|
|
 |
|
|
|
| НОВОСТИ |
 | «Монетизация» энергоэффективности в трансформаторостроении |
|
Отраслевой стандарт ПАО «Россети» СТО 34.01‑3.2‑011‑2017 «Трансформаторы силовые распределительные 6-10 кВ мощностью 63‑2500 кВА. Требования к уровню потерь холостого хода и короткого замыкания» определяет четыре класса энергоэффективности для распределительных масляных трансформаторов соответствующих мощностей.
Первый класс энергоэффективности – «стандартный» (выпускаемые трансформаторы);
Второй класс энергоэффективности – «энергоэффективный» (усовершенствованная технология);
Третий класс энергоэффективности – «высокий энергоэффективный» (передовая технология);
Четвертый класс энергоэффективности – «инновационный» (инновационная технология).
Указанным выше стандартом устанавливаются четыре категории уровня максимальных потерь в силовом трансформаторе 6‑10 кВ (холостого хода (далее ХХ) – с индексом «Х», и короткого замыкания (далее КЗ) – с индексом «К»): 1, 2, 3 и 4 (4 класса энергоэффективности), приведенные в табл. 1 и 2.
Таблица 1. Максимальные потери холостого хода в классах энергоэффективности
Таблица 2. Максимальные потери короткого замыкания в классах энергоэффективности
В зависимости от сочетания категорий «Х» и «К» возможны различные сочетания классов энергоэффективности, приведенные в табл. 3.
Таблица 3. Различные сочетания классов энергоэффективности
Как отмечено в стандарте, класс энергоэффективности Х2К2 удовлетворяет требованиям к энергоэффективности, рекомендованным постановлением правительства Российской Федерации от 17.06.2015 № 600 «Об утверждении перечня объектов и технологий, которые относятся к объектам и технологиям высокой энергетической эффективности». Однако в стандарте однозначно не указано, как определяется класс энергоэффективности – указаны лишь сочетания классов энергоэффективности по потерям ХХ и КЗ. Но, по‑видимому, разработчики стандарта (это можно проследить по контексту изложения) имели в виду, что класс энергоэффективности, который должен быть ОБЯЗАТЕЛЬНО нанесен на табличку (шильдик) трансформатора, определяется по наивысшему классу энергоэффективности в сочетании классов энергоэффективности потерь ХХ и КЗ. Т. е. для сочетания Х1К2 верным будет второй класс энергоэффективности («энергоэффективный» (усовершенствованная технология)).
Сегодня основные трансформаторные заводы, как российские, так и в странах СНГ, выпускают линейки распределительных масляных трансформаторов с характеристиками потерь холостого хода и короткого замыкания в самых широких диапазонах значений. До введения стандарта понятие энергоэффективности для распределительных трансформаторов являлось крайне «размытым». По существу, каждый завод был волен «назначить» энергоэффективным трансформатор с достаточно произвольными характеристиками потерь.
Теперь перед производителями распределительных трансформаторов встала задача переработки конструкторской документации (КД) всех линеек выпускаемых трансформаторов в плане соответствия требованиям стандарта СТО 34.01‑3.2‑011‑2017.
Однако переработка КД – это трудоемкий процесс, затратный в финансовом и временном отношениях. Прежде чем «запускать» процесс переработки, необходимо оценить целесообразность переработки КД в аспекте изменения цены новых, доработанных в соответствии со стандартом, трансформаторов.
Так как изменения конструкции призваны изменить характеристики потерь холостого хода и короткого замыкания, то необходимы математические модели, которые позволяют быстро и адекватно оценить изменение цены трансформатора при изменении характеристик потерь.
Основным при анализе изменения цены трансформатора является «цепочка» зависимостей «параметры потерь – основной конструктивный параметр β – масса магнитопровода Gст – масса обмоток Gо». Причем получены зависимости относительного изменения зависимого параметра от относительного изменения параметра изменяемого (например, относительное изменение параметра βi / βo от относительного изменения потерь холостого хода. Pixx / Poxx).
