Информационный портал  "TRANSFORMаторы"

Анализ состояния производства в РФ силовых масляных трансформаторов I-III габаритов
 

Анализ состояния производства в РФ силовых масляных трансформаторов I-III габаритов

Ю.М. Савинцев, канд. техн. наук,гендиректор ЗАО «Корпорация «Русский трансформатор», г. Москва

 

 
Аннотация

Аннотация. В статье дан анализ современного производства (объемы, техниче­ские характеристики, типы, стоимость) силовых трансформаторов I-III габари­тов, выпускаемых ведущими предприятиями РФ и СНГ.

 

Ключевые слова: силовые трансформаторы, анализ производства, сравнение, прогноз.

 

Два десятилетия назад политический строй в России и экономическая модель хозяй­ствования существенно изменились. Единый народнохозяйственный механизм, как его тогда называли, развалился на части, из которых стали формироваться новые независимые рыночные экономики стран СНГ.

После распада СССР значительное количе­ство трансформаторных производств оказа­лось за пределами России. Оставшимся в РФ крупным трансформаторным заводам: ОАО ХК «Электрозавод» (г. Москва), фирма «Тольяттинский Трансформатор» (г. Тольятти, Самарская обл.), ЗАО «Энергомаш (г. Екатеринбург) - Урал- электротяжмаш» (г. Екатеринбург), ОАО «ЭТК «БирЗСТ» (г. Биробиджан, ЕАО), ОАО «Алттранс» (г. Барнаул, Алтайский край) - приходится противостоять в конкурентной борьбе заво­дам из стран ближнего зарубежья и мощным фирмам Европы, Азии и США. Первые три из названных заводов выпускают в основном продукцию IV—VI11 габаритов, и только ОАО «ЭТК «БирЗСТ» выпускает всю линейку силовых масляных трансформаторов I-III габаритов. Потребность в силовых трансформаторах I-III габаритов для предприятий различных от­раслей экономики РФ, безусловно, не могла быть удовлетворена только ОАО «ЭТК «БирЗСТ», поэтому, естественно, появился ряд новых заводов, продукция которых способствовала удовлетворению потребностей рынка. На базе существовавших еще в СССР производств сформировалось ЗАО «Группа компаний «Электрощит» - ТМ Самара». Выпускают трансформаторы I-II габаритов Курганский электромеханический завод и завод НВА (г. Рассказово, Тамбовская обл.). Два новых завода появились в Подмосковье в конце XX - начале XXI в.: ОАО «Электрощит» (г. Чехов, Моск. обл.) и ЗАО «Трансформер» (г. Подольск).

Энергично продвигаются на отечественный рынок силовые трансформаторы I-III габаритов из Италии, Германии, Финляндии, Словакии, Сербии, Индии, Китая и др. стран.

Общий годовой объем рынка трансфор­маторов I-III габаритов в РФ автор оценивает в 10-12 млрд руб.

При анализе состояния современного производства силовых трансформаторов и состояния в целом российского рынка силовых трансформаторов I-III габаритов можно исходить из «маркетинг-микс» (ком­плекса маркетинга), который представляет основные факторы, являющиеся предметом маркетингового управления. Комплекс со­стоит из четырех элементов, так называемых «четырех Р»: товара, цены, канала (место) рас­пространения и продвижения (англ. Product, Price, Place, Promotion).

На сегодняшний день в распределительных подстанциях систем электроснабжения потре­бителей нашли применение следующие типы конструкций трехфазных силовых масляных трансформаторов: ТМ, ТМГ, ТМЗ, ТМФ, ТМЭ, ТМБ, ТМЖ, ТМН, ТМПН.

Принципиально отличающихся по конструк­ции масляных силовых трансформаторов типов ТМ, ТМГ, ТМЗ и ТМН всего четыре.

Стенки баков трансформаторов ТМ из­готовлены из стального листа толщиной от 2,5 до 4 мм; тепловое увеличение объема масла компенсируется наличием расшири­теля. Выводы обмоток ВН и НН расположены на крышке бака. Охлаждение масла происходит в коробчатых или пластинчатых радиаторах, расположенных вдоль стенок основного бака. Преимущества: высокая стойкость к случайным механическим воздействиям при монтаже, при транспортировке и т.п. Продолжитель­ность эксплуатации достигает 40-50 лет. Не­достаток: требуется периодический контроль влагосодержания трансформаторного масла. Трансформатор типа ТМФ - это тот же транс­форматор типа ТМ, но с боковыми выводами обмоток ВН и НН, закрытыми защитными коробами.

