Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

ПРОИЗВОДСТВО


Версия для печати
Обсудить в форуме

«Энергомаш» - локомотив технического прогресса

Завод компании «Энергомаш» в г. Екатеринбурге (ранее ОАО «Уралэлектротяжмаш») – один из крупнейших в стране поставщиков силового электротехнического оборудования для генерирования, передачи, распределения и потребления энергии.

Продукция предприятия, о которой рассказывает заместитель директора В.В. Дайбов, поставляется в 60 стран мира и эксплуатируется в климатических условиях от тропиков до Крайнего Севера.

Традиционным потребителем продукции завода является ОАО «РЖД». На тяговые подстанции электрифицированных стальных магистралей поставляется широкая гамма трансформаторного оборудования и высоковольтной аппаратуры.

«Энергомаш» - локомотив технического прогресса
«Энергомаш» - локомотив технического прогресса
«Энергомаш» - локомотив технического прогресса
«Энергомаш» - локомотив технического прогресса
«Энергомаш» - локомотив технического прогресса
«Энергомаш» - локомотив технического прогресса
«Энергомаш» - локомотив технического прогресса
ТРАНСФОРМАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Трансформаторы мы начали выпускать с 1938-го. Бурное развитие этого производства относится к середине 1950-х, когда вошел в строй специализированный корпус и были существенно усилены инженерные службы этой отрасли. Активно создавалось и совершенствовалось трансформаторное оборудование для тяговых подстанций электрифицированных дорог постоянного тока. Это были преобразовательные трансформаторы мощностью 6200 и 16000 кВА на напряжение до 35 кВ. Завод был тогда единственным комплектным поставщиком силового оборудования тяговых подстанций дорог постоянного тока.

В 60-е годы преобразовательная техника активно переходит на полупроводники. За короткий срок на заводе осваивается выпуск новых тяговых трансформаторов: сначала для полупроводниковых агрегатов по схеме выпрямления «две обратные звезды с уравнительным реактором», позднее – по трехфазной мостовой схеме выпрямления, переход на которую позволил существенно уменьшить типовую мощность и габариты, поднять КПД, снизить затраты материалов и стоимость трансформаторов.

Одной из сложнейших оставалась проблема регулирования напряжения под нагрузкой и стабилизация его в контактной сети. Без ее решения нельзя было существенно снизить потери электроэнергии на тягу и поднять техническую скорость поездов.

Под руководством Р. Н. Урманова (УРГУПС) и Я. Л. Фишлера (завод) было разработано решение задачи с помощью управляемых трехфазных дросселей насыщения, включенных в отпайки сетевой обмотки тягового трансформатора. Комплексные испытания, проведенные в 1970 г. на Свердловской железной дороге, подтвердили экономичную, надежную и безаварийную работу этого оборудования, которое выпускается и по сей день.

Следующим шагом в совершенствовании тяговых преобразовательных трансформаторов стал переход на конструкцию с расщеплением вторичной обмотки на две части, соединенных одна по схеме «звезда», другая – по схеме «треугольник», что обеспечивало 12-фазное воздействие на питающую сеть, снижение уровня гармоник и повышение коэффициента мощности тягового агрегата.

В последних наших разработках реализован весь комплекс прогрессивных решений. Трансформаторы ТРДТНП-16000/110ЖУ1 и ТРДТНП-20000/110ИУ1 обеспечивают непосредственное питание от сети 110 кВ полупроводникового мостового преобразователя с 12-фазным воздействием на питающую сеть, имеют устройство РПН с большим ресурсом коммутации, а также третью обмотку на напряжение 6 или 10 кВ для питания районных потребителей и собственных нужд тяговой подстанции. А трансформатор мощностью 20 000 кВА обеспечивает дополнительно работу в инвертерном режиме с рекуперацией энергии в питающую сеть.

Такими трансформаторами переоборудованы подстанции Октябрьской магистрали в связи с переводом на высокоскоростное движение.

Завод опирался на свой богатый опыт, создавая комплекты трансформаторного оборудования для скоростного поезда «Сокол -350». Было изготовлено два комплекта оборудования, которые были установлены на двух вагонах поезда.