«Цепочка» зависимостей «параметры потерь – основной конструктивный параметр β – масса магнитопровода Gст – масса обмоток Gо» в аналитическом виде для безразмерных величин получена на основе преобразований основных уравнений теории расчета трансформаторов, приведенных в фундаментальной монографии Павла Михайловича Тихомирова [1].
Эти основные уравнения были преобразованы в соответствии с методами теории подобия и размерности [2]. В итоге получено четыре уравнения взаимосвязи относительных параметров трансформаторов, а именно: Pxxi / Pxxo; βi / βo; Goi / Go; Gстi / Gсто; Pкзi / Pкзо.
βi / βo = 2,5587 × (Pxxi / Pxxo) – 1,5456
(1)
Goi / Go = –0,3954 × (βi / βo) + 1,3954
(2)
Gстi / Gсто = 0,3428 × (βi / βo) + 0,6572
(3)
Goi / Go = 0,8244 × (Pкзi / Pкзо) 2‑3,1089 × (Pкзi / Pкзо) + 3,3777
(4)
Зависимость (1) определяет относительное изменение основного конструктивного параметра в зависимости от относительного изменения характеристики потерь ХХ, зависимости (2), (3), (4) определяют относительное изменение массы стали магнитопровода и относительное изменение массы обмоток в зависимости от изменения характеристик потерь ХХ и КЗ.
Это эмпирические зависимости. Они дают возможность получить оценку изменения цены трансформатора (через изменение массы активной части) при необходимости изменения основных параметров, когда требуется модернизировать трансформаторы серии с учетом требований отраслевого стандарта по энергоэффективности СТО 34.01‑3.2‑011‑2017.
Рис. 1. Изменение основного параметра βi/βo от в зависимости от изменения параметров потерь хх
В качестве базового было взято значение βo = 2, т. к. рекомендуемые значения β [1] находятся в диапазоне 1,2…2,6. На основе уравнений (1) – (4) для относительных диапазонов изменения Pxxo / Pxxi = 0,7…1,3 (что соответствует уменьшению потерь от базового значения на 30 % и их увеличению на 30 %) получен соответствующий диапазон изменения βi / βo (рис. 1).
Рис. 2. Изменение массы обмоток при изменении параметра βi/βo
Аналогично получены диапазоны изменения относительных масс магнитопровода и обмоток при изменении величины βi / βo (рис. 2 и 3), а также изменение относительной массы обмоток при изменении характеристик потерь короткого замыкания (рис. 4). Стоимость активной части на основе зависимостей (1) – (3) будет изменяться по закону:
Рис. 3. Изменение массы магнитопровода в зависимости от изменения параметра βi/βo
Сачi / Cачо = 0,1689 * (Pxxi / Pxxo) + 0.832 (5)
Уравнение (5) получено для алюминиевых обмоток и для соотношения цены электротехнической стали и обмоточного провода примерно 1:2.
Рис. 4. Изменение относительной массы обмоток в зависимости от изменения потерь КЗ
Как видно из графика на рис. 5, стоимость материалов активной части при уменьшении характеристики потерь холостого хода на 20 % уменьшается примерно на 3,5 %, т. е. практически не меняется, что совпадает с оценками, данными в монографии [1]. При уменьшении характеристики потерь короткого замыкания на 20 %, как видно из графика на рис. 4, масса обмоток возрастает на 40 %, при этом стоимость активной части в целом возрастает примерно на 20 %.
Рис. 5. Изменение стоимости активной части в зависимости от изменения потерь хх
Полученные зависимости можно также применить для технико-экономического обоснования применения энергоэффективных трансформаторов. Зависимость (5) дает возможность оценить изменение цены при изменении характеристик потерь до уровня энергоэффективных. Далее в соответствии с Приложением Б стандарта СТО 34.01‑3.2‑011‑2017 определяются приведенные затраты при эксплуатации трансформатора.