Стенки баков трансформаторов (герме­тичных) типа ТМГ изготовлены из стального листа толщиной от 1,0 до 1,5 мм - это так на­зываемый гофробак. Выводы обмоток ВН и НН расположены на крышке бака. Расширитель и воздушная или газовая «подушка» отсутству­ют. Температурные изменения объема масла компенсируются упругой деформацией гофров бака. Контакт масла с окружающей средой полностью отсутствует. Это обстоятельство намного улучшает условия работы масла, исключает возможность его увлажнения, за­грязнения или окисления. Трансформаторное масло перед заливкой дегазируется. Именно по этой причине свойства масла практически не меняются на протяжении всего срока службы. Благодаря этому нет необходимости производить забор пробы масла. Достоинства: сокращение массогабаритных характеристик, значительное сокращение эксплуатационных расходов (на 30-40%). Недостаток: низкая стой­кость к случайным механическим воздействиям при монтаже, при транспортировке и т.п.

Конструкция бака трансформаторов типа ТМЗ по толщине материала такая же, как и у ТМ, но при этом бак выполнен в герметичном исполнении. Выводы ВН и НН расположены на боковых стенках бака, как у трансформатора типа ТМФ. Защитой масла от окисления, за­грязнения, насыщения влагой является сухой азот (по принципу азотной «подушки» между крышкой трансформатора и зеркалом масла). Этот тип трансформаторов сочетает в себе положительные эксплуатационные характе­ристики трансформаторов типов ТМ и ТМГ.

Трансформаторы типов ТМ, ТМГ, ТМЗ имеют 5-ступенчатое регулирование напряжения в диапазоне ± 2х2,5% от номинального напря­жения по стороне ВН. Регулировка происходит по принципу «переключения без возбуждения» (ПБВ), т. е. в выключенном состоянии.

В силовых трансформаторах типа ТМН, имеющих конструкцию бака, аналогичную типу ТМ, предусмотрена возможность ав­томатического регулирования напряжения без отключения трансформатора от сети с помощью устройства РПН типа РНТА 35/125 или аналогичного устройства. Имеется девять ступеней регулировки напряжения по стороне ВН с диапазоном регулирования ±4х2,5% от номинального напряжения. Переключение трансформатора типа ТМН на другой диапазон может производиться как в автоматическом, так и в ручном режиме. Выводы обмоток ВН и НН расположены на крышке бака.

Трансформаторы типов ТМЭ, ТМБ, ТМЖ и ТМПН достаточно специфичны, спрос на них зависит от потребностей конкретных потребителей. Трансформаторы типа ТМЭ предназначены для питания электрообору­дования экскаваторов и работают в условиях тряски, вибрации, воздействия инерционных сил при разгоне и торможении поворотной платформы, крена и дифферента до 12°, могут располагаться на расстоянии до 6 м от оси поворота платформы. Трансформаторы типа ТМБ предназначены для питания электро­оборудования буровых установок.

Силовые трансформаторы типа ТМЖ выпускаются с номинальным напряжением первичной обмотки (высокого напряжения) 27,5 кВ и вторичной обмотки (низкого напря­жения) - 0,4 кВ и предназначены для питания электрооборудования железных дорог.

Трансформаторы типа ТМПН с первич­ным напряжением 0,38 кВ предназначены для преобразования электроэнергии в со­ставе электроустановок питания погружных электронасосов добычи нефти. Трансформа­торы типа ТМПН с первичным напряжением 6, 10 кВ предназначены для преобразования электроэнергии в составе комплектных трансформаторных подстанций, питающих погружные электронасосы добычи нефти.

Все трансформаторы имеют обмотку ВН 6 (10) кВ. Трансформаторы типа ТМН выпускают, как правило, класса напряжения 35 кВ. Транс­форматоры типа ТМПН выпускаются также класса напряжения до 3 кВ.

Однако, несмотря на потребительский спрос, подавляющее большинство отечественных и зарубежных трансформаторных заводов выпускают только трансформаторы типов ТМ и ТМГ, как пользующиеся наибольшим спро­сом. Единственный завод в России изготавливает все перечисленные выше типы трансформато­ров - это ОАО «ЭТК «БирЗСТ».

В соответствии с ГОСТ 15467-79 качество продукции - это совокупность свойств про­дукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. При­менительно к силовому трансформатору такими свойствами являются прежде всего его электротехнические характеристики (по­тери холостого хода и короткого замыкания, токи холостого хода и короткого замыкания) и характеристики надежности (долговечность, безотказность, ремонтопригодность и сохраняемость). ГОСТ Р 52719-2007 устанавливает основные технические требования, исходя из которых параметры трансформаторов, изготавливаемых сегодня на отечественных заводах, примерно соответствуют значениям, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

 

 

К сожалению, десятки тысяч продаваемых на сегодняшний день силовых распредели­тельных трансформаторов I-III габаритов, как новых, так и выдаваемых за новые, по техническим данным, представленным в технической документации, невозможно отличить друг от друга! Такая ситуация сложилась в связи с тем, что только ГОСТ 11920-85 «Трансформаторы силовые масляные общего назначения напряжением до 35 кВ включительно» регламентирует потери в транс­форматорах, да и то, лишь начиная с мощности в 1000 кВА, и только для трансформаторов 1000/35 и 1000/10 для собственных нужд электростанций. В результате если в паспорте на трансформатор, к примеру ТМ-1000/10, будет указано, что потери холостого хода не превышают 2200 Вт, а потери КЗ не пре­вышают 12 200 Вт, то данный трансформатор с точки зрения электротехнических характе­ристик эквивалентен новому, даже если он был выпушен 15 лет назад или подвергался ремонту (так называемые «трансформаторы с хранения»).