Требования к трансформаторам были очень высокие. Применив для их охлаждения негорючую экологически чистую жидкость (Мидел 7131), мы обеспечили минимальные габариты и вес, высокую пожаробезопасность и экологичность оборудования. В течение года испытаний поезда никаких замечаний по нашему оборудованию не было.

Учитывая интерес ОАО «РЖД» к передвижным подстанциям, мы поставляем для этих целей тяговые преобразовательные трансформаторы мощностью 6300 кВА на напряжение 10 кВ.

Параллельно с электрификацией дорог на постоянном токе развивались и дороги переменного тока, которые после длительных дебатов в среде специалистов выиграли конкуренцию. Теперь большинство новых участков электрифицируется на переменном токе.

В 1994 г. завод начал выпуск трансформаторов для дорог переменного тока серии ТДТНЖ (ТДТНЖУ) мощностью 25 и 40 МВА на напряжение 110 и 220 кВ с повышенной электродинамической устойчивостью в аварийных режимах. Трансформаторы снабжены устройствами РПН с большим коммутационным ресурсом.

Имея ряд преимуществ, дороги переменного тока обладают одним недостатком: тяговая нагрузка – однофазная, а питающая сеть – трехфазная. Это приводит к сильному искажению (асимметрии напряжений) трехфазной сети, появлению гармоник, которые опасны для других потребителей, подключенных к этой сети, особенно для электродвигателей.

Вместе с московскими специалистами (Р.Р. Мамошиным из МГУПС и Б.М. Бородулиным из ВНИИЖТ) мы создали трансформаторное оборудование с «симметрирующим эффектом». В 2003 г. были отправлены на Октябрьскую дорогу два таких трансформатора мощностью 25 МВА на напряжение 110 кВ,которые находятся в опытной эксплуатации.

В 2004 г. на Северную дорогу нами отправлен двухфазный вольтодобавочный фазосдвигающий трансформатор мощностью 6300 кВА на напряжение 35 кВ, предназначенный для обеспечения «симметрирующего эффекта» на подстанциях, где уже установлены стандартные тяговые трансформаторы серии ТДТНЖ и ТДТНЖУ, который проходит опытную эксплуатацию.

Нами ведутся работы по совершенствованию системы тягового электроснабжения переменного тока, в частности – с установкой мощного (50 МВА) трансформатора с «симметрирующим эффектом» на базовой подстанции и однофазных трансформаторов мощностью 16 МВА на напряжение 94/27,5 кВ, расположенных на промежуточных тяговых подстанциях с шагом 60-70 км и запитываемых от базового трансформатора по линиям с напряжением 94 кВ. Такая система электроснабжения дорог переменного тока представляется наиболее перспективной.

Департамент электрификации ОАО «РЖД» ставит перед нами задачу разработать высоконадежное трансформаторное оборудование тяговых подстанций, требующее минимального обслуживания. Прежде всего надо найти альтернативу масляным трансформаторам, пожароопасным, нуждающимся в тщательном контроле.

Наши конструкторы разрабатывают два варианта решения. Первый – использование трансформаторов с негорючей жидкостью Мидел 7131. Опыт по такому оборудованию у нас есть: создана серия трансформаторов мощностью от 160 до 8000 кВА на напряжение 10 кВ с заполнением негорючей жидкостью, выполнены поставки таким крупным заказчикам, как Норильский ГМК, «АвтоВАЗ», Юго-Восточная железная дорога.Трансформаторы с Мидел 7131 дороже масляных, но это окупается, по нашему мнению, их преимуществами.

Второй вариант – создание сухих тяговых трансформаторов мощностью 12,5 и 16 МВА на напряжение до 35 кВ. Уже есть определенный опыт изготовления мощных сухих трансформаторов для ГТ-ТЭЦ, которые строит корпорация «Энергомаш». Они разрабатываются в герметичном исполнении для работы на открытом воздухе и способны заменить аналогичные масляные трансформаторы. Эти работы можно рассматривать как шаг к созда– нию тяговых подстанций без постоянного обслуживающего персонала.

