Промышленное электрооборудование: на пути к технологическому суверенитету

Теперь отечественной промышленности приходится восстанавливать утраченные в свое время компетенции, не забывая приобретать новые высокотехнологичные, а также срочно расширять производственную базу и отлаживать создающиеся кооперационные цепочки. Задача сложная, требующая колоссальных затрат самых различных видов ресурсов, но, как оказывается, вполне решаемая, пусть и не как хотелось бы оперативно.

ООО «КПМ» как пример успешного импортозамещения

Несмотря на тот факт, что в 2008 ни о какой диверсификации и речь не шла, а компания позиционировала себя на рынке исключительно как поставщик оборудования в сфере электроэнергетики, планы создания собственной производственной базы уже существовали и были экономически просчитаны. То же касается и оказания услуг, начиная от проектирования и заканчивая реализацией проектов, включая обслуживание в формате «под ключ».

Поэтому на сегодняшний день компания обладает собственным предприятием полного цикла в Санкт-Петербурге. В состав завода, помимо производственных цехов, где выполняются абсолютно все технологические операции, входят полноценные конструкторский и проектный отдел, а также подразделение, специализирующееся на монтажных и пусконаладочных работах.

Весь спектр продукции, включая услуги, доступен на официальном сайте компании, расположенном по адресу https://complectprom.ru. Остается отметить, что наличие собственной испытательной лаборатории позволяет не только осуществлять входной, сквозной и выходной контроль качества, но и проводить изыскательские мероприятия. Последние нацелены на разработку эксклюзивных или новых конструкций оборудования, а также получение патентов на отдельные экземпляры.

Реакторы

Первыми изделиями собственной разработки и производства стали сухие реакторы (рис. 1). Причем оригинальность как конструкции, так и технологии изготовления некоторых из них подтверждается патентами, полученными компанией.

Рис. 1. Токоограничивающие реакторы РТСТ, РТСТУ, РТСТГ, РТОС до 750 кВ

Сегодня завод предлагает заказчику широкий спектр реакторов различного назначения, а именно:

1. Токоограничивающие применяют для ограничения токов КЗ, а также для правильного распределения токов между участками сетей со сложно замкнутой топологией, например, переток мощности между узлами линий различных классов напряжения. В диапазоне от 6 до 330 кВ работают реакторы, выпускаемые КПМ.
2. Для подавления высших гармоник, в любом случае присутствующих в электрических сетях, применяют фильтровые реакторы, также довольно эффективные и для ограничения токов КЗ. Фильтруемые паразитные (отличные от 50 Гц) составляющие способны вызывать возникновение потерь в сети, а также негативно сказываться на сроках эксплуатации включенного в нее электрооборудования.
3. Борьба с пульсациями в сетях постоянного тока – основная задача сглаживающего реактора. Паразитные флуктуации провоцируются различными факторами, работой силовой электроники, к примеру, а гасятся индуктивностью реактора. Электротранспорт, плавильные установки и довольно широкий спектр промышленного оборудования работает от постоянного напряжения различных классов, нуждаясь в защите. Повышение индуктивности при равных габаритах или, наоборот, достигается за счет включения в конструкцию сердечника из электротехнической стали.
4. Потери, вызываемые емкостными токами на ЛЭП, особенно когда речь идет о протяженных и высоковольтных линиях, становятся недопустимо высокими. Для борьбы с ними применяют шунтирующие реакторы, включение которых параллельно паразитной емкости сокращает величину потерь до приемлемых значений. На сегодняшний день компания способна производить оборудование сегмента в сухом исполнении. За счет включения группы реакторов на одну фазу достигается возможность ступенчатого регулирования паразитной мощности.
5. Наиболее распространенный вид аварий на воздушных линиях (ВЛ) – замыкание одной фазы на землю. Повторное с задержкой включение (ОАПВ работает автоматически) линии чаще всего приводит к восстановлению электроснабжения. Но в случае с протяженными ВЛ высокого напряжения методика может становиться неэффективной из-за большой величины емкости, рассмотренной в предыдущем пункте. Реактор заземления нейтрали помогает решить проблему, предотвращая повторное КЗ при повторном же включении линии.
6. Продление срока эксплуатации батарей конденсаторов путем гашения резких скачков тока (di/dt) и перенапряжений, возникающих чаще всего в моменты их включения и выключения – основная задача демпфирующего реактора. Последний же, будучи по сути катушкой индуктивности, предотвращает возникновение резонансных явлений в конденсаторных батареях. ООО «КПМ» выпускает демпфирующие реакторы, работающие в сетях 110 и 220 кВ.
7. Пусковые реакторы, в соответствии с названием, служат для пуска электрических машин широкого спектра назначения и мощности. При пуске, например, синхронного или асинхронного двигателя, мгновенное значение тока может на порядок превышать его номинал. Снижение пускового тока на время выхода машины на стабильный этап работы (достижение определенной скорости вращения в случае с двигателем) – задача пускового реактора. Последний не стоит путать с токоограничивающим аналогом, ведь продолжительность пуска несопоставима с временем КЗ.

