CC BY
82
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070_
4. Смирнова Н.А. Изучение региональной преступности России методом статистических уравнений зависимости / Н.А. Смирнова // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 5. Экономика. - 2004. -№ 1 (5). - С. 85-90.
5. Цыпин А.П. Эконометрическое моделирование влияния уровня безработицы на крименогенность обстановки в России / А.П. Цыпин, С.Р. Романов // Молодой ученый. - 2016. - № 2 (106). - С. 714-718.
© Романенко Е.В., Авдонькин В.В., 2016
УДК 621.3
В.А. Свиридов
аспирант
Поволжского государственного университета сервиса,
инженер - конструктор ООО «Тольяттинский трансформатор» г. Тольятти, Российская Федерация
ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ И
ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ
Аннотация
Рассмотрены основные проблемы обеспечения электродинамической стойкости силовых трансформаторов при коротком замыкании.
Ключевые слова
Трансформатор, электродинамические испытания, токи КЗ.
Начиная с июля 1986 г., ГОСТ 11677-85 требовал проведения испытаний на стойкость при коротком замыкании (КЗ) силовых трансформаторов всех мощностей и классов напряжения [1].
Электродинамические испытания силовых трансформаторов на стойкость обмоток при протекании токов КЗ служат инструментом диагностики состояния надежности конструкции и бесперебойности электроснабжения потребителей электроэнергии [1,3].
Суть электродинамических испытаний трансформаторов заключается в создании в процессе определенного количества зачетных опытов КЗ (как правило 5-6) условий, максимально приближенных к тому, что может произойти с трансформатором за период его эксплуатации в результате возможных аварийных ситуаций. В комплекс испытаний входит контроль состояния важнейших элементов трансформатора, в частности обмоток, в процессе опытов короткого замыкания и составление окончательного заключения о результатах испытаний после разборки трансформатора на заводе-изготовителе [4].
На существующем в г. Москве генераторном стенде ОАО «НИЦ ВВА» имеются 2 генератора типа ТИ-100 (производства «Электросила», 1964 г.) и 1 генератор типа ТИ-75 (Германия, изготовления 1940-х годов). Вследствие, разрушения подъездных путей для перекатки трансформаторов от железнодорожной ветки, практически могут испытываться трансформаторы трехфазной мощностью до 40 МВА, обмотки испыты-ваются без масла, уровень напряжения существенно занижается, насыщения магнитопроводов не происходит, что занижает величину испытательного тока КЗ по сравнению с эксплуатационными условиями [2].
В 1990-е годы аварийность из-за недостаточной стойкости трансформаторов к токам КЗ начала вновь нарастать по причине ослабления внимания со стороны производителей к проблеме электродинамической стойкости, а также по причине того, что п. 6.3 ГОСТ 11677-85 допускает в случае, «если это не предусмотрено техническим заданием или согласовано между изготовителем и заказчиком в установленном порядке», не
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070_
проводить испытания на стойкость при КЗ [1]. Поэтому для подтверждения электродинамической стойкости трансформатора, а также при проектировании и оптимизации практически всех новых конструкций высоковольтных трансформаторов, используется разработанная в 1977 году методика расчета, которая была модернизирована в 1988 году (РД16.431-88) и оснащена современными пакетами программ РЭСТ (ВЭИ), РСТ(ВЭИ и ВИТ, г. Запорожье) [1].
Как показывает практический опыт испытаний силовых трансформаторов на стойкость к токам КЗ на мощном испытательном стенде (МИС) в г. Тольятти, компьютерные расчеты на моделях не гарантируют на 100% электродинамическую стойкость обмоток [1,2].
Особого внимания заслуживает вопрос о применении «правила прототипов», разрешающего в соответствии с ГОСТ 11677 и МЭК 76-5 заменять испытания трансформатора сравнительным расчетом с успешно выдержавшим испытания трансформатором аналогичной конструкции. В свое время применение "правила прототипов" было введено как исключительная процедура из-за перегрузки испытательных стендов и только для того, чтобы избежать испытаний типоисполнений одного и того же трансформатора. Причем применение правила прототипов стало возможным только после разработки и внедрения практически на всех заводах СССР единой методики электродинамических расчетов (ВЭИ), доведенной до формы отраслевого стандарта и снабженной комплектом компьютерных программ [6].
В настоящее время "правило прототипов" зачастую применяется изготовителями трансформаторов как официальный путь замены испытаний трансформаторов расчетами, что является недопустимым по соображению снижения устойчивости в аварийных режимах. Для сопоставительных расчетов необоснованно и без согласования со специалистами по стойкости при КЗ применяются в качестве "прототипа" трансформаторы, прошедшие испытания 10 — 15 лет тому назад, трансформаторы, изготовленные по другой технологии, с применением иных изолирующих материалов, или вообще на другом заводе [6]. С 1995 г. имеется статистика полученных повреждений автотрансформаторов типа АТДЦТН-200000/330/110, АТДЦТН-250000/500/110, АОДЦТН-167000/500/220, трансформаторов типа ТД-80000/110, ТДНС-40000/220, ТРДЦН-125000/110, ранее считавшихся, динамически стойкими [5].