Прогресс в мировом трансформаторостроении осуществляется в настоящее время в основном за счет повышения технического уровня материалов, комплектующих узлов и систем, совершенствования технологии производства.

В последние годы наше предприятие практически полностью перешло на применение основных комплектующих изделий ведущих мировых производителей. Это касается устройств РПН (Германия, Швеция), высоковольтных вводов (Россия-Швеция), радиаторов охлаждения (Франция), газовых реле и электронных термометров (Германия), защитных клапанов давления (США) и т.д. Применяются также комплекты импортных изоляционных деталей.

В производстве магнитопроводов используется высококачественная рулонная трансформаторная сталь с изоляционным покрытием марки «3408» толщиной 0,28–0,3 мм, полный косой стык листов, получаемый на автоматизированной линии резки фирмы «Георг» (Германия), шихтовка по технологии «Step-lеp», бесшпилечная прессовка с использованием стеклобандажей. Это обеспечивает снижение потерь холостого хода на 15–20 процентов, тока холостого хода – вдвое, уровня шума на 10–12 дБ.

В обмотках применяются преимущественно медные провода в том числе подразделенные и транспониророванные.

Снижать добавочные потери помогают немагнитные материалы, экраны и магнитные шунты для локализации опасных магнитных потоков.

Для защиты масла трансформаторов в расширителях устанавливаются резиновые мембраны, а также используются дыхательные и термосифонные фильтры.

Успешно осваиваются системы мониторинга. Например, реализована система, позволяющая контролировать 9 важнейших параметров трансформатора, включая влажность масла и содержание растворенных в нем газов.

Все трансформаторное оборудование разрабатывается и исследуется заводскими специалистами, имеющими высокую квалификацию и опыт. В их распоряжении комплекс лабораторий и испытательных стендов.

Значительных успехов добились мы в вопросах обеспечения электродинамической устойчивости трансформаторного оборудования в аварийных режимах. Натурные испытания прошли 460 изделий, и только 5 не выдержали строгой проверки и потребовали доработки.

Выходов из строя наших трансформаторов по причине недостаточной электродинамической устойчивости нет.

На заводе внедрен Международный стандарт системы менеджмента качества МС ИСО 9001:2000.

Объемы производства трансформаторов растут высокими темпами. Только за последние три года втрое! Подготовлена площадка под строительство нового трансформаторного корпуса.

Закрывая практически всю потребность в преобразовательных трансформаторах для железных дорог постоянного тока и около 80 процентов в тяговых трансформаторах для дорог переменного тока, наше предприятие было и остается лидером в поставках этого оборудования для ОАО «РЖД».

ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ АППАРАТУРА

ВВА послужила тем основанием, на котором началось развитие завода.

Эта аппаратура для железных дорог практически ничем не отличается от применяемой на общепромышленных подстанциях.

Уже в 1935-м на заводе были выпущены первые выключатели собственной уральской конструкции, а в послевоенные годы изготовление ВВА развивалось стремительно. Выключатели ВМГ-133 с электромагнитным приводом; разъединители типа РВ… Масляный баковый выключатель типа МКП-35 – первый в гамме подобных аппаратов на напряжение от 35 до 500 кВ, прославивших марку завода. Тогда были внедрены прогрессивные металлокерамические накладки на контакты, что позволило в 8 раз увеличить межремонтный срок.

1985-ый запомнился выпуском первых маломасляных выключателей серии ВМТ, ставших самыми массовыми до конца ХХ века и передавшими эстафету элегазовым выключателям. Выпуск первых элегазовых аппаратов – баковых выключателей на напряжение 35 кВ типа ВГБ-35 – был освоен в 1993 г. ВГБ-35, все три полюса которого расположены в одном баке, при заполнении чистым элегазом способен работать в любой климатической зоне.

Простое и надежное дугогасительное устройство этого выключателя, использующее принцип вращения электрической дуги в магнитном поле, создаваемом самим током, обеспечивает отсутствие перенапряжений при отключении малых индуктивных токов и отключение без повторных пробоев емкостных токов до 630 А.

