Статьи

Энергосберегающие трансформаторы (динамика потребления, преимущества)

Производство для энергетики Александр Лосев, первый заместитель ген. директора – технический директор ОАО «МЭТЗ им. В. И. Козлова, Дмитрий Жура, ведущий инженер-конструктор ОАО «МЭТЗ им. В. И. Козлова»

Мы предлагаем выбор

Проблема энергосбережения в России постепенно приобретает актуальность. Одной из главных задач, как для сетевых компаний, так и для отечественных производителей электрооборудования, становится поиск способов снижения технологических потерь электроэнергии в электросетевом комплексе.
С этой точки зрения выбор компаниями энергоэффективного оборудования выглядит не только рациональным, но и дальновидным решением. Несомненно, одним из самых эффективных способов снизить потери электроэнергии на отдельно взятом участке, является использование энергосберегающих силовых распределительных трансформаторов ТМГ32 и ТМГ33 производства ОАО «МЭТЗ им. В. И. Козлова».

ОАО «МЭТЗ им. В. И. Козлова» первым из производителей стран СНГ разработал и освоил производство трансформаторов с пониженным уровнем потерь холостого хода и короткого замыкания. На сегодняшний день серия энергосберегающих трансформаторов ТМГ 12 широко применяется в Республике Беларусь, Российской Федерации и других странах СНГ. За время серийного производства энергосберегающих трансформаторов ТМГ12, 32, 33 достигнуты заметные объемы реализации данного оборудования.

Предприятие первым из производителей стран постсоветского пространства разработал и освоило производство энергоэффективных силовых трансформаторов. Идейными и практическими руководителями и действительно «моторами» указанного процесса были бывший главный инженер предприятия Стабровский Л.Н. и бывший главный конструктор Шумра П.Л. Эстафету производства инновационных трансформаторов для отечественной энергетики принимают новые поколения руководителей и специалистов предприятия.

dinamika_realizacii_energosberegauchih_transformatorov

Название серии ТМГ12 также придумано в Минске. Сегодня энергосберегающие трансформаторы серии ТМГ12 широко известны в Республике Беларусь, Российской Федерации и других странах СНГ.

Резкий спад продаж энергосберегающих трансформаторов в период с 2014 по 2015 г. был обусловлен кризисными явлениями в экономике наших стран и общим снижением продаж трансформаторов в этот период. Как видно из диаграммы, уровни реализации энергоэффективных трансформаторов превысили докризисный уровень.
Дальнейшим развитием серии ТМГ12 на основе технологического перевооружения предприятия и оптимизации конструкции стала новая серия энергосберегающих трансформаторов ТМГ32.

Потери холостого хода и короткого замыкания в трансформаторах серии ТМГ32 соответствуют уровням потерь трансформаторов ТМГ12.

При этом трансформаторы ТМГ32 имеют улучшенные (в сравнении с аналогом) массо-габаритные характеристики (табл.1). Трансформаторы ТМГ32 изготавливаются в герметичном исполнении с полным заполнением масла. Температурные колебания объема масла компенсируются за счет упругой деформации гофров бака.

harakteristiki_tmg32_v_sravnenii_s_tmg12

Обмотки низшего напряжения трансформаторов этой серии выполнены из специальной ленты (фольги), что сочетает в себе технологичность намотки с высоким уровнем надежности. Применение передовых технологий, современных обмоточных и изоляционных материалов позволило создать конструкцию, в которой негативные последствия ударов токов внешнего короткого замыкания сведены к минимуму. Также это позволило снизить материалоемкость и, соответственно, цену изделия.

Энергосберегающие трансформаторы серии ТМГ 33

Следующим шагом на пути повышения энергоэффективности нашей продукции стала разработка серии трансформаторов ТМГ33. Энергосберегающие трансформаторы серии ТМГ33 являются инновационным продуктом, при разработке которого специалисты ОАО «МЭТЗ им. В. И. Козлова» руководствовались уровнями потерь холостого хода и короткого замыкания, установленными стандартом организации ПАО «Россети» СТО 34.01-3.2-011-2017 и мировыми тенденциями. Конструктивно трансформаторы серии ТМГ33 сохранили все преимущества трансформаторов предыдущих серий – герметичное исполнение, в гофрированных баках с полным заполнением маслом, шихтованный магнитопровод стержневого типа (схема шихтовки «step-lap») из инновационной высококачественной электротехнической стали, обмотки низшего напряжения из алюминиевой фольги и др.

poteri_tmg32_tmg33_v_sravnenii_s_tmg21

Уровень потерь холостого хода и короткого замыкания в данной серии трансформаторов соответствует классу энергоэффективности Х2К2, согласно СТО 34.01-3.2-011-2017. Необходимо отметить, что класс энергоэффективности Х2К2 удовлетворяет требованиям Постановления Правительства Российской Федерации от 17.06.2015 №600 «Об утверждении перечня объектов и технологий, которые относятся к объектам и технологиям высокой энергетической эффективности».

tmg33-1000

Эффект снижения потерь достигнут в том числе и за счет дополнительно вложенных материалов, затраченных на изготовление трансформаторов ТМГ32 и ТМГ33, поэтому их стоимость превышает стоимость трансформаторов наиболее массовой серии ТМГ21.

