В. С. Шлентов, В. А. Зиннер, А. А. Борисенко, ЗАО «Энергомаш (Екатеринбург) - Уралэлектротяжмаш»
Предприятие ЗАО «Энергомаш (Екатеринбург) Уралэлектротяжмаш» является одним из крупнейших в России разработчиков и производителей трансформаторного оборудования. Оно производит трансформаторы более 70 лет и в настоящее время выпускает практически все виды ТРО, предусмотренные стандартами, постоянно осваивает новые изделия, максимально выполняя пожелания заказчиков. Это сухие трансформаторы напряжением до 35 кВ и мощностью до 16 000 кВА и масляные трансформаторы напряжением до 220 кВ и мощностью до 125 000 кВА. До 1993 г. мы специализировались на выпуске преобразовательных трансформаторов для предприятий электрометаллургии и электрохимии. После 1993 г. по требованию рынка мы расширили номенклатуру выпуска освоением силовых и распределительных трансформаторов.
В условиях рынка главное в деятельности нашего предприятия удовлетворение запросов потребителя. Одним из основных требований потребителя является технический уровень и качество изделий, а одним из возможных кратчайших путей к достижению этих характеристик - углубление кооперации. Это значит, мы обращаемся к услугам специализированных предприятий, которые, как правило, в должной мере оснащены и потому выпускают продукцию более качественную, и мы получаем возможность выпускать трансформаторное оборудование на более высоком техническом уровне. Внедряя в практику принятую стратегию, мы сняли с производства предприятия изготовление большинства унифицированных узлов ТРО и получаем их теперь по линии кооперации. Кроме того, по нашим заказам и техническим требованиям разработан ряд приборов на профильных специализированных предприятиях, что позволило также повысить технический уровень выпускаемых трансформаторов. В результате при производстве ТРО мы теперь изготавливаем своими силами только основные узлы трансформатора - магнитопроводы и обмотки, проводим сборочные операции, испытываем, упаковываем и отгружаем трансформаторы заказчику. Использование кооперации позволило, таким образом, повысить технический уровень выпускаемого трансформаторного оборудования, уменьшить численность работающих на нашем предприятии и повысить объемы выпуска трансформаторов. Два года назад мы превысили максимально достигнутый объем производства доперестроечного периода, выпустив трансформаторов почти на 9 тыс. мВА суммарной годовой мощности.
Кроме того, мы широко практикуем приобретение покупных комплектующих изделий и унифицированных узлов у специализированных предприятий, в том числе устройства РПН фирм MR (Германия), ABB (Швеция), HHIB (Южная Корея - Болгария), предохранительные клапаны американской фирмы Qualitrol, воздухоосушители фирмы ЕГМЕК и Komem (АББ Швеция), панельные радиаторы EUROCOrER (Франция), высоковольтные вводы с твердой (RIP) изоляцией фирмы АББ (Швеция, Россия). Комплекты изоляции, детали отводов и прессующих систем для активной части трансформаторов поставляются фирмами Weidman (Швейцария) и Rehling (Германия), газовое реле с устройством отбора газов - фирмой ЕМВ (Германия) и т. д.
Среди разработок комплектующих, выполненных специализированными фирмами по нашим заказам и нашим техническим требованиям, можно отметить следующие внедренные унифицированные узлы:
- блоки контроля температур сухих трансформаторов серии БКТ, которые предназначены для контроля температуры ИНТ обмоток и магнитопровода, имеют температурные уставки для работы системы охлаждения, предупредительной и аварийной сигнализации и интерфейс, разработчик - фирма «Мирономика» (Екатеринбург);
- регулятор напряжения РКТ для работы трансформаторов с устройством РПН, разработчик - фирма «Мирономика» (Екатеринбург);
- микропроцессорные приборы температурного мониторинга трансформаторов типа ТМ-1, ТМТ-1, которые обеспечивают контроль температурных режимов и работу системы охлаждения, предупредительную и аварийную сигнализацию и мониторинг теплового износа изоляции обмоток. Сейчас на заводских испытаниях находится прибор ТМТ-2, в котором предложена новая дополнительная функция электронного контроля уровня масла в расширителе, контроль заливки масла в расширитель, контроль утечки масла в трансформаторе. В этом случае традиционные индикаторные стрелочные маслоуказатели в главном отсеке и в отсеке РПН будут заменены прибором, показывающим конкретное значение уровня масла во всем диапазоне с функцией мониторинга. Разработчик этих приборов - фирма «Мирономика» (Екатеринбург);
- запорная трубопроводная арматура от Ду50 до Ду200 на давление 6,3 кг/см2 без протечек в соответствии с ГОСТ, его конструкция включает исполнение со встроенной функцией отбора масла для его анализа. Применение этой запорной арматуры позволило исключить громоздкие запорные задвижки. Разработчик запорной аппаратуры - фирма «ЭнергоПромАтом-Сервис» (Екатеринбург);
- шкафы для охлаждения трансформаторов с использованием шкафных оболочек фирмы RITAL (Германия) и использованием для комплектации и сборки электрической схемы изделий высокого технического уровня. Изготовитель - фирма «Прософт» (Екатеринбург);