Единственное динамическое уплотнение с жидкостным затвором гарантирует очень низкий – не более 0,5 процента в год – уровень естественных утечек элегаза.

Управляется выключатель электромагнитным приводом постоянного или переменного тока. Поставляется заполненным элегазом до рабочего давления и имеет полную заводскую готовность.

Во второй половине 1990-х завод совместно с НИИ НПО УЭТМ разрабатывает конструкцию и готовит производство колонковых элегазовых выключателей ВГТ на напряжение 110 и 220 кВ. Первая партия выключателей нового поколения – ВГТ-110-40/2500 (на напряжение 110 кВ, ток 2500, ток отключения 40 кА) – выпущена в 1998 г.

Все три полюса выключателя смонтированы на одной раме и управляются одним пружинным приводом. Такая конструкция явилась базовой для целой серии.

В выключателях ВГТ применен принцип автогенерации (повышенное давление в элегазе, возникающее при гашении дуги, используется для дополнительного дутья), что позволяет снизить работу привода, необходимую для функционирования аппарата. С особой тщательностью выбирались комплектующие (импортные высокопрочный фарфор и сигнализаторы плотности элегаза). Рамы выключателя покрываются горячим цинком. Двойные уплотнения сделаны из специального синтетического материала, не теряющиго эластичности при снижении температуры до минус 55 градусов. Даже при падении давления элегаза до нуля, аппарат может отключать ток нагрузки и держать в течение трех часов наибольшее рабочее напряжение.

Конструкция обеспечивает полную взаимозаменяемость по присоединительным размерам с маломасляными выключателями серии ВМТ-110.

Особо следует сказать о коммутационном ресурсе выключателя, который составляет 20 операций отключения полного тока 40 кА для каждого полюса (ведущие зарубежные фирмы гарантируют 20 операций в целом на выключатель, что в пересчете дает 10–12 операций на полюс).

В значительной мере унифицирована с выключателем ВГТ новая серия выключателей ВЭБ-110. Эти выключатели представляют собой баковый элегазовый аппарат.

Наличие металлического заземленного бака, в котором расположен полюс выключателя с дугогасительным устройством, позволило снабдить аппараты этой серии эффективным подогревом, обеспечивающим работу при заполнении чистым элегазом при температуре до минус 60. Кроме того, ВЭБ-110 оснащены встроенными трансформаторами тока (до 5 штук на полюс), что позволяет полностью отказаться от установки отдельно стоящих трансформаторов и обеспечивает дополнительную эффективность от применения баковых выключателей. Встроенные трансформаторы тока имеют класс точности измерительных обмоток до 0,2S – к ним можно подключать коммерческие системы учета электроэнергии.

Выключатели серии ВЭБ-110 поставляются в полностью собранном и отрегулированном виде. На их монтаж уходит минимум времени. При установке требуется только проверка некоторых регулировок и подкачка элегаза до эксплуатационного давления. Выключатели снабжены аварийным клапаном для сброса давления, например в случае внутреннего короткого замыкания.

У ВЭБ-110 те же показатели по коммутационному ресурсу, что и у ВГТ, межремонтный интервал – 20 лет, средний срок службы 40 и гарантийный – 5 лет.

Элегазовые выключатели серий ВГТ И ВЭБ нашли широкое применение для оснащения тяговых подстанций железных дорог. Ежегодно на стальные магистрали поставляется по 15 – 20 таких аппаратов.

Опыт их эксплуатации как на предприятиях энергетики, так и на объектах «РЖД» полностью положительный. Особенно это проявилось прошлой зимой, когда из-за экстремально низких температур наблюдались массовые утечки элегаза на выключателях ведущих фирм АВВ, Siemens и Areva. Наши изделия «пережили» суровую стужу практически без замечаний.

В последние годы в целях выполнения комплексных поставок аппаратов, составляющих силовую часть подстанций, наш завод интенсивно разрабатывает и осваивает производство других видов аппаратуры -разъединителей, заземлителей и трансформаторов тока.

Так, в 2003-м начат выпуск разъединителя РПД-110.

