания дополнительных отверстий для креплений и монтажа. ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÏÐÎÁËÅÌÛ È ÐÅØÅÍÈß Реконструкция с помощью универсального монтажного комплекта имеет очевидные преимущества в случаях работ на значительно удаленных от сервисных центров РЗВА объектах. Также это единственный способ модернизации КЗО. Для модернизации используются вакуумные выключатели серий ВР0, ВР1 и ВР2. Реконструируются КРП серий К-VI, К-104, КРН-III-10, КРН-II, КР-10-У4, КРН-10-У1, К-II, К-ИИИу, К-IV, КРН-IV, К -VИу, каменные ЗРУ и т. д. Модернизации подлежат КЗО-266, 272, 285, 292, 2УМ, 2200, Д13Б, КП03, ЛП318, МКФВ и т. д. Очевидно, главные преимущества модернизации по программе «Ретрофит» – повышение надежности работы КРП, продление ресурса (до 25 лет), снижение эксплуатационных затрат и повышение безопасности персонала. Фактически за относительно небольшие средства заказчик получает качественно новый продукт, ведь модернизированные распределительные устройства приобретают характеристик современных КРП. Практика модернизации распределительных устройств находящихся в эксплуатации, распространенная в ориентированных на рынок странах, постепенно получила рас-

пространение и в СНГ. В частности, несколько производителей предлагают свои решения. Главные козыри программы «Ретрофит» Ровенского завода высоковольтной аппаратуры – совершенное знание ровенскими специалистами коммутационной и распределительной аппаратуры (ведь большинство выключателей, которые сегодня требуют замены, но еще работают даже несмотря на превышение ресурса, именно аппараты производства РЗВА), почти полвека опыта в проектировании и производстве коммутационного оборудования и, что самое главное, то, что сегодня РЗВА наладил производство вакуумных выключателей (кстати, и КРП) мирового уровня, ничем не уступающих лучшим образцам других производителей. Выключатели РЗВА характеризуются надежностью, неприхотливостью в эксплуатации и даже несколько избыточным коммутационным ресурсом. И поэтому трудно даже представить себе, чтобы когда-нибудь потребовалась модернизация ячеек с вакуумными выключателями РЗВА. По материалам ОАО «Ровенский завод высоковольтной аппаратуры»

ГРУППА «СВЭЛ» РАЗРАБОТАЛА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ Специалисты Группы «СВЭЛ» разработали съемное предохранительное устройство электромагнитного типа СПУЭ-СВЭЛ-10–0.2. Устройство предназначено для защиты первичной обмотки измерительного трансформатора напряжения от перегрузок, а также для защиты от короткого замыкания во вторичной цепи трансформатора. Особенностями данного устройства является его многоразовое использование, в отличие от многих аналогов. Коммутационный ресурс (количество случаев защиты от перегрузок) – не менее 300. Кроме того, введение в рабочее состояние предохранителя производится вручную, при этом не требуется запасных частей и инструментов. Также не нужно разбирать устройство или снимать его с трансформатора. Низкое сопротивление в цепи предохранителя (не более 4 Ом) не влияет на погрешности измерительного трансформатора, а высокое быстродействие устройства (0,3 с при 1 А) и стабильность времятоковой характеристики позволяют защитить изоляцию обмоток трансформатора от перегрева при перегрузках и коротком замыкании во вторичной цепи. Низкий номинальный ток 0,2 А позволяет защитить современные измерительные трансформаторы с малыми токами короткого замыкания. Данное устройство будет интересно компаниям, изначально закладывающим опцию защиты измерительных трансформаторов в проект. Группа «СВЭЛ»

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

13

14

ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ È ÈÑÏÛÒÀÍÈß

ТРЕБОВАНИЯ К МНОГОКАНАЛЬНЫМ РЕГИСТРАТОРАМ ВИБРОСИГНАЛОВ Одним из наиболее эффективных способов повышения достоверности вибрационных диагностических заключений является увеличение объема исходной информации. В этом направлении полезным шагом является применение многоканальных синхронных регистраторов вибросигналов. Их применение дает возможность получить дополнительную синхронизацию исходных вибросигналов и производить анализ вибрационных процессов одновременно и связанно в нескольких контролируемых точках агрегата. Многоканальная синхронная регистрация вибросигналов полезна для сложных агрегатов, где часто является единственным способом получения нужной диагностической информации, бывает незаменимой и для сравнительно простых агрегатов, где дает возможность анализировать наиболее сложные ситуации.

Использование приборов многоканальной регистрации сигналов является не повседневной процедурой. К ней обращаются тогда, когда это абсолютно необходимо из-за конструктивных особенностей оборудования (например, при диагностике поршневых машин), или для получения дополнительной информации в более простом оборудовании. Усредненно можно считать, что применение многоканальной регистрации информации оправданно в 2–10 % от всех случаев проведения диагностирования состояния оборудования по вибросигналам. Рассмотрим подробнее несколько теоретических и практических вопросов, являющихся важными для понимания реальных возможностей и правильного выбора многоканальных приборов. ВОПРОС О СИНХРОННОМ И СИНХРОНИЗИРОВАННОМ СЧИТЫВАНИИ ИНФОРМАЦИИ Синхронное считывание вибросигналов предполагает наличие в приборе нескольких каналов регистрации, информация с которых считывается одновременно. Возможны два режима получения синхронизированных ви-

бросигналов, при помощи синхронизированного или при помощи «честно» синхронного считывания. Синхронные сигналы регистрируются при помощи многоканальных приборов, имеющих несколько входных каналов. Регистрация по всем каналам производится одновременно, это идеальный вариант. Синхронизированные сигналы получаются в том случае, когда регистрация вибросигналов производится одноканальным прибором с использованием отметчика фазы. Вибродатчик последовательно перемещается по контролируемым точкам, а запуск прибора на регистрацию (момент времени начала регистрации) определяется по сигналу отметчика фазы, который не перемещается. Все полученные таким образом вибросигналы постоянно имеют опорную точку от сигнала отметчика и связаны между собой через некоторый общий параметр. Достоинством синхронизированной регистрации вибросигналов является простота, возможность использовать практически любой прибор. Недостаток заключен в том, что, по первичному определению, регистрация сигналов проводится связанно, но в разные ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ È ÈÑÏÛÒÀÍÈß моменты времени, в результате чего сигналы не идеально синхронизированы. Не будет большим допущением, что по своей информативности синхронизированные сигналы занимают промежуточное положение между обычными сигналами, зарегистрированными раздельно, и «честно» синхронными. Укрупненно можно считать, что дополнительная информация, которую можно получить из синхронизированных сигналов, составляет 30– 50 % от информации, получаемой из «честно» синхронных сигналов. Поскольку, и это уже сказано выше, для получения синхронизированной информации можно использовать практически любой прибор с отметчиком фазы, дополнительные требования к таким приборам в этом разделе мы формулировать не будем. ВОПРОС ОБ АППАРАТНЫХ СПОСОБАХ СЧИТЫВАНИЯ СИНХРОННОЙ ИНФОРМАЦИИ Здесь мы рассмотрим возможность применения в приборах последовательного и параллельного опроса каналов при помощи одного или нескольких АЦП (аналого-цифровых преобразователей). В многоканальных системах возможны два варианта реализации аналого-цифрового преобразования сигналов (преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую). В аналоговой форме сигнал поступает в прибор, а цифровая форма нужна для обработки сигналов в процессоре прибора. В цифровой форме сигнал хранится и в базе данных. В первом варианте, при «честно» синхронном считывании, количество микросхем АЦП в приборе должно быть равно числу входных каналов. Считывание всех сигналов производится одновременно, это идеальный вариант. Недостатком его, платой за синхронность, является увеличенная сложность и стоимость прибора с такими входными цепями. Полностью синхронные входные цепи обычно используются в приборах с граничными параметрами, работающими на пределе частотных возможностей применяемых микросхем. Виброанализаторы обычно не относятся к приборам, работающим с предельными ча4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

15

стотами, поэтому в них применяется чаще всего схема с одним АЦП. Скорость работы этого АЦП обычно настолько высока (относительно скорости изменения вибрационных сигналов), что он успевает последовательно опросить все каналы прибора по одному разу за время, отведенное на одно считывание (последовательно получается один отсчет по каждому каналу). Далее каналы опрашиваются еще по одному разу и т. д. Временной сдвиг между опросом отдельных каналов очень мал, поэтому в итоговой информации пользователь его даже не замечает. В качестве примера. При восьмиканальной регистрации, при использовании АЦП с частотой работы 400 кГц, в стандартном диапазоне регистрируемых частот задержка между считыванием первого и восьмого каналов составляет 20 мкс. Если это время привести к оборотной частоте ротора в 50 Гц (3000 об/мин), то сдвиг первого сигнала от восьмого составит 0,3 углового градуса, или 0,001 долю одного оборота ротора. Естественно, что такой погрешностью не синхронности процессов можно пренебречь. Заключение по этому вопросу можно сделать простое – оба варианта организации входных цепей приборов (на основе нескольких или одного АЦП) с точки зрения получаемой диагностической информации равноценны. Поэтому отмечать тот или иной прибор мы не будем, а ограничимся замечанием об одинаковой применимости приборов, имеющих одно или несколько устройств АЦП. ВОПРОС О ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВЫБОРКИ ВИБРОСИГНАЛОВ И ЧАСТОТНОМ РАЗРЕШЕНИИ Это один из тех вопросов, по которому серийно выпускаемые анализаторы могут сильно различаться. Мы уже показали в некоторых разделах, например применительно к диагностике тихоходного оборудования, что частотное разрешение прибора во многом определяет область применения каждого прибора виброконтроля. Чем выше максимальное количество линий в получаемых спектрах, тем шире сфера применения многоканального прибора.

16

ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ È ÈÑÏÛÒÀÍÈß

У лучших приборов максимальное количество линий в спектре достигает 6400 при восьмиканальном считывании. Такие сложные приборы выпускают фирмы «МЕРА», «Л-КАРД». Такие же восьмиканальные приборы выпускает наша фирма, это анализатор на основе компьютера «Атлант-8» и переносный микропроцессорный анализатор «Диана-8». Приборы с такими параметрами являются универсальными и приемлемы практически для проведения любых диагностических работ. Такие же приборы выпускают и другие фирмы. Мы не обладаем подробной информацией об этом, поэтому просим изготовителей таких приборов прислать нам дополнительную информацию, и мы с удовольствием приведем ссылки на нее на наших страницах. Разработчики некоторых фирм делают попытки создавать многоканальные приборы на основе одноканальных, применяя расширительные приставки. Такой подход достаточно прост, но позволяет создавать многоканальные приборы только с ограниченной сферой применения. Примером такого подхода является подключение к одноканальному анализатору «Кварц» фирмы «ДИАМЕХ» расширительной приставки на 8 каналов (с полностью синхронными входами). Полученный многоканальный прибор синхронного считывания отвечает поставленной при разработке задаче,

Рис. Многоканальный синхронный регистратор и анализатор вибросигналов «Атлант-8»

позволяет регистрировать в многоканальном режиме разгон-выбег турбоагрегатов. Однако на этом сфера его применения как многоканального прибора ограничивается. При восьми каналах считывания объем памяти на один канал составляет всего 512 отсчетов, что соответствует 200 линиям в спектре. Проводить сколько-нибудь серьезную диагностику сложного оборудования это не позволяет. Для примера, если ведется диагностика сложных вращающихся машин в диапазоне до 5000 Гц, то шаг в спектре составит 25 Гц, что недопустимо много. ВОПРОС О ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПЕРВИЧНОЙ И ОБРАБОТАННОЙ ИНФОРМАЦИИ Обычно бывает мало просто зарегистрировать вибросигналы. Чаще всего их нужно просмотреть на экране, обработать каким-либо образом и снова произвести оценку тех или иных параметров. Только после этого удается сделать некоторое диагностическое заключение, принять решение о необходимости проведения ремонтных и сервисных работ. В этом вопросе наибольшую роль играет экран прибора. Именно размеры и разрешение экрана прибора позволяют донести до пользователя необходимую ему информацию. Вне конкуренции в этом вопросе находятся экраны переносных компьютеров, совершенствующиеся на наших глазах. Большие размеры, высокое разрешение, яркость и цвет ставят в затруднительное положение разработчиков микропроцессорных приборов – им такие параметры недостижимы. Тем не менее компьютеры также не лишены недостатков, в первую очередь они грешат низкой эксплуатационной надежностью. Современные микропроцессорные приборы имеют экраны с разрешением до 240 на 320 точек, а в некоторых случаях и больше. Минимально приемлемое разрешение можно получить на экране с разрешением 128 на 240 точек, на меньшем экране, честно говоря, уже ничего и не видно. Выделять в этом вопросе какие-либо приборы мы не беремся. Достоинства и недостатки экрана любого ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ È ÈÑÏÛÒÀÍÈß прибора видны сразу, нужно только попытаться просмотреть на экране максимальное количество вибросигналов, а еще лучше спектров. При этом все комментарии будут излишни. Наличие многомерной входной информации позволяет реализовывать в многоканальных приборах различные графические представления вибросигналов, очень полезные для диагностики. Примером двухмерного представления вибросигналов является «орбита» – траектория движения контролируемой точки (подшипника) в процессе работы. Эта очень полезная функция сейчас реализуется даже в переносных двухканальных приборах. Еще более информативными являются трехмерные представления вибросигналов. Например, в ПО «Атлант» при восьми каналах синхронной регистрации можно построить траектории движения всех подшипников, изгибы валов и динамические удары в муфте. Удобством является то, что все это представляется на экране в виде анимации, в динамике. Чем больше таких полезных функций реализовано в том или ином приборе, тем выше его потребительские свойства. ВОПРОС О ВНУТРЕННЕМ ПРОГРАММНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ПРИБОРА Чем больше различных алгоритмов преобразования, фильтрации, интеграции первичной информации реализовано в приборе, тем выше его расчетный потенциал прибора. Это в равной степени относится как к одноканальным, так и к многоканальным приборам. Максимально насыщены расчетными функциями те приборы, разработчики которых с самого начала были ориентированы на классическую цифровую обработку сигналов. Чаще всего эти разработчики были (и есть) по образованию математики. Приборы таких фирм, например «МЕРА», имеют универсальную направленность и большой набор встроенных функций. Мы даже не беремся перечислить все полезные алгоритмы, которые есть в этих приборах. Парадоксальным следствием

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

17

этого является то, что такие приборы мало востребованы многими отраслями промышленности. Их широко применяют в высокотехнологических сферах, но мало в тех отраслях промышленности, где парк приборов виброконтроля максимально велик. Причина этого вполне объяснима. Персонал, работающий в области вибрационной диагностики, например в энергетике, по своему образованию не имеет (в большинстве случаев и не нуждается) специализированной математической подготовки и для него сложные функции непонятны и не нужны. Больший успех в промышленности имеют те приборы, разработчики которых имеют большой личный опыт работы в данной сфере. Поэтому приборы их разработки максимально ориентированы на круг задач, решаемых в данной отрасли. Часто они не имеют в своем составе многих полезных функций, но имеющиеся оптимальны по своему набору. Общее краткое заключение о применимости многоканальных приборов, об их достоинствах и недостатках примерно следующее. Если вас интересуют сложные аспекты математического анализа вибросигналов, если у вас радостно кружится голова при упоминании о взаимных спектрах, корреляциях и коэффициентах затухания, то у вас на столе должен стоять многоканальный прибор разработки фирмы «МЕРА». Если вы практический диагност и основной вашей деятельностью является устранение небалансов и регистрация разгона-выбега агрегатов, то вас полностью удовлетворит прибор «КВАРЦ» с расширительной приставкой на восемь каналов. Если вас кроме небаланса также интересуют вопросы диагностики состояния и поиск дефектов в сложных агрегатах, например в поршневых машинах возвратно-поступательного действия или в низкооборотных машинах, то вам поможет переносной восьмиканальный прибор «Диана-8». По материалам компании «Вибро-Центр»

18

ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ È ÈÑÏÛÒÀÍÈß

ДИАГНОСТИКА ПРЕССОВКИ ОБМОТОК СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА Материал подготовлен редакцией журнала Установлены основные причины повреждаемости силовых трансформаторов. Необходим каталог повреждений по результатам испытаний.

На сегодняшний день значительная часть электрического оборудования подстанций выработала свой ресурс, но продолжает эксплуатироваться, так как на его замену требуются большие финансовые средства. Оценка фактического состояния силового электрооборудования по результатам диагностических измерений – сложная и актуальная задача. В связи с этим с каждым годом возрастают затраты на проведение комплексных обследований и диагностики. По данным департамента генеральной инспекции по эксплуатации электрических станций и сетей для силовых трансформаторов (СТ) и автотрансформаторов напряжением 110– 500 кВ мощностью 63 МВА и более, эксплуатируемых в электрических сетях России, около 30 % общего числа технологических нарушений, связанных с отключением по каким-либо причинам оборудования от действия устройств защиты или персоналом по аварийной заявке, сопровождалось возникновением внутренних КЗ. Основные причины: износ и пробой изоляции обмоток, недостаточная электродинамическая стойкость обмоток при КЗ, пробой внутренней изоляции высоковольтных вводов, повреждения устройств РПН. Опыт испытаний силовых трансформаторов на стойкость при КЗ, анализ повреждений трансформаторов в эксплуатации показывают, что для трансформаторов мощностью выше 10 МВА основной вид повреждений при КЗ – потеря устойчивости обмоток, подверженных воздействию радиальных сжимающих сил.

При мощности более 100 МВА этот вид повреждений при КЗ преобладает над всеми остальными. Причина деформации обмоток в том, что в процессе эксплуатации трансформатора из-за старения и усадки изоляции, существенной вибрации и релаксации системы прессовки происходит ослабление усилия поджатия обмоток. В случае КЗ сети это приводит к деформации витков (при электродинамических усилиях, возникающих в обмотках), их замыканию и, как следствие, выходу трансформатора из строя. Однако если механическое состояние обмоток и свойства изоляции трансформатора удовлетворительные, то замена таких трансформаторов на новые объективно не оправданна. В большинстве случаев целесообразнее провести подпрессовку обмоток. Основной признак деформации обмоток СТ – изменение полных сопротивлений КЗ и их индуктивных составляющих вследствие изменения размеров канала рассеяния. В настоящее время широко используется измерение сопротивления КЗ (Zk) и зондирование низковольтными импульсами (НВИ) [1]. Достоинство этих методов состоит в том, что для оценки состояния обмоток трансформатора нет необходимости разбирать трансформатор. Контроль изменения сопротивления КЗ Zk положен в основу диагностики механического состояния обмоток на отключенном трансформаторе по действующим «Объемам и нормам испытаний электрооборудования» [2]. Метод измерения сопротивления КЗ прост и достоверен. Недостатком этого метода можно посчитать тот факт, что из-за отсутствия ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ È ÈÑÏÛÒÀÍÈß базовых данных пофазных измерений Zk, неправильных расчетов паспортного значения Zk, несоблюдения требуемых [2] условий измерения Zk можно получить искаженные результаты, что приведет к принятию неоправданных решений. Метод НВИ эффективнее для обнаружения остаточных деформаций обмоток силовых трансформаторов, так как он более чувствителен к любым изменениям геометрических размеров, возникающим при сквозных токах КЗ в результате изменения индуктивно-емкостных связей между разными фазами, обмотками. Метод НВИ не получил широкого применения из-за отсутствия базы данных нормограмм НВИ силовых трансформаторов. Ведь для получения результата необходимо нормограмму НВИ, полученную при проверке, сравнить с базовой. И при установлении предположительного повреждения по результатам НВИ следует использовать накопленный в эксплуатации опыт дефектографирования и каталог повреждений силовых трансформаторов, составленный по результатам испытаний на стойкость токам КЗ. Метод НВИ необходимо применять вместе с измерением комплексного сопротивления КЗ трансформатора, что может быть достаточно эффективным при постановке диагноза повреждения. Следует оценивать и учитывать опасность всех уже происшедших случаев внеплановых отключений. При необходимости следует проводить НВИ-диагностику в целях обнаружения остаточных деформаций после протекания сквозных токов КЗ через их обмотки. После такого комплексного обследования должно быть выполнено прогнозирование возможности дальнейшей эксплуатации трансформатора. Если его оставляют в работе, необходимо установить периодичность повторных измерений. Трансформаторы с дефектами в активной части можно нормально эксплуатировать еще в течение многих лет, хотя в месте дефекта будет происходить нагрев, рост уровня частичных разрядов (ЧР) в изоляции и, как следствие, ухудшение результатов диагностических измерений. В дальнейшие годы эксплуатации, 4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

19

а также в случае сквозного тока КЗ вероятен аварийный выход из строя трансформатора с тяжелыми последствиями. Необходимо создание устройства диагностики механических деформаций обмоток силовых трансформаторов под нагрузкой, так как возникающие деформации, при протекании по ним сквозных токов КЗ, не всегда сразу приводят к витковым замыканиям, то есть не вызывают срабатывания защит. Трансформатор с деформированными обмотками может еще некоторое время находиться в работе, но несвоевременный вывод такого трансформатора в ремонт, как правило, приводит к дальнейшему развитию деформаций и витковым замыканиям даже без КЗ, которые вынуждают утилизировать трансформатор. Своевременное обнаружение деформаций дает возможность вывести трансформатор в ремонт с заменой поврежденных узлов и максимально использовать неповрежденные. ВЫВОДЫ 1. Установлены две основные причины повреждаемости – недостаточная стойкость обмоток при КЗ и пробой внутренней изоляции.

2. Заводской паспорт трансформатора помимо стандартных характеристик должен содержать нормограммы НВИ.

3. При установлении предположительного повреждения по результатам НВИ необходимо использовать каталог повреждений силовых трансформаторов, составленный по результатам испытаний на стойкость токам КЗ.

4. Необходимо разработать устройство контроля Zk под рабочим напряжением для своевременного вывода в ремонт силового трансформатора при деформации обмоток. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Хренников А. Ю., Передельский В. А., Сафонов А. А., Якимов В. А. Применение метода низковольтных импульсов для диагностики состояния силовых трансформаторов // Энергетик. – 2005. – № 9. – С. 11–14.

2. РД 34.45–51.300–97 (с изм. 1,2 2000). Объем и нормы испытаний электрооборудования. – М.: ЭНАС, 2000.

20

ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ È ÈÑÏÛÒÀÍÈß

ТРАССОИСКАТЕЛИ – ДЕЛАЕМ ВЫБОР Kабельное хозяйство (СКС-здания, абонентская сеть местного узла связи или кабельная сеть предприятия), независимо от его назначения, требует постоянного внимания в течение всего срока службы. После монтажа и ввода в эксплуатацию оно периодически нуждается в ремонте, модернизации, увеличении емкости и т. п. И почти всегда при проведении подобных работ обнаруживается либо полное отсутствие технической документации, либо внесенные в нее неточности. Так же сложно получить достоверные данные и по другим коммуникациям. Для того чтобы однозначно установить, в каком направлении идет нужный вам кабель или кабельный канал, часто приходится тратить массу времени и сил. Если же дело касается проведения земляных работ, то в этой ситуации правильное описание трасс кабелей и трубопроводов различных коммунальных служб просто необходимо. Мало приятного, если случайно порвется идущий к какому-либо дому телефонный кабель, но повреждение трубы газопровода может оказаться смертельно опасным.