В соответствии со стандартом СТО 34.01‑3.2‑011‑2017 закупка распределительных трансформаторов должна осуществляться с учетом оценки стоимости потерь электроэнергии на протяжении всего нормативного срока службы трансформатора. Упрощенно (для предварительной оценки) – по минимизации приведенных затрат при эксплуатации трансформатора, определяемых по упрощенной схеме (без учета методики расчета совокупной капитализированной стоимости) по формуле:
Зп = СТ / n + А * (N * Pxx + k2 * τ * Ркз), (6)
где Зп – приведенные к году эксплуатационные издержки, руб.;
СТ – стоимость трансформатора, руб.;
Рхх – потери холостого хода, кВт;
Ркз – потери короткого замыкания, кВт;
τ – число часов наибольших потерь мощности, час;
k – коэффициент загрузки трансформатора, о.е.;
А – тариф на компенсацию потерь электроэнергии руб. / кВт-ч;
n – число лет нормативного срока эксплуатации трансформатора;
N – годовое число часов (8760).
Для трансформатора ТМГ-1000 / 10 / 0,4 с алюминиевыми обмотками с характеристиками:
СТ = 445 000 руб.;
Рхх = 1,6 кВт;
Ркз = 10,8 кВт;
Τ = 1976 часов;
k = 0,5 о.е.;
А = 1,756 руб. / кВт-ч;
n = 30 лет;
N = 8760 часов.
Приведенные годовые эксплуатационные издержки равны Зп = 48 813 руб.
Стандарт СТО 34.01‑3.2‑011‑2017 требует с 1 января 2019 г. для трансформаторов мощностью 1000 кВА, чтобы характеристики потерь составляли для Х2К2 Рхх = 0,957 кВт и Ркз = 9,545 кВт, увеличение стоимости активной части трансформатора, рассчитанное по формулам (4) и (5), составит 1,274. С достаточной степенью точностью можно принять это увеличение равным увеличению материальной себестоимости трансформатора. С учетом того, что материальная себестоимость трансформатора составляет примерно 60 % от его цены, увеличение цены трансформатора составит 16 % – примерно 520 000 руб. Приведенные годовые эксплуатационные издержки для энергоэффективного трансформатора Х2К2 составят Зп = 40 334 руб.
Нетрудно рассчитать срок окупаемости дополнительных затрат на приобретение энергоэффективного трансформатора: он составляет около 9 лет, т. е. меньше трети всего нормативного срока эксплуатации. Таким образом, разработанная математическая модель анализа изменения цен распределительных масляных трансформаторов позволяет с минимальными временными затратами оценить коммерческую целесообразность разработки новых серий трансформаторов с улучшенными характеристиками потерь холостого хода и короткого замыкания.
Выражаю искреннюю благодарность ведущим специалистам завода «Трансформер» (г. Подольск), к. т. н. В. И. Печенкину и к. т. н. А. В. Стулову, за предоставленные материалы и конструктивное обсуждение содержания и выводов данной статьи.
Список литературы
П. М. Тихомиров. Расчет трансформаторов: Учеб. пособие для вузов / 5‑е изд., перераб. и доп. – М., 1986.
Л. И. Седов. Методы подобия и размерности в механике / 8‑е изд., перераб. – М., 1977.
Источник: https://www.eprussia.ru/epr/361/1578364.htm
04.03.2019 - понедельник |
|
|
| Лента новосткй |
|---|
07.06.2023, среда
Трансформатор ERSO для Нижнекамской ТЭЦ успешно прошел ПСИ |  |
Трансформатор ТДЦ-125000/220-У1 успешно прошел приемо-сдаточные испытания, и после завершения всех необходимых технических процедур будет отправлен на Нижнекамскую ТЭЦ (Республика Татарстан).
Сотрудники холдинга выполнят поставку, разгрузку, установку на фундамент и шефмонтаж оборудования.
ООО «Нижнекамская ТЭЦ» обеспечивает теплом и электроэнергией город Нижнекамск и Нижнекамский промышленный комплекс.
| 06.06.2023, вторник
«Россети Северный Кавказ» отремонтировали оборудование на 16 подстанциях в КЧР |  |
В мае энергетики «Россети Северный Кавказ» отрапортовали о завершении работ по техобслуживанию и ремонту энергооборудования на 16 подстанциях 110/35 кВ в Карачаево-Черкесской Республике.
Благодаря проведенным работам удалось повысить надежность электроснабжения 25 населенных пунктов республики, где в настоящий момент проживают более 225 тысяч человек.