- вентиляторы для дутьевого охлаждения типа FTDA фирмы «Лада - Флект» (Тольятти), Россия - Швеция. В настоящее время рассматриваются варианты использования вентиляторов фирм ZIEHL-ABEGG и EBMPAPST (Германия), которые позволят уменьшить габаритные и весовые характеристики и увеличить срок службы вентиляторов;
- каретки для перекатки трансформаторов, выполненные с нанесением алмазно-дисперсного напыления на ось катка, что обеспечивает антикоррозийность, антифрикционность и антиадгезийность подшипниковой пары ось - каток, что защищает ее от юза при перекатке трансформатора после многих лет его неподвижного положения. Фирма-изготовитель «Электрохимприбор», (Лесной, Свердловская обл.);
- хочется также включить в актив наших достижений начатое применение резииопробкового материала для разъемных соединений. Поставщик - фирма «АМОРИМ» (Португалия). Резка деталей из рулонов этого материала производится на программном станке абразивной струей воды высокого давления, что позволяет исключить применение оснастки при изготовлении резиновых деталей. Срок службы резииопробкового материала 30 лет. На настоящий период отгружено заказчику около 40 трансформаторов мощностью 25 мВА, 110 кВ и 125 мВА, 220 кВ с такими разъемными соединениями. В настоящее время продолжается переход на использование резинопробкового материала для заказов на трансформаторы общепромышленного назначения. Для особо важных разъемных соединений баков (крышка, нижний разъем, платы с вводами и сильноточные вводы до 12 кА) применяются фторсиликоновые полосы фирмы «Пентасил» (Москва);
- в рамках выполнения требований ФСК к трансформаторному оборудованию нами ведутся тепловые расчеты и конструкторские проработки по применению так называемой комбинированной системы охлаждения (М/Д/ДЦ). Запланированы изготовление и испытание головного образца трансформатора с упомянутой системой охлаждения.
Следует отметить, что в случае выполнения заказов на трансформаторы с системой предупреждения пожара мы, с согласия заказчика, пользуемся услугами фирмы «Sergi» (Франция). Также трансформаторы по просьбе заказчика могут быть снабжены элементами системы мониторинга: контроль состояния изоляции, влагосодержания, состава растворенных газов в трансформаторном масле, уровень частичных разрядов и т. д.
Как известно, вопросы конструирования изделий тесно связаны с достижениями технологии. Ярким примером может служить развитие производства сухих трансформаторов на предприятии в период 70-х гг., когда спрос на них резко возрос. Являясь в тот период практически единственным производителем мощных сухих трансформаторов, коллектив конструкторов, технологов и исследователей создал уникальную систему изоляции обмоток на базе слюдинитовых материалов с пропиткой под глубоким вакуумом и высоким давлением эпоксидными компаундами. Непревзойденные свойства изоляции, носящей наименование «Транстерм», унаследовано от изоляции «Монолит», которую предприятие применяет для стержневых и катушечных обмоток гидрогенераторов, турбогенераторов и мощных высоковольтных двигателей.
Специальное вакуумиропиточное оборудование позволяет пропитывать практически любые обмотай в котлах диаметром до 3 м. Изоляция обмоток рассчитана на испытание полным приложенным испытательным напряжением, что обеспечивает высокую надежность трансформаторов, способных эксплуатироваться во всех климатических условиях, начиняя от -60 °С до условий влажного тропического климата, чего не может позволить ни одна другая система изоляции.
Высокая надежность подтверждена бесперебойной работой тысяч сухих трансформаторов мощностью от 25 до 6300 кВА, среди которых и трансформаторы питания экскаваторов для разрезов Нерюнгри, Якутия, специальные объекты в Печоре, оборудование атомных подводных лодок, системы возбуждения мощных гидрогенераторов, в том числе в тропиках, и т. д.
Следующая конструкторско-технологическая разработка - трансформаторное оборудование с применением арамидных материалов «Номекс» и «Кэптон», проведенная в конце 80-х с участием и при поддержке специалистов фирмы «Дюпон». Результатом разработки явились изготовленные и направленные в эксплуатацию впервые в России высокотемпературные негорючие экологически чистые трансформаторы, которые постоянно выпускаются по заказам на ответственные объекты.
Продолжением разработки явились сухие трансформаторы наружной установки мощностью 16 000 кВА с изоляцией «Кэптон» и «Номекс» для газотурбинных станций компании «Энергомаш» и трансформаторы 12 500 кВА для питания линий российских железных дорог.
Несколько слов о первом применении трансформаторов мощностью 16 000 кВА. ЗАО «Энергомаш (Екатеринбург) - Уралэлектротяжмаш» входит в группу предприятий корпорации «Энергомаш». Основное направление деятельности корпорации на данном этапе - разработка, строительство «под ключ» и эксплуатация ГТ-ТЭЦ на базе турбоблоков 9 мВт. Введено в работу шесть станций. Здесь в качестве примера использования сухих трансформаторов ТРСЦДПЧ-16000/10УХЛ1 показаны два выходных трансформатора работающей двухблочной ГТ-ТЭЦ, установленной на территории предприятия «Уралэлектротяжмаш».