Поэтому важнейшей задачей становится трассировка (определение трассы, по которой проложен искомый кабель) или идентификация (поиск нужного кабеля среди нескольких, идущих по одной трассе). С ними связано еще несколько, без решения которых не обойтись при проведении упомянутых работ: поиск конкретной пары в точке окончания кабеля (розетки, распределительной коробки или плинта кросса), разбор кабельных пар (их идентификация) при соединении кабелей друг с другом, трассировка абонентского шлейфа в помещении абонента. Иногда вместо кабеля требуется определить трассу каналов кабельной канализации. К данному типу задач относится и поиск любых других инженерных коммуникаций (металлических и неметаллических трубопроводов, силовых электрических кабелей) и т. п. Все они решаются с помощью одной и той же группы приборов, построенных по сходному принципу, но носящих разные названия (кабельный локатор, кабелеискатель, трассоискатель, индуктивный щуп с генератором сигнала, искатель кабельных пар). С их помощью могут быть трассированы любые ка-

бели (вплоть до волоконно-оптических, если они имеют металлический трос или оплетку). Более того, в ряде случаев рассматриваемые приборы годятся даже для выяснения местоположения некоторых неисправностей кабельных линий (обрыв, короткое замыкание). А уж про подготовку к ведению ремонтных работ внутри помещения и говорить не приходится – прежде чем сверлить отверстие в стене, лучше всего убедиться, не проходит ли в этом месте какой-либо кабель. Иначе огненный фейерверк и значительное увеличение сметы на ремонт будут еще благоприятным исходом. Несмотря на то что все названия приборов говорят об их прямом предназначении, сразу нужно отметить, что ищут они, разумеется, не сам кабель. Приборы регистрируют электромагнитное поле, порождаемое сигналом в искомом кабеле. Мы неслучайно обращаем внимание на это обстоятельство в самом начале статьи – обычно его справедливость и важность осознаются после того, как в выкопанной яме или вскрытой стене кабель не обнаруживается или, наоборот, оказывается разорван, поскольку исполнители полагали, что он ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ È ÈÑÏÛÒÀÍÈß проходит в другом месте. Такие недоразумения возникают из-за того, что трасса определяется по фиксируемому полю в предположении, что кабель лежит в гордом одиночестве и поэтому его электромагнитное поле имеет идеальную форму (помните картинки в школьном учебнике физики?). В реальности же форма поля может оказаться очень искаженной из-за параллельно лежащих или пересекающих трассу кабелей либо находящихся рядом различных металлических конструкций. Как же функционируют рассматриваемые приборы? Локаторы для поиска металлических объектов под землей впервые были представлены 40 лет назад и применялись сначала только для поиска подземных водопроводных, газовых или канализационных труб. В наши дни эта проблема еще более усложнилась, потому что к металлическим трубопроводам добавилось огромное количество телекоммуникационных кабелей, также проложенных под землей. Но современные кабельные локаторы продолжают использовать ту же самую базовую технологию, что и самые первые модели, – обнаружение поля. Кабельный локатор всегда состоял из двух частей – генератора сигнала (передатчика) и приемника (детектора). Первый подает на кабельную линию сигнал для последующего обнаружения, а второй – фиксирует его. С уверенностью можно сказать, что именно приемник и является «сердцем» трассоискателя. Во-первых, его функциями определяется возможность пары генератор-приемник. Во-вторых, в ряде случаев можно обойтись и без генератора. Поскольку приемник трассоискателя должен «чувствовать» электромагнитное поле, ему нужен как минимум один датчик. Это может быть штыревая антенна (емкостной датчик) или катушка (индуктивный датчик). У каждого из них свои достоинства и недостатки, поэтому некоторые приборы имеют сменный датчик или даже несколько (два или даже три) датчиков. Сигнал, поступающий от них, усиливается и обрабатывается, а результат обработки выдается оператору. Роль источника сигнала способен выполнять генератор напряжения или тока пере4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

21

менной частоты (200 Гц – 130 кГц), причем частота сигнала может быть фиксированная, дискретно изменяемая (одна – четыре рабочие частоты), а сигнал – более сложным (несколько одновременно формируемых частот или пара перемежаемых частот). В случае использования пары генератор-трассоискатель поиск называется активным. Однако не менее эффективно датчик определит и поля, порожденные другими источниками сигнала. Таким образом, могут быть обнаружены и трассированы линии электропитания (50 Гц и их гармоники в диапазоне до 3 кГц) под нагрузкой, трубопроводы с катодной защитой (100 Гц), телефонные кабели по сигналам сигнализации (2–18 кГц), линии одно- или трехпрограммных радиотрансляционных сетей (300 Гц – 130 кГц), а также любые проводящие объекты, в которых электромагнитное поле порождается работающими в диапазоне длинных волн (140–300 кГц) радиопередатчиками и др. В таком случае генератор сигнала не требуется и поиск производится в пассивном режиме. Выбор возможен не только между активным или пассивным режимом работы трассоискателя, но и между способами подачи сигналов в кабели. Сигнал генератора может быть подан непосредственно в кабель (прямое подключение), а также в индуктивную антенну (катушку) или индуктивное устройство сопряжения (трансформатор или индуктивная клипса). Как следует из названия, метод прямого подключения связан с физическим подключением вашего передатчика к трассируемому кабелю. Если прямое подключение невозможно, то используется один из двух других методов. Индуктивная антенна представляет собой катушку, на которую подается сигнал генератора. Она располагается непосредственно над кабелем и наводит в нем сигнал. Конечно, уровень такого сигнала гораздо слабее, чем при прямом подключении, зато нет необходимости подключаться к кабелю. Однако тот факт, что сигнал индуктивной катушки может оказаться наведенным на все проходящие в месте ее установки инженерные

22

ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ È ÈÑÏÛÒÀÍÈß

коммуникации, способен сыграть злую шутку, поскольку не исключает появления неточностей, если плотность кабелей в данном месте высока (ведь сигнал попадет не только в нужный вам кабель, но и на все кабели, находящиеся рядом). Однако удобство метода частенько перевешивает его отрицательные стороны. Например, это единственный способ для продолжения трассировки, когда мощности подключенного к концу кабеля передатчика уже недостаточно. В этом случае индуктивная антенна устанавливается там, где уровень сигнала еще позволял уверенно определить место расположения кабеля. Указанная процедура повторяется необходимое число раз, пока трасса не будет пройдена по всей длине. Индуктивная антенна обеспечивает и другие оригинальные возможности. Поскольку она наводит сигнал на любой проводник, находящийся в пределах радиуса ее действия, то два человека (один с подключенным к ин-

дуктивной антенне передатчиком, другой – с приемником), двигаясь параллельно на расстоянии 20 м друг от друга, могут обнаружить все проводящие инженерные коммуникации, пересекающие их путь. Для выявления полной картины эту процедуру нужно повторить несколько раз в различных направлениях. В отличие от индуктивной антенны индуктивное устройство сопряжения подает сигнал только на один кабель. Для этого не требуется подключения к проводникам кабеля, но такой способ годится лишь при наличии доступа к самому кабелю. Например, в случае, когда кабель уложен в кабельную канализацию, индуктивное устройство сопряжения может устанавливаться на искомый кабель в колодцах или лючках. Особо нужно отметить, что для того, чтобы цепь прохождения сигнала в кабеле была гарантированно замкнута, оба его конца должны быть заземлены. По материалам компании «ИМАГ»

«ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» ПОСТАВИТ ПРИБОРЫ УЧЕТА В ЧУВАШИЮ Инженерный центр «Энергоаудитконтроль» заключил договор на поставку 5 800 приборов учета для внедрения в ОАО «Чувашская энергосбытовая компания» (г. Чебоксары). ИЦ «ЭАК» поставит приборы учета в рамках расширения существующей автоматизированной системы сбора данных интервального учета электроэнергии розничного рынка электроэнергии (АССД ИУЭ РРЭ) «Чувашской энергосбытовой компании». Согласно договору будут поставлены 5800 счетчиков и 750 концентраторов данных, обеспечивающих интеллектуальный учет электроэнергии. Приборы учета объединяют набор функций для формирования нового стандарта «умных счетчиков», включая встроенный контактор отключения нагрузки с функцией удаленного управления, интуитивно понятный дисплей и надежную технологию двунаправленной передачи данных по силовой электросети (PLC). Помимо возможного ведения многотарифного учета, счетчики, поставляемые ИЦ «ЭАК», измеряют и фиксируют ряд параметров качества электроэнергии и защищены от несанкционированного доступа. Отметим, что Инженерный центр «Энергоаудитконтроль» в 2010 г. создавал систему АССД ИУЭ РРЭ для «Чувашской энергосбытовой компании». Было поставлено более 4 700 приборов учета, интегрированных в единую систему на базе программного обеспечения RDM (собственная разработка ИЦ «ЭАК»), создан Центр сбора и обработки данных. В результате обеспечена передача коммерческой и контрольной информации от потребителя в ОАО «ЧЭСК», регистрация и мониторинг событий в АССД ИУЭ, автоматизированный сбор данных по заданным параметрам. Инженерный центр «Энергоаудитконтроль»

ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ

23

РЕМОНТ КАТУШЕК ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ И ПУСКАТЕЛЕЙ В процессе эксплуатации катушки различных электрических аппаратов повреждаются: наблюдаются обрывы провода, появление витковых замыканий, обугливание изоляции.

Обрыв тонкого (0,07–0,1 мм) обмоточного провода, чаще всего происходящий в месте пайки проводов, может возникнуть из-за неаккуратной зачистки эмали провода ножом, ножницами или другими острыми предметами (надрез провода), применения для пайки провода различных мазей, составов, разъедающих впоследствии медный проводник (коррозия провода), и др. Витковые замыкания в катушках происходят от разрушения эмалевого покрытия, которое возникает вследствие заводского дефекта проводника либо при превышении температуры катушки сверх допустимой (например, при неправильном расчете катушки или ошибочном включении ее на повышенное напряжение). Витковые замыкания, происходящие в процессе эксплуатации, зачастую приводят не только к разрушению всей обмотки, но и к разрушению каркаса. Вывести катушку из строя могут и различные механические повреждения изоляции при сборке и разборке магнитопроводов. При обнаружении повреждения катушки (обрыв, короткозамкнутые витки и т. п.) она снимается с магнитопровода и ремонтируется. Катушку с обрывом провода, прежде чем подвергнуть срезке или размотке, необходимо внимательно осмотреть, снять внешнюю изоляцию и убедиться, что обрыв произошел не у наружного вывода. В противном случае целость катушки легко восстановить, произведя пайку оборванного конца провода к выводу и изолировав место пайки.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

Если же обрыв произошел где-то внутри обмотки, катушку разматывают до нахождения обрыва, после чего проверяют целость оставшейся неразмотанной обмотки и, если оставшаяся часть не повреждена, производят пайку, изолируют ее и доматывают смотанную часть витков новым проводом того же диаметра. При нахождении обрыва, близко расположенного к началу обмотки, катушку перематывают вновь, чтобы исключить лишние пайки, снижающие надежность обмотки. В случае повреждения только обмотки катушка снимается с магнитопровода таким образом, чтобы не повредился каркас, затем, если сохранена этикетка катушки или известно число витков и диаметр провода, вся обмотка может быть срезана (если она пропитана лаком или компаундом) или размотана. Пропитанные лаком или компаундом обмотки с диаметром провода более 0,3 мм невозможно снять с прессованного каркаса, не попортив его. Такая катушка полностью заменяется новой. Сборный каркас, если он выполнен без «заплечиков», легко разбирается без снятия поврежденной обмотки. Освобожденные детали каркаса могут быть снова собраны, и каркас вновь готов к намотке. Поврежденная катушка, этикетка которой не сохранилась и данные которой неизвестны, аккуратно закрепляется на шпинделе намоточного станка и разматывается вручную. Счетчик, установленный на станке, покажет количество витков, а диаметр провода замеряется микрометром. При повреж-

24

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ

дении каркаса его изготавливают вновь. Выводы катушки, по возможности, сохраняются прежними. Для того чтобы снять поврежденные катушки, в большинстве случаев приходится разбирать магнитопроводы. Для реле, работающих на постоянном токе, применяются магнитопроводы сплошные, изготавливаемые из полосового или круглого материала – конструкционной стали, железа, круглой кремнистой стали. Для реле, работающих на переменном токе, применяются шихтованные магнитопроводы, представляющие собой склепанные пакеты из стали различных марок. Магнитопровод состоит из сердечника, на который насаживается катушка, подвижного якоря и ярма. Крепление катушек на магнитопроводе осуществляется различными способами. Наиболее простым является крепление с помощью полюсного наконечника в системах постоянного тока (например, реле типа РП-23). В промежуточных реле типа РП-250 (кодовых реле) катушки крепятся на сердечниках либо с помощью фасонной пластинки, удерживающей якорь на ярме магнитопровода, либо с помощью специальных шайб медной и изоляционной, устанавливаемых на сердечнике. В реле типа МКУ установленная на сердечнике катушка закрепляется специальной

Реле промежуточное РП-250

пластинкой, которая для системы переменного тока изготавливается из меди и является короткозамкнутым витком. В системах переменного тока с шихтованными сердечниками катушки могут крепиться как с помощью короткозамкнутых витков – реле типов МКУ, РП-25, ПР-321, РП-341, РП-210 и т. п., так и с помощью металлических пластин, склепанных с сердечником и отогнутых после установки катушки (некоторые типы магнитных пускателей). Встречаются магнитопроводы, на сердечнике которых катушка удерживается плотной насадкой или расклинивающими пластинками из слоистого пластика, а в некоторых случаях из фосфористой бронзы. Независимо от крепления катушек при замене их на новые приходится в той или иной степени разбирать реле или другой аппарат. Разборке подлежат только те элементы, которые мешают снять катушку. После установки новой катушки на сердечник, закрепления ее и сборки магнитопровода производится механическая регулировка реле.

Реле МКУ-48С ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ

25

МОНТАЖ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ Монтаж трансформатора производят на специально оборудованной монтажной площадке вблизи его собственного фундамента (целесообразно на фундаменте), а также на ремонтной площадке ТМХ или на постоянном или переменном торце машинного зала электростанции. Монтажную площадку обеспечивают источником электроэнергии необходимой мощности и связью с емкостями масла со стороны стационарного маслохозяйства (либо емкости располагаются вблизи площадки). Территория монтажной площадки должна предусматривать работы подъемно-технологического оборудования, а также свободное размещение вблизи бака трансформатора подготовленных к установке комплектующих узлов. При работе на открытом воздухе вблизи трансформатора устанавливают инвентарное помещение для персонала, хранения инструмента, приборов, материалов. Площадку оборудуют средствами пожаротушения, телефоном. Освещенность сборочной (монтажной) площадки должна обеспечивать работу в три смены. Монтаж крупных трансформаторов следует производить по проекту организации работ, разработанному с учетом конкретных условий. В объем монтажных работ входит подготовка комплектующих узлов и деталей. При подготовке к установке на трансформатор вводов кВ проверяют отсутствие трещин и повреждений фарфоровых покрышек, поверхность которых очищают от загрязнений; затем ввод испытывают испытательным напряжением переменного тока, соответствующим классу напряжения ввода. Для маслонаполненных вводов 110 кВ и выше объем подготовительных работ обу4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

словлен способом защиты масла ввода от соприкосновения с окружающим воздухом. Герметичные маслонаполненные вводы проверяют внешним осмотром на отсутствие течи и на целостность фарфоровых покрышек и других элементов конструкции, располагаемых с внешней стороны ввода, при этом давление масла измеряют по показаниям манометра. Согласно инструкции завода-изготовителя приводят давление во вводе до требуемых значений в зависимости от температуры окружающего воздуха. При необходимости производят долив или слив масла из ввода. Долив масла может производиться с помощью ручного маслонасоса. Перед присоединением маслонасоса перекрывают вентили со стороны ввода и бака давления, а в переходник вместо пробки вворачивают штуцер с резьбой М14x1,5. Затем приоткрывают вентиль бака давления и под струей масла из переходника надевают шланг на штуцер. Насосом подают масло в бак давления, следя за показаниями манометра. Отсоединение насоса производят в следующей последовательности: перекрывают вентиль со стороны бака давления, выворачивают штуцер на переходнике и, приоткрыв вентиль со стороны бака давления, под струей масла вворачивают пробку. Открывают вентили на вводе и баке давления. При регулировании давления во вводе, замене манометра или замене поврежденного бака давления и других операциях нельзя допускать проникновения окружающего воздуха во ввод. Подпитку ввода производят дегазированным маслом необходимого качества. Аналогично производят операции по ча-

26

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ

стичному сливу (доливу) масла в герметичные вводы, не имеющие бака давления. Маслонаполненные вводы негерметичной конструкции проверяют внешним осмотром на отсутствие повреждений наружной поверхности фарфора и других элементов конструкции. При сложных повреждениях ввод заменяют на резервный, а поврежденный ввод, требующий полной разборки, отгружают в централизованные мастерские. После устранения течи устанавливают уровень масла по маслоуказателю: при температуре 15–20 °С уровень масла составляет примерно 2 / 3 высоты трубки маслоуказателя. Заменяют также масло в гидрозатворе, для чего через сливное отверстие полностью сливают из затвора отработанное масло, а затем заливают в затвор через «дыхательное» отверстие свежее, сухое масло до уровня контрольного отверстия. Перед установкой на бак проверяют изоляцию маслонаполненных вводов (tgδ, электрическую емкость основной изоляции), у негерметичных вводов также измеряют характеристики масла. Измерение tgδ и других характеристик изоляции производят при температуре окружающего воздуха не ниже +5 °С. Если температура окружающего воздуха ниже +5 °С, то перед измерением характеристик изоляции вводы предварительно прогревают при помощи воздуходувок в специальном инвентарном помещении («тепляке»), при этом скорость подъема температуры воздуха в «тепляке» не должна превышать 5–7 °С в час, поток горячего воздуха не должен быть направлен на фарфоровые покрышки ввода. При прогреве вентили герметичных вводов с баками давления должны находиться в открытом положении. При прогреве негерметичных вводов постоянно контролируют уровень масла по масломерному стеклу. Если измерения показали несоответствие характеристик масла требуемым нормам, масло ввода заменяют, как правило под вакуумом. Через сливные отверстия масло полностью сливают, ввод герметизируют и выдерживают при остаточном давлении не более 0,65 кПа в течение времени в соответствии с классом напряжения ввода. После этого под вакуумом

подают трансформаторное масло, нагретое до температуры 35–40 °С. Допускается замена масла без вакуумирования способом вытеснения. Для этого верхнюю часть ввода присоединяют через промежуточный кран к вспомогательному (инвентарному) бачку емкостью, в 3–3,5 раза большей, чем объем масла ввода. Инвентарный бачок располагается над вводом. Полностью заполняют расширитель ввода трансформаторным маслом. К нижней части ввода присоединяют через шланг емкость не менее двукратного объема масла ввода. Открывают маслоотборное устройство в нижней части ввода и производят слив забракованного масла из ввода с одновременным заполнением ввода свежим маслом. При этом следят, чтобы ввод был постоянно заполнен маслом. После слива двух объемов во вводе устанавливается требуемый для нормальной работы уровень масла. Выдерживают ввод под вакуумом при остаточном давлении 1,3 кПа в течение времени, соответствующего классу напряжения. Все операции по доливке масла, а также измерения изоляционных характеристик производят в вертикальном положении ввода, для чего он устанавливается на подставку. Встроенные трансформаторы тока в период хранения должны быть полностью залиты трансформаторным маслом. Подготовка к монтажу установки встроенного трансформатора тока состоит в осмотре его наружных и внутренних поверхностей, а также в производстве измерений в следующей последовательности: проверка масла (на пробивное напряжение), полярности, коэффициента трансформации, активного сопротивления на всех отпайках вторичной обмотки; испытания изоляции приложенным напряжением; измерения вольтамперной характеристики. Перечисленные измерения производят, если значение пробивного напряжения масла соответствует нормам. Если же значение пробивного напряжения значительно снизилось в период хранения, то перед измерением характеристик изоляции и параметров трансформаторов тока необходимо произвести сушку трансформаторов тока при температуЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ ре 100–110 °С в течение 8–10 ч. Нагрев трансформаторов тока производят в специальной печи или воздуходувкой. После сушки проверяют состояние опорных клиньев и при необходимости производят расклиновку. Охлаждающее устройство типов Д, ДЦ трансформаторов, прибывших на подстанцию (станцию) с завода-изготовителя или полученных с другой подстанции, проверяют внешним осмотром на отсутствие механических повреждений, а затем промывают изнутри сухим прогретым маслом по схеме на рис. 1. Промывку охладителя и его испытание на герметичность производят в контуре, в который входят элементы 1, 2, 4, 5, 9 и 13. После промывки при закрытой задвижке 13 испытательное избыточное давление до 0,21 МПа в этом контуре обеспечивают с помощью маслонасоса 5. При закрытой задвижке 12 и отключенном маслонасосе избыточное давление выдерживают в течение 30 мин. Если по истечении 30 мин. внешним осмотром не обнаружена утечка масла в элементах конструкции, то охладитель считается выдержавшим испытания и его герметичность подтверждена. Одновременно с охладителем промывают маслопроводы системы охлаждения в течение 1 ч. маслом, нагретым до 50–60 °С, с пробивным напряжением не менее 45 кВ. Контур, в который входят элементы 15, 2, 3 и 14, необходим для прогрева и очистки масла. Вентиляторы проверяют внешним осмотром на отсутствие механических повреждений и касания лопаток вентилятора внутренней поверхности диффузора (обечайки) при вращении от руки. При необходимости производят статическую балансировку на валу двигателя. При проверке лопасти вентилятора должны останавливаться в любом положении. Балансировку крыльчатки осуществляют на специальном стенде. Значение вибрации не должно превышать 0,06 мм. Подшипники вентиляторов заполняют смазкой. У электронасосов после слива и снятия заглушек и коробки выводов проверяют состояние токопроводящих выводов и сопротивление изоляции обмотки статора. Сопротивление изоляции выводов при их 4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

27

нормальном состоянии должно быть не менее 4 мОм при температуре 20 °С. Если сопротивление изоляции не соответствует нормам, то производят сушку изоляции обмоток одним из доступных способов, например путем включения двигателя с заторможенным ротором на напряжение, равное 10–15 % номинального. При достижении нормированного сопротивления изоляции продолжают сушку еще 2–3 ч. Практика показывает, что в течение этого времени сопротивление стабилизируется. Охладители системы охлаждения типа Ц проверяют на плотность как масляной, так и водяной полости. В процессе испытания проверяют отсутствие течей масла в узлах конструкции охладителя. При проверке водяной полости не должно быть утечки воды в масло, что определяют по результатам испытания по пробивному напряжению или влагосодержанию пробы масла, взятой из полостей охладителя. При испытании на герметичность давление воды в водяной камере в течение 30 мин. выдерживают равным 0,6 МПа. Термосифонные и адсорбционные фильтры после очистки и промывки заполняют свежим адсорбером (силикагелем). Расширители с пленочной защитой отличаются большим объемом подготовительных работ. Эластичную емкость перед установкой в расширитель проверяют на маслоплотность путем заполнения емкости воздухом до избыточного давления 3 кПа, при этом внешнюю поверхность покрывают раствором мыльной пены для обнаружения мест утечек. После проверки внешняя поверхность должна быть тщательно промыта. Одновременно проверяют на герметичность расширитель избыточным давлением воздуха 25 кПа. Пленку в расширитель устанавливают на монтажной (ремонтной) площадке до установки расширителя на трансформатор. После закрепления и уплотнения оболочки расширитель устанавливают на подставки высотой не менее 300 мм, предварительно уплотняя верхние патрубки и открывая пробки в них для выпуска воздуха (рис. 2). К расширителю подсоединяют отсечной клапан в закрытом состоянии, маслопровод

28

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ

со стеклянной трубкой и воздухопровод с манометром. Заполняют расширитель маслом необходимого качества с температурой 10 °С до 50–70 % его объема. Удаляют воздух из отсечного клапана, открывая вручную заслонку клапана на 5–10 с. При закрытом кране подачи масла в расширитель заполняют гибкую оболочку сухим воздухом до избыточного давления 15 кПа. При появлении масла временно уплотняют верхние пробки заглушек и выдерживают расширитель в таком состоянии 30 мин. Вновь открывают пробки и после выхода воздуха снова их уплотняют. Снижают давление воздуха в оболочке до атмосферного, при этом оболочка в результате удаления воздуха будет прилегать к стенкам расширителя и поверхности масла. Операции по созданию давления в оболочке и выпуску воздуха повторяют несколько раз, добиваясь полного прекращения выделения воздуха и плотного прилегания оболочки, после чего сливают масло из расширителя до уровня 100 мм от низа, при этом контроль уровня масла в расширителе осуществляют при помощи стеклянной трубки. После слива масла через люк для указателя уровня масла в расширителе проверяют состояние внутренней поверхности оболочки, применяя лампы напряжением не выше 36 В. При правильной сборке оболочка плотно прилегает к стенкам расширителя и поверхности масла, не имеет перегибов и складок в нижней части, которые могли бы нарушать работу указателя уровня масла. После проверки оболочки устанавливают маслоуказатель, рычаг которого имеет шаровой оконцеватель. Расширитель, не имеющий пленочной защиты, проверяют внешним и внутренним осмотром и при необходимости очищают, а затем проверяют на плотность путем создания избыточного давления воздуха так же, как и при проверке на плотность расширителя с пленочной защитой. Подготовка устройств азотной защиты здесь не рассматривается, так как в настоящее время в эксплуатации этот вид защиты рекомендовано заменять на пленочную защиту, а заводы-изготовители прекратили выпуск трансформаторов с азотной защитой.