В компании отметили, что ремонтные работы проведены в рамках реализации ремонтной программы и подготовки электросетевого комплекса КЧР к работе в осенне-зимний период 2023–2024 гг.
Так, на подстанциях «Усть-Джегута», «Ильичевская», «Преградная», «Хабез» работы коснулись ремонта силовых трансформаторов.
| 05.06.2023, понедельник
Энергетики «Россети» — МЭС Урала обновили автотрансформатор в Челябинской области
Энергетики «Россети» — МЭС Урала отремонтировали автотрансформатор на подстанции 220 кВ «Чебаркуль» в Челябинской области. Это повысит надежность электроснабжения жителей города с численностью населения 44,6 тыс. человек.
Как сообщает пресс-служба компании, автотрансформатор — это силовое оборудование, предназначенное для преобразования уровня напряжения в сети.
| 04.06.2023, воскресенье
В Анапе трансформаторы стали украшать муралами ИА Красная Весна |  |
Трансформаторные подстанции в Анапе стали украшать муралами, сообщает 2 июня пресс-служба администрации города.
Городские трансформаторы приводят к единой стилистической концепции. Эту работу планируется проводить и дальше.
...
| 03.06.2023, суббота
В Ахтубинском районе отремонтировали три подстанции |  |
Они обслуживают большую часть Ахтубинска, насосную станцию и несколько фермерских хозяйств
Специалисты филиала «Россети Юг» — «Астраханьэнерго» отремонтировали оборудование трех подстанций 110 кВ в Ахтубинском районе: «Ахтуба», «Водозабор-1» и «Кочевая».На этих подстанциях энергетики привели в порядок два силовых трансформатора мощностью 20 МВА каждый и один трансформатор 6,3 МВА, проверили работу приводов отделителей и короткозамыкателей.
Эти работы проводят для контроля работоспособности и надежности элементов защиты электрооборудования на питающих центрах района.
| 02.06.2023, пятница
Плановый ремонт питающего центра состоялся в рамках производственной программы «Россети Тюмень».
«Россети Тюмень» завершили плановый ремонт на высоковольтной подстанции «Леуши» в Ханты-Мансийском автономном округе – Югре. Энергообъект снабжает электричеством нефтеперекачивающую станцию магистрального нефтепровода Сургут – Полоцк, а также поселки Дальний и Ягодный с населением порядка 1000 человек.
Энергетики провели ремонт двух силовых трансформаторов суммарной мощностью 50 МВА и заменили фарфоровые опорные изоляторы на полимерные.
| 01.06.2023, четверг
В Воронежской области планируется строительство четырех новых подстанций |  |
В энергосистеме Воронежской области для присоединения крупных потребителей электрической энергии планируется строительство четырех новых подстанций (ПС) 110 кВ и шести линий электропередачи (ЛЭП). #новости_энергетики #электроэнергетика
В утвержденную Минэнерго России Схему и программу развития электроэнергетических систем России (СиПР) на 2023–2028 гг.
| 31.05.2023, среда
С начала года энергетики отремонтировали оборудование 25 подстанций Подмосковья |  |
Министерство энергетики Московской области продолжает реализацию программы повышения надежности электроснабжения. В рамках программы с начала года отремонтировано оборудование 25 подстанцийи запланировано провести аналогичные работы еще на 10 объектах.
Энергетики заменили трансформаторы и ячейки камер сборных одностороннего обслуживания, улучшили качество электроснабжения потребителей, проживающих в п.
| 30.05.2023, вторник
Сухие трансформаторы СВЭЛ поставлены на Карельский окатыш. |  |
Группа СВЭЛ произвела и поставила два сухих трансформатора с литой изоляцией для АО "Карельский окатыш". Окатыш – полуфабрикат металлургического производства, небольшой комочек обогащенной и обожженной железной руды. Из таких полуфабрикатов при доменной плавке получают чугун.
| 29.05.2023, понедельник
За 3 мес Россети Юг отремонтировали более 150 трансформаторных подстанций |  |
В первом квартале 2023 года «Россети Юг» выполнили ремонт более 150 трансформаторных подстанций, что в 1,6 раза превышает аналогичный показатель прошлого года. От стабильной работы питающих центров зависит надежное и качественное электроснабжение потребителей в регионах присутствия компании.