Сегодня компания рассматривает как типовую задачу заказ любого реактора, рассчитанного на работу в сетях до 330 кВ и током до 5 кА или 2Х4 кА, когда речь идет о сдвоенных токоограничивающих устройствах. Это никоим образом не отменяет возможности реализации уже имеющихся разработок оборудования, рассчитанного на вольтаж 500 и даже 750 кВ.

Промышленные трансформаторы

Немногим позже после выпуска первых реакторов, компания приступила к отладке техпроцессов производства силовых трансформаторов, сделав упор на сухом их исполнении (рис. 2).

Рис. 2. Сухой трансформатор 35 кВ

Отсюда и весьма востребованная услуга замены масляных трансформаторов их сухими аналогами. Последние, несмотря на несколько большую цену и ряд иных недостатков, обладают массой преимуществ. Один диапазон рабочих температур (от -60 до 55 ^оС) чего стоит. Помимо этого, сухое исполнение существенно экологичнее, сейсмически устойчивее, взрыво- и пожаробезопаснее, а также гораздо скромнее по массогабаритным показателям и не требует сложного обслуживания. Компания предлагает заказчикам следующие готовые решения сухих трансформаторов как общего, так и специального назначения:

• силовые понижающие предназначены для снижения вольтажа питающей ЛЭП до номинала, действующего в сети потребителя (с 6 до 0,23 кВ, например);
• трансформаторы связи обеспечивают переток энергии между сетями разных классов напряжения, повышая тем самым устойчивость энергообеспечения потребителей;
• разделительные применяют в местах, критичных к уровню электробезопасности, создавая гальванический разрыв между сетью питания и конкретной электроустановкой;
• назначение преобразовательных трансформаторов для выпрямительных и инверторных установок – эффективный транзит мощности от сети переменного тока потребителям, работающим на постоянном;
• название трансформатор для тяговых подстанций электрифицированного транспорта говорит само за себя, определяя сферу применения оборудования.

В отдельный пункт можно было выделить и трансформаторы для карьерных экскаваторов, учитывая особенности эксплуатации и разнообразие режимов работы, когда, к примеру, изменение нагрузки достигает 40 и более раз.

Помимо перечисленного, каждый заказчик ООО «КПМ» вправе рассчитывать на разработку и производство эксклюзивных вариантов сухих трансформаторов. Если же не оговорено иное, предприятие предложит стандартную конструкцию и характеристики изделия. Как вариант по умолчанию для наиболее распространенного силового понижающего трансформатора компания выпускает типовые решения с номиналами входного напряжения от 6 до 20 кВ с его понижением до 0,23, 0,4 или 0,69 кВ. При этом величины активных потерь будут варьироваться в пределах от 0,3% до 0,35% для трансформаторов до 1000 кВА. Для машин, превышающих это значение мощности, показатель потерь составит ровно 0,2%. Схема соединения обмоток будут полностью соответствовать требованиям ГОСТ Р 52719-2007.

Остается отметить, что все выпускаемое оборудование проходит полный спектр испытаний (устойчивость к перегрузкам и КЗ, сейсмоустойчивость, пожаробезопасность и т. д.), предписанных к проведению требованиями действующих стандартов, включая отраслевые.

Что в итоге

Возвращаясь к импортозамещению, стоит заметить, что пока одни переживают личную трагедию по поводу ухода с рынка зарубежных производителей, другие работают и создают оборудование, ничуть не уступающее по характеристикам импортному. Патенты ООО «КПМ» – яркое тому свидетельство, равно как и объем, а также состав клиентской базы компании. Готовность же решать уникальные задачи, такие как создание пускового реактора для самой крупной в мире синхронной машины, к примеру, вовсе ставят предприятие в один ряд с признанными лидерами в сфере производства энергетического оборудования.

Понятно, за пару-тройку лет невозможно решить все проблемы, накопившиеся за десятилетия деиндустриализации страны. Но опыт КПМ показывает, что, приложив усилия в правильном направлении, со временем все получится.