В период сборки (монтаж) трансформатора производят проверку и подготовку устройств автоматического управления системой охлаждения, а также контрольно-измерительных устройств в соответствии с требованиями соответствующих инструкций. При ревизии с полным сливом масла из бака и подъемом колокола осматривают доступные узлы активной части: – положение активной части в поддоне проверяют по состоянию фиксирующих шипов на дне бака (на отсутствие следов сдвига), состоянию ярмовых балок и распорных винтов, а также других элементов креплений активной части в баке; – магнитопровод проверяют на отсутствие повреждения электротехнической стали в доступных местах (измеряют сопротивление изоляционного покрытия по пакетам) прессующих полубандажей и шпилек, на отсутствие разрывов и повреждений бандажной изоляции; – встроенное переключающее устройство проверяют на отсутствие повреждений изоляционных и других конструктивных деталей и надежность их крепления; на отсутствие перекосов приводных валов и чрезмерного натяжения отводов; поврежденные контакты избирателя обнаруживаются путем переключения; – отводы и обмотки проверяют в доступных местах на отсутствие повреждений их изоляции, разрыва проводников и демпферов, поломок и ослаблений их крепления; обнаруженные недостатки устраняют. При осмотре изоляционных барьеров следует внимательно проверить расположение линейного отвода обмотки ВН относительно барьера (не должно быть касаний края барьера с отводом); – проверяется опрессовка обмотки и элементов конструкции магнитопровода. Значения усилий опрессовки обмоток, выполненной с помощью градуированных ключей, приводятся в технической документации на трансформатор. При необходимости опрессовку обмоток ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ целесообразно производить с использованием гидродомкратов и только после опрессовки ярм. При опрессовке обмоток выполняют затягивание прессующих винтов равномерно по всей окружности. Обмотки мощных трансформаторов, требующих создания значительных усилий, рекомендуется спрессовывать с применением гидродомкратных устройств. Независимо от способа опрессовк у следует начинать с обмотки, требующей наибольшего усилия опрессовки; – проверяют схему заземления трансформатора и состояние изоляции узлов магнитопровода с применением мегаомметра. Поврежденные элементы изоляции заменяют. В некоторых случаях, если места замыкания невозможно устранить, в схему заземления устанавливают дополнительный резистор для ограничения тока в контуре (для большинства трансформаторов сопротивлением около 3000 Ом). Для правильной установки резистора необходимо точно определить место нарушения изоляции и оценить геометрию возможного контура. После окончания ревизии активную часть трансформатора промывают струей горячего сухого масла, сливают полностью остатки масла и насухо вытирают дно, а затем устанавливают у мощных трансформаторов съемную часть бака. У трансформаторов с верхним разъемом (крышкой) опускают активную часть в бак. Маслостойкую резину в местах разъема и в фланцевых соединениях необходимо заменить на новую. Затяжка мест разъема считается нормальной, если прокладка зажата до 2 / 3 первоначальной толщины. Операции по герметизации производят оперативно без излишнего нахождения активной части на воздухе. Установку вводов ВН следует производить крайне внимательно, строго выдерживая угол наклона относительно бака трансформатора. При креплении бакелитовых цилиндров к фланцам кожуха трансформатора тока нужно обратить внимание на расположение среза в цилиндре по отношению к обмотке.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

29

После установки вводов проверяют правильность расположения отвода обмотки ВН – расстояние отвода до края изоляционных цилиндров и перегородок следует выдерживать не менее 20 мм для классов напряжения 110–500 кВ и 30 мм для класса напряжения 750 кВ. Трансформаторы тока и вводы 110–330 кВ устанавливают на бак, как правило, после заполнения его маслом, а вводы напряжением 500 кВ и выше – до заполнения бака трансформатора маслом. При наклонном расположении ввода на баке трансформатора газоотводный патрубок и пробка должны быть расположены на опорном фланце в крайнем верхнем положении, а стекло указателя уровня масла негерметичных вводов – в полости, перпендикулярной плоскости наклона. Трансформаторы тока 6–35 кВ устанавливают на баке трансформатора вместе с предварительно закрепленными на них вводами 6–35 кВ. В этом случае подсоединение токоведущих шпилек вводов к отводам обмоток производят после фиксации установок трансформаторов тока. Вводы НН мощных трансформаторов имеют сложную контактную часть. При болтовом соединении таких контактов с них необходимо тщательно удалять с применением салфеток появляющуюся металлическую пыль. После установки вводов, герметизации и подготовки трансформатора к вакуумираванию продолжают работы по установке (присоединению) системы охлаждения, расширителя, газоотводной системы. При вакуумировании маслонаполненные вводы ВН и СН должны быть соединены с баком трансформатора, чтобы внутренние полости вводов и бака находились под одним давлением, иначе возможно повреждение вводов. Расширитель не выдерживает вакуума, и его в процессе вакуумирования отсоединяют от бака трансформатора. После завершения процесса вакуумирования производят заполнение трансформатора маслом. Заполнение маслом системы охлаждения производят раздельно или совместно. Совместную заливку применяют

30

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ

главным образом при заполнении системы охлаждения навесного или группового исполнения. Одновременно с работами по вакуумированию и заполнению бака маслом производят работы по монтажу отдельных узлов трансформатора, располагаемых с внешней стороны трансформатора. Устанавливают шкафы управления охладителями типа ШАОТ. Производят также монтаж силовых и контрольных кабелей, предназначенных для питания двигателей и насосов системы охлаждения. Проводят проверку сопротивления изоляции всех электрических цепей, которое должно быть не менее 0,5 мОм. Кроме того, проверяют поочередно работу вентиляторов и маслонасосов (направление вращения крыльчатки вентиляторов, отсутствие касания лопаток вентилятора обечайки и отсутствие вибраций). Направление вращения вентилятора должно соответствовать направлению нанесенной на нем стрелки. Для изменения направления вращения вентилятора необходимо поменять местами подключения двух любых фаз питающего кабеля. Перед включением в работу систему охлаждения проверяют. Проверку систем охлаждения типа ДЦ и Ц производят при открытом кране на всасывающем маслопроводе и при закрытом кране на нагнетающем. Включают насос и проверяют создаваемое им давление по показаниям установленного на нем манометра. Электронасосы типа ТЭ проверяют в течение не более 1 мин. Маслонасосы в нормальном состоянии работают без шума и вибрации. После проверки работы вентиляторов и маслонасосов включают систему охлаждения и проверяют ее работу в течение 3–72 ч. в зависимости от класса напряжения трансформатора. При необходимости устраняют течь масла, подсосы воздуха во всасывающем маслопроводе, устанавливают пробки охлаждающих устройств маслопровода и пластинчатых фильтров. Осматривают и при необходимости очищают фильтрующий пакет пластинчатых фильтров. После окончания сборки и заливки маслом на трансформаторе производят в опре-

деленной последовательности предпусковые испытания, в объем которых входят: – измерение потерь холостого хода при пониженном однофазном напряжении; – измерение активного сопротивления обмоток (на посто янном токе); – измерение коэффициента трансформации; – проверка группы соединения обмоток; – испытание изоляции приложенным напряжением. Кроме того, по ходу сборки трансформатора производят измерения и испытания комплектующих узлов и арматуры. При этом следует помнить, что постоянное напряжение может вызвать дополнительное намагничивание магнитной системы трансформатора и, как следствие, будет получено завышенное значение потерь холостого хода, поэтому потери холостого хода при малом возбуждении измеряют до нагрева трансформатора постоянным током и до измерения активных сопротивлений обмоток. Активное сопротивление обмоток измеряют, как правило, при установившейся температуре трансформатора. Испытание изоляции приложенным напряжением проводят после измерений и оценки ее состояния. Результаты измерений и испытаний оформляют соответствующими протоколами. Перекатку трансформатора на фундамент производят на собственных катках в соответствии с требованиями инструкций, приведенных в технической документации завода-изготовителя. На фундаменте в зависимости от конструкции трансформатора при необходимости создают уклон по направлению к газовому реле, равный 1–1,5 %, путем установки металлических прокладок под катки трансформатора. После создания уклона катки фиксируют на рельсах специальными упорами, а затем к трансформатору присоединяют выносную систему охлаждения. Полностью собранный трансформатор проверяют на маслоплотность избыточным давлением столба масла высотой 0,6 м над высшим рабочим уровнем масла в расширителе в ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ течение 3 ч. при температуре масла не ниже 10 °С. Производят отбор пробы масла для проверки после полной сборки трансформатора. Вводы, не участвующие в работе, присоединяют к разрядникам. Допускается присоединять к разряднику только две вершины неиспользуемой обмотки НН, а третью вершину присоединяют металлическими шинами к общему контуру заземления подстанции. Через общий контур заземляют и бак трансформатора. Для подсоединения заземляющей шинки на баке трансформатора имеется болт заземления. Настраивают и проверяют действие газовой защиты на отсутствие ложных срабатываний при включении и отключении системы охлаждения и на срабатывание реле при вытеснении из его полости масла. Готовность включения трансформатора в работу оформляют технической документацией, допускающей трансформатор к эксплуатации. После монтажа нового или отремонтированного трансформатора оформляют техническую документацию. Техническая документация впервые вводимого в работу трансформатора включает в себя: – акт приемки трансформатора после транспортировки; – акт о хранении трансформаторов (в нем отмечаются особенности хранения); – акты о проверке герметичности и об оценке увлажнения изоляции трансформатора с заключением о допустимости его включения без сушки; – акты о выполнении отдельных работ по установке комплектующих узлов трансформатора и сборке системы охлаждения; – протоколы по проверке приборов и аппаратуры по испытанию трансформатора, наладке, проверке и испытанию комплектующих узлов (вводов, насосов, трансформаторов тока и т. п.). Акты подписывают представители организаций, участвующих в приемке, хранении и

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

31

монтаже трансформатора, и утверждает руководство эксплуатационной организации, которой передается основной экземпляр акта и сдаточная документация. Перед пробным включением трансформатора на холостой ход внешним осмотром проверяют отсутствие повреждений и посторонних предметов, течи масла. Внешняя поверхность, особенно фарфоровых покрышек вводов, должна быть чистой. Необходимо также проверить уровень масла в маслоуказателе, расширителе, негерметичных маслонаполненных вводах, в контакторе, а также наличие давления в герметичных вводах. Проверяют работу термометров и термосигнализаторов. Проверку цепей термосигиализаторов производят переводом стрелок (уставок) максимальной и минимальной температуры. Устанавливают в рабочее положение краны и задвижки системы охлаждения и кран расширителя. Проверяют состояние и качество заземлений. Фиксируют в нужном положении указатели переключателей напряжения типа ПБВ. Кроме того, проверяют: – узлы подсоединения к линейным выводам и нейтрали разрядников; – состояние подсоединения всех цепей силовых и контрольных кабелей. Цепи вторичных обмоток трансформаторов должны быть постоянно замкнуты на приборы или закорочены, так как размыкание цепи приведет к повреждению трансформаторов тока; – действие механизмов блокировки выключателей; – действие всех установленных защит; – отсутствие воздуха в газовом реле. Включение трансформатора на номинальное напряжение производят только после подтверждения его готовности и утверждения сдаточной технической документации.

32

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ

СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ФАЗЫ СЕТИ Трехфазные электродвигатели при случайном отключении одной из фаз быстро перегреваются и выходят из строя, если их вовремя не отключить от сети. Для этой цели разработаны различные системы автоматических защитных отключающих устройств, однако они либо сложны, либо недостаточно чувствительны. Устройства защиты можно условно разделить на релейные и диодно-транзисторные. Релейные, в отличие от диодно-транзисторных, более просты в изготовлении. Рассмотрим несколько релейных схем автоматической защиты трехфазного двигателя при случайном отключении одной из фаз питания электрической сети. Это самый распространенный способ, проверенный временем. Защита двигателя от отключения одной фазы обеспечивается применением теплового реле ТЗ (рис. 1). Смысл этой защиты состоит в том, что постоянная нагревания теплового реле подбирается таким же образом, что и постоянная нагревания электро-

Рис. 1. Защита двигателя с помощью теплового реле

двигателя. То есть, проще говоря, реле нагревается так же, как и двигатель. И при превышении температуры выше допустимой реле отключает двигатель. При отключении одной фазы ток через другие фазы резко возрастает, двигатель и тепловое реле начинают быстро нагреваться, что вызывает срабатывание теплового реле. Способ хорош и тем, что обеспечивает и защиту двигателя от перегрузки и пробоя одной фазы на корпус. Но для надежной защиты от пробоя на корпус двигатель обязательно должен быть заземлен или занулен. Недостаток этого способа в том, что тепловое реле достаточно дорого (стоит примерно столько же, сколько и пускатель) и для надежной защиты его нужно достаточно точно подбирать и настраивать. В идеале его номинальный ток должен быть такой же, как и у двигателя. В обычную систему запуска трехфазного двигателя введено дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами Р1 (рис. 2). При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки «Пуск» через обмотку электромагнита магнитного пускателя МП проходит ток и системой контактов МП1 электродвигатель подключается к трехфазной сети. При случайном отключении от сети провода А реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который системой контактов МП1 отключит двигатель от сети. При отключении от сети проводов В и С обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя. В качестве дополнительного реле Р используется реле переменного тока типа МКУ-48. Защитное устройство может быть основано на принципе создания искусственной нулевой точки (точка «0»), образованной тремя ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÝÊÑÏËÓÀÒÀÖÈß È ÐÅÌÎÍÒ

Рис. 2. Схема запуска двигателя с дополнительным реле

одинаковыми конденсаторами С1 – СЗ (рис. 3). Между этой точкой и нулевым проводом «0» включено дополнительное реле Р с нормально замкнутыми контактами. При нормальной работе электродвигателя напряжение в точке «0» равно нулю и ток через обмотку реле не протекает. При отключении одного из линейных проводов сети нарушается электрическая симметрия трехфазной системы, в точке «0» появляется напряжение, реле Р срабатывает и контактами Р1 обесточивает обмотку магнитного пускателя – двигатель отключа-

Рис. 3. Защитное устройство на принципе создания искусственной нулевой точки 4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

33

ется. Это устройство обеспечивает более высокую надежность по сравнению с предыдущим. Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36 В. Конденсаторы С1 – СЗ – бумажные, емкостью 4–10 мкФ, на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного. Чувствительность устройства настолько высока, что иногда двигатель может отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызванного подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой сети. Чувствительность можно понизить, применив конденсаторы меньшей емкости. Схема защитного устройства аналогична схеме, рассмотренной во втором способе. При нажатии кнопки «Пуск» включается реле Р, контактами Р1 замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП. Магнитный пускатель срабатывает и контактами МП1 включает электродвигатель. При обрыве линейных проводов В или С отключается реле Р, при обрыве провода А или С – магнитный пускатель МП. В обоих случаях электродвигатель выключается контактами магнитного пускателя МП1. По сравнению со схемой защитного устройства трехфазного двигателя, рассмотренной в первом способе, это устройство имеет преимущество: дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.

Рис. 4. Способ с обесточенным дополнительным реле

34

ÏÐÈÁÎÐÛ È ÝËÅÊÒÐÎÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ

ПРЕИМУЩЕСТВА КОНТЕЙНЕРНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ПЕРЕД ГЕНЕРАТОРОМ В КОЖУХЕ В современных условиях вопросам обеспечения надежного энергоснабжения жилых, офисных, производственных и любых объектов должно уделяться особое внимание. Не секрет, что качество централизованного электроснабжения зачастую не соответствует даже отечественным требованиям и стандартам, действующим в данной отрасли. Скачки напряжения, перебои с питанием на срок от нескольких минут до нескольких дней являются далеко не редкостью. ДИЗЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ В ШУМОЗАЩИТНОМ КОЖУХЕ Между тем наряду с временными и экономическими потерями в связи с отключением электроэнергии нестабильные характеристики напряжения централизованных сетей служат основной причиной выхода из строя сложного электронного оборудования, компьютерных сетей и т. д. Именно поэтому в настоящее время приобретение и установка автономных источников электроснабжения становится все более распространенной практикой, позволяющей обеспечить полную энергобезопасность объектов любого типа и назначения. ВНЕШНИЙ ВИД КОМПАКТНОГО КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ ДГУ В СТАНДАРТНОЙ КОМПЛЕКТАЦИИ При этом следует иметь в виду, что выбор наиболее оптимальной электростанции не должен ограничиваться только потребностью потребителей на конкретном объекте, техническими характеристиками самого генератора и ценой. Немалое значение имеет и вариант исполнения электростанции: открытый – предназначенный для установки оборудования в отдельном специально подготовленном помещении; в кожухе – обеспечивающем мини-

мальную защиту оборудования от внешних воздействий, или в контейнере. ЩИТ ВНУТРЕННИХ НУЖД, ВМОНТИРОВАННЫЙ В КОНТЕЙНЕР Рассмотрим основные преимущества контейнерного варианта исполнения автономного источника электроэнергии перед аналогом в кожухе: – современные контейнеры для электростанций проектируются и изготавливаются с учетом обеспечения 100% защиты установленного энергогенерирующего оборудования от любых внешних природных (осадки, пыль и т. д.) и механических воздействий, а также от пресловутого человеческого фактора, что позволяет говорить о значительном увеличении ресурса и сроков эксплуатации генераторной установки; – установленные в контейнере климатические системы поддерживают постоянную положительную температуру внутри вне зависимости от температуры наружного воздуха, обеспечивая надежный запуск электростанции в холодный период года при температурах до минус 50 °С и ниже; – современное производство контейнеров проектируется с возможностью установки любого необходимого дополнительного оборудования, в том числе: – АВР, – стабилизаторов напряжения, – систем охранно-пожарной сигнализации, – систем шумоподавления, – дополнительного топливного бака большой емкости,

ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÏÐÈÁÎÐÛ È ÝËÅÊÒÐÎÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ – учетной части и др., что невозможно в случае приобретения электростанции в кожухе; – контейнеры даже в штатной комплектации обеспечивают уменьшение уровня шумовой нагрузки на 29 дБ по сравнению с генератором в открытом исполнении; – контейнеры уже в стандартной комплектации включают в себя все необходимые сопутствующие системы и оборудование: штатные глушители, системы вентиляции, отвода выхлопных газов, освещения и отопления, коммутационные разъемы, щит собственных нужд и др.; – конструкция контейнеров облегчает доступ обслуживающего персонала для проведения периодического техническо-

го обслуживания, ремонта или контроля за работой оборудования и внутренних систем; – электростанции в контейнерном исполнении позволяют существенно экономить на установке, транспортировке и времени ввода генератора в работу. Контейнеры не требуют выделения специального помещения, т. к. могут устанавливаться на открытом воздухе с минимальной подготовкой площадки, а также могут устанавливаться на колесную базу для транспортировки обычным автотранспортом. При этом время демонтажа на старом и вводе генератора в эксплуатацию на новом объекте сводится к минимуму. По материалам компании «ЭнергоНезависимость»

ЭФФЕКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВОМ http://ge.panor.ru

индексы

16577

82715

В каждом номере: материалы, необходимые для повседневной деятельности технического руководства промпредприятий; антикризисное управление производством; поиск и получение заказов; организация производственного процесса; принципы планирования производства; методы повышения качества продукции и ее конкурентоспособности; практика управления техническими проектами и производственными ресурсами; способы решения различных производственных задач; опыт успешных инженерных служб отечественных и зарубежных предприятий. Наши эксперты и авторы: Ф. И. Афанасьев, главный инженер Стерлитамакского ОАО «Каустик»; А. Н. Луценко, технический директор Череповецкого металлургического комбината ОАО «Северсталь», канд. техн. наук; А. В. Цепилов, технический директор ОАО «Завод «Красное Сормово»; С. А. Воробей, главный инженер Гурьевского метзавода; В. А. Гапанович, вице-президент, главный инженер ОАО «РЖД»; Г. И. Томарев, главный инженер Волгоградского металлургического завода «Красный Октябрь»; А. А. Гребенщиков, главный инженер Воронежского механического завода; А. Д. Викалюк, технический директор

Копейского машиностроительного завода; И. Ю. Немцов, главный инженер компании «Термопол-Москва», другие ведущие специалисты и топ-менеджеры промышленных предприятий, а также технические специалисты ассоциаций и объединений, промышленных предприятий, ученые, специалисты в области управления производством. Издается при информационной поддержке Российской инженерной академии и Союза машиностроителей. Ежемесячное издание. Объем — 80 с. Распространяется по подписке и на отраслевых мероприятиях.

ОСНОВНЫЕ РУБРИКИ r Управление производством r Антикризисный менеджмент r Реконструкция и модернизация производства

r Передовой опыт r Новая техника и оборудование r Инновационный климат r Стандартизация и сертификация r IT-технологии r Промышленная безопасность и охрана труда

Для оформления подписки через редакцию необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу (499) 346-2073, а также позвонив по телефонам: (495) 749-2164, 211-5418, 749-4273.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

35

36

ÏÐÈÁÎÐÛ È ÝËÅÊÒÐÎÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ Основные требования к интеллектуальным электрическим сетям были сформированы и представлены в опубликованных статьях и докладах еще в 90-х гг. прошлого века, в частности в связи с резким ростом распределенных источников, в т. ч. возобновляемых источников энергии (ВИЭ), подключаемых к сетям. Через несколько лет за рубежом для описания интеллектуальных электрических сетей стал использоваться термин smart grid. Необходимо отметить, что этот термин является более точным для формируемых сетей XXI в., чем часто применяемое в России определение – «интеллектуальные (или умные)» сети, так как smart – это не только интеллект, но и удобство, безопасность, коммуникабельность. Поэтому под «умной» электрической сетью следует понимать сеть, которая адекватно и оптимально реагирует на любые внешние и внутренние технологические возмущения на условиях обеспечения удобства, экологичности и безопасности для общества. Таким образом, интеллектуализация электрических сетей (как внедрение новейших информационных технологий для управления, защиты и мониторинга состояния оборудования и систем) является одной из важнейших, но не единственной тенденцией развития электрических сетей XXI в. Основой интеллектуализации электрических сетей является повышение автоуправляемости на основе новых информационных технологий. Кроме того, особенностями сетей XXI в. должны стать появление «высокоамперных» линий электропередачи, максимальная компактность электросетевых объектов, их экологичность и безопасность, повышение качества и надежности электроснабжения.

Можно выделить три уровня интеллектуализации электрических сетей: верхний – интеллектуализация сетей и систем в целом – как единой мегасистемы, средний – интеллектуализация комплексов оборудования (прежде всего подстанций) и, наконец, интеллектуализация отдельных видов силового оборудования и потребителей. Главной задачей настоящей статьи является рассмотрение основных подходов к созданию интеллектуального высоковольтного силового оборудования. В то же самое время нужно отметить, что все три уровня интеллектуализации связаны между собой, т. е интеллектуальную электрическую сеть следует рассматривать как единый технологический комплекс. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ КАК ЕДИНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Иногда «умные» электрические сети связывают только с потребителями (многофункциональные счетчики, «умные дома» и т. д.). Иногда говорим об «активноадаптивных» сетях, в основном применительно к системообразующим сетям. Кстати, термин «активноадаптивные» сети полностью соответствует пониманию «интеллектуальных» электрических сетей, рассмотренному выше. Это не совсем корректно: «интеллектуальная» электрическая сеть – это единый технологический комплекс. Управляется сеть центром, включающим базу данных, технологические системы управления, операторов и диспетчеров. Язык общения – протокол IEC 61850, нервная система – единая процессорная шина, позволяющая работать в реальном режиме времени. Таким ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÏÐÈÁÎÐÛ È ÝËÅÊÒÐÎÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ образом, умная сеть, независимо от ее уровня, – это единый технологический комплекс. Интеллектуальные силовые высоковольтные устройства, устанавливаемые на подстанциях, – это прежде всего трансформаторное оборудование, коммутационные комплектнораспределительные устройства и системные силовые устройства, обеспечивающие оптимальную работу электрической сети как системы. ТРАНСФОРМАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ По мнению авторов, «интеллектуальным» следует называть трансформатор, обеспечивающий максимально возможный контроль состояния всех систем трансформаторного оборудования (активной части, масла, вводов, системы охлаждения, РПН, технологических защит и др.), самодиагностику и выдачу рекомендаций по дальнейшим действиям в случае появления развивающегося повреждения или ненормированного воздействия на трансформатор. Принципиально важно, что при этом трансформатор должен обеспечивать все режимы управления своими регулируемыми устройствами (РПН, система охлаждения) – автоматический, ручной местный и ручной дистанционный, в том числе из удаленных центров управления, с полным контролем правильности исполнения команд. Последнее обстоятельство становится особенно важным при использовании трансформаторного оборудования в «умных» сетях с необслуживаемыми подстанциями. ВЭИ еще в 2005–2006 гг. успешно внедрены в промышленную эксплуатацию системы управления, мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования подстанций «Алюминиевая», «Новгородская» и «Фрунзенская». Эти системы реализованы как элементы цифровых подстанций. Весь обмен информацией осуществлен только по цифровым каналам связи (на тот момент – в стандарте МЭК60870-5-104). Системы реализуют углубленный контроль состояния систем охлаждения и РПН, диагностику перегрузочной способности трансформаторов, регистра4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

37

цию повышений напряжения и т. д., а также автоматическое и ручное (местное и дистанционное) управление РПН и системами охлаждения. Для обеспечения надежности функционирования и возможности автономной работы при нештатных ситуациях в АСУТП каждая система имела свое полнофункциональное рабочее место, компьютер которой одновременно выполнял функции шлюза для интеграции в АСУТП. Накопленный опыт внедрения таких систем позволил в дальнейшем отказаться от собственного АРМ и ограничиться лишь установкой шлюзового компьютера. Жизнеспособность такой высокой степени интеграции систем управления, мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования в АСУТП подстанций подтверждена опытом эксплуатации таких систем на ПС «Черкесск», «Южная», «Юго-Западная», «Соболи» и др. В зависимости от объема контролируемого оборудования и географических размеров подстанций использовались как проводные (RS485), так и волоконно-оптические каналы связи, а в зависимости от особенностей реализации АСУТП объектов – разные протоколы обмена информацией (Modbus RTU, МЭК60870-5-104 или ОРС). Таким образом, «интеллектуальные» в указанном выше смысле трансформаторы на сегодня не только разработаны, но и успешно эксплуатируются на объектах ЕНЭС. Традиционными, однако, остались способы подключения сигналов от трансформаторов тока обмоток и выходов технологических защит трансформатора (реле Бухгольца, предохранительные и отсечные клапаны и т. д.) к системе РЗА подстанции. Задачей сейчас является переход на организацию всех внутриподстанционных коммуникаций по стандарту МЭК 61850. Одной из главных проблем для полного перехода к цифровому обмену информацией применительно к трансформаторному оборудованию является раздача заинтересованным абонентам сигналов о мгновенных и действующих значениях токов обмоток трансформатора. Для встроенных в трансформаторное оборудование трансформаторов тока (ТТ),