Распоряжением Правительства РФ от 1 де­кабря 2009 г. № 1830-р утвержден «План меро­приятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в Российской Федерации», в котором предусматривается разработка и реализация комплекса мер по созданию благоприятных условий для развития производства энергосберегающих устройств и стимулированию роста предложений в соот­ветствии с потенциальным спросом. В «Плане...» дано указание на формирование предложений по ограничению (запрету) оборота энергети­ческих устройств, характеризующихся неэф­фективным использованием энергоресурсов.

Силовые распределительные трансформа­торы мощностью 25-630 кВА напряжением 6- 10 кВ - наиболее массовая серия производимых и эксплуатируемых силовых трансформаторов как в нашей стране, так и за рубежом. Общее количество распределительных трансформа­торов в России составляет более чем 4 млн шт.

Ежегодное потребление электроэнергии в России находится на уровне 900-1000 млрд кВт·ч, при этом общие потери электроэнергии в распределительных трансформаторах оцени­ваются в 7,5 млрд кВт·ч и примерно 50% - это потери в магнитопроводах трансформаторов.

Ежегодные затраты на обслуживание одного распределительного трансформатора с магнитопроводом из холоднокатаной электро­технической стали составляют примерно 8% от его первоначальной стоимости.

Наиболее перспективный путь снижения за­трат на производство и эксплуатацию силовых распределительных трансформаторов - это применение магнитопроводов из аморфных (нанокристаллических) сплавов, при этом обе­спечивается более чем пятикратное снижение потерь холостого хода трансформаторов по сравнению с традиционными магнитопро- водами из электротехнической стали.

Силовые распределительные трансфор­маторы с сердечником из аморфной стали серийно выпускаются в США, Канаде, Японии, Индии, Словакии. Всего в мире уже изготов­лено 60-70 тыс. единиц трансформаторов мощностью 25-100 кВА, примерно 1000 единиц прошли успешные многолетние испытания в различных энергосистемах. Наибольших успехов добились США и Япония. Японская фирма Hitachi в сотрудничестве с американ­ской Allied Signal выпустила на рынок гамму силовых трансформаторов (мощностью от 500 до 1 тыс. кВА), сердечник которых изготовлен из аморфного сплава. Как показали испытания, он позволяет сократить потери холостого хода в сердечнике трансформатора на 80% по срав­нению с традиционным аналогом. Если бы во всех действующих в мире трансформаторах установить сердечники из аморфных сплавов, то среднегодовая экономия энергии состави­ла бы 40 млн кВт·ч. Недостатком сердечников из аморфных сплавов является их более высокая стоимость по сравнению с традиционными материалами - у японской фирмы эта разница достигает 15-20%. Компания Allied Signal производит аморфный сплав для трансфор­маторов на заводе в г. Конуэй (США). Его цена не превышает стоимости кремнистой стали - 2-2,5 долл. США/кг. Тем не менее руководство фирмы утверждает, что производство таких сердечников обходится дороже в силу большего потребления металла и неотработанности тех­нологического процесса. Еще одной проблемой является усложнение процесса изготовления сердечника по мере увеличения его размеров. Японской фирме с этой целью пришлось освоить специальную технологию. Allied Signal имеет два завода по выпуску сердечников из аморфных сплавов: один в Индии (с 1993 г.) и другой в КНР (в г. Шанхае с 1996 г.). Годовой выпуск аморф­ных сплавов составляет 450 т, в ближайшее время предполагается его увеличение в три раза. Фирмы-партнеры рассчитывают на сбыт силовых трансформаторов с сердечником из аморфных металлов на рынках стран с до­рогой электроэнергией.

 

 

 

 
 
Полное содержание статьи Вы можете найти в первоисточнике
Источник:  ©  Ю.М. Савинцев, канд. техн. наук,гендиректор ЗАО «Корпорация «Русский трансформатор», г. Москва. Анализ состояния производства в РФ силовых масляных трансформаторов I-III габаритов. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт, №  1,  2012.– С.43-53.
Материал размещен на www.transform.ru: 28.02.2012 г.
 

 

Перейти в форум для обсуждения

  ©  TRANSFORMаторы 2004—2010


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика ??????????? ????