Однако при выборе вновь вводимого в эксплуатацию трансформатора недостаточно руководствоваться только его ценой. Необходимо учитывать все составляющие стоимости жизненного цикла, в том числе и стоимость потерь электроэнергии в трансформаторе за весь срок службы (не менее 30 лет).

Нужно отметить, что расходы на оплату потерь электроэнергии в трансформаторе, за весь срок эксплуатации, составляют значительную долю в структуре стоимости жизненного цикла и могут превышать стоимость трансформатора более чем в 30 раз.

Так, например, для трансформаторов ТМГ11 мощностью 1000 кВА и коэффициентом загрузки 0,7 (табл. 3) стоимость годовых потерь составляет 357 593,7 рубля при розничной цене трансформатора – 390 750 рубля. Т.е. стоимость годовых потерь составляет 90% от цены трансформатора и превзойдет ее менее чем за 1,2 года эксплуатации. За 30 лет стоимость потерь превосходит данную цену более чем в 27 раз.

Эффективность применения энергосберегающих трансформаторов иллюстрирует разница в стоимости годовых потерь (табл. 4). Так для трансформатора ТМГ33 мощностью 1000 кВ/А стоимость годовых потерь составляет 285 855,8 рубля, а для трансформатора ТМГ21 – 357 593,7 рубля, разница составляет 71 737,9 рублей, при этом разница в ценах на трансформаторы – 195 050 рублей. Т.е. вложенные при покупке дополнительные 195 050 рублей окупятся уже через 2,7 года а затем каждый следующий год будут приносить экономию в 71 737,9 рубля.

sravnenie_cen_tmg32_tmg33_v_sravnenii_s_tmg21

Таким образом, произведя несложные расчеты, очевидно, что, в зависимости от мощности трансформатора и его нагрузки (исходя из принятой стоимости 1 кВ/ч), дополнительные инвестиции в трансформаторы ТМГ32 окупятся уже через 1-2,5 года их эксплуатации, а дополнительные инвестиции в трансформаторы ТМГ33 – через 1,6-3,5 года.

Экономический эффект от внедрения в эксплуатацию новых энергосберегающих серий трансформаторов производства ОАО «МЭТЗ им. В. И. Козлова» может быть значительным. Например, при замене 1000 шт. трансформаторов мощностью 1000 кВА серии ТМГ21, находящихся в эксплуатации в энергосистеме г. Москвы, на такое же количество трансформаторов новой серии ТМГ33 аналогичной мощности за счет снижения потерь будет достигнута экономия более 1,1 млн долларов США, будет сэкономлено более 3,7 тыс. тонн у. т. за год эксплуатации, а за весь срок службы трансформатора (не менее 30 лет) – более 33 млн долларов США и более 112 тыс. тонн у.т. (при принятом по данным Электроэнергетического совета СНГ переводном коэффициенте – 319,6 г.у.т./кВт/ч). В сравнении с трансформаторами серии ТМГ (выпуска 80-90- х годов прошлого века) экономия возрастает в 2 раза по известным причинам.

stoimost_tmg21_tmg32_tmg33

Не стоит забывать и экологический аспект. Полученный эффект энергосбережения более 110 тысяч тонн у.т. соответствует снижению выбросов парниковых газов более, чем на 200 тысяч тонн.

ОАО «МЭТЗ им. В. И. Козлова» одним из первых прошел аттестацию распределительных трансформаторов на соответствие техническим требованиям компании «Россети». Выпускаемое заводом оборудование рекомендовано к применению в ДЗО группы компаний «Россети» и полностью соответствует не только требованиям единой технической политики в электросетевом комплексе, но и стандартам организации в области энергетической эффективности.

Завод предлагает энергетическому комплексу трансформаторы с современными и необходимыми потребительскими свойствами: малошумностью, энергоэффективностью, экологичностью и быстрой окупаемостью.

srok_okupaemosti_tmg32_tmg33

Источник: Энергетика и промышленность России

Все статьи