38

ÏÐÈÁÎÐÛ È ÝËÅÊÒÐÎÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ

по крайней мере в ближайшие годы, вряд ли можно ожидать отказа от обычных электромагнитных трансформаторов тока. Поэтому для каждой обмотки потребуется как минимум три ТТ – два для резервированных комплектов защит и один для точных измерений. Скажем, для автотрансформаторов требуется передавать информацию от 9 троек ТТ и трех трехфазных ТН. Технически и экономически вряд ли целесообразно при этом выполнять отдельные объединяющие блоки для выдачи в ЛВС каждой трехфазной группы токовых сигналов, как это предлагается, например в [1]. Правильнее было бы выполнять концентрацию мгновенных измеренных значений токов вместе с другими быстрыми сигналами в общем блоке управления и мониторинга трансформатора [2]. С точки зрения развития трансформаторов в направлении повышения надежности, экологичности, энергоэффективности и безопасности – важнейшим направлением является создание пожаро- и взрывобезопасных трансформаторов со сниженными потерями (негорючие изоляционные жидкости, аморфные стали, склеенные транспонированные провода, упрочненная медь и т. д.). Авторы хотели бы отметить, что оперативный мониторинг состояния трансформаторов и другого оборудования подстанции – это лишь часть инфраструктуры, необходимой для обнаружения технологических нарушений и предотвращения повреждений оборудования. Наиболее полное использование всего объема обширной информации о состоянии трансформатора, поставляемой современными системами управления и мониторинга, возможно только при наличии руководящей нормативной документации по интерпретации этой информации и необходимых действиях персонала на основе ее анализа. В настоящее время такие документы отсутствуют. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ КРУЭ В плане создания оборудования для интеллектуальных электрических сетей КРУЭ следует рассматривать как элементарную ба-

зовую ячейку, оборудование которой должно позволять встраивать КРУЭ в общую интеллектуальную систему подстанции и сети в целом. Для эффективного функционирования подстанций необходимо наличие надежных средств, обеспечивающих управление и контроль, защиту и автоматизацию всей системы в комплексе на уровне ячеек КРУЭ. Решение этой проблемы распадается принципиально на две основные задачи. Первая – разработка с использованием лучшего мирового опыта шкафа управления и мониторинга ячейки КРУЭ, в котором воспринимается информация от первичных датчиков, установленных на оборудовании КРУЭ, осуществляется мониторинг состояния элементов ячейки, оценивается механический и коммутационный ресурсы аппаратов и готовность оперативных цепей, производится управление коммутационными аппаратами. Анализ входной информации и выполнение операций аппаратами выполняется по алгоритмам, учитывающим процессы в оборудовании и внешние влияния. Разработка алгоритмов должна учитывать принципиальные особенности и конструктивное исполнение оборудования КРУЭ – специфику изолирующего газа, компактность конструкции, металлическую заземленную оболочку, климатические параметры. В шкафу предусматривается ведение журнала с сохранением в памяти процессов, связанных с операциями коммутационных аппаратов и их осциллографированием. Для контроля за состоянием функциональных систем шкафа введены устройства самодиагностики. Отображение информации осуществляется на лицевой панели шкафа. В функциях управления шкафа должна обеспечиваться возможность ручного и дистанционного изменения параметров управления. В соответствии с протоколом МЭК 61850 в шкафу управления и мониторинга ячейки КРУЭ предусмотрены связи для передачи взаимной информации соответствующим подстанционным системам. Другая задача создания КРУЭ с интеллектуальным оборудованием связана с оснащеЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÏÐÈÁÎÐÛ È ÝËÅÊÒÐÎÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ нием его современными датчиками. Для выполнения системой мониторинга КРУЭ своих функций имеющийся опыт применения датчиков в высоковольтном оборудовании подстанций позволяет применить наиболее оправдавшие себя на практике приборы. Датчики контроля состояния элегаза, коммутационных операций аппаратов, целостности цепей управления для условий КРУЭ (с компактностью конструкций и заземленной оболочкой) позволяют получать информацию по сравнению с подстанционным оборудованием традиционного исполнения более экономичными методами. Значение токовой нагрузки и напряжения, а также использование этой информации для оценки коммутационного ресурса аппаратов и выдачи данных для аварийной защиты достигается в наиболее прогрессивных конструкциях КРУЭ с применением датчиков тока и напряжения, основанных на оптоволоконной технике. В этом случае информация об измеряемых величинах поступает от первичных датчиков, которая воспринимается через оптоволоконный кабель электронным модулем обработки данных, и далее передается на вторичный преобразователь. Выбор первичных датчиков предполагается провести после сопоставления характеристик систем измерения, использующих различные методы получения первичной информации. В качестве первичных датчиков при измерении тока возможно использовать магниточувствительный кабель (использующий эффект Фарадея) либо применить электромагнитные датчики с сердечником, подобно электромагнитным трансформаторам тока, или без сердечника (пояс Роговского). Для первичных датчиков при измерении напряжения и тока могут рассматриваться оптические датчики, использующие эффект Поккельса, а также емкостной делитель. Оценка примененных методов измерения тока и напряжения должна проводиться по критериям, учитывающим стоимость оборудования, линейность передачи и частотный диапазон измерений, устойчивость к внешним воздействиям и соответствие требованиям системы релейной защиты.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

39

Развитие распределительных устройств в направлении повышения надежности, безопасности, экологичности и компактности связано с применением КРУЭ 110–220 кВ с расположеним фаз в одной оболочке, использованием вместо элегаза альтернативных газов (например, воздушной смеси), применением дугогасительных устройств с вакуумными камерами на напряжение 110 кВ (а в перспективе и выше), газоизолированных токопроводов и линий электропередачи, а в перспективе – высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) линий. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМНЫЕ СИЛОВЫЕ УСТРОЙСТВА К интеллектуальным системным силовым устройствам прежде всего относятся устройства FACTS – статические тиристорные компенсаторы (СТК), управляемые продольные компенсаторы, СТАТКОМы, фазоповоротные трансформаторы, управляемые электрические реакторы, вставки постоянного тока и т. д. Сейчас начинают реализовываться основные подходы к интеллектуализации этих устройств – совершенствуются на базовых принципах интеллектуальных устройств системы управления, защиты, автоматики этого оборудования подстанций. Эти подходы, основанные на IED, принципиально мало отличаются от интеллектуализации других силовых электротехнических устройств подстанций. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ПОДСТАНЦИЯ В ВЭИ ведется разработка оборудования для интеллектуальной распределительной подстанции (ИРП). Следует отметить, что в нашем представлении КЭО должен быть более совершенным не только по вторичному, но и по первичному оборудованию, хотя моральный срок службы их существенно различается (соответственно 5 и 30 лет). В данном случае новым первичным оборудованием является одноразрывный вакуумный выключатель ОВВ (4), вакуумный управляемый разрядник РВУ (6) вместе с блоком запуска БЗ (13). Указанные элементы позволяют заменить элегазовые выключате-

40

ÏÐÈÁÎÐÛ È ÝËÅÊÒÐÎÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ

ли на экологически чистые и дешевые вакуумные, а также реализовать новое свойство управляемой коммутации, позволяющее повысить ресурс и надежность оборудования. Выполняются также весьма перспективные разработки гибридных элегазовых коммутационных устройств, включающих вакуумные дугогасительные камеры, а также с сочетанием вакуумных камер и управляемых вакуумных разрядников на напряжения 10–110 кВ. Устройства низшего уровня (КУЗАР и ШУМТ) связаны между собой, а также с АРМ высшего уровня с помощью оптоволокна. Использование цифровых оптических датчиков тока и напряжения (ЭОТ) либо отдельно стоящих, либо встроенных в оборудование позволяет всю информационную среду перевести на цифровую основу. Децентрализация и переход на «цифру» дадут следующие преимущества: – снизится число датчиков, ликвидируются согласующие трансформаторы в шкафах КУ-ЗАР и ШУМТ; – каналы связи и управления заменяются на оптоволокно; – шкафы КУЗАР и ШУМТ устанавливаются рядом с оборудованием, что позволяет передавать на АРМ и удаленный диспетчерский пункт меньший поток информации; – снизится уровень электромагнитных наводок на микропроцессорные устройства в 2–3 раза, например при разряде молнии. Опытные образцы КЭО изготавливаются на серийных заводах («Контакт», г. Саратов, ГОСАН, г. Москва) и будут поставлены в распределительные системы ФСК и МРСК. Общая концепция разрабатываемой ИРП предполагает поэтапную разработку: вначале РУ ВН, затем трансформаторов с сухой или элегазовой изоляцией с пониженным уровнем изоляции, средства компенсации реактивной мощности, токоограничители, а также АСУ ТП, включая АРМ, оперативный ток, собственные нужды и др.

Разработки в части токоограничителей ТО проводятся в двух направлениях: на основе полупроводниковых ПТО напряжением 110–220 кВ с использованием двухоперационных тиристоров и сверхпроводящих СТО на напряжения от 3 до 20 кВ с устройствами управления, защиты и диагностики. Общие требования к разработке: – открытая архитектура силовой схемы, позволяющая наращивать, модернизировать и заменять оборудование; – открытая структура аппаратных средств и программного обеспечения, позволяющая согласовать аппаратуру и протоколы обмена на разных уровнях АСУ (ИС), а также развивать их по мере расширения РП; – высокие требования к надежности РП и АСУ РП за счет применения резервирования в системе управления. Конечная цель – создание компактной, надежной, энергоэффективной, необслуживаемой, полностью автоматизированной ИРП. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Adamiak M., Kasztenny B., Mazereeuw J., Mcginn D., Hodder S., Considerations for IEC 61850 Process Bus Deployment in Realworld Protection and Control Systems: a business analysis. Paper B5–102, CIGRE 42d session, Paris, 2008.

2. Hossenlopp L., Chatrefou D., Tholomier D., Bui D. P., Procecc bus: Experience and impact on future system architectures. Paper B5–104, CIGRE 42d session, Paris, 2008.

3. ТK. Frohlich. Strategic directions 2010– 2020. ELECTRA № 249, April 2010. – Р. 6–12. Реф. Алексеев С. А. По материалам В. Н. Вариводов, А. Г. Мордкович, Е. И. Остапенко и др. Основные направления создания комплекса оборудования для интеллектуальных электрических сетей http://www.elec.ru

ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÌÀÑÒÅÐ-ÊËÀÑÑ

41

ЧТО МОЖНО УЗНАТЬ ОБ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ, ИМЕЯ ЕГО КАТАЛОЖНЫЕ ДАННЫЕ Каталоги асинхронных двигателей содержат все необходимые данные для выбора двигателей. В каталогах указываются: типоразмер двигателя, номинальная мощность для режима S1 (длительный режим), частота вращения при номинальной мощности, ток статора при номинальной мощности, коэффициент полезного действия при номинальной мощности, коэффициент мощности при номинальной мощности, кратность начального пускового тока, т. е. отношение начального пускового тока к номинальному, или кратность пусковой мощности, т. е. отношение полной мощности при пуске к номинальной мощности, кратность начального пускового момента, кратности минимального момента, динамический момент инерции ротора. Кроме этих данных, относящихся к номинальному или пусковому режимам, в каталогах сообщаются более подробные данные об изменении КПД и коэффициента мощности при изменении нагрузки на валу электродвигателя. Эти данные приводятся в табличной или графической форме. Пользуясь этими данными, можно рассчитать также ток статора и скольжение при различных значениях нагрузки на валу. В каталогах указываются также размеры, необходимые для установки двигателя на объекте и присоединения его к питающей сети. На различных этапах создания, распределения, установки, эксплуатации и ремонта двигателей требуется различная детальность описания. Для большинства целей достаточна детализация на уровне типоразмера. Каталожное описание типоразмера двигателей серий 4А и АИ содержит признаки, обозначаемые максимально 24 символами.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

Примеры. 4А160М4УЗ – асинхронный двигатель серии 4А, со степенью защиты IP44, станина и щиты чугунные, высота оси вращения 160 мм, выполнен в станине средней длины М, четырехполюсный, предназначен для эксплуатации в умеренном климате, категория размещения 3.

4АА56В4СХУ1 – асинхронный двигатель серии 4А со степенью защиты IP44, станина и щиты алюминиевые, высота оси вращения 56 мм, имеет длинный сердечник, четырехполюсный, сельскохозяйственная модификация по условиям окружающей среды, предназначен для эксплуатации в умеренном климате, категория размещения 1. Номинальной мощностью двигателя называют механическую мощность на валу в режиме работы, для которого он предназначен предприятием-изготовителем. Ряд номинальных мощностей электродвигателей: 0,06; 0,09; 0,12; 0,18; 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,7; 5,5; 7,5; 11; 15; 18,5; 22; 30; 37; 45; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315; 400 кВт. Предельно допустимая мощность двигателя может изменяться при изменении режима работы, температуры охлаждающего агента и высоты установки над уровнем моря. Двигатели должны сохранять номинальную мощность при отклонениях напряжения сети от номинального значения в пределах ±5 % при номинальной частоте сети и при отклонениях частоты сети в пределах ±2,5 % при номинальном напряжении. При одновременном отклонении напряжения и частоты сети от номинальных значений двигатели должны сохранять номинальную мощность, если сумма абсолютных отклонений не превосходит 6 % и каждое из отклонений не превышает нормы.

42

ÌÀÑÒÅÐ-ÊËÀÑÑ

СИНХРОННАЯ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Ряд синхронных частот вращения асинхронных двигателей установлен ГОСТом и при частоте сети 50 Гц имеет следующие значения: 500, 600, 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин. ДИНАМИЧЕСКИЙ МОМЕНТ ИНЕРЦИИ РОТОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Мерой инерционности тела при вращательном движении является момент инерции, равный сумме произведений масс всех точечных элементов на квадрат их расстояний от оси вращения. Момент инерции ротора асинхронного двигателя равен сумме моментов инерции многоступенчатого вала, сердечника, обмотки, вентилятора, шпонки, вращающихся частей подшипников качения, обмоткодержателей и нажимных шайб для фазного ротора и т. д. Крепление электрических электродвигателей на объекте производится посредством лап, фланцев или лап и фланцев одновременно. Электрические электродвигатели на лапах имеют четыре главных установочных размера: h (H) – расстояние от оси вала до опорной поверхности лап (основной размер); b10 (A) – расстояние между осями крепительных отверстий; l10 (B) – расстояние между осями крепительных отверстий (боковой вид);

l31 (C) – расстояние от опорного торца свободного конца вала до оси ближайших крепительных отверстий в лапах. Электрические электродвигатели с фланцами имеют четыре главных установочных размера: d (M) – диаметр окружности центров крепительных отверстий; d25 (N) – диаметр центрирующей заточки; d24 (P) – внешний диаметр фланца; l39 (R) – расстояние от опорной поверхности фланца до опорной поверхности свободного конца вала. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПУСКОВЫЕ СВОЙСТВА ДВИГАТЕЛЯ Механическая характеристика представляет зависимость вращающего момента двигателя от его частоты вращения при неизменных напряжении, частоте питающей сети и внешних сопротивлениях в цепях обмоток двигателя. Пусковые свойства характеризуются значениями пускового момента Мп, минимального момента Мmin, максимального (критического) момента Мкр, пускового тока Iп или пусковой мощности Рп или их кратностями. Зависимость момента, отнесенного к номинальному моменту от скольжения, называется относительной механической характеристикой электродвигателя. Номинальный вращающий момент электродвигателя, Н/м, определяется по формуле:

h

Мном = 9550 (Рном / nном),

l31

l10

a)

b10 d22

d24 d25

d 20

l30

б)

Рис. 1. Установочные размеры асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором на лампах (а) и с флянцем (б)

где: Рном – номинальная мощность, кВт; nном – номинальная частота вращения, об/мин. Разновидности механических характеристик для различных модификаций асинхронных двигателей показаны на рис. 2. Механические характеристики группы двигателей, представляющих отрезок серии, укладываются в некоторую зону. Среднюю линию этой зоны назовем групповой механической характеристикой отрезка серии. Ширина зоны групповой характеристики не превышает поля допуска на моменты. ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÌÀÑÒÅÐ-ÊËÀÑÑ

М Мном М n 2 Мn

3

Мкр

Мmin

2

Мкр

1

Мmin

где: nc – синхронная частота вращения электродвигателя, об/мин.

1 Мном

0,5

0

0,25

0,5

0,75 n/rc

Рис. 2. Механические характеристики асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором: 1 – базового ряда, 2 – с повышенным пусковым моментом, 3 – с повышенным скольжением

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Рабочие характеристики – это зависимости подводимой мощности P1, тока в обмотке статора I, вращающего момента М, КПД, коэффициента мощности cos φ и скольжения s от полезной мощности двигателя Р2 при неизменных напряжении на выводах обмотки статора, частоте сети и внешних сопротивлениях в цепях обмоток двигателя. Скольжение электродвигателя приближенно может быть определено по формуле:

Sном = S2 (P2 / Pном), а линейный ток статора электродвигателя – по формуле: I=

P2 3 U íîì η cos ϕ

где: I – ток статора, А; cos φ – коэффициент мощности;

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

Uном – номинальное линейное напряжение, В.  – электрический КПД. Частота вращения ротора электродвигателя: n = nc (1 – s),

1,5 Мn

43

КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Степень защиты для электрических электродвигателей установлена в ГОСТ 17494–72. Характеристики степеней защиты и их обозначения определены в ГОСТ 14254–80. Этот стандарт устанавливает степени защиты персонала от соприкосновения с находящимися под напряжением или движущимися частями, находящимися внутри электродвигателей, и от попадания твердых посторонних тел и воды внутрь электродвигателей. Степени защиты обозначаются двумя латинскими буквами IP (International Protection) и двумя цифрами. Первая цифра обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с движущимися или находящимися под напряжением частями, а также степень защиты от попадания внутрь электродвигателей твердых посторонних тел. Вторая цифра обозначает степень защиты от проникновения воды внутрь электродвигателей. СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Способы охлаждения обозначаются двумя латинскими буквами IС (International Cooling) и характеристикой цепи охлаждения. Каждая цепь охлаждения электродвигателей имеет характеристику, обозначаемую латинской буквой, указывающей вид хладагента, и двумя цифрами. Первая цифра обозначает устройство цепи для циркуляции хладагента, вторая – способ подвода энергии для циркуляции хладагента. Если электродвигатель

44

ÌÀÑÒÅÐ-ÊËÀÑÑ ложенным на валу двигателя, IC0541 – двигатели со степенями защиты IP43, IP44, IP54 с пристроенным вентилятором, имеющим независимый привод.

Устройство асинхронного двигателя

имеет две или более цепи охлаждения, то в обозначении указываются характеристики всех цепей охлаждения. Если воздух является единственным хладагентом электродвигателя, то разрешается опускать букву, обозначающую природу газа. В асинхронных двигателях применяются следующие способы охлаждения: IC01– двигатели со степенями защиты IP20, IP22, IP23 с вентилятором, расположенным на валу двигателя, IC05 – двигатели со степенями защиты IP20, IP22, IP23 с пристроенным вентилятором, имеющим независимый привод, IC0041 – двигатели со степенями защиты IP43, IP44, IP54 с естественным охлаждением; IC0141 – двигатели со степенями защиты IP43, IP44, IP54 с наружным вентилятором, распо-

КЛАССЫ НАГРЕВОСТОЙКОСТИ СИСТЕМЫ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Изоляционные материалы, применяемые в электродвигателях, разделяются по нагревостойкости на классы. Изоляционный материал относится к тому или иному классу в зависимости от максимальной допустимой температуры. Двигатели работают при различных температурах окружающего воздуха. За номинальную температуру окружающего воздуха для умеренного климата, если не оговорено противное, принимают температуру 40 °С. Предельно допустимое превышение температуры обмотки двигателя получается вычитанием из температурного индекса системы изоляции числа 40. При выборе более высокого класса нагревостойкости (например, F вместо В) могут быть достигнуты на выбор две цели: 1) увеличение мощности двигателя при неизменном теоретическом сроке службы; 2) увеличение срока службы и надежности при неизменной мощности. В большинстве случаев применение более нагревостойкой изоляции имеет целью повысить надежность двигателя в тяжелых условиях работы.

ЗАПУСК ВА50-39ПРО: ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП МОДЕРНИЗАЦИИ В 2011 г. ОАО «Контактор» продолжил свое развитие в рамках слогана «От традиций к модернизации» и расширил свою новую серию автоматических выключателей Кпро. Политика компании направлена на предоставление потребителям полной продуктовой линейки охватывающей номинальные токи от 1 до 4000 А. В связи с этим были запущены два абсолютно новых для компании продукта: линейка модульного оборудования Кпро и новый автоматический выключатель ВА50-39Про. Новый ВА50-39Про станет достойной заменой аналогичным отечественным выключателям. Выключатель предназначен для номинальных токов от 250 до 630 А и имеет два значения предельной коммутационной способности: 36 и 70 кА. ВА50-39Про представлен в трех исполнениях: стационарном, втычном и выдвижном, и с тремя типами присоединений: переднее, заднее на шпильках и заднее плоскими контактами. ОАО «Контактор»

ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÒÅÍÄÅÍÖÈÈ ÐÀÇÂÈÒÈß

45

РАЗВИТИЕ РЫНКА СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ I–II ГАБАРИТА Ю. М. Савинцев, канд. техн. наук, генеральный директор ЗАО «Корпорация «Русский трансформатор»

В России существует целый ряд специалистов, нуждающихся в оперативном и объективном освещении конъюнктуры различных рынков и, в частности, конъюнктуры рынка силовых трансформаторов. Это специалисты отделов маркетинга и продаж предприятий, производящих электротехническую продукцию и оказывающих услуги промышленным предприятиям, специалисты строительных компаний, участвующих в реализации инвестиционных проектов в сфере жилищного и промышленного строительства, специалисты отделов маркетинга и менеджмента предприятий инвестиционно активных отраслей промышленности, специалисты лизинговых компаний и банковских структур.

Настоящая статья направлена на удовлетворение потребности в достоверной и полной информации перечисленных выше групп специалистов. В статье проанализированы изменения в Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики. Впервые автор обосновывает и подробно описывает математические модели, которые позволят любому заинтересованному специалисту сделать прогноз развития рынка силовых трансформаторов I–II габарита на базе статистических и прогнозных данных: 1) об изменении энергопотребления; 2) о состоянии ввода в строй жилья. Сделан обзор состояния и развития основных трансформаторных заводов России и СНГ, выпускающих силовые трансформаторы I–II габарита. На основе описываемых моделей сделаны прогнозы спроса на силовые трансформаторы I–II габарита.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

ИЗМЕНЕНИЯ В ГЕНЕРАЛЬНОЙ СХЕМЕ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ Правительство России 3 июня 2010 г. в основном одобрило Генеральную схему размещения объектов электроэнергетики до 2020 г. с перспективой до 2030 г. В основу корректировки Генеральной схемы были заложены: – скорректированные прогнозы электропотребления, в том числе в регионах; – оптимизированная структура генерирующих мощностей; – уточненный перечень вводов генерирующих и электросетевых объектов. Горизонт планирования Генеральной схемы продлен до 2030 г. В проекте корректировки Генеральной схемы заложены скорректированные показатели среднего роста электропотребления на период 2010–2030 гг. В Генеральной схеме до 2020 г. прогнозный

46

ÒÅÍÄÅÍÖÈÈ ÐÀÇÂÈÒÈß

среднегодовой темп прироста составлял 5,1 % в максимальном варианте и 4,1 % – в базовом. В проекте корректировки Генеральной схемы – 3,1 % в максимальном варианте и 2,2 % – в базовом. Прогноз уровня электропотребления к 2020 г. при корректировке Генеральной схемы был снижен с 1710 млрд кВт·ч до 1288 млрд кВт·ч (в базовом варианте). По прогнозам, к 2030 г. данный показатель составит 1553 млрд кВт·ч в базовом варианте. Для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию планируется к 2030 г. ввести 173 ГВт новых генерирующих мощностей (в базовом варианте). В том числе 43,4 ГВт на АЭС; 11,8 ГВт на ГЭС; 112,1 ГВт на ТЭС; 6,1 ГВт с использованием возобновляемых источников энергии. Ранее к 2020 г. планировался ввод 186,1 ГВт генерирующих мощностей, в скорректированной Генеральной схеме к 2020 г. планируется к вводу 78 ГВт. Суммарная протяженность электрических сетей напряжением 330 кВ и выше к 2030 г. должна составить 108 тыс. км (рост на 53 тыс. км), трансформаторная мощность – 330 тыс. МВА (рост на 165 тыс. МВА). Указанный объем вводов генерирующих мощностей позволит также реализовать задачу модернизации электроэнергетической отрасли, основная идея которой состоит в выводе из эксплуатации устаревшего генерирующего оборудования с заменой его на новые современные образцы. Общий объем демонтажей согласно проекту корректировки Генеральной схемы составит 67,7 ГВт генерирующих мощностей к 2030 г., в том числе 16,5 ГВт АЭС и 51,2 ГВт ТЭС. Демонтаж оборудования в варианте активного обновления электроэнергетики составит 118,3 ГВт. Такой объем достижим при введении следующих критериев вывода неэффективного оборудования: – оборудование на газе старше 50 лет, имеющее низкие параметры пара (9 МПа и ниже); – оборудование, находящееся в консервации более 1 года. Модернизация генерирующих мощностей позволит увеличить к 2030 г. показатели энергетической эффективности, в том числе увеличить средний термический КПД (ТЭС на газе – с

57 до 65 %, ТЭС на угле – с 44 до 53 %, АЭС – с 32 до 36 %). Планируемая к реализации модернизация электросетевого комплекса позволит снизить показатели потерь электроэнергии в сетях с 12 % в 2010 г. до 8 % в 2030 г. Для реализации Генеральной схемы общая потребность в капиталовложениях на развитие электроэнергетики составит 20 трлн руб. (в ценах 2009 г.). В целом скорректированная Генеральная схема обеспечит надежное электроснабжение экономики России в посткризисный период, широкомасштабную модернизацию отрасли и ее перевод на новый технологический уровень; а также достижение целевых показателей эффективности электроэнергетики. Необходимо особо отметить, что согласно корректировке темпы роста потребления снижаются с 5,1 % до 3,1 % в максимальном варианте и с 4,1 до 2,2 % в базовом варианте. Это очень существенные изменения. (В материале использованы данные начальника аналитического отдела ИК «ЦЕРИХ Кэпитал», госп. Полевских Н.) МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОГНОЗА РАЗВИТИЯ РЫНКА СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ I–II ГАБАРИТА В качестве очевидного базиса для прогноза развития рынка силовых трансформаторов могут являться три группы данных: – данные о вводе новых генерирующих мощностей; – данные о росте электропотребления; – данные о строительстве новых жилых и промышленных объектов. Поскольку потребители электроэнергии вводимые генерирующие мощности начинают «использовать» не сразу в полном объеме, то в качестве исходной информации для прогнозных моделей автором выбраны вторая и третья группы данных. МОДЕЛЬ ПРОГНОЗА НА ОСНОВЕ ДАННЫХ О РОСТЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ Суть прогнозной модели на основе данных о росте электропотребления заключается в ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÒÅÍÄÅÍÖÈÈ ÐÀÇÂÈÒÈß следующем: вся потребляемая электроэнергия потступает потребителю только после трансформации. Поэтому можно определить суммарную потребную трансформаторную мощность, поставляемую конечному потребителю посредством силовых трансформаторов I–II габарита. По результатам исследований автора, с учетом потерь при передаче, с учетом неравномерности нагрузки, с учетом резервирования, конечная суммарная трансформаторная мощность может в 2–2,5 раза превышать потребляемую мощность. Таким образом, если с учетом корректировки Генеральной схемы ежегодный рост электропотребления будет составлять 26,5 млрд кВт·ч в год, то потребная трансформаторная мощность составит.

