Применение силовых трансформаторов ТМГСУ и ТМГ12 - кратчайший путь к энергосбережению
Проблема энергосбережения в России, еще недавно имевшая лишь формальный характер, сегодня приобретает чрезвычайную актуальность.
Экономное расходование топливно-энергетических ресурсов называют одной из главных предпосылок для экономического роста страны. На государственном уровне поставлена задача к 2020 году на 20 процентов снизить энергоемкость российской экономики на единицу продукции.
Кроме того, в нынешних условиях именно на компанию, поставляющую электроэнергию конечному потребителю, ложится финансовое бремя потерь в распределительных сетях. Уменьшая эти потери, поставщик электроэнергии может свести свои убытки к минимуму. С этой точки зрения выбор такими компаниями энергосберегающего оборудования выглядит не только рациональным, но и дальновидным решением. Кроме того, все чаще энергосберегающее оборудование внедряют компании, заботящиеся о своем имидже: предоставить потребителю высококачественную электроэнергию по минимальным ценам – достойная и, что важно, легко осуществимая цель.
Способов снизить потери электроэнергии на отдельно взятом участке существует несколько, но, несомненно, одним из самых эффективных является использование энергосберегающих силовых распределительных трансформаторов ТМГСУ и ТМГ12 производства Минского электротехнического завода им. В.И. Козлова.
Энергосберегающие трансформаторы типа ТМГ со специальным встроенным симметрирующим устройством (ТМГСУ)
Известно, что львиная доля потерь электроэнергии в России и других странах СНГ приходится на распределительные четырехпроводные электрические сети с напряжением 0,38 кВ. Свести эти потери к минимуму и призваны трансформаторы типа ТМГСУ со специальным встроенным симметрирующим устройством. Экономия электроэнергии в случае применения трансформатора ТМГСУ достигается за счет его принципиально новой конструкции – включения в рассечку нулевого провода обмотки симметрирующего устройства. Симметрирующее устройство (СУ) – это дополнительная обмотка, уложенная поверх обмоток высшего напряжения трансформатора.
Главной причиной дополнительных потерь в линиях электропередачи является несимметричная нагрузка фаз – обычное явление в коммунально-бытовых и прочих сетях. При появлении тока в нулевом проводе тепловые потери резко возрастают: их величина квадратично зависима от силы тока (W = I²*R, где W- потери, I – ток в линии, R – сопротивление проводника). Выравнивая перекос фазных напряжений, СУ уменьшает ток в нулевом проводе и, таким образом, минимизирует потери.
Проведение независимых испытаний показало, что при силе тока в нулевом проводе 0,25 Iном использование трансформатора ТМГСУ (Y/Yн) мощностью 250 кВА ежегодно может экономить более 6000 кВт-ч по сравнению с сетями, где применяются обычные трансформаторы, и более 800 кВт-ч электроэнергии – по сравнению с сетями, где применяются трансформаторы со схемой соединения обмоток «звезда-зигзаг-ноль».
Кроме того, выравнивая систему фазных напряжений, трансформаторы ТМГСУ эффективно решают еще одну исключительно важную задачу – обеспечение потребителей качественной электроэнергией. При наличии в сети нелинейных нагрузок (например, сварочных аппаратов, газоразрядных ламп и т. д.) форма кривой изменения выходного напряжения серьезно искажается. Для потребителя это выражается в скачках напряжения, которые приводят к тому, что КПД различных электроприборов, питающихся от этой сети, снижается, устройства потребляют больший ток, сильнее нагреваются, в итоге могут вовсе выйти из строя и даже стать причиной пожара.
На сегодняшний день в России известно уже несколько десятков случаев, когда граждане, подобным образом пострадавшие от перенапряжения, возникающего при перекосе фаз в электросети, в судебном порядке добивались возмещения материального ущерба от компаний, ответственных за распределение электроэнергии. СУ незаменимо в деле повышения качества выходного напряжения – оно резко улучшает форму кривой его изменения, приближая ее к синусоидальной.
К тому же пониженное сопротивление нулевой последовательности трансформатора ТМГСУ обеспечивает высокую чувствительность защиты от коротких замыканий. Система безошибочно распознает даже короткое замыкание, сопровождающееся небольшим током, и срабатывает мгновенно, локализуя поврежденный сегмент – таким образом, повышается защищенность самого трансформатора и безопасность всей электросети. Как следствие в сетях с трансформаторами ТМГСУ значительно снижается вероятность возникновения пожаров.