На предприятии, благодаря целенаправленной работе конструкторских и технологических служб, в короткие сроки удалось перейти к выпуску высоковольтных, до 220 кВ, масляных трансформаторов. Для этого проведена масштабная модернизация вакуумсушильного оборудования, которое пополнилось новыми вакуумными агрегатами, новым вакуумсушильным шкафом, системами измерения. Параллельно велась реконструкция маслоподготовительной станции, был осуществлен переход на высококачественное трансформаторное масло «ГК». Налаживание тесных связей с производителями высококачественного картона и древопластика фирмами «Вайдманн» и «Рехлинг» обеспечило повышение характеристик высоковольтных трансформаторов. В обмотках высоковольтных трансформаторов применяются только картон высокой плотности, угловые шайбы, рейки и емкостные кольца фирмы «Вайдманн». Нажимные кольца и планки отводов выполняются из древопластика «Лигностон» фирмы «Рехлинг».
Обмотки высоковольтных масляных трансформаторов выполняются на новых намоточных станках швейцарской фирмы «Туболи» с программированием параметров намотки, натяжения провода. Планируется в ближайшее время закупить и установить еще два вертикальных намоточных станка этой же фирмы.
Качество магнитопроводов всегда было в центре внимания. В дополнение к линии продольной резки фирмы «Комек» в 1992 г., одними из первых в России, на предприятии установлена и успешно эксплуатируется лиши фирмы «Георг».
Магнитопроводы трансформаторов выполняются с применением самых передовых конструктивных и технологических решений. Это полностью автоматизированный раскрой стали по схеме с косым стыком step-lap, который производится на линии GEORG (Германия), точность раскроя контролируется на специализированном фирменном столе с оптическим измерителем, позволяющим отмечать микронные отклонения при настройке линии. Сборка магнитопроводов производится на универсальных стендах с контролем прессовки и механизированным наложением бандажей. Внедряется применение электротехнической стали с лазерной насечкой для уменьшения потерь.
Качество и точность раскроя контролируется фирменным измерительным столом. Магнитопроводы с прогрессивной системой шихтовки «step-lap» в наших трансформаторах в сочетании с электротехнической сталью марки 3408 и 3409 обеспечивают минимальные потери.
Для отдельных трансформаторов, например для автотрансформаторов мощностью 125 МВА, 220 кВ, мы применили сталь фирмы «Тиссен сталь групп» толщиной 0,27 мм с лазерной насечкой, постепенно на такую сталь производства «ВИЗ-сталь» мы планируем перейти для изготовления всех мощных трансформаторов.
Большое внимание в производстве уделяется качеству изготовления баков трансформаторов. Разработка конструкторской документации производится в программе «Юниграфикс», после выполнения модели бака проект передается для механического расчета по программе ANSIS.
Для изготовления баков на предприятии нашей компании ЗАО «Энергомаш (г. Сысерть) - Уралгидромаш» организован специализированный цех с современным технологическим оснащением.
Ввиду большой важности этого процесса для обеспечения изготовления герметичных баков, способных выдерживать глубокий вакуум (остаточное давление ниже 1 мм рт. ст.), мы переходим на изготовление таких баков для трансформаторов, начиная со 110 кВ.
Производство баков включает в себя следующие операции:
- правку металлопроката на листоправильной машине ROUNDO (Швеция) с дробеструйной обработкой на линии TURBOTECNICA (Италия);
- плазменную и кислородную резку листа на машинах PROMOTEC и линии для термической резки и сверления FICEP (Италия); часть листов рубится на гильотине I.MA.L. (Италия); сортовой прокат режется на ленточно-отрезном станке Do ALL (США);
- правку вырезанных заготовок на сортоправильной машине KUNNKEL (Германия), передачу на кромкострогальный станок «Станок РБ» (Белоруссия) и автоматическую сварочную линию ATS (США);
- гибку труб с использованием трубогибочного дорнового станка JUTEC (Германия);
- обработку разъемов баков на продольно-фрезерном TOS KURIM (Чехия) и фрезерно-расточном COLGAR (Италия) станках после заготовительных операций на участке сборки и сварки баков полуавтоматами MILLER (США);
- окрашивание в камерах WEELABRATOR (Германия) после пневмоиспытаний. Покрытие баков выполняется прогрессивными полиуретановыми материалами, обеспечивающими его сохранность на протяжении 10-15 лет.
На этой же производственной площадке планируется изготовление панельных радиаторов. В настоящее время мы закупаем линию по их производству у фирмы «Георг» (Германия).
Технология заполнения трансформаторов под глубоким вакуумом, тщательная проверка герметичности перед отправкой обеспечивают быстрый монтаж трансформаторов у заказчика и ввод его в работу в самые короткие сроки. Монтаж сопровождается квалифицированным коллективом инженерной поддержки.
Комплекс упомянутых мер позволяет создать условия для выполнения одного из главных законов рынка - удовлетворение требований заказчика.