47

РТРАНС = 26 500 000 · 2 / 8760 = 6050,2 МВА. Далее автором была обработана многолетняя статистика продаж нескольких заводов. В общем количестве произведенных и отгруженных потребителям трансформаторов мощностью 25–1000 кВА трансформаторы первого габарита составили 31 %, а второго габарита – 55 %. Оставшиеся 14 % составляют трансформаторы мощностью 1000 кВА. Хотя формально они входят в III габарит, но в электроснабжении конечных потребителей они функционально примыкают к группе I–II габарита. Таким образом, приближенно потребность в трансформаторах I габарита можно оценить по следующей формуле: П1 = РТРАНС · 0,31 / 0,057 = 32905 штук, Таблица 1

Потребные количества трансформаторов в зависимости от доли заменяемой трансформаторной мощности

Компании

МРСК ВОЛГИ

Количество % замены от общей Установленная трансфорустановленной мощмощность маторов I ности подстанций габарита 6–10 кВ, МВА 1% 2% 3% 4% 5%

Количество % замены от трансфор- общей установматоров II ленной габарита мощности 1%

2% 3% 4% 5%

7646,40

416

832 1248 1663 2079

12

23 35 47 58

МРСК ЦЕНТРА И ПРИВОЛЖЬЯ

10 845,00

590

1180 1769 2359 2949

17

33 50 66 83

МРСК ЦЕНТРА

14 226,95

774

1547 2321 3095 3869

22

43 65 87 109

МРСК ЮГА

8836,00

481

961 1442 1922 2403

13

27 40 54 67

РСК СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

3783,90

206

412

1029

6

12 17 23 29

МРСК СЕВЕРО-ЗАПАДА

6685,00

364

727 1091 1454 1818

10

20 31 41 51

ДРСК

5000,00

272

544

1088 1360

8

15 23 31 38

11 671,00

635

1269 1904 2539 3174

18

36 53 71 89

МРСК УРАЛА

8402,00

457

914 1371 1828 2285

13

26 39 51 64

ТЮМЕНЬЭНЕРГО

1086,80

59

118

177

236

296

2

3

МОЭСК

4639,15

252

505

757

1009 1262

7

14 21 28 35

ЛЕНЭНЕРГО

6486,00

353

705 1058 1411 1764

10

20 30 40 50

ВСЕГО ДЛЯ ЗАМЕН

—

4857

9714 14 571 19 428 24 286

136

273 409 546 682

ВСЕГО ДЛЯ ЗАМЕН по РФ (2 % мощности)

—

9987

—

— — — —

МРСК СИБИРИ

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

шт.

617

816

—

823

—

—

5

7

8

48

ÒÅÍÄÅÍÖÈÈ ÐÀÇÂÈÒÈß Таблица 2 Данные об объемах производства Объемы производства УП «МЭТЗ им. В. И. Козлова», РБ, г. Минск ОАО «ЭТК «БирЗСТ», г. Биробиджан

шт/ год

МВА / год

Примечание

30 000

—

—

2000

—

—

ОАО «Запорожтрансформатор», Украина, г. Запорожье

—

40 000

Суммарная мощность выпущенных в 2009 г. трансформаторов

ООО «Тольяттинский трансформатор», г. Тольятти

—

30 000

Установленная производственная мощность

Холдинговая компания «Электрозавод», г. Москва (г. Уфа)

—

27 000

Заявленная производственная мощность

ОАО «Уралэлектротяжмаш-Гидромаш», г. Екатеринбург

250

—

ЗАО «Группа компаний ЭлектрощитТМ-Самара», г. Самара

3000

—

—

Кентауский трансформаторный завод, РК, г. Кентау

2000

—

—

ОАО «Укрэлектроаппарат», Украина, г. Хмельницкий

2000

—

—

ОАО «Завод МГТ», г. Запорожье

1100

—

—

ОАО «Алттранс», г. Барнаул

5000

—

—

ЗАО «Трансформер», г. Подольск

нет данных

—

—

«АБС Электро», (вх. в «АБС-Холдингс»), г. Чебоксары

нет данных

—

—

5000

—

Чирчикский трансформаторный завод, Узбекистан, г. Чирчик

менее 1000

—

—

OREMI, Киргизия, г. Бишкек

нет данных

—

—

ОАО «Курганский электромеханический завод», г. Курган

1000

—

—

ООО «Завод НВА», г. Рассказово, Тамбовская обл.

1000

—

—

ОАО «Энергозапчасть», г. Чебоксары

нет данных

—

—

ООО «Уральский завод трансформаторных технологий», г. Екатеринбург

нет данных

—

—

ВСЕГО

53 000

—

ОАО «Электрощит», г. Чехов

где: 0,057 МВА – средняя мощность трансформатора I габарита (25–100 кВА). Аналогично потребность в трансформаторах второго габарита составит: П2 = РТРАНС · 0,55 / 0,360 = 9243 штук,

Только масляные трансформаторы мощностью от 2,5 до 120 МВА

Заявленная производственная мощность

Только по данным о количестве выпускаемых трансформаторов в натуральном выражении

где: 0,360 МВА – средняя мощность трансформатора II габарита (160–630 кВА). Суммируя, получим суммарную потребность в трансформаторах I–II габарита в объеме 42 148 шт. Описанная выше приближенная модель позволит вам, уважаемые читатели, уважаЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÒÅÍÄÅÍÖÈÈ ÐÀÇÂÈÒÈß емые коллеги по рынку силовых трансформаторов, без труда строить прогнозы спроса на силовые трансформаторы I–II габарита на любой промежуток времени: год, пятилетку и т. д. МОДЕЛЬ ПРОГНОЗА НА ОСНОВЕ ДАННЫХ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ НОВЫХ ЖИЛЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ Данная модель была сформирована, с одной стороны, как самостоятельная модель, с другой – как проверка адекватности предыдущей прогнозной модели. Модель основана на очевидном и элементарном предположении, что вновь возводимые жилые и промышленные объекты должны быть обеспечены электроснабжением. Автор исследовал статистические данные о соотношении объемов технологических подключений, объемов жилищного и промышленного строительства за предыдущие четыре года в Центральном, Северо-Западном и Южном федеральных округах. Также были использованы Нормативы для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети (утверждены Приказом Минтопэнерго от 29 июня 1999 г. № 213). Выявлено, что жилье потребляет 30 % электроэнергии, «поставляемой» силовыми трансформаторами I–II габарита. На одну квартиру в среднем (согласно упомянутым Нормативам…) можно принять 2 кВт мощности электроснабжения. При этом средняя площадь введенного жилья в исследуемых регионах составляет 107 кв. м. То есть на один квадратный метр введенного жилья приходится в среднем 0,018 кВт мощности электроснабжения. В России в 2011 г. предполагается ввести в строй жилья общей площадью 43100 тыс. кв. м. С учетом полученных данных и указанного выше потребная трансформаторная мощность I–II габарита составит: РТРАНС = SЖИЛ · 0,018 · 2 / 0,3 = 5172 (6465) МВА. Далее, проводя вычисления, аналогичные приведенным выше, получаем: 4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

49

П1 = РТРАНС · 0,31 / 0,057 = 28 128 шт., П2 = РТРАНС · 0,55 / 0,360 = 7971 шт. Или, суммарно – 36 099 шт. Разница в результатах расчетов по обеим моделям находится в пределах 15%, а это вполне допустимая точность для описанных моделей. Для завершения прогнозирования необходимо оценить объем силовых трансформаторов I–II, который потребуется для осуществления замен трансформаторов, полностью выработавших свой ресурс. Автор предлагает использовать гибкий подход и давать интервальную (не в вероятностном смысле) оценку количества трансформаторов для замен. В табл. 1 даны потребные количества трансформаторов в зависимости от доли заменяемой трансформаторной мощности. В различных источниках, в т. ч. в выступлениях руководителей Холдинга МРСК, озвучена доля в пределах 2 %. ОЦЕНКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ НА РЫНКЕ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ I–II ГАБАРИТА На сегодняшний день в России и в странах СНГ работает 20 заводов, которые могут выпускать силовые трансформаторы I–II габарита. Данные об объемах производства, приведенные в табл. 2, относятся к 2009 г. и взяты из открытых источников (ежеквартальные отчеты открытых акционерных обществ, публикации в СМИ). ПРОГНОЗ СПРОСА И ПРЕДЛОЖЕНИЯ НА РЫНКЕ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ I–II ГАБАРИТА НА 2011 Г. Обобщая все вышесказанное, автором были получены следующие прогнозы спроса и предложения на рынке силовых трансформаторов I–II габарита. Суммарный спрос в 2011 г. оценивается в 46 100–52 100 шт. Объем минимального суммарного предложения может составить 53 000 шт. Очевидно, что на рынке силовых трансформаторов I–II габарита в 2011 г. следует ожидать дальнейшее усиление конкуренции.

50

ÍÀÓ×ÍÛÅ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ

ПОВЫШЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В СЕТЯХ 6–10 кВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ М. С. Егорова. Разработка методики расчета и рекомендаций по повышению остаточных напряжений в сетях 6–10 кВ систем электроснабжения металлургических предприятий // Автореф. канд. дисс. ... Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы. – М.: Московский энергетический институт (технический университет), 2009. – 20 с.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ За последние 10 лет в связи с увеличением в эксплуатации количества принципиально новых типов электроприемников повышаются требования к бесперебойности их электроснабжения. Эффективное применение таких электроприемников возможно только при соответствующем ужесточении технических требований к качеству электроэнергии (КЭЭ) и надежности питающей сети. Передача электрической энергии от электростанций к потребителям по воздушным ЛЭП-750, 500 и 330 кВ неизбежно связана с кратковременными нарушениями электроснабжения потребителей (в виде провалов и исчезновений напряжения), которые возникают из-за старения основных фондов, коротких замыканий (КЗ) в питающих сетях, грозовых повреждений ЛЭП, КЗ в кабельных линиях напряжением 110 и 10 кВ и т. п. НАУЧНАЯ НОВИЗНА 1. Разработана методика расчета остаточных напряжений в различных точках распределительной сети 110–10–6–0,4 кВ сложнозамкнутой схемы СПЭ металлургических предприятий с несколькими источниками питания.

2. Модернизирован программный комплекс по расчету нормальных, аварийных и послеаварийных режимов работы потребите-

лей СПЭ при наличии замкнутых контуров и большого числа подстанций с высшим напряжением 110 кВ.

3. Определены критические длительности КЗ для основных производств ОЭМК при внешних и внутренних КЗ в питающей сети комбината с учетом возможного изменения структуры и конфигурации СПЭ, а также режимов работы электродвигательной нагрузки.

4. Предложен системный подход к повышению эффективности работы сетей ОЭМК, обеспечению устойчивости технологического процесса при кратковременных нарушениях в системе электроснабжения. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ Определена область устойчивости электропотребителей основных производств ОЭМК при внешних и внутренних КЗ в питающей сети при изменении коэффициентов загрузки СД, параметров внешней сети, величины и длительности провалов напряжения в энергосистеме. Проведены экспериментальные исследования провалов напряжения, которые подтвердили достоверность разработанного программного обеспечения. Разработаны концепция и мероприятия по повышению непрерывности технологических процессов при КЗ в питающих сетях, которые позволят исключить негативные последствия от КНЭ.

ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÍÀÓ×ÍÛÅ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ В первой главе проанализированы нормативные документы по провалам напряжений, электропотребители и схемные решения электросталеплавильного, сортопрокатных производств, методы и средства обеспечения надежного и качественного электроснабжения потребителей металлургических предприятий. Выявлены достоинства и недостатки существующих схемных решений ГПП напряжением 330–110 кВ. Во второй главе приведена разработанная методика расчета остаточных напряжений в различных точках распределительной сети 110–10–6–0,4 кВ системы электроснабжения металлургических предприятий с несколькими источниками питания и описан программный комплекс по расчету нормальных, аварийных и послеаварийных режимов работы потребителей СПЭ при наличии замкнутых контуров и большого числа подстанций с высшим напряжением 110 кВ. Система дифференциальных уравнений СПЭ металлургических предприятий превышает порядка 500 уравнений, используемых для расчета провалов напряжения в сложнозамкнутых сетях металлургических предприятий. Методика расчета характеристик провала напряжения (ПН) включает: 1. Моделирование реальной структуры и конфигурации СПЭ с учетом фактического режима работы электрооборудования, подключенного вплоть до шин 0,4 кВ. Модель исследуемой СПЭ должна отражать ее так подробно, чтобы выполненные расчеты дали возможность определять не только напряжения, токи, мощности в интересующих узлах, но и отклонения этих параметров от нормальных установившихся значений. Для этого был использован программный комплекс URRZK. 2. Математическую модель расчета переходных процессов при КЗ, основанную на системе дифференциальных уравнений пятого порядка, для учета каждого СД; систему из трех дифференциальных уравнений для учета каждого асинхронного двигателя.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

51

3. Программный комплекс расчетов переходных электромагнитных и электромеханических процессов в системах электроснабжения промышленных предприятий, модернизированный для СПЭ металлургических предприятий. Математическая модель энергосистемы и СПЭ предприятия должна включать все источники питания (задаваемые своими параметрами), линии, трансформаторы, реакторы, нагрузки каждой ГПП, РП, ПС напряжением 110, 10, 6 и 0,4 кВ, параметры средств защиты и автоматики.

4. Моделирование произвольного места КЗ в схеме замещения СПЭ, любой вид КЗ и сопротивление в месте КЗ. Для этого использовались программные комплексы TKZ1ZK, TKZ2ZK, TKZ3ZK, TKZ11ZK. 5. Моделирование состояния коммутационных аппаратов, работы средств РЗА, учет топологических изменений в промышленной сети в соответствии с логикой работы РЗА на этапах КЗ, выбега после отключения КЗ и при восстановлении нормального электроснабжения.

6. Автоматизация результатов расчетных исследований (путем разработки программных модулей автоматического вывода графиков напряжений всех секций РУ, параметров режима работы (активной и реактивной мощностей, токов, напряжения) задаваемых секций узлов нагрузки). Программный комплекс TKZZK предназначен для исследований переходных процессов в системах промышленного электроснабжения с электродвигательной нагрузкой, содержащих замкнутые контуры (вызванные наличием двух и более источников питания и линий связи между ними) при возникновении кратковременных возмущающих воздействий произвольного характера (короткие замыкания, отключения) и места их приложения (рис.). Комплекс TKZZK состоит из отдельных программ и предназначен для: – моделирования систем электроснабжения предприятия при наличии зам-

52

ÍÀÓ×ÍÛÅ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ

кнутых контуров, расчета исходного установившегося режима; – расчета режима двигателей и СПЭ, наступившего в результате однофазных, двухфазных, двухфазных на землю и трехфазных КЗ в питающих сетях напряжением 110–750 кВ с моделированием произвольного места КЗ (TKZ1ZK, TK Z2ZK , ТK Z1_1, TK Z3ZK). Комплекс состоит из подпрограмм, основное назначение которых (рис.): – ввод данных по параметрам исходного установившегося режима нормальной схемы электроснабжения СПЭ, загрузке двигателей, характеристикам приводимых ими механизмов, состоянию выключателей в режиме КЗ; – ввод данных по месту, сопротивлению и номинальному напряжению в точке КЗ; – расчет матрицы пути и идентификации подключения секций; – расчет узловых сопротивлений от узла КЗ; – определение базисного напряжения ветви для узла КЗ; – определение узловых напряжений и сопротивлений нулевой (обратной) последовательности; – нахождение параметров секций и двигателей для режима выбега на КЗ для заданной длительности аварийного режима; – расчет режима восстановления электроснабжения всех подключенных узлов нагрузки, включая двигатели и потребителей СПЭ. Для автоматизации расчетных исследований разработаны программные модули вывода напряжений всех секций СПЭ в виде графиков, автоматического формирования кривых напряжений для режимов выбега на КЗ, выбега после отключения КЗ и самозапуска электродвигательной нагрузки, а также параметров режимов работы задаваемых узлов нагрузки. Расчетно-экспериментальные исследования выполнены на примере ОЭМК. Электроснабжение ОЭМК осуществляется

от двух основных питающих подстанций – «Металлургическая 750» (ПС 750/500/330/110) и «Старый Оскол 500» (ПС 500/330 и 500/110), являющихся центрами питания первого уровня. Основное питание ПС «Металлургическая 750» осуществляется по ВЛ напряжением 750 кВ от Курской АЭС (КАЭС). На подстанции установлено 2 х (3 х 333 МВА) автотрансформатора напряжением 750/330 кВ. Распределительное устройство (РУ) напряжением 330 кВ выполнено по схеме с двумя системами шин и числом выключателей на присоединении 3/2. Автотрансформаторы работают параллельно, а к РУ-330 кВ подключены: две воздушные ЛЭП-330 кВ до ГПП 330/110 кВ и два автотрансформатора 2 х 200 МВА с трансформацией напряжения 330/110 кВ. К автотрансформаторам со стороны напряжения 110 кВ подключены воздушные ЛЭП напряжением 110 кВ до ПС «Голофеевка» на напряжении 110 кВ, являющейся центром питания второго уровня. ПС «Старый Оскол 500» (500/330/110 кВ) основное питание получает по ЛЭП-500 кВ от Нововоронежской АЭС (НВАЭС). На подстанции установлены два автотрансформатора АТ-1 и АТ-2 мощностью (3 х 167 МВА) напряжением 500/330 кВ, работающих параллельно. Каждый из четырех вводов по 330 кВ на ГПП 330/110 кВ комбината выполнен проводами 2 х АС-500, позволяющими передавать 2 х 950 А, т. е. около 900 МВт по каждой ЛЭП. От «спокойной» системы шин 110 кВ осуществляется электроснабжение остальных потребителей ОЭМК, которые имеют глубокие кабельные вводы напряжением 110 кВ: ПС 11Е, называемая также ПС 24.11, или 17Е (СПЦ-2). Часть потребителей подстанции 11Е (один трансформатор ПС 91Е) питается от системы РП «Голофеевка» напряжением 110 кВ. Для моделирования нормальных, аварийных и послеаварийных режимов работы разработана математическая модель системы электроснабжения, в которой отражены (модель внешней сети, рис. 2): элементы СПЭ в количестве 291; выключатели в количестве 306, задающие конфигурацию схемы; секции РУ (узлы нагрузки), от которых питается элекЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÍÀÓ×ÍÛÅ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ тродвигательная и прочая (не двигательная) нагрузка, в количестве 77; синхронные 26 и асинхронные 137 двигатели; трансформаторы и автотрансформаторы 39; линии электропередачи (воздушные, кабельные и токопроводы); реакторы – 4. За расчетный принят режим, когда включены все высоковольтные электрические двигатели с максимальной нагрузкой (за исключением резервных), а прочая нагрузка представлена максимальными мощностями. Этот режим может отличаться от реальных нагрузок, но именно по нему проводят проверку загрузки по отношению к допустимой элементов СПЭ. Расчеты установившихся режимов нагрузок показали, что суммарные потери активной мощности ∆Pсум = 10,168 МВт (в электрической сети ∆Pсети = 8,78 МВт); реактивной ∆Qсум =178,05 МВАр (все в электрической сети). Это свидетельствует о потенциале энергосбережения, обеспечивающем экономию электроэнергии 52–75 млн руб. в год. В третьей главе определены критические длительности КЗ для существующей схемы СПЭ ОЭМК, а также для предлагаемых схемных и технических решений. Приведены результаты расчетных исследований переходных процессов при КЗ во внешней и внутренней питающей сети. В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований режимов работы системы электроснабжения ОЭМК. За период с августа 2004 г. по настоящее время на ГПП 330/110 кВ ведется регистрация аварийных событий по 4 вводам 330 кВ и с 2007 г. – по 2 вводам 110 кВ. За время проведения экспериментальных исследований зафиксировано свыше 40 автоматических запусков регистратора аварийных событий (за неполный 2004 г. – 8; за 2005 г. – 14; за 2006 г. – 12; за 2007 г. – 10). Статистика инструментальных исследований показывает, что провалы напряжения являются следствием как аварийных режимов (во внешних и внутренних сетях предприятия), так и нормальных режимов при пуске высоковольтных двигателей, прочей мощной нагрузки.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

53

Из 21 случая провалов напряжения за период со 2 мая по 31 июля 2007 г.: – в 2 случаях длительность провала составила 0,13 сек., а глубина больше 19,1 %; – в одном случае длительность провала составила 0,12 сек., а глубина 10,5 %; – в одном случае длительность провала составила 0,11 сек., а глубина 15,3 %; – в 6 случаях длительность провала составила 0,10 сек., а глубина от 15,7 до 28,1 %; – в 5 случаях длительность провала составила 0,08–0,09 сек., а глубина от 11,2 до 27,6 %; – в оставшихся случаях аварийных режимов глубина провалов напряжения составила 10,1–11,0 %, а длительность 40–70 мс. Статистика провалов напряжений свидетельствует, что было: – 20 (45,45 %) однофазных провалов напряжения глубиной 9,4÷100 % и длительностью 48÷146 мс; – 8 (18,2 %) двухфазных провалов напряжения глубиной 8,4÷29,50 % и длительностью 72÷184 мс; – 16 (36,35 %) трехфазных провалов напряжения глубиной 13,3÷77,6 % и длительностью 78÷203 мс. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ Проведенные в работе теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие основные выводы: 1. Разработана математическая модель и методика расчета остаточных напряжений в различных точках распределительной сети 110–10–6–0,4 кВ сложнозамкнутой схемы системы электроснабжения металлургических предприятий для определения остаточных напряжений в СПЭ. В методике учитывается наличие собственных источников питания и исключается зацикливание при итерационных расчетах.

2. Сравнение расчетных и экспериментальных данных при КЗ показало, что погрешность определения остаточных напряжений при КЗ в различных точках внешней и внутренней питающей сети не превышает 3 %.