Он состоит из трехполюсной группы разъединителей и заземлителей. Полюс разъединителя представляет собой две поворотные колонны изоляторов на подшипниках качения. Изоляторы могут быть фарфоровыми (импортными) или полимерными. У токоведущей системы – один проходной контакт, расположенный в верхней части колонны. Основные размыкаемые контакты выполнены в виде кулачка на конце одного токопровода и контактных пальцев – на конце другого. Все контактные поверхности имеют серебряное покрытие.

Разъединитель комплектуется одним или двумя заземлителями и соответствующими механическими блокировками. Управление разъединителем и заземлителями осуществляется моторными или ручными приводами. Оба привода снабжены электромагнитной блокировкой для предотвращения неправильных операций, имеют постоянно включенный антиконденсатный подогрев. Все тяги управления оснащены самосмазывающимися импортными сферическими шарнирами, не требующими обслуживания.

Разъединители поставляются с завода полностью отрегулированными и укомплектовываются опорными металлоконструкциями (стойками). Существует исполнение и без опорных стоек, предназначенное для установки разъединителей на существующих опорах.

РПД-110 выпускается на токи 1600 и 2500 А, ток термической стойкости разъединителя 40 кА в течение 3 с, заземлителя – 40кА при времени 1 с. Коммутационная способность 1А при междуполюсном расстоянии 1800 мм и 2А при 2000 мм.

Механический ресурс для главных цепей и цепей заземлителя – 10 000 циклов ВО.

В том же 2003 г. освоено производство элегазового трансформатора тока ТРГ-110. Он рассчитан на токи от 100 до 2000 А, вторичные номинальные токи 5 или 1 А.

Первичная обмотка ТРГ-110 состоит из четырех стержней, которые могут переключаться последовательно или параллельно. Вторичные обмотки в экране закреплены на несущей опоре. Внутри нее проходят выводы, выходящие через клеммник, уплотненный в нижней части аппарата. В верхней части расположен клапан, предохраняющий от чрезмерного давления.

У этого трансформатора, как и у всех других, разработанных в последние годы элегазовых аппаратов, высочайшая надежность: утечка элегаза не превышает половины процента в год, средний срок службы составляет 40 лет, гарантийный – 5. При утверждении типа и внесении его в Госреестр средств измерения ему установлен межповерочный интервал в 10 лет.

По требованию ОАО «РЖД» трансформатор ТРГ-110 изготавливается в специальном исполнении – с дополнительной обмоткой, предназначенной для питания цепей коммерческого учета электроэнергии. Особенностью этой обмотки является то, что при классе точности 0,2S она имеет нормированные погрешности по току плюс-минус 0,75 процента в расширенном диапазоне от 0,2 до 1 и от 120 до 200 процентов номинального тока. Кроме того, выводы обмотки выведены на отдельный клеммник и могут быть опломбированы, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к цепи коммерческого учета электроэнергии.

В 2006 г. закончены испытания и начато производство элегазовых трансформаторов тока ТРГ-220 на напряжение 220 кВ, созданных на базе трансформатора ТРГ-110 и максимально унифицированных с ним.

Недавно завершены испытания разъединителя РПД-220. Он принят междуведомственной комиссией. Мы приступили к выпуску этого аппарата, конструкция которого унифицирована с разъединителем РПД-110.

Кроме коммутационных аппаратов переменного тока, на заводе для нужд электрифицированного транспорта, для приводов прокатных станов и др. делают автоматические быстродействующие выключатели постоянного тока на напряжение до 3300 В. Аппараты этого вида находят все более широкое применение и на железных дорогах. Ежегодно на тяговые подстанции «РЖД» поставляется по 300–350 быстродействующих выключателей типов ВАБ-43 и ВАБ-49. Отзывы с мест подтверждают высокое качество наших выключателей.

До настоящего времени в локомотивном хозяйстве на магистральных электровозах постоянного тока для защиты электрического оборудования от токов перегрузки, коротких замыканий на корпус при повреждении изоляции электрооборудования все еще применяются морально устаревшие и сложные в эксплуатации быстродействующие выключатели БВП-5 производства Грузии или чешские 12НС.