Трансформаторы ТМГСУ наиболее эффективны при использовании на небольших участках, малых предприятиях, в сельском хозяйстве – там, где рационально применять устройство мощностью до 250 кВА.
Энергосберегающие трансформаторы серии ТМГ12
Энергосберегающие трансформаторы серии ТМГ12 являются инновационным продуктом, при разработке которого МЭТЗ им. В.И. Козлова руководствовался рекомендациями Европейского комитета по электротехнике (CENELEC). Из всех силовых трансформаторов, серийно выпускаемых в СНГ, трансформаторы ТМГ12 обеспечивают самый малый уровень потерь холостого хода и короткого замыкания. Так, по сравнению с трансформаторами предшествующей модели ТМГ11 (аналогичные которым выпускает большинство производителей в СНГ) трансформаторы ТМГ12 обладают сниженным на 22-25 процентов уровнем потерь холостого хода и сниженным на 3-15 процентов в зависимости от мощности уровнем потерь короткого замыкания.
Например, при среднем уровне суточной нагрузки 0,7 трансформатор ТМГ12 мощностью 630 кВА может сэкономить более 5000 кВт-ч электроэнергии в год, трансформатор ТМГ12 мощностью 400 кВА – более 6000 кВт-ч электроэнергии в год.
Стоит отметить, что подобный эффект был достигнут, в частности, оптимальным образом дополнительно вложенными материалами на создание трансформаторов ТМГ12, поэтому их стоимость в среднем на 7-10 процентов превышает стоимость трансформаторов ТМГ11. Однако, произведя несложные подсчеты, можно выяснить, что в зависимости от мощности устройства и нагрузки на него инвестиции в трансформаторы ТМГ12 начнут приносить дивиденды уже через 1-3 года их эксплуатации. С учетом того, что срок службы трансформатора составляет не менее 25 лет, трансформаторы ТМГ12 будут экономить их владельцу сотни тысяч рублей ежегодно.
Кроме того, в силу своих конструктивных особенностей трансформаторы ТМГ12 являются малошумными. По сравнению с большинством других силовых трансформаторов аналогичной мощности корректированный уровень звуковой мощности снижен в среднем на 8-10 дБА, что особенно важно при установке трансформаторов вблизи жилых домов.
В настоящее время МЭТЗ им. В.И. Козлова выпускает трансформаторы ТМГ12 мощностью 400, 630, 1000 и 1250 кВА.
Минский электротехнический завод им. Козлова представляет собой крупнейшее в мире предприятие по производству силовых распределительных трансформаторов. «Визитная карточка» завода – качественное, надежное, эффективное электротехническое оборудование, востребованное современным рынком. Выпускать продукцию высшего класса на протяжении вот уже более полувека предприятию позволяет высококвалифицированный инженерный корпус, собственная школа НИОКР, регулярное внедрение в производство новейших достижений отрасли и использование оборудования от ведущих мировых производителей.
Так, в последние годы заводом введены в эксплуатацию уже 5-я и 6-я линии раскроя электротехнической стали GEORG (Германия), закончена модернизация сборочных конвейеров для силовых масляных трансформаторов, в сварочное производство внедрена технология автоматической дуговой сварки гофробаков с помощью сварочного робота от ведущего мирового производителя роботов MOTOMAN (Япония) и т.д. Предприятие ежегодно инвестирует в модернизацию производства более 10 миллионов долларов США.
Ежемесячно МЭТЗ им. В.И. Козлова производит более 2500 силовых распределительных трансформаторов, которые поставляются в Россию, Украину, Белоруссию, страны Средней Азии, Прибалтику, а также, по индивидуальным заказам, в Западную Европу.
Сегодня новейшие достижения в области электротехники позволяют одним приемом решить целый комплекс важнейших вопросов, стоящих перед энергетикой:
- сделать расходование энергоресурсов экономным;
- повысить качество электричества;
- снизить стоимость электроэнергии для потребителя;
- сделать электросети безопасными;
- повысить рентабельность работы предприятий отрасли.
Эффективное решение всех вышеперечисленных задач – таков результат применения силовых трансформаторов ТМГСУ и ТМГ12 производства МЭТЗ им. В.И. Козлова.
Петр ШУМРА, главный конструктор