54

ÍÀÓ×ÍÛÅ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ TKZ3ZK

ȼɜɨɞ ɞɚɧɧɵɯ ɢɫɯɨɞɧɨɝɨ ɪɟɠɢɦɚ ɋɉɗ,ɧɚɝɪɭɡɨɤ

UR.dat

ȼɜɨɞ HPR,TK, YSTT, YSTS, UCB, TZCB, WSW, TZW, MO, GW, NS, GDD, GDM, JUF, KFOR, MOA, GWA, NR, GDD, GDM, JCBK

ȼɜɨɞ ɞɚɧɧɵɯ ɩɨ ɡɚɝɪɭɡɤɟ ɢ ɪɟɠɢɦɭ ɪɚɛɨɬɵ ɋȾ, ȺȾ, ɫɨɫɬɨɹɧɢɸ ɜɵɤɥɸɱɚɬɟɥɟɣ

ȼɜɨɞ JTKZ, ZKZ, UYNOM

ȼɜɨɞ ɞɚɧɧɵɯ ɩɨ ɦɟɫɬɭ ɄɁ, ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɸ ɜ ɦɟɫɬɟ ɄɁ ɢ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɦɭ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɸ ɜ ɬɨɱɤɟ ɄɁ

PYKZ, UBKZ, YZK, POP, PYH, PZH, PHP, KSV

Ɉɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɦɚɬɪɢɰɵ ɩɭɬɟɣ, ɢɞɟɧɬɢɮɢɤɚɰɢɹ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɢɹ ɫɟɤɰɢɣ, ɪɚɫɱɟɬɚ ɭɡɥɨɜɵɯ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɣ ɨɬ ɭɡɥɚ ɄɁ, ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ Uȼ ɞɥɹ ɭɡɥɚ ɄɁ Ɋɚɫɱɟɬ ɧɚɱɚɥɶɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɣ ɄɁ, ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɢɣ ɭɡɥɨɜɵɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ, Uɜ,ɚɞ Uɜ,ɫɞ

CALL NUSK

Ɋɚɫɱɟɬ ɭɡɥɨɜɵɯ ɬɨɤɨɜ, ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ, ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɢɣ ɭɡɥɨɜɵɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ, Uɜ,ɚɞ Uɜ,ɫɞ , Uy

CALL UJZKZ

Ɉɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɩɪɢɪɚɳɟɧɢɣ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ ɜ ɭɡɥɚɯ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ ɜ ɭɡɥɚɯ ɢ ɬɨɤɚ ɄɁ

DU =UY(I) -UYH(I) DIK=JY(NC+1)- JKZ

DU

!H

ɞɚ

ɉɟɪɟɪɚɫɱɟɬ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɪɟɠɢɦɚ

ɧɟɬ

DIK

!H

UYH(I)=UY(I)

ɞɚ

JKZ=JY(NC+1)

ɧɟɬ

CALL INK, ... RPCT, WUN, WCD, WAD, RPRK, PRFB, VYVIM

Ɋɚɫɱɟɬ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɪɟɠɢɦɚ ɄɁ, ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɪɟɠɢɦɚ ɩɪɹɦɨɣ, ɨɛɪɚɬɧɨɣ ɢ ɧɭɥɟɜɨɣ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɟɣ ɞɥɹ ɭɡɥɨɜ ɧɚɝɪɭɡɤɢ, ɋȾ, ȺȾ, ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɫɟɬɢ

ȼɵɜɨɞ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ

Рис. Блок-схема расчета режима короткого замыкания в СПЭ ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÍÀÓ×ÍÛÅ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ 3. На основании проведенных свыше 600 расчетов определены критические уровни напряжений для основных производств ОЭМК при внешних и внутренних КЗ в питающей сети с учетом возможного изменения струк туры и конфигурации СПЭ, а также режимов работы электродвигательной нагруки.

4. Для повышения устойчивости работы электрооборудования основных производств в РУ-330 кВ ГПП путем оперативных переключений коммутационных аппаратов необходимо осуществить пересоединение двух ЛЭП-330 кВ от ПС «Металлургическая-750» и ПС «Старый Оскол-500». Одну из ЛЭП-330 кВ ПС «Старый Оскол-500» подключить к секции 330 кВ автотрансформатора АТ-6, а другую – от ПС «Металлургическая-750» к секции 330 кВ автотрансформатора АТ-3. При этом будет обеспечено электроснабжение «спокойной» и «неспокойной» нагрузки комбината от двух независимых вводов. После изменения схемы РУ-330 кВ ГПП основным режимом работы автотрансформаторов АТ-2 и АТ-6 и секций РУ-110 кВ ПС 011Е будет режим раздельной работы. При этом обеспечивается независимость вводов на ПС 110 кВ от провалов напряжения от внешних КЗ, создаются лучшие условия для эффективного использования БАВР на РП-6–10 кВ и уменьшается неравномерность загрузки основных источников питания комбината.

5. Внедрить БАВР на РП-98К, 100К, 95К, 91К, 11.1к, 97К на базе вакуумных выключателей для обеспечения за время до 80 мс переключения на резервный ввод и сохранения высоких остаточных напряжений на шинах 6 (10) кВ и 380 В, что сохранит непрерывность технологических процессов и даст эффект в 22 125 тыс. руб.

6. Для обеспечения непрерывности технологических процессов при кратковременных нарушениях в питающих сетях предложено внедрить ДКИН напряжением 10 кВ для комплексной защиты оборудования СПЦ-1 и СПЦ-2 с целью обеспечения непрерывности технологических процессов.

7. Разработаны математические модели внешней (упрощенной), внутренней, обобщенной системы электроснабжения ОЭМК с учетом замкнутых контуров, нагрузки от питающих центров напряжением 750, 500 и 110 кВ до потребителей напряжением 380 В. По результатам расчетов установившихся режимов выявлена возможность экономии электроэнергии в год по ОЭМК на сумму 52–75 млн руб. за счет оптимизации режимов работы СПЭ, использования регулирования напряжений в узлах нагрузки и компенсации реактивной мощности.

8. Разработаны концепция и рекомендации по повышению непрерывности технологических процессов при КЗ во внешних и внутренних питающих сетях, которые включают системные, мало- и среднезатратные мероприятия на сумму свыше 2,8 млрд руб. и позволяют исключить негативные последствия от КНЭ.

9. Основные результаты работы использованы при модернизации системы электроснабжения ОЭМК в ходе строительства нового завода, разработке технических мероприятий по повышению устойчивости электрооборудования электросталеплавильного, сортопрокатных цехов, цеха металлизации и окомкования, кислородной и компрессорной станций металлургических предприятий в условиях воздействия кратковременных нарушений нормального элек троснабжения.

НОВОЕ РЕШЕНИЕ ОТ PEPPERS CABLE GLANDS – КАБЕЛЬНЫЙ ВВОД ТИПА A3LCM С НАРУЖНОЙ РЕЗЬБОЙ Британская компания Peppers Cable Glands – мировой лидер в области разработки и производства кабельных вводов, адаптеров, переходных муфт заглушек и различных аксессуаров к ним – предлагает новое решение на российском рынке: взрывозащищенный кабельный ввод типа A3LCM с наружной резьбой для трубной проводки. Кабельные вводы типа A3LCМ имеют взрывозащиту вида: взрывонепроницаемая оболочка Exd/Exe и ExnR – и могут применяются в зоне 1, зоне 2, с категориями взрывоопасной смеси IIA, IIB и IIC. Peppers Cable Glands Limited 4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

55

56

ÝÊÎÍÎÌÈÊÀ È ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ВЫБОРУ ПОСТАВЩИКОВ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ Ю. Савинцев, канд. техн. наук, генеральный директор ООО «Корпорация «Русский трансформатор», Москва Р. Карамутдинов, начальник управления технического развития ОАО «МРСК Сибири», Красноярск Предлагается использовать три методологических подхода к объективному выбору наилучшего в каждом конкретном случае поставщика силовых распределительных трансформаторов.

Как выбрать лучший трансформатор требуемого конструктивного исполнения? Наиболее простой, очевидный, логичный критерий – это цена. Все проводимые тендеры и открытые конкурсы по выбору поставщика трансформаторов выигрывает тот, кто предложит минимальную цену продукции. Однако насколько это правильно с точки зрения объективного выбора наиболее качественного оборудования? ПЕРВЫЙ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД Основан на теории техноценозов научной школы профессора Б. И. Кудрина. Мы выделяем макроэкономическую систему, включающую предприятия России, которая образует инфраструктуру мегаценоза «Электроэнергетическая система страны». Эта инфраструктура представляет собой единое целое, характерное для ограниченного пространства (в данном случае – территория РФ), в котором сложились определенные условия, меняющиеся под действием внешних и внутренних факторов. Формирование видового распределения мегаценоза позволило выделить виды пред-

приятий, которые параллельно являются факторами, требующими обязательного учета и анализа при выборе наилучшего поставщика трансформаторного оборудования: – поставщики электроэнергии; – производители силовых трансформаторов; – проектные организации систем электроснабжения; – дилеры заводов производителей; – электромонтажные организации; – организации, эксплуатирующие силовые трансформаторы. Подробно рассмотрим каждый из этих факторов. ФАКТОР «ПОСТАВЩИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ» При выборе трансформатора необходимо обязательно учитывать качество поставляемой электроэнергии по всем параметрам, а не только по напряжению и частоте. Так, например, превышение допускаемого параметра по третьей гармонике может вызвать значительные перегревы металлоконструкций, т. к. она не замыкается по магнитной системе.

ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÝÊÎÍÎÌÈÊÀ È ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ФАКТОР «ПРОИЗВОДИТЕЛИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» На заводе-производителе должно быть обеспечено выполнение двух непременных условий: – высокое качество проектирования конструкции трансформаторов, предполагающее: использование проверенных расчетных методик и всех известных конструктивных решений (выбор стыка магнитной системы, выбор главной и продольной изоляции, выбор системы охлаждения от различных радиаторов до гофры); исключение из процесса проектирования подхода «если нельзя, но очень хочется, то можно»; – высокий технологический уровень производства. Выбор завода-производителя представляет собой зачастую наиболее сложную задачу для снабженцев. Как же определить, кто изготовит действительно качественное, надежное, подлинно энергоэффективное оборудование? Предлагаем несколько простых, но эффективных рекомендаций – «лакмусовую бумажку», содержащую перечень основных и надежных критериев/параметров для выбора завода-производителя.

– узнайте ассортимент выпускаемых заводом трансформаторов; чем он шире – тем мощнее, совершеннее и стабильнее технологические процессы; – выясните срок работы завода; чем он больше – тем стабильнее технологические процессы, выше технологическая дисциплина, надежнее преемственность рабочих; – сопоставьте цены заводов; если цена продукции какого-либо из них ниже среднерыночных цен на 15–30 %, то, скорее всего, вам предлагают «обновленное», бывшее в употреблении оборудование; – критически проанализируйте информацию с сайтов заводов – чем больше там технической информации, информации о технологиях и меньше самовосхваления, тем качественнее продукция; – обратите внимание на референц-лист, свяжитесь с кем-либо из указанных там покупателей; 4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

57

– если возможно – наведите справки о собственнике завода; зачастую эта информация скажет многое и о предприятии; – найдите информацию о дилерской сети завода-производителя; если это известные фирмы, профессиональные участники рынка силовых трансформаторов – больше шансов приобрести качественное оборудование. ФАКТОР «ПРОЕКТНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ» Российская экономика диктует правила игры, не всегда выгодные потребителю. Поэтому в проекты подстанций попадает оборудование не то, которое оптимально с точки зрения условий эксплуатации, а то, которое пролоббировано. Заказчику же впоследствии либо нужно пересогласовывать проект, либо принимать его таким как есть. Между тем разные условия эксплуатации требуют различных конструктивных решений силового трансформатора. К сожалению, эти моменты чаще всего не принимаются во внимание, поэтому при монтаже или дальнейшей эксплуатации трансформатор может получить повреждения, выводящие его из строя. Случай из практики. Был сделан заказ на трансформатор ТМГ (трансформатор масляный герметичный) в гофробаке. Выбор мотивирован минимальными эксплуатационными расходами. В наличии были трансформаторы типа ТМ (трансформатор масляный), но заказчик от них отказался. Между тем условия эксплуатации трансформатора предполагали механические воздействия (случайные удары), то есть выбор гофробака вряд ли был оправдан. К тому же в штатном расписании заказчика была предусмотрена служба эксплуатации подстанций, т. е. приобретение такого «экономичного» оборудования не уменьшало эксплуатационные расходы. Вообще выбор между трансформаторами типов ТМ и ТМГ (герметичных) в обычном и гофробаке требует тщательного анализа будущих условий эксплуатации трансформатора. Чем отличаются трансформаторы с обычным баком от трансформаторов в гофробаке?

58

ÝÊÎÍÎÌÈÊÀ È ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ

Гофробак – это следующий этап эволюции герметичного трансформатора с обычным баком. Появление технологической возможности и экономической целесообразности изготовления гофрированной тонкостенной (~1 мм толщиной) конструкции, которая упругими деформациями компенсировала бы тепловое расширение трансформаторного масла, позволило сократить габариты трансформатора. Громоздкие радиаторы охлаждения уступили место компактной «дышащей» «гармошке». Но в технике редко бывают однозначно выигрышные решения. При переходе к гофрированной тонкостенной конструкции ее механическая прочность и устойчивость конечно же уменьшились. Необходимо помнить также, что коррозия тонкостенных металлических конструкций происходит значительно быстрее, чем толстостенных. Следовательно, сначала необходимо точно установить, какой тип трансформатора требуется: ТМ или ТМГ, и если требуется именно ТМГ, то каковы требования стойкости к механическим воздействиям. Баки трансформаторов типа ТМ в плане имеют прямоугольную форму с радиаторами для охлаждения трансформаторного масла, расположенными по периметру бака. Стенки баков таких трансформаторов изготовлены из стального листа толщиной от 2,5 до 4 мм с ребрами жесткости. Тем самым обеспечивается высокая устойчивость оболочек изделий к деформациям при транспортировке и надежная работа трансформаторов без остаточных деформаций при возникновении внутри бака кратковременных избыточных давлений до 150 кПа (1,5 кгс/см2) и до 300 кПа (3 кгс/см2) без разрушения конструкции. В трансформаторах типа ТМ изменение давления внутри бака компенсируется за счет сообщения с окружающей средой через расширитель; они требуют дополнительного проведения испытаний трансформаторного масла в процессе хранения, ввода в эксплуатацию, эксплуатации, текущих и капитальных ремонтов. Кроме того, трансформаторы ТМ требуют проведения систематических осмотров для определения степени увлажнения сорбента воздухоосушителя. Суммарные расходы на выпол-

нение всех вышеизложенных работ в течение срока эксплуатации трансформаторов типа ТМ достигают 40–63 % от полной стоимости трансформатора (в зависимости от его мощности). Еще один тип трансформаторов – это силовые масляные герметичные трансформаторы (также типа ТМГ) в обычном баке. Они изготавливаются в герметичном исполнении, их внутренний объем не связан с внешней средой, но изменение давления внутри бака компенсируется не с помощью гармошки, а благодаря азотной «подушке», предусмотренной в верхней части бака трансформатора. Изоляция внутреннего объема бака от окружающей среды имеет свои преимущества: – улучшает условия работы масла; – исключает его увлажнение, окисление и шламообразование. Для контроля уровня масла трансформаторы ТМГ оснащаются маслоуказателем, расположенным на стенке бака. Поэтому при выборе трансформатора данного типа необходимо иметь в виду, что использование ТМГ в гофробаке целесообразно там, где предъявляются жесткие требования к массогабаритным параметрам, но маловероятна возможность случайных механических воздействий. А к примеру, в условиях нефтеразработок или карьеров целесообразно применять трансформаторы ТМГ в обычных баках. Таким образом в каждом конкретном случае необходимо учитывать реальные условия эксплуатации оборудования. Это обеспечит более полное отражение сравниваемых технико-экономических показателей и оптимальный выбор трансформатора. ФАКТОР «ДИЛЕРЫ ЗАВОДОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ» Приобретение качественного и оптимального по техническим характеристикам электрооборудования (в том числе и силовых трансформаторов) упрощается, если заказать его у авторизованного сертифицированного поставщика. Выбирая поставщика, клиент в конечном счете выбирает и качество, и надежность, и, безусловно, экономию как текущих, так и будущих расходов. ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÝÊÎÍÎÌÈÊÀ È ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ФАКТОР «ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ» Выбирая организацию для монтажа приобретенного трансформатора, обратите внимание на наличие соответствующей лицензии и на референц-лист произведенных работ. ФАКТОР «ОРГАНИЗАЦИИ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИЕ СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ» Профессионализм эксплуатирующей организации/подразделения влияет как на корректность техзадания, выдаваемого проектной организации, так и на продолжительность срока службы приобретенного трансформатора. К примеру, когда заказчик/эксплуатирующая организация предъявляет требование по сечению нулевого отвода (сечение фазных и нуля одинаковые), то можно предположить, что угроза безопасности эксплуатации будет связана именно с самими «эксплуатационниками», т. к. ГОСТ на трансформаторы оговаривает: нулевой проводник должен рассчитываться на токи 25 % от номинального для У/Ун-0 и 75 % для Д/Ун-11. Таким образом, первый предлагаемый алгоритм выбора – это скрупулезный анализ факторов, перечисленных выше. Выполняться такой выбор должен самим снабженцем. ВТОРОЙ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД Основан на экономическом анализе альтернативных вариантов производителя/поставщика. Сравнение осуществляется после оценки полной стоимости трансформатора. Полная стоимость трансформатора состоит из его цены, стоимости транспортирования к месту установки, монтажа, обслуживания на весь срок эксплуатации и потерь. Потери в трансформаторе состоят из: – потерь холостого хода, возникающих вследствие перемагничивания активной стали сердечника; – нагрузочных потерь, представляющих собой потери в меди обмоток; – добавочных потерь в стенках бака и других металлических частях (из-за потока рассеивания).

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

59

Следуя приведенному ниже алгоритму экономического обоснования выбора трансформатора, разработанному сотрудниками компании «Энергокапитал» (г. Новосибирск), можно получить стоимостные данные, которые позволят выбрать наилучший трансформатор с точки зрения настоящих и будущих затрат.

1. Общие положения Приведенная полная стоимость силовых трансформаторов состоит из следующих составляющих: – цены приобретения силового трансформатора (условно: капиталообразующие инвестиции потребителя); – предстоящих эксплуатационных расходов в расчетный период эксплуатации силового трансформатора. К предстоящим эксплуатационным расходам, которые потребитель в состоянии приблизительно оценить, относятся: – стоимость монтажа на месте эксплуатации; – расходы на проведение профилактических, текущих и капитальных ремонтов; – ликвидационные расходы (при необходимости); – стоимость потерь электроэнергии в процессе эксплуатации силового трансформатора (критерий энергоэффективности). Оценка эксплуатационных расходов осуществляется в пределах расчетного периода, продолжительность которого может быть месяц, квартал, год и т. д. Целесообразно расчетный период принимать равным сроку службы/ эксплуатации силового трансформатора. С точки зрения потребителя, приобретение силовых трансформаторов представляет собой долгосрочное вложение ресурсов. Для оценки эффективности этого мероприятия все требуемые вложения и отдачу оценивают с учетом временной ценности денег, т. е. используется принцип дисконтирования реальных денежных потоков.

60

ÝÊÎÍÎÌÈÊÀ È ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ

2. Оценка стоимости потерь электроэнергии в процессе эксплуатации силовых трансформаторов Основными электрическими параметрами силового трансформатора, характеризующими экономичность его работы, являются потери холостого хода (ПХХ) и короткого замыкания (ПКЗ). ПХХ возникают вследствие перемагничивания активной стали сердечника. Они являются постоянной составляющей полных потерь мощности и зависят не от нагрузки трансформатора, а от качества трансформаторной стали (марки, толщины), технологии изготовления магнитной системы, качества проектирования магнитопровода и материальной базы. Потери короткого замыкания представляют собой сумму потерь в проводе обмоток и дополнительных потерь в стенках бака и других металлических частях, вызываемых потоками рассеивания. ПКЗ – это переменная составляющая полных потерь мощности, т. к. они изменяются в зависимости от нагрузки трансформатора. Данный тип потерь зависит от материала обмоток, плотности тока, количества витков, инженерных приемов. Номинальные ПХХ и ПКЗ силового трансформатора устанавливаются на стадии конструкторской разработки с учетом технологических возможностей предприятия-производителя и указываются в технических условиях (на серийную продукцию) или технических характеристиках, которые согласовываются с заказчиком (на нетиповую продукцию). Измеренные ПХХ и ПКЗ могут отличаться от номинальных в пределах установленных в технических условиях допусков (как правило, допуск на потери холостого хода составляет +15 %, допуск на потери короткого замыкания – + 10 %) и указываются в паспорте на каждый трансформатор. Расчет стоимости потерь электроэнергии в процессе эксплуатации силового трансформатора производится по формуле (1): Эi = Тi · (Рх.х. · ЦРх.х. + 2 · Рк.з. · ЦРк.з.) ,

где: Эi – стоимость потерь электрической энергии в i-й период эксплуатации силового трансформатора, руб., Тi – расчетный срок эксплуатации трансформатора в i-й период, час., Рх.х. – потери холостого хода, кВт, Рк.з. – потери короткого замыкания, кВт,  – коэффициент загрузки трансформатора, равен отношению тока, протекающего через трансформатор, к его номинальному току, ЦРк.з. – тариф на электроэнергию, руб/кВт·ч.

3. Оценка прочих расходов, возникающих в процессе эксплуатации силового трансформатора В момент ввода силового трансформатора в работу потребитель несет эксплуатационные расходы, связанные с монтажом данного оборудования на объекте и проведением испытаний, предусмотренных ПУЭ. Суммарные расходы на выполнение этих работ для трансформаторов типа ТМГ, ТМПНГ приблизительно одинаковы. Расходы на проведение профилактических, текущих и капитальных ремонтов для трансформаторов типа ТМГ и ТМПНГ сопоставимы. Таким образом, основное влияние на расходы, возникающие в процессе эксплуатации силового трансформатора, оказывают его технические характеристики (в частности, потери холостого хода и короткого замыкания).

4. Сравнение приведенной полной стоимости силовых трансформаторов. Выбор оптимального варианта Расчет полной стоимости силового трансформатора производится по формуле (2): T

Öïîëí. = Öïðèîáð. + ∑ Ýi , i =O

где: Цполн. – полная стоимость силового трансформатора, руб., Цприобр. – цена приобретения силового трансформатора, руб. Поскольку приобретение силового трансформатора – это долгосрочное вложение экономических ресурсов для получения выЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÝÊÎÍÎÌÈÊÀ È ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ годы, для оценки его стоимости, приведенной к настоящему моменту закупки, используется принцип дисконтирования реальных денежных потоков, т. е. применяется коэффициент дисконтирования. Он определяется из Таблицы коэффициентов дисконтирования (ЈТ), разработанной Economic Development Institute of Word Bank, либо рассчитывается по формуле (3): JT = 1/(1 + E)i , где: T – коэффициент дисконтирования, i – период эксплуатации (i = 0,1...Т), Е – норма дисконта, %. Приведенная полная стоимость силового трансформатора расчитывается по формулам:

61

Полная стоимость ТМГ-630 с уменьшенным уровнем потерь (руб.): Цполн. = 260 194 + 25×112 503 = = 3 072 769, где: 260 194 – отпускная цена на ТМГ-630 с уменьшенными потерями на момент заключения договора поставки, руб., 25 – срок эксплуатации ТМГ-630, лет, 112 503 – стоимость потерь электроэнергии за 1 год эксплуатации ТМГ-630 с уменьшенным уровнем потерь, руб.; б) актуальный вариант – приведенная полная стоимость альтернативных вариантов. Приведенная полная стоимость ТМГ-630 с обычным уровнем потерь (руб.):

T

Öïðèâåä. = Öïðèîáð. + ∑ Ýi ·1/ (1 + E )i , i =O

либо

Цпривед. = 236 383 + 1 171 232 = = 1 407 615,

T

Öïðèâåä. = Öïðèîáð. + ∑ Ýi · J T . i =O

5. Демонстрационный пример Перед покупателем стоит задача выбрать оптимальный (по техническим и экономическим характеристикам) силовой трансформатор из ряда альтернативных вариантов: либо ТМГ-630 с обычным уровнем потерь, либо ТМГ630 с уменьшенными потерями. Для этого потребитель в соответствии с вышеизложенной Методикой рассчитывает: а) упрощенный вариант – полная стоимость альтернативных вариантов. Полная стоимость ТМГ-630 с обычным уровнем потерь (руб.): Цполн. = 236 383 + 25×129 019 = = 3 461 858, где: 236 383 – отпускная цена на ТМГ-630 на момент заключения договора поставки, руб., 25 – срок эксплуатации ТМГ-630, лет, 129 019 – стоимость потерь электроэнергии за 1 год эксплуатации ТМГ-630 с обычными потерями, руб.

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

где: 236 383 – отпускная цена на ТМГ-630 на момент заключения договора поставки, руб., 1 171 232 – стоимость потерь электроэнергии за 25 лет эксплуатации ТМГ-630 с обычным уровнем потерь с учетом коэффициента дисконтирования, руб. Приведенная полная стоимость ТМГ-630 с уменьшенным уровнем потерь (руб.): Цпривед. = 260 194 + 1 021 301 = = 1 281 495, где: 260 194 – отпускная цена на ТМГ-630 с уменьшенными потерями на момент заключения договора поставки, руб., 1 021 301 – стоимость потерь электроэнергии за 25 лет эксплуатации ТМГ-630 с уменьшенным уровнем потерь с учетом коэффициента дисконтирования, руб. Прокомментируем представленный выше алгоритм. Ключевым моментом здесь является график нагрузки. Получить эту информацию для специалиста (главного энергетика, главного инженера) не составляет труда. Проблемы могут возникнуть для менеджеров фирмы-

62

ÝÊÎÍÎÌÈÊÀ È ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ

посредника, т. к. зачастую сотрудники таких компаний слабо ориентируются в технических вопросах электроснабжения. Все остальные данные (в частности, технические данные трансформатора) можно получить у официальных представителей заводовизготовителей. Норму дисконта поможет выбрать экономист. По результатам различных вариантов расчетов решение о закупке можно принять без затруднений. ТРЕТИЙ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД Основан на методе анализа иерархий, применяемом в тех случаях, когда перед экспертом стоит проблема выбора из ряда вариантов. Варианты характеризуются некоторыми весами, зная которые не составляет труда выбрать лучшую альтернативу. Проблема состоит в том, что веса заранее неизвестны. Их можно получить применением метода анализа иерархии (МАИ). Этапы МАИ: – выделение проблемы; определение глобальной цели; – построение иерархии: от вершины (цели) через промежуточные уровни (критерии) к нижнему уровню альтернатив;

– построение множества матриц парных сравнений; это необходимо сделать для глобальной цели и для каждого из элементов промежуточных уровней; – расчет собственных векторов и дополнительных величин по каждой из матриц парных сравнений; – иерархический синтез оценок для получения искомых весов. Первый этап применения МАИ – структурирование проблемы выбора в виде иерархии или сети. В элементарном виде иерархия строится с вершины (цели), через промежуточные уровни-критерии (технико-экономические параметры) к самому нижнему уровню, который в общем случае является набором альтернатив. После иерархического воспроизведения проблемы устанавливаются приоритеты критериев и оценивается каждая из альтернатив. Система парных сравнений приводит к результату, который может быть представлен в виде обратно симметричной матрицы. Элементом матрицы a (i, j) является интенсивность проявления элемента иерархии i относительно элемента иерархии j, оцениваемая по шкале интенсивности от 1 до 9, предложенной автором метода П. Саати. В настоящее время завершается отладка программного обеспечения, реализующего описанный выше подход.

НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ OPTI3 – КОНТАКТОРЫ AC3 СЕРИИ КМ-103 ТМ DEKRAFT Контакторы серии КМ-103 предназначены для пуска и останова асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором (используются в конвейерах, станках, компрессорах, насосах, кондиционерах, лифтах, эскалаторах, тепловых пушках и завесах и т. д.), для коммутации осветительных сетей. В комбинации с электротепловым реле перегрузки они также могут быть использованы в качестве мотор-стартера. В новой серии контакторов КМ-103 все типоразмеры оснащены двумя дополнительными контактами (1НО и 1НЗ), что существенно расширяет возможности использования контакторов и экономически эффективней, так как нет необходимости устанавливать контактные приставки, где достаточно двух дополнительных контактов. Дополнительные контакты типа 11 делают контакторы серии КМ-103 ТМ DEKraft уникальными. Иными словами, обеспечивается универсальность применения, например контактор КМ103-012A220B-11 может использоваться как вместо контактора КМ102-012А-230В-10 с контактом 1НО, так и вместо контактора КМ102-012А-230В-01 с контактом 1НЗ. Компания DEKraft ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈß

63

СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЯХ ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА С. В. Шапиро, д-р техн. наук, проф., Уфимская городская Академия экономики и сервиса, С. Р. Муфтиев, главный энергетик троллейбусного депо № 1 г. Уфы В статье описывается система мониторинга и стабилизации напряжения постоянного тока с использованием звена высокой частоты в тяговых подстанциях городского электрического транспорта, основанного на применении современных полупроводниковых приборов, излагается принцип работы такого стабилизатора, приводятся результаты моделирования силовой части в среде OrCAD 9.2.

ВВЕДЕНИЕ Согласно ГОСТ 6962–75 питание электрических цепей электрифицированного транспорта осуществляется от воздушной контактной сети постоянного тока напряжением 550 ± ± 150 В. Номинальное напряжение на выходе тяговой подстанции составляет 600 В, максимальное – 700 В. Проведенные измерения напряжений холостого хода на тяговых подстанциях г. Уфы показали, что в реальности оно поднимается до 900 В. Такое повышенное напряжение отрицательно сказывается на дорогостоящем коммутационном и преобразовательном электрооборудовании подвижного состава и часто приводит к выходу его из строя. С другой стороны, понижение напряжения контактной сети приводит к увеличению времени разгона двигателя электротранспортного средства и увеличению длины тормозного пути, а также перегреву силовых контактов и обмоток тягового двигателя. Ясно, что стабилизация напря-

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

жения сети питания трамваев и троллейбусов позволяет существенно повысить качество их работы – безопасность, надежность и снизить расход электроэнергии. Муниципальное управление электротранспорта городского округа г. Уфы совместно с научно-исследовательской лабораторией кафедры физики Уфимской государственной академии экономики и сервиса разрабатывает систему стабилизации напряжения тяговых подстанций городского электротранспорта. Структурные схемы тяговых подстанций приведены на рис. 1 (а, б). Тяговые подстанции, согласно Правилам устройства электроустановок (Приказ Министерства энергетики РФ от 08.07.2002 № 204) [7] городского электротранспорта, относятся к электроприемникам первой категории. Питание подстанций системы централизованного электроснабжения должно осуществляться не менее чем двумя вводами от независимых источников.

64

ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈß ȼɜɨɞ 6 10 ɤȼ

ɋɢɥɨɜɨɣ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪ

ȼɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶɧɵɣ ɛɥɨɤ

ɋɛɨɪɧɵɟ ɲɢɧɵ 550 ± 150 ȼ

Ɏɢɞɟɪɧɵɟ ɚɜɬɨɦɚɬɵ

ɚ) ȼɜɨɞ 6(10) ɤȼ

ɋɢɥɨɜɨɣ ɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪ

ȼɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶɧɵɣ ɛɥɨɤ

ɋɢɫɬɟɦɚ ɫɬɚɛɢɥɢɡɚɰɢɢ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ

ɋɛɨɪɧɵɟ ɲɢɧɵ 550 ± 150 ȼ

Ɏɢɞɟɪɧɵɟ ɚɜɬɨɦɚɬɵ

ɛ) Рис. 1. Структурные схемы тяговых подстанций: а) существующие; б) с системой стабилизации напряжения 600 В

От промышленной сети в ячейку ввода тяговой подстанции приходит напряжение 6 или 10 кВ (далее 10 кВ). В настоящее время через понижающий трансформатор, выпрямительный блок, сборные шины, фидерные автоматы постоянное напряжение подается сразу в контактную сеть электротранспорта. Нами разработан модуль стабилизации напряжения для тяговых подстанций, основанный на использовании звена высокой частоты, как наиболее экономичный [1]. Модуль стабилизации напряжения состоит из инвертора на IGBT-транзисторах, который преобразует постоянное напряжение 500 ± 150 В в переменное с частотой 5 кГц, автотрансформатора, который служит для повышения напряжения с частотой 5 кГц, выпрямителя на IGBT-транзисторах, датчика напряжения и широтно-импульсной системы управления. Структурная схема системы стабилизации приведена на рис. 2.

1. ОПИСАНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ Система стабилизации напряжения приведена на рис. 3. Она состоит из следующих

ɂɧɜɟɪɬɨɪ

ɉɨɜɵɲɚɸɳɢɣ ɚɜɬɨɬɪɚɧɫɮɨɪɦɚɬɨɪ

частей – автономный инвертор, собранный по мостовой схеме на IGBT-транзисторах Z1–Z4. Автономный инвертор получает питание выпрямительного агрегата тяговой подстанции (на схеме обозначено V1), преобразует постоянное напряжение в переменное с частотой 5 кГц. Нагрузкой для инвертора является автотрансформатор, вторичная обмотка которого служит для получения различных по уровню напряжений на выходе. В момент времени от 0 до t1 сигнал с блока управления открывает транзисторы Z1, Z4 и на первичную обмотку автотрансформатора подается напряжение V1. В момент времени от t1 до t2 напряжение на первичной обмотке автотрансформатора (клеммы 1–4) u1 меняет свой знак на противоположный, так как открываются транзисторы Z2, Z3, а транзисторы Z1, Z4 закрываются. Таким образом, постоянное напряжение 600 В преобразуется в переменное напряжение с частотой 5 кГц на первичной обмотке автотрансформатора. График зависимости u1(t) см. на рис. 4. Автотрансформатор состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки, ферритового сердечника. Выводы

ɍɩɪɚɜɥɹɟɦɵɣ ɜɵɩɪɹɦɢɬɟɥɶ ɧɚ IGBT-ɦɨɞɭɥɹɯ

Ⱦɚɬɱɢɤ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ

ɋɢɫɬɟɦɚ ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɹ

Рис. 2. Структурная схема системы стабилизации напряжения ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈß

65

Рис. 3. Силовая часть системы стабилизации

Рис. 4. Напряжение u1(t) инвертора

вторичной обмотки автотрансформатора подключены к однофазному мостовому выпрямителю, который подключается непосредственно к нагрузке. Выводы автотрансформатора подключены к выпрямителю, собранному по мостовой схеме на силовых диодах D1 и D2 и IGBT-транзисторах Z5, Z6, которые работают в ключевом режиме. Изменяя длительность импульса напряжения затвор-эмиттером Uзэ IGBT-транзисторов Z5, Z6 можно управлять напряжением на нагрузке, т. е. контактной сети. Блок управления выполняет несколько функций: управляет работой транзисторных ключей инвертора, регулирует угол открытия транзисторов выпрямителя, сравнивает напряжение в контактной сети с эталонным зна4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

чением. M1, M2, Mn – тяговые двигатели электротранспорта на участке контактной сети. Блок управления осуществляет измерение напряжения на нагрузке, сравнивает с эталоном, и если напряжение в контактной сети выше нормы, то на транзисторы Z5, Z6 подается напряжение Uзэ меньше, чем в предыдущий момент времени. И наоборот, если в контактной сети напряжение ниже нормы, тогда блок управления подает большее напряжение Uзэ на транзисторы Z5, Z6. Таким образом, осуществляется стабилизация напряжения.

2. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ Базовыми элементами при разработке системы были выбраны современные IGBTмодули, характеристики которых позволяют

66

ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈß

работать с достаточно большими токами и напряжениями [2]. Сильноточные модули с электрической изоляцией, как правило, содержат ключи, соединенные по полумостовой ключевой схеме или с одноключевой конфигурацией. В этих модулях диапазон номинальных токов колеблется в пределах от 25 до 2500 А, а рабочее напряжение доходит до 3500 В. Привлекательными чертами сильноточных модулей являются: наличие электрической изоляции, простота монтажа с охладителем и легкость связи с другими модулями для повышения нагрузки цепи. Они также позволяют избежать использования параллельного соединения ключей для токов, превышающих сотни ампер. В нашей системе использованы приборы со встроенными обратными быстродействующими диодами, т. к. в этом случае требуемое число силовых полупроводниковых компонентов уменьшается на 50 % по сравнению с использованием IGBT и диодов в виде отдельных элементов. Перекрываемые области диапазонов токов, где использование дискретных приборов экономически предпочтительнее по сравнению с сильноточными модулями, могут быть расширены за счет параллельного соединения отдельных приборов. Для системы стабилизации были выбраны IGBT-модули CM1400DU-24NF фирмы Mitsubishi Electric. Краткие характеристики модуля приведены в табл. 1.

Система управления состоит из четырех микросхем и датчика напряжения. Для управления работой и контроля параметров всех шести IGBT-модулей был выбран мощный 6-канальный драйвер фирмы Semikron. На рис. 5 представлена принципиальная электрическая схема системы стабилизации напряжения. Краткие характеристики драйвера приведены в табл. 2. Для электронного преобразования постоянного напряжения на нагрузке в пропорциональный выходной ток с гальванической развязкой между первичной и вторичной цепями служит датчик напряжения LV100-750/SP4 фирмы LEM. Краткие характеристики датчика напряжения приведены в табл. 3. К отличительным особенностям датчика напряжения LV100-750/SP4 относятся: 1. Компенсационный датчик на эффекте Холла.

2. Изолирующий пластиковый негорючий корпус из материала по стандарту UL 94-V0.

3. Встроенный первичный резистор.

4. Экран между первичной и вторичной цепями.

5. Отсутствие электролитических конденсаторов.

6. Напряжение питания 24 (±10 %). В качестве схемы управления используется микросхема TL494CN, выпускаемая фирмой TEXAS INSTRUMENTS (США). Микросхема TL494 представляет собой ШИМ-контроллер импульсного источника питания, работающий Таблица 1

Краткие характеристики IGBT-модуля CM1400DU-24NF Максимальное напряжение коллектор-эмиттера, В Напряжение насыщения коллектор-эмиттера, В Номинальный ток одиночного транзистора, А Максимальная частота модуляции, кГц

1200 1,8 1400 20

Максимальная рассеиваемая мощность, Вт

3900

Максимальный ток эмиттера, А

2800

Напряжение изоляции, В

2500

Температурный диапазон, °С

–40...+150

ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈß на фиксированной частоте, и включает в себя все необходимые для этого блоки. Встроенный генератор пилообразного напряжения требует для установки частоты только двух внешних компонентов, R и С. Особенности: – полный набор функций ШИМ-управления; – выходной втекающий или вытекающий ток каждого выхода 250 мА; – возможна работа в двухтактном или однотактном режиме; – встроенная схема подавления сдвоенных импульсов; – широкий диапазон регулировки; – выходное опорное напряжение 5В ± 0,5 %.

67

Схема управления будет запускаться, т. е. на 8 и 11-м выводах появятся последовательности импульсов в том случае, если на вывод 12 подать любое питающее напряжение, уровень которого находится в диапазоне от +7 до +40 В. Модуляция ширины выходных импульсов достигается сравнением положительного пилообразного напряжения, получаемого на конденсаторе С3, с двумя управляющими сигналами на входах усилителей ошибок. Повышение амплитуды управляющих сигналов вызывает соответствующее линейное уменьшение ширины выходных импульсов. Микросхема TL494 имеет встроенный источник опорного напряжения на 5,0 В, способный обеспечить вытекающий ток до 10 мА для смещения внешних Таблица 2

Краткие характеристики драйвера SKHI 61 R L6100061 Максимальный выходной ток, А

2

Количество каналов

6

Напряжение изоляции вход-выход, В

2500

Напряжение изоляции выход 1 – выход 2, В

1500

Напряжение питания, В

15,6

Напряжение входного сигнала, В Максимальная частота модуляции, кГц Температурный диапазон, °С Скорость нарастания напряжения dv/dt, кВ/мкс

15,6 + 0,3 50 –40 … +85 15

Таблица 3 Краткие характеристики датчика напряжения LV100-750/SP4 Номинальное входное напряжение, эфф. значение, В Диапазон преобразования, В Номинальный аналоговый входной ток, мА Номинальный аналоговый выходной ток, мА

750 0 ± 1500 13, 33 50

Коэффициент преобразования

750 В/50 мА

Напряжение питания (±10 %), В

±15…24

Электрическая прочность изоляции, 50 Гц, 1 мин, кВ

6

Точность преобразования при VPN, TA = 25 °C, %

±0,7

Нелинейность, %

≤ 0,1

4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

.

43

41

35 45

28

26

ȻɅɈɄ ɉɂɌȺɇɂə

Z4

Z3

R4 680

R6 10k

LV100-750/SP4 U2

-NT

+NT

Z2

Z1

+ M E

33

31

38

36

C1 .

R7 680

50

L1

1

2

6

2

7

1

R3

LM555CM

51

D2

12

3 4 13

5 6 14

1 2 16 15

Z6

Z5

46

D1

3 4 8 5 1

55

.

C3

U3

.

.

R5

DS Uout Res TT +Vcc CVol GND THR

40

L2

2

50

0

VCC

.

C4

2

1

COMP DTC OC

CT RT VREF

IN1+ IN1IN2+ IN2-

3

0

M2

Ⱦɚɬɱɢɤɢ

R2

Rɪ

Wɜ

R8 R9 R10 R11

R1

M1

7400

9 10

8 11

U5A

E1 E2

C1 C2

U1 TL494M

53

48

Rɪ

Wɜ

19 20

18

17

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

U4

BRK BERR

NC

ERRIN

BS BOT3 TOP3 BOT2 TOP2 BOT1 TOP1 ERR BSS BSS +15V +15V TDT1 TDT2 SEL BSTD

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема системы стабилизации напряжения тяговых подстанций

V1

30 40

G

1 3 3 1

Rɪ

Rg6 Vcet1 E6 Vcet2 Vce

Rg5 Vcet1 E5 Vcet2 Vce

Rg4 Vcet1 E4 Vcet2 Vce

Rg3 Vcet1 E3 Vcet2 Vce

Rg2 Vcet1 E2 Vcet2 Vce

Rg1 Vcet1 E1 Vcet2 Vce

SKHI 61

Mn

Wɜ

51 52 53 54 55

46 47 48 49 50

41 42 43 44 45

36 37 38 39 40

31 32 33 34 35

26 27 28 29 30

R17

R16

R15

R14

R13

R12

C9

C8

C7

C6

C5

C2

68 ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈß

ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈß

0

V1 = 0 V2 = 50 TD = 1us TR = 1us TF = 1us PW = 95us PER = 200us

V1 R7 1k

V1 = 0 V2 = 50 TD = 100us TR = 1us TF = 1us PW = 95us PER = 200us

V3 50

R2 50

R8 1k

R1

0

0

2

K K1 X35_3H1

L1

COUPLING= 1

50

Z2 V1 = 0 V2 R9 1k

0

V4 50

R4

R3

50

R10 1k

0

V1 = 0 V2 = 50 TD = 1us TR = 1us TF = 1us PW = 95us PER = 200us

0

Рис. 6. Модель силовой части системы стабилизации

компонентов схемы. Опорное напряжение имеет погрешность 5 % в диапазоне рабочих температур от 0 до 70 °С. Для управления работой IGBT-модулей Z1–Z4 в режиме инвертора служит генератор прямоугольных импульсов, реализованный на интегральном таймере LM555CM. Генератор импульсов частотой 5 кГц, R1 = 680 Ом, R2 = 10 кОм, R3 = 680 Ом, C1 = 1 мкФ, C2 = 0,1 мкФ. Переменный резистор R1 служит для точной подстройки частоты импульсов. Выходной сигнал в прямом и инверсном виде через элемент НЕ, реализованный на микросхеме 7400, подается на соответствующие входы драйвера SKHI 61.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ В СРЕДЕ ORCAD 9.2 Система стабилизации тягового напряжения была исследована с помощью модели, основанной на использовании программных пакетов OrCAD 9.2. Cреда OrCAD 9.2 является универсальным средством сквозного проектирования электронных систем и обладает широкими возможностями. На рис. 6 изображена 4 • 2012 • ЭЛЕКТРОЦЕХ

V6 R14 50

2

40

CM600HA-12H

R13 1k

CM600HA-12H

L2

1

Z5 CM600HA-12H V2 = 50 TD = 100us TR = 1us TF = 1us PW = 95us PER = 200us

V1 = 0 V2 = 50 TD = 1us TR = 1us TF = 1us PW = 50us PER = 200us

Z3 CM600HA-12H

1

BYT12P-600 BYT12P-600 3 3 1

600Vdc

Z1 CM600HA-12H

R6 1

V5

Z7 D1 R17

V+

10 V-

D2 Z6

1

R5 1

69

R15

CM600HA-12H V7

50

V1 = 0 V2 = 50 TD = 100us TR = 1us TF = 1us PW = 50us PER = 200us

R16 1k

0

модель системы стабилизации. В качестве ключей выбраны IGBT-модули компании Mitsubishi Electric. Зависимость U1(t) инвертора (напряжение на выходе) изображена на рис. 5. Генераторами служат модели источников напряжения прямоугольных импульсов Vpules, выбраны из стандартных библиотек OrCAD. Модель трансформатора взята из библиотеки Analog, модель сердечника – из библиотеки Magnetic. Вместо используемого в принципиальной схеме IGBT-модуля CM1400DU-24NF взята модель СМ600НА-12Н, имеющая такие же динамические характеристики, т. к. PSpiseмодель этого IGBT-транзистора имеется в стандартном наборе библиотек OrCAD. Таким образом, диаграммы, полученные в результате моделирования в среде OrCAD 9.2 и показывающие работу системы стабилизации, даны на рис. 7. Выпрямитель со звеном высокой частоты, который работает в режиме широтно-импульсного модулятора, позволяет стабилизировать напряжение в контактной сети городского электротранспорта.

ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÀÖÈß

70 а)

б)

в)

Рис. 7. Диаграммы напряжений при работе системы стабилизации: а) форма напряжения на входе и на выходе автотрансформатора; б) форма напряжения на выходе выпрямителя при полностью открытых модулях Z5, Z6; в) форма напряжения на выходе выпрямителя при открытых на 50 % модулях Z5, Z6

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Краус Л. А., Гейман Г. В., Лапиров-Скобло М. М., Тихонов В. И. Проектирование стабилизированных источников электропитания радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Энергия, 1980. – 288 с.

2. Шапиро С. В. Резольвента Лагранжа и еe применение в электромеханике. – Л.: Энергоатомиздат, 2008.

3. Вдовин С. С. Проектирование импульсных трансформаторов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1991. – 208 с.

4. Дьяконов В. П., Максимчук А. А., Ремнев А. М., Смердов В. Ю. Энциклопедия устройств на полевых транзисторах. – М.: СОЛОН Р, – 2002. – 512 с.

5. Колпаков А. MELCOSIM? IPOSIM? SEMISEL? О выборе и замене модулей IGBT // Силовая электроника. – 2005. – № 1.

6. Болотовский Ю. И., Таназлы Г. И.

OrCAD. Моделирование «Поваренная книга». – М.: Солон-пресс, 2005. – 200 с.

7. Правила устройства электроустановок. – 6-е изд., доп. с исправ. – М.: Госэнергонадзор, 2000. – 507 с. ЭЛЕКТРОЦЕХ • 4 • 2012

Н А Д О Д Е Л АТ Ь Д О Б Р О!

Помоги

беспризорной собаке!

Поддержи собачий приют. Там работают честные, добрые люди!

Н А Д О Д Е Л АТ Ь Д О Б Р О!

Т

ак уж сложилось, что на протяжении тысячелетий собака, живя рядом с человеком, покоряла сердца людей своей преданностью. Наверное, именно поэтому из всех братьев наших меньших ближе всего нам стали эти верные четвероногие друзья. Тот, у кого есть собака, знает, как дороги её дружба и доверие. И тем больнее видеть сегодня на улицах наших городов не только бродячих, но и брошенных своими хозяевами собак. Мокрые, продрогшие и мучительно голодные, эти несчастные существа не теряют своей жизнерадостности. Немного ласкового солнца, тепла, еды, человеческого внимания и ласки — и в нежных сердцах собак рождается надежда. Они уже играют, они счастливы. Но найдётся и тот, кто швырнёт камнем или ударит бродячую собаку. Беззащитное зверьё порой среди белого дня подвергается массовому отстрелу и травле, причём часто на глазах женщин и детей. И очень немногим беспризорным бедолагам повезёт обрести дом. Изменить ситуацию к лучшему пытаются добровольцы и работники собачьих приютов. В меру своих сил и возможностей они помогают оказавшимся в беде животным. Во многих городах России действуют приюты, в которых опытные, внимательные и, как правило, бескорыстные люди заботятся о мохнатых «постояльцах». Здесь за собаками ухаживают, их кормят, лечат, поды Московский муниципальный приют для бездомных собак в Солнцево г. Москва, мкр-н Солнцево, Проектируемый проезд, 740 Телефоны: 8-917-588-21-72 Даша 8-909-642-40-89 Светлана 8-926-633-04-98 Галина 8-916-451-23-21 Мария E-mail: sundogs2011@gmail.com http://sun-dogs.org

скивают им хозяина-друга. И для работников приютов нет большей радости, чем увидеть то, что их труд не напрасен, когда их подопечные находят любящих хозяев, обретают настоящую семью. Только вот незадача: приюты эти существуют, в основном, на добровольные пожертвования. И больно, когда узнаёшь, что в приютах не хватает медикаментов, корма, мисок, подстилок… Да, собственно, не хватает всего. Здесь рады любой помощи. Творящим добро очень нужны единомышленники, которые чувствуют в себе потребность и желание участвовать в спасении и улучшении условий жизни животных. Есть самые разные способы помочь бездомным собакам. И Вы можете сделать доброе дело. Однако будьте осторожны! Есть ещё мошенники, которые, прикрываясь заботой о животных, преследуют свои корыстные цели. Поэтому всегда следует проверять в приютах и на волонтёрских сайтах информацию о пожертвованиях. Безусловно, помощь страждущим — дело добровольное, Ваш порыв души, Ваша добрая воля. Важно лишь помнить, что цели можно достичь лишь тогда, когда Вы вкладываете в благородное дело частичку своей души!

Приют для бездомных собак на ул. Искры Москва, ул. Искры, 23 (метро «Бабушкинская») Телефон: 995-78-40 Светлана Приют для собак «ВЕРНОСТЬ» г. Пермь, Бродовский тракт, 7 Телефон: 8-963-019-34-87 Алина Владимировна Приют для бездомных животных «Друг» г. Челябинск, ул. Красная, 38 Телефон: 8 (7351) 232-69-02 http://www.priutdrug74.ru

Московскийм униципальный приют на ул. Красная Сосна г. Москва, ул. Красная Сосна (метро «ВДНХ») Телефоны волонтёров приюта: 8-926-179-92-35 Ирина 8-909-926-63-29 Алиса 8-916-737-95-73 Светлана 8-903-792-34-32 Татьяна http://priyut-ks.ucoz.ru

Приют собак с нелегкой судьбой «Гав» Телефоны: 8-903-290-58-66, 8-903-291-69-20 Инна E-mail: priut-gav@ya.ry http://priut-gav.narod.ru

Частное учреждение по защите домашних животных «Зоо 37» г. Иваново, ул. Почтовая, 6, оф. 204 Телефоны: 41-16-69, 41-02-03, 41-18-51 E-mail: info@zoo37.ru http://www.zoo37.ru

Приют для потерянных и брошенных животных «Надежда» Нижегородской общественной благотворительной организации «Зоозащита» Телефон: +7-908-235-239-7 http://nadezhda-nnov.narod.ru

С. Омельченко, Издательский Дом «ПАНОРАМА» Астраханская региональная общественная организация защиты животных г. Астрахань, ул. Богдана Хмельницкого, 5, к. 1 Телефон: 36-31-46 Юринова Татьяна Викторовна Благотворительный фонд помощи животным «Зоо Забота» и п риют « Ковчег» Ярославская обл., Ярославский р-н, деревня Писцово Меленковского с/с Телефон: (4852) 43-83-48 http://zoozabota.ru Приют «Ржевка» г. Санкт-Петербург, ул. Комсомола, 41 Телефон: 8-921-741-49-01, http://dogs-rzv.spb.ru Приют «Красное Село» г. Санкт-Петербург Телефон: 8-911-912-96-83 Галина E-mail: pomogi@priutkrasnoeselo.com (служба волонтёров), sobaka@priutkrasnoeselo.com (вопросы и предложения по поводу собак, админиcтрация сайта) http://priutkrasnoeselo.com

Профессиональные праздники и памятные даты 1 мая

Праздник труда (День труда). В этот день

в 1886 г. социалистические организации США и Канады устроили демонстрации, вызвавшие столкновения с полицией и жертвы. В память об этом конгресс II Интернационала объявил 1 мая Днем солидарности рабочих мира. В СССР праздник именовался Днем солидарности трудящихся, а в Российской Федерации — Праздником весны и труда.