Проблема повреждения трансформаторов от потери электродинамической стойкости не всегда связана с тем, что они изначально были динамически нестойкими к токам КЗ. Следует также учитывать, что фактический ток КЗ мог быть больше допустимого по техническим условиям, снизилось усилие прессовки обмоток или она была ослаблена предыдущими КЗ, другие причины.
Из-за ослабления внимания к проблеме электродинамической стойкости к токам КЗ силовых трансформаторов, ежегодно происходит увеличение аварий, примерно на 200 единиц, трансформаторов единичной мощностью свыше 80 МВА, установленных в энергосистемах стран СНГ и отработавших свыше 25 лет. Рост экономики Российской Федерации также требует увеличения количества вновь вводимых трансформаторов в связи со строительством новых энергообъектов [5]. Все это повышает актуальность данной проблемы. Как показано в [6], в настоящее время сокращается объем испытаний трансформаторов на стойкость при КЗ, резко снижается объем исследований в этой области, уменьшается число квалифицированных специалистов. Все это приводит к потери технического уровня кадров (конструкторов, технологов), которые обеспечивают надежность работы трансформаторов и реакторов, особенно новых типов. Возрастает объем импорта трансформаторного оборудования, однако многие из них не соответствуют отечественным стандартам, следовательно способствует повышению статистики аварий.
На МИС в г. Тольятти за период 1983-1994 гг. было испытано в различных режимах около 30 силовых трансформаторов и реакторов мощностью от 25 МВА до 666 МВА и классов напряжения от 110 кВ до 750 кВ [2]. Что способствовало выведению состояния электродинамических испытаний силовых трансформаторов на уровень самых передовых зарубежных стендов Ренардье (Франция), Кема (Голландия), CESI (Италия), были получены ценнейшие экспериментальные результаты, внесшие большой вклад в развитие отечественного трансформаторостроения.
Натурные испытания на стойкость токам КЗ позволяли выявить в головном образце трансформатора (реактора) слабые места в конструкции, а затем внести изменения в проект его обмоток. Трансформатор
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070
нового типа запускается в серийное производство только с учетом внесенных изменений по результатам испытаний [1,3].
Рассмотрев, что было сделано в предыдущие годы для повышения надежности работы трансформаторно-реакторного оборудования подстанций Единой энергетической системы, необходимо принимать принципиальные решения на уровне ОАО «ФСК ЕЭС» о расширении возможностей по проведению электродинамических испытаний на стенде ОАО «НИЦ ВВА», поиске альтернативного варианта сетевого стенда, аналогичного демонтированному стенду МИС в г. Тольятти, или о строительстве нового испытательного стенда.
Список использованной литературы
1. Хренников А.Ю. Основные причины повреждения обмоток силовых трансформаторов напряжением 110500 кВ в процессе эксплуатации. — Промышленная энергетика, 2006, № 12.
2. Хренников А.Ю., Шлегель О.А., Шифрин Л.Н. Электродинамические испытания трансформатора типа ТЦ-666000/500 на МИС, г. Тольятти. — Изв. вузов «Электромеханика», 2006, № 6.
3. Хренников А.Ю. Электродинамические испытания силовых трансформаторов на стойкость к токам КЗ. — Промышленная энергетика, 2007, № 8.
4. Горшунов В.Ю., Капустин Д.С. «Электродинамическая стойкость силовых трансформаторов недостаточна», - говорят испытатели и предлагают свой план действий. — Новости электротехники, 2003, №3 (21).
5. Львов М.Ю., Львов Ю.Н., Дементьев Ю.А., Антипов К.М., Сурба А.С., Шейко П.А., Неклепаев Б.Н., Шифрин л.Н., Кассихин С.Д., Славинский А.З., Сипилкин К.Г. О надежности силовых трансформаторов и автотрансформаторов электрических сетей. — Электрические станции, 2005, № 11.
6. Электродинамическая стойкость трансформаторов и реакторов при коротких замыканиях. // Сборник статей. Под редакцией Лурье А.И. Труды ВЭИ, — М.: «Знак», 2005.
© Свиридов В.А., 2016
УДК 697
А.С. Скрипченко
магистр 1 курса Факультета трубопроводного транспорта ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
г.Уфа, Российская Федерация
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
Аннотация
Представлены результаты обзора патентного пространства в области повышения энергетической и технической эффективности проектирования, производства, нанесения и эксплуатации теплоизоляционных конструкций водяных и паровых тепловых сетей с глубиной поиска 15 лет.
Ключевые слова тепловая изоляция, энергетическая эффективность, тепловые сети
Основной задачей тепловых сетей является повышение долговечности ее элементов и всей системы в целом, а также максимальное повышение надежности. Конструкция и характеристики теплопроводов производственной площадки в настоящее время, в основном, не удовлетворяют требованиям энергетической эффективности: потери тепловой энергии при транспортировке составляют 15 - 18% от объема полезного теплоотпуска [1, с.234].