Наибольший объем работ энергетики провели в Астраханской области: здесь в нормативное состояние приведены 55 трансформаторных подстанций.
| 28.05.2023, воскресенье
ERSO испытал трансформаторы для ПС «Мойнаки» |  |
Два агрегата ТДТН-63000/110 У1 собраны работниками Уфимского трансформаторного завода.
В скором времени они будут отправлены на ПС 110 кВ «Мойнаки» (Евпатория) для обеспечения предприятий и населения стабильным электроснабжением.
| 27.05.2023, суббота
Воровство и тревога после ухода Siemens – директор «Воронежского трансформатора» рассказал о последствиях санкций
ABIREG.RU – Генеральный директор завода ООО «Воронежский трансформатор» Игорь Иванов на форуме Столля рассказал о воровстве технологий со стороны конкурентов, высоких зарплатных ожиданиях со стороны работников технических специальностей и как заводу удалось пережить уход Siemens и перестроить работу.
Игорь Иванов начал свое выступление с рассказа об отечественных конкурентах, которые «внаглую воруют технологии Siemens».
| 26.05.2023, пятница
На подстанции высокого напряжения «Сагбон» в Алмазарском районе проводится замена трансформатора 25 000 кВА на трансформатор мощностью 40 000 кВА. |  |
В связи с этим, в махаллях «Ахил», «Пахта», «Янги Тошкент», «Беруний», «Шодиёна», «Истикбол», «Олтинсой», «Бустанабад», «Тепа Гузар», «Галаба», «Табассум» Алмазарского района возможны временные перебои в подаче электроэнергии до 14:00 часов 26 мая.
Ташкентским городским филиалом АО Hududiy elektr tarmoqlari в этом процессе задействовано более 40 квалифицированных специалистов и более 10 единиц спецтехники для оперативной и безопасной замены силового трансформатора.
Филиал АО Hududiy elektr tarmoqlari принес извинения неудобства в связи с временными перебоями в подаче электроэнергии в рамках проведения ремонтных работ.
Отметим, что в марте этого на подстанции "Сагбон" также произошла авария, в результате чего тысячи жителей Алмазарского района столицы и Ташкентского района столичной области остались на более чем двое суток без света.
| 25.05.2023, четверг
«Смоленскэнерго» выполнит диагностику электросетевых объектов 35-110 кВ |  |
В текущем году филиал ПАО «Россети Центр» – «Смоленскэнерго» проведет диагностику 7290 единиц электрооборудования подстанций (ПС) 35-110 кВ. Обследование энергооборудования ведется в рамках программы технического обслуживания и ремонтов 2023 года.
Диагностика выполняется без отключения оборудования, а значит без перерывов в электроснабжении потребителей.
Работы по обследованию оборудования начались в январе.
| 24.05.2023, среда
Энергетики Ленинградского филиала «Россети Кубань» приняли в эксплуатацию более 30 энергообъектов |  |
В Ленинградском филиале «Россети Кубань» с начала 2023 года в рамках программы консолидации приняли в эксплуатацию более 30 трансформаторных подстанций и линий электропередачи (ЛЭП), расположенных в Ленинградском, Ейском, Староминском, Щербиновском и Кущевском районах Краснодарского края.
Специалисты «Россети Кубань» ведут работу по принятию на баланс четырех бесхозяйных объектов, расположенных в Кущевском и Щербиновском районах Кубани, а также по передаче в безвозмездное пользование энергообъекта от СНТ «Южное» в Ейском районе.
Консолидация энергообъектов направлена на создание условий для надежного энергоснабжения и устойчивого развития энергетического комплекса.
| 23.05.2023, вторник
«Россети» направят на реконструкцию подстанции «Шарыповская» более 1 млрд рублей
В ходе модернизации энергетики смонтируют на открытых распределительных устройствах 10 современных элегазовых выключателей напряжением 220 кВ и 12 выключателей напряжением 110 кВ со встроенными трансформаторами тока. Всё устанавливаемое обору ...
|
|