3 мая

Всемирный день свободной печати. Провозглашен Генеральной Ассамблеей ООН 20 декабря 1993 г. по инициативе ЮНЕСКО. Тематика праздника связана со свободным доступом к информации, безопасностью и расширением прав журналистов.

День Солнца. Дата зародилась в 1994 г. с подачи Европейского отделения Международного общества солнечной энергии (МОСЭ). День посвящен как небесному светилу, так и экологии в целом.

5 мая

День водолаза. 5 мая 1882 г. указом императора Александра III в Кронштадте была основана первая в мире водолазная школа. В 2002 г. указом Президента РФ В. Путина этот день официально объявлен Днем водолаза.

День шифровальщика. 5 мая 1921 г. постановлением Совета народных комиссаров РСФСР была создана служба для защиты информации с помощью шифровальных (криптографических) средств. С тех пор дату отмечают специалисты, использующие системы секретной связи. Международный день борьбы за права инвалидов. В этот день в 1992 г. люди с ограниченными возможностями из 17 стран провели первые общеевропейские акции в борьбе за равные права. В России сегодня проживают около 13 млн граждан, нуждающихся в особом внимании.

7 мая

День радио. Согласно отечественной версии, 7 мая 1895 г. русский физик Александр Попов сконструировал первый радиоприемник и осуществил сеанс связи. Впервые дата отмечалась в СССР в 1925 г., а спустя 20 лет согласно постановлению Совнаркома приобрела праздничный статус.

День создания Вооруженных Сил РФ.

7 мая 1992 г. Президентом РФ было подписано распоряжение о создании Министерства обороны и Вооруженных Сил Российской Федерации.

8 мая

Международный день Красного Креста и Красного Полумесяца. Дата отмечается в день

рождения швейцарского гуманиста Анри Дюнана. В 1863 г. по его инициативе была созвана конференция, положившая начало международному обществу Красного Креста. Название организации было видоизменено в 1986 г. Задачи МККК — помощь раненым, больным и военнопленным.

9 мая

День Победы. 9 мая в 0:43 по московскому времени представители немецкого командования подписали Акт о безоговорочной капитуляции фашистской Германии. Исторический документ доставил в Москву самолет «Ли-2» экипажа А. И. Семенкова. День Победы Советского Союза в Великой Отечественной войне — один из самых почитаемых праздников во многих странах.

12 мая

Всемирный день медицинской сестры. Дата отмечается с 1965 г. под эгидой Международного совета медсестер (ICN). 12 мая — день рождения Флоренс Найтингейл, основательницы службы сестер милосердия и общественного деятеля Великобритании.

13 мая

День Черноморского флота. В этот день в 1783 г. в Ахтиарскую бухту Черного моря вошли 11 кораблей Азовской флотилии под командованием адмирала Федота Клокачева. Вскоре на берегах бухты началось строительство города Севастополя. В календаре современной России праздник узаконен в 1996 г.

14 мая

День фрилансера. В этот день в 2005 г. была образована одна из первых российских бирж фрилансеров — работников, самостоятельно выбирающих себе заказчиков. День помогает объединиться тем, кто зарабатывает в Интернете.

15 мая

Международный день семьи. Дата учреждена Генеральной Ассамблеей ООН в 1993 г. Цель проводимых мероприятий — защитить права семьи как основного элемента общества и хранительницы человеческих ценностей.

17 мая

Всемирный день информационного сообщества. Профессиональный праздник про-

граммистов и IT-специалистов учрежден на Генеральной Ассамблее ООН в 2006 г. Корни бывшего Международного дня электросвязи уходят к 17 мая 1865 г., когда в Париже был основан Международный телеграфный союз.

Поздравим друзей и нужных людей!

18 мая

День Балтийского флота. В этот день в 1703 г.

флотилия с солдатами Преображенского и Семеновского полков под командованием Петра I одержала первую победу, захватив в устье Невы два шведских военных судна. Сегодня в состав старейшего флота России входят более 100 боевых кораблей.

Международный день музеев. Праздник появился в 1977 г., когда на заседании Международного совета музеев (ICOM) было принято предложение российской организации об учреждении этой даты. Цель праздника — пропаганда научной и образовательно-воспитательной работы музеев мира.

20 мая

Всемирный

день

метролога.

Праздник учрежден Международным комитетом мер и весов в октябре 1999 г. — в ознаменование подписания в 1875 г. знаменитой «Метрической конвенции». Одним из ее разработчиков был выдающийся русский ученый Д. И. Менделеев.

21 мая

День Тихоокеанского флота. 21 мая 1731 г. «для защиты земель, морских торговых путей и промыслов» Сенатом России был учрежден Охотский военный порт. Он стал первой военно-морской единицей страны на Дальнем Востоке. Сегодня Тихоокеанский флот — оплот безопасности страны во всем Азиатско-Тихоокеанском регионе. День военного переводчика. В этот день в 1929 г. заместитель председателя РВС СССР Иосиф Уншлихт подписал приказ «Об установлении звания для начсостава РККА «военный переводчик». Документ узаконил профессию, существовавшую в русской армии на протяжении столетий.

24 мая

День славянской письменности и культуры. В 1863 г. Российский Святейший Синод

определил день празднования тысячелетия Моравской миссии святых Кирилла и Мефодия — 11 мая (24 по новому стилю). В IX веке византиец Константин (Кирилл) создал основы нашей письменности. В богоугодном деле образования славянских народов ему помогал старший брат Мефодий.

День кадровика. В этот день в 1835 г. в царской России вышло постановление «Об отношении между хозяевами фабричных заведений и рабочими людьми, поступающими на оные по найму». Дата отмечается с 2005 г. по инициативе Всероссийского кадрового конгресса.

25 мая

День филолога. Праздник отмечается в России и ряде стран. Это день выпускников филологических факультетов, преподавателей профильных вузов, библиотекарей, учителей русского языка и литературы и всех любителей словесности.

26 мая

День российского предпринимательства.

Новый профессиональный праздник введен в 2007 г. указом Президента РФ В. Путина. Основополагающий Закон «О предприятиях и предпринимательской деятельности» появился в 1991 г. Он закрепил право граждан вести предпринимательскую деятельность как индивидуально, так и с привлечением наемных работников.

27 мая

Всероссийский день библиотек. В этот день в

1795 г. была основана первая в России общедоступная Императорская публичная библиотека. Спустя ровно два века указ Президента РФ Б. Ельцина придал празднику отечественного библиотекаря официальный статус.

День химика. Профессиональный праздник работников химической промышленности отмечается в последнее воскресенье мая. При этом в 1966 г. в МГУ зародилась традиция отмечать каждый День химика под знаком химических элементов Периодической системы.

28 мая

День пограничника. 28 мая 1918 г. Декретом Совнаркома была учреждена Пограничная охрана РСФСР. Правопреемником этой структуры стала Федеральная пограничная служба России, созданная Указом Президента РФ в 1993 г. Праздник защитников границ Отечества в этот день отмечают и в ряде республик бывшего СССР.

29 мая

День военного автомобилиста. 29 мая

1910 г. в Санкт-Петербурге была образована первая учебная автомобильная рота, явившаяся прообразом автомобильной службы Вооруженных Сил. Праздник военных автомобилистов учрежден приказом министра обороны РФ в 2000 г.

31 мая

День российской адвокатуры. 31 мая

2002 г. Президент РФ В. Путин подписал Федеральный закон «Об адвокатской деятельности и адвокатуре в Российской Федерации». Профессиональный праздник учрежден 8 апреля 2005 г. на втором Всероссийском съезде адвокатов.

ИНФОРМАЦИЯ О ПОДПИСКЕ НА ЖУРНАЛЫ ИД «ПАНОРАМА» Издательский Дом «ПАНОРАМА» – крупнейшее в России издательство деловых журналов. Одиннадцать издательств, входящих в ИД «ПАНОРАМА», выпускают 90 журналов (включая приложения). Свидетельством высокого авторитета и признания изданий ИД «Панорама» является то, что 27 журналов включены в Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, утвержденный ВАК, в которых публикуются основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук. Среди главных редакторов наших журналов, председателей и членов редсоветов и редколлегий – около 300 академиков, членов-корреспондентов академий наук, профессоров и столько же широко известных своими профессиональными достижениями хозяйственных руководителей и специалистов-практиков.

Журналы издательства «ПРОМИЗДАТ» Индексы по каталогу «Роспечать» «Почта и «Пресса РосРоссии» сии»

НАИМЕНОВАНИЕ

Стоимость подписки по каталогам без учета стоимости доставки

Стоимость подписки через редакцию с учетом стоимости доставки

ПРОМИЗДАТ

Индексы по каталогу «Роспечать» «Почта и «Пресса РосРоссии» сии» 82723

www.промиздат.рф, www.promizdat.com 84822

Водоочистка 12537 Входит в Перечень изданий ВАК

3786

3594

9300

8838

82716

Генеральный директор.

16576 Управление промышленным предприятием Главный инженер.

16577 Управление промышленным производством Главный механик 16578

82717

энергетик 16579 Главный Входит в Перечень изданий ВАК

4686

4452

84815

по маркетингу 12530 Директор и сбыту

8982

8532

36390

12424 Инновационный менеджмент

8418

7998

82714 82715

84818

Входит в Перечень изданий ВАК

и автоматика: 12533 КИП обслуживание и ремонт

82720

5244

4686

4452

Лизинг 16585 Входит в Перечень изданий ВАК Выходит 3 раза в полугодие Нормирование и оплата труда 16582 в промышленности

Стоимость подписки через редакцию с учетом стоимости доставки

2514

2388

4542

4314

2094

1989

4110

3906

Входит в Перечень изданий ВАК

18256 5520

НАИМЕНОВАНИЕ

Стоимость подписки по каталогам без учета стоимости доставки

82721

Оперативное управление в электроэнергетике. персонала 12774 Подготовка и поддержание его квалификации Выходит 3 раза в полугодие Охрана труда безопасности 16583 инатехника промышленных предприятиях

82718

16580 Управление качеством

4146

3936

84817

Электрооборудование: обслуживание 12532 эксплуатация, и ремонт

4614

4386

3960

3762

Входит в Перечень изданий ВАК

4614

4386

84816

12531 Электроцех

2012 ПОДПИСКА

МЫ ИЗДАЕМ ЖУРНАЛЫ БОЛЕЕ 20 ЛЕТ. НАС ЧИТАЮТ МИЛЛИОНЫ! ОФОРМИТЕ ГОДОВУЮ ПОДПИСКУ И ЕЖЕМЕСЯЧНО ПОЛУЧАЙТЕ СВЕЖИЙ НОМЕР ЖУРНАЛА!

ДОРОГИЕ ДРУЗЬЯ! МЫ ПРЕДЛАГАЕМ ВАМ РАЗЛИЧНЫЕ ВАРИАНТЫ ОФОРМЛЕНИЯ ПОДПИСКИ НА ЖУРНАЛЫ ИЗДАТЕЛЬСКОГО ДОМА «ПАНОРАМА»

2

ПОДПИСКА НА САЙТЕ

ПОДПИСКА НА САЙТЕ www.panor.ru На все вопросы, связанные с подпиской, вам с удовольствием ответят по телефонам (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273.

3 1

ПОДПИСКА НА ПОЧТЕ

ин . Бос ик А н ж о Худ

ОФОРМЛЯЕТСЯ В ЛЮБОМ ПОЧТОВОМ ОТДЕЛЕНИИ РОССИИ

Для этого нужно правильно и внимательно заполнить бланк абонемента (бланк прилагается). Бланки абонементов находятся также в любом почтовом отделении России или на сайте ИД «Панорама» – www.panor.ru. Подписные индексы и цены наших изданий для заполнения абонемента на подписку есть в каталогах: «Газеты и журналы» Агентства «Роспечать», «Почта России» и «Пресса России». Образец платежного поручения

ПОДПИСКА В РЕДАКЦИИ

Подписаться на журнал можно непосредственно в Издательстве с любого номера и на любой срок, доставка – за счет Издательства. Для оформления подписки необходимо получить счет на оплату, прислав заявку по электронному адресу podpiska@panor.ru или по факсу: (499) 346-2073, (495) 664-2761, а также позвонив по телефонам: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273. Внимательно ознакомьтесь с образцом заполнения платежного поручения и заполните все необходимые данные (в платежном поручении, в графе «Назначение платежа», обязательно укажите: «За подписку на журнал» (название журнала), период подписки, а также точный почтовый адрес (с индексом), по которому мы должны отправить журнал). Оплата должна быть произведена до 15-го числа предподписного месяца.

4

ПОДПИСКА ЧЕРЕЗ АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ АГЕНТСТВА

Подписаться на журналы Издательского Дома «ПАНОРАМА» можно также с помощью альтернативных подписных агентств, о координатах которых вам сообщат по телефонам: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273.

XXXXXXX

Поступ. в банк плат.

Списано со сч. плат.

ПЛАТЕЖНОЕ ПОРУЧЕНИЕ № Сумма прописью ИНН

электронно Вид платежа

Дата

Три тысячи семьсот шестьдесят два рубля 00 копеек КПП

Сумма 3762-00 Сч. №

Плательщик БИК Сч. № БИК 044525225 Сч. № 30101810400000000225

Банк плательщика ОАО «Сбербанк России», г. Москва Банк получателя ИНН 7729601370 КПП 772901001 ООО «Издательский дом «Панорама» Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва Получатель

Сч. №

40702810538180000321

Вид оп. 01 Наз. пл. Код

Срок плат. Очер. плат. 6 Рез. поле

Подписи

Отметки банка

ȠȓȞȡ ș Ȏ ȑ ȣ ȏȡ șȎȠȓ Ș Ȝȝ ȘȠȜȞ

DzȖȞȓ

Банк получателя: ОАО «Сбербанк России», г. Москва БИК 044525225, к/сч. № 30101810400000000225

н оси А. Б

Назначение платежа

Счет № 1 на под ЖК2012 писку

ник ож Худ

Оплата за подписку на журнал Электроцех (6 экз.) на 6 месяцев, в том числе НДС (10%)______________ Адрес доставки: индекс_________, город__________________________, ул._______________________________________, дом_____, корп._____, офис_____ телефон_________________

РЕКВИЗИТЫ ДЛЯ ОПЛАТЫ ПОДПИСКИ Получатель: ООО «Издательский дом «Панорама» Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва ИНН 7729601370 / КПП 772901001, р/cч. № 40702810538180000321

М.П.

На правах рекламы

II

Электроцех

полугодие

2012

Выгодное предложение! Подписка на 2-е полугодие 2012 года по льготной цене – 3762 руб. (подписка по каталогам – 3960 руб.)* Оплатив этот счет, вы сэкономите на подписке около 10% ваших средств. Почтовый адрес: 125040, Москва, а/я 1 По всем вопросам, связанным с подпиской, обращайтесь по тел.: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273, тел./факс: (499) 346-2073, (495) 664-2761 или по e-mail: podpiska@panor.ru ПОЛУЧАТЕЛЬ:

ООО «Издательский дом «Панорама» ИНН 7729601370 КПП 772901001 р/cч. № 40702810538180000321 Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва БАНК ПОЛУЧАТЕЛЯ: БИК 044525225

к/сч. № 30101810400000000225

ОАО «Сбербанк России», г. Москва

СЧЕТ № 2ЖК2012 от «____»_____________ 201__ Покупатель: Расчетный счет №: Адрес, тел.: №№ п/п

1

Предмет счета (наименование издания) Электроцех (подписка на 2-е полугодие 2012 года)

Единица измерения

Периодичность Цена Кол-во выхода за 1 экз. в полугодии

экз.

6

6

627

Сумма с учетом НДС (10%), руб 3762

2 3 ИТОГО: В ТОМ ЧИСЛЕ НДС (10%) ВСЕГО К ОПЛАТЕ:

Генеральный директор

К.А. Москаленко

Главный бухгалтер

Л.В. Москаленко М.П. ВНИМАНИЮ БУХГАЛТЕРИИ!

* ОПЛАТА ДОСТАВКИ ЖУРНАЛОВ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ИЗДАТЕЛЬСТВОМ. ДОСТАВКА ИЗДАНИЙ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПО ПОЧТЕ ЗАКАЗНЫМИ БАНДЕРОЛЯМИ ЗА СЧЕТ РЕДАКЦИИ. В СЛУЧАЕ ВОЗВРАТА ЖУРНАЛОВ ОТПРАВИТЕЛЮ, ПОЛУЧАТЕЛЬ ОПЛАЧИВАЕТ СТОИМОСТЬ ПОЧТОВОЙ УСЛУГИ ПО ВОЗВРАТУ И ДОСЫЛУ ИЗДАНИЙ ПО ИСТЕЧЕНИИ 15 ДНЕЙ. СТОИМОСТЬ ПОДПИСКИ ПО КАТАЛОГАМ УКАЗАНА БЕЗ УЧЕТА СТОИМОСТИ ДОСТАВКИ. В ГРАФЕ «НАЗНАЧЕНИЕ ПЛАТЕЖА» ОБЯЗАТЕЛЬНО УКАЗЫВАТЬ ТОЧНЫЙ АДРЕС ДОСТАВКИ ЛИТЕРАТУРЫ (С ИНДЕКСОМ) И ПЕРЕЧЕНЬ ЗАКАЗЫВАЕМЫХ ЖУРНАЛОВ. ДАННЫЙ СЧЕТ ЯВЛЯЕТСЯ ОСНОВАНИЕМ ДЛЯ ОПЛАТЫ ПОДПИСКИ НА ИЗДАНИЯ ЧЕРЕЗ РЕДАКЦИЮ И ЗАПОЛНЯЕТСЯ ПОДПИСЧИКОМ. СЧЕТ НЕ ОТПРАВЛЯТЬ В АДРЕС ИЗДАТЕЛЬСТВА. ОПЛАТА ДАННОГО СЧЕТА-ОФЕРТЫ (СТ. 432 ГК РФ) СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ О ЗАКЛЮЧЕНИИ СДЕЛКИ КУПЛИ-ПРОДАЖИ В ПИСЬМЕННОЙ ФОРМЕ (П. 3 СТ. 434 И П. 3 СТ. 438 ГК РФ).

ОБРАЗЕЦ ЗАПОЛНЕНИЯ ПЛАТЕЖНОГО ПОРУЧЕНИЯ

Списано со сч. плат.

Поступ. в банк плат.

ПЛАТЕЖНОЕ ПОРУЧЕНИЕ № Дата

Вид платежа

Сумма прописью

ИНН

КПП

Сумма

Сч.№ Плательщик

БИК Сч.№ Банк Плательщика

ОАО «Сбербанк России», г. Москва

БИК Сч.№

044525225 30101810400000000225

ИНН 7729601370 КПП 772901001 ООО «Издательский дом «Панорама» Московский банк Сбербанка России ОАО, г. Москва

Сч.№

40702810538180000321

Получатель

Банк Получателя

Вид оп.

Срок плат.

Наз.пл.

Очер. плат.

Код

Рез. поле

Оплата за подписку на журнал Электроцех (___ экз.) на 6 месяцев, в том числе НДС (10%). ФИО получателя______________________________________________ Адрес доставки: индекс_____________, город____________________________________________________, ул.________________________________________________________, дом_______, корп._____, офис_______ телефон_________________, e-mail:________________________________ Назначение платежа Подписи

Отметки банка

М.П.

!

При оплате данного счета в платежном поручении в графе «Назначение платежа» обязательно укажите: X Название издания и номер данного счета Y Точный адрес доставки (с индексом) Z ФИО получателя [ Телефон (с кодом города)

По всем вопросам, связанным с подпиской, обращайтесь по тел.: (495) 211-5418, 749-2164, 749-4273 тел./факс: (499) 346-2073, (495) 664-2761 или по e-mail: podpiska@panor.ru

Кому

Куда

ф. СП-1

(почтовый индекс)

2

4

5

на 20

место

7

8

(адрес)

9

10

11

1

3

4

на

газету журнал

Электроцех

5

на 20

(фамилия, инициалы)

2

12

(адрес)

6

7

8

12 год по месяцам: 9

10

11

12

(индекс издания)

84816

ДОСТАВОЧНАЯ КАРТОЧКА

(наименование издания)

литер

6

12 год по месяцам:

Количество комплектов:

(фамилия, инициалы)

(почтовый индекс)

3

(наименование издания)

(индекс издания)

84816

подписки __________руб. ___коп. Количество Стоимость переадресовки __________ руб. ___коп. комплектов

ПВ

Кому

Куда

1

газету журнал

Электроцех

АБОНЕМЕНТ на

Стоимость подписки на журнал указана в каталогах Агентства «Роспечать» и «Пресса России»

Кому

Куда

ф. СП-1

(почтовый индекс)

2

4

5

на 20

место

7

8

Электроцех

на

газету журнал

(адрес)

9

12531

10

11

1

3

4

5

на 20

(фамилия, инициалы)

2

12

(индекс издания)

(адрес)

6

7

8

12 год по месяцам: 9

10

11

12

12531

(индекс издания)

ДОСТАВОЧНАЯ КАРТОЧКА

(наименование издания)

литер

6

12 год по месяцам:

(фамилия, инициалы)

(почтовый индекс)

3

Количество комплектов:

газету журнал

подписки __________руб. ___коп. Количество Стоимость переадресовки __________ руб. ___коп. комплектов

ПВ

Кому

Куда

1

на

Электроцех

(наименование издания)

АБОНЕМЕНТ

Стоимость подписки на журнал указана в каталоге «Почта России»

ПРОВЕРЬТЕ ПРАВИЛЬНОСТЬ ОФОРМЛЕНИЯ АБОНЕМЕНТА! На абонементе должен быть проставлен оттиск кассовой машины. При оформлении подписки (переадресовки) без кассовой машины на абонементе проставляется оттиск календарного штемпеля отделения связи. В этом случае абонемент выдается подписчику с квитанцией об оплате стоимости подписки (переадресовки).

Для оформления подписки на газету или журнал, а также для переадресования издания бланк абонемента с доставочной карточкой заполняется подписчиком чернилами, разборчиво, без сокращений, в соответствии с условиями, изложенными в подписных каталогах. Заполнение месячных клеток при переадресовании издания, а также клетки «ПВ-МЕСТО» производится работниками предприятий связи и подписных агентств.

ПРОВЕРЬТЕ ПРАВИЛЬНОСТЬ ОФОРМЛЕНИЯ АБОНЕМЕНТА!

На абонементе должен быть проставлен оттиск кассовой машины. При оформлении подписки (переадресовки) без кассовой машины на абонементе проставляется оттиск календарного штемпеля отделения связи. В этом случае абонемент выдается подписчику с квитанцией об оплате стоимости подписки (переадресовки).

Для оформления подписки на газету или журнал, а также для переадресования издания бланк абонемента с доставочной карточкой заполняется подписчиком чернилами, разборчиво, без сокращений, в соответствии с условиями, изложенными в подписных каталогах.

Заполнение месячных клеток при переадресовании издания, а также клетки «ПВ-МЕСТО» производится работниками предприятий связи и подписных агентств.

ПРАЙС-ЛИСТ НА РАЗМЕЩЕНИЕ РЕКЛАМЫ В ИЗДАНИЯХ ИД «ПАНОРАМА»

Формат 1/1 полосы

ОСНОВНОЙ БЛОК Размеры, мм (ширина х высота) 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной

Стоимость, цвет

Стоимость, ч/б

62 000

31 000

1/2 полосы

102 х 285 / 205 х 142

38 000

19 000

1/3 полосы

68 х 285 / 205 х 95

31 000

15 000

1/4 полосы

102 х 142 / 205 х 71

25 000

12 000

Статья 1/1 полосы

3500 знаков + фото

32 000

25 000

Формат Первая обложка Вторая обложка Третья обложка Четвертая обложка Представительская полоса Первый разворот

ПРЕСТИЖ-БЛОК Размеры, мм (ширина х высота) Размер предоставляется отделом допечатной подготовки изданий 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 205 х 285 – обрезной 215 х 295 – дообрезной 410 х 285 – обрезной 420 х 295 – дообрезной

Стоимость 120 000 105 000 98 000 107 000 98 000 129 000

СКИДКИ Подписчикам ИД «ПАНОРАМА»

10 %

При размещении в 3 номерах

5%

При размещении в 4–7 номерах

10 %

При размещении в 8 номерах

15 %

При совершении предоплаты за 4–8 номера

10 % Все цены указаны в рублях (включая НДС)

Телефон (495) 664-2794

E-mail: promo@panor.ru, reklama.panor@mail.ru www.панор.рф, www.идпанорама.pф, www.panor.ru На правах рекламы

Производственно-технический журнал

№ 4/2012

Диагностика прессовки обмоток силового трансформатора Ремонт катушек электромагнитных реле и пускателей Монтаж силовых трансформаторов

ISSN 2074-9651