ОАО «РЖД» обратилось к компании «Энергомаш (ЮК) Лимитед» с предложением как можно скорее разработать новый современный выключатель постоянного тока. Он должен быть выполнен из современных материалов, не содержащих асбеста, иметь относительно простую кинематику, быть удобным в эксплуатации. Выключатель должен быть рассчитан для работы на подвижном составе при температуре до минус 50 градусов и в условиях воздействия механических нагрузок по группе М25 ГОСТ 17516.1-90.

Такой аппарат был создан и в 2006 г. принят комиссией под председательством ОАО «РЖД».

Сегодня выключатель ВАБ-55 поставляется на железные дороги страны. Испытания показали, что он способен выдержать механические нагрузки, соответствующие группе М25, отключать электрические цепи с индуктивностью до 15 мГн при токе короткого замыкания 30 кА. При этом напряжение на дуге не превышает 9000 В.

Выключатель снабжен механизмом воздушного дутья, который, работая совместно с магнитным дутьем, позволил снизить минимальный отключаемый ток с 50 до 6,5 А. При испытаниях был подтвержден коммутационный ресурс выключателя в 300 отключений, что значительно превышает нормированный ГОСТом уровень в 60 операций. Механический ресурс – 20 000 циклов включения-отключения. Все это говорит о высокой надежности нового аппарата.

Специалисты завода продолжают искать пути повышения параметров выключателя ВАБ-55: увеличения номинального тока, оптимального применения счетчика аварийных отключений и устройства быстрого отключения от внешнего сигнала и т.п.

Всего за последние годы нашим предприятием выпущено более 6500 элегазовых аппаратов, в том числе около двух с половингой тысяч выключателей ВГТ, шестисот выключателей ВЭБ, 1800 выключателей ВГБ, 1200 трансформаторов тока ТРГ.

Высоковольтные аппараты

подвергаются всесторонней и тщательной проверке на соответствие требованиями ГОСТ, технических условий и других нормативных документов. Испытания проводятся в аккредитованном испытательном центре компании, а при необходимости – и и в других специализированных предприятиях.

Вся высоковольтная аппаратура, выпускаемая нашим предприятием, сертифицирована.

Завод компании «Энергомаш» в г. Екатеринбурге продолжает разработку новых современных высоковольтных аппаратов, постоянно совершенствует выпускаемую продукцию, прислушиваясь к пожеланиям заказчиков, и всегда готов к сотрудничеству.

© Евразия Вести IV 2007







IV 2007

Евразия Вести IV 2007

Основа развития - энергетическая стратегия

Обновление хозяйства электрификации и электроснабжения - один из приоритетов для «РЖД»

Приоритет – обновление

Новинки техники и технологии: основные направления

Система тягового электроснабжения: совершенствование эксплуатационной работы

Плюс электрификация…

Перевод участка Лоухи – Мурманск на переменный ток

ВНИИЖТ: раскрывая потенциал электрификации

Комплексная система обеспечения надежности контактной сети

Новые технологии электроснабжения железных дорог на переменном токе

Система комплексного обследования тяговой энергетики

Один из важнейших ориентиров - ресурсосбережение

Электрификация и энергосбережение

Наш путь – внедрение стандарта

Для нужд электрификации и электроснабжения

Правильно выбранные приоритеты развития

ЛЭМЗ знают не только в нашей стране

Приоритеты тихорецких машиностроителей

Компания «Универсал-контактные сети»: быть на уровне решаемых задач

Важное слагаемое гарантии безопасности движения поездов

«Транскомплектэнерго»: плюсы комплексного решения проблем

«ТРАНСКАТ» открыт для делового партнерства

Опыт и инновации - слагаемые успеха

Зачем чинить то, что и так не ломается?

Реальность и перспективы тягового электроснабжения

«Трансэлектромонтаж» - надежный партнер «РЖД»

«АББ-электроинжиниринг» - «РЖД»: новые направления сотрудничества

Эффективный инструмент управления хозяйством электроснабжения

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести