год

27.04.2011

Новые разработки

Энергосбережение – рационализация производства, распределение и использование всех видов энергии – стало одним из приоритетных направлений технической политики во всех развитых странах мира. Можно сказать, что энергосбережением озабочены все развитые государства. Главная задача энергосбережения в любой сфере сводится к снижению бесполезных потерь, а энергосбережение ресурсов позволит достичь этих результатов гораздо быстрее. Особенно это актуально в наше кризисное время.

Внедрять технологии, способствующие энергосбережению не просто модно, а жизненно необходимо. В нашей стране доля затрат на электроэнергию в себестоимости конечной продукции на порядок выше, чем в развитых странах, что ведет к снижению конкурентоспособности наших товаров на внутреннем и мировом рынках.

В настоящее время около половины вырабатываемой электроэнергии потребляется нерегулируемыми двигателями переменного тока, среди которых значительную часть составляют мощные высоковольтные двигатели.

Наиболее значительные затраты электроэнергии наблюдаются на предприятиях нефтегазодобычи. Например, для обеспечения транспортировки нефти в системе ОАО «АК «Транснефть» в 2008 г. было потреблено более 12 млрд. кВт электроэнергии, из которых доля затрат на электропитание высоковольтных электродвигателей составляет около 80% или 9,6 млрд кВт. и потребовала затрат в размере 28,8 млрд. рублей. Эта сумма затрат ложится на 1800 высоковольтных двигателей (из них синхронные электродвигатели - 53% и асинхронные электродвигатели – 47%, основной парк синхронных машин – это двигатели мощностью 2, 2,5, 4, 5, 6,3 и 8 МВт). Аналогичные расчеты можно привести и для других предприятий нефтегазовой промышленности (ОАО «Газпром», ОАО «Роснефть», ОАО «Лукойл» и т.д.) и объектов жилищно-коммунального хозяйства, к которым относятся водоканалы всех крупных городов, теплосети, крупные теплоэлектростанции.

Наиболее эффективным и быстро окупаемым решением, требующим относительно небольших капиталовложений, является внедрение высокотехнологичной и наукоемкой энергосберегающей техники – частотно-регулируемых приводов, позволяющих оптимизировать режимы работы механизмов в широком диапазоне изменения нагрузок и обеспечивать высокий уровень энергосбережения. Частотное регулирование обеспечивает ощутимую экономию электроэнергии, надежность в эксплуатации, увеличение срока службы, повышение уровня автоматизации технологических процессов.

Перечисленные преимущества убедительно подтверждаются опытом широкого использования низковольтных (0,4 кВ) электроприводов с преобразователями частоты, выполненными на высокочастотных IGBT-модулях и быстродействующих микропроцессорах. С появлением силовых транзисторов на напряжения до 3÷6 кВ и токи до 600÷1200 А реализация этих преимуществ становится возможной и в области применения мощного (до 4÷8 МВт) высоковольтного (до 6÷10 кВ) электропривода переменного тока, который используется в электро- и теплоэнергетике, нефтегазовой отрасли, угледобывающей и горнометаллургической промышленности, машиностроении, на транспорте, в жилищно-коммунальном хозяйстве и т.п.

Одним из проявлений заинтересованности нашего государства в развитии энергосбережения явилось объявление конкурса на государственную поддержку проектов по этому направлению. Проект, с которым вышел на конкурс ЗАО «ЧЭАЗ», а также потенциал завода были оценены комиссией по достоинству. В октябре 2010 года ЗАО «ЧЭАЗ» был объявлен победителем конкурса на получение государственной субсидии на реализацию проекта.

Результатом реализации проекта ЗАО «ЧЭАЗ» будет разработка и организация серийного производства мощных высоковольтных частотно-регулируемых приводов (ВЧРП) к концу 2012 года. Активное участие в разработках принимает Уфимский государственный нефтяной технологический университет.

Основные уникальные характеристики разрабатываемого ВЧРП:

мощность от 250 кВт до 8 МВт;

работа с отклонением питающей сети ±25% от номинала 3, 6, 10 кВт;

работоспособность при полном пропадании сети в течение 0,3 сек;

сейсмостойкость 9 баллов;

при изготовлении в блочно-модульном здании эксплуатация при температуре от -60 до +60 °С;

высокая степень надежности (средняя наработка на отказ 100 000 часов).

Внедрение высоковольтного мощного частотно-регулируемого привода позволит решить поставленную выше задачу – снизить потребление до 50% электроэнергии за счет обеспечения оптимального КПД технологического процесса, а также повысить эффективность использования технологического оборудования за счет:

исключения или снижения вероятности возникновения гидроударов в системе трубопроводов и выхода из строя шестерней или ремней передаточных механизмов;

обеспечения пуска двигателя из горячего состояния, позволяющего исключить простои оборудования при ожидании естественного охлаждения обмоток статора двигателя;

восстановления управления двигателем после кратковременного пропадания напряжения в питающей сети;

уменьшения износа дорогостоящего технологического и электрического оборудования, повышения надежности его эксплуатации, увеличения срока службы, сокращения затрат на ремонт и обслуживание, а также сокращения аварийных простоев производства;

снижения уровня шума;

улучшения качества продукции, снижения потерь за счет оптимальной для каждого конкретного технологического процесса производительности механизма;

повышения уровня автоматизации технологических процессов, гибкого использования компьютерного управления;

осуществления сбора, обработки и хранения данных о работе привода;

реализации всех видов защит оборудования от аварийных режимов эксплуатации.

Серийный выпуск ВЧРП позволит обеспечить внедрение энергоресурсосберегающих технологий на всех промышленных пред-приятиях, где используются мощные высоковольтные электродвигатели. Внедрение ВЧРП обеспечит снижение энерго- и ресурсозатрат и повышение энергоэффективности объектов нефтегазового комплекса, теплоэлектростанций и объектов ЖКХ. Оснащение мощных высоковольтных двигателей частотно-регулируемыми приводами обеспечит:

экономию электроэнергии до 25-40%;

экономию ресурсов обслуживаемых двигателей;

снижение эксплуатационных и производственных затрат.

Названные факторы приведут к снижению себестоимости выпускаемой продукции (нефть, газ, вода, электроэнергия) на 5-7%, а также к освобождению соответствующих мощностей генерирующих предприятий, обслуживающих объекты нефтегазового комплекса и жилищно-коммунального сектора.

В целом, в проект будет вложено более 620 млн.руб.: на НИОКР – 350 млн.руб., на организацию производства – 270 млн.руб. Вложения в НИОКР на 284 млн.руб. обеспечиваются государственной субсидией. Проект продвигается бурными темпами, о чем свидетельствует объем инвестиций за 2010 год – 199 млн.руб., в т.ч. на НИОКР – 113 млн.руб., на приобретение нового оборудования – 86 млн.руб. В рамках проекта приобретается новое высокотехнологичное оборудование, ремонтируются цеха. Восьмой сборочный цех, в котором предполагается собирать ВЧРП, будет полностью отремонтирован и переоснащен оборудованием, инструментом, оснасткой в соответствии с современными требованиями. На данный момент четверть ремонтных работ в цехе уже проведена.

Д. А. Токмаков,
технический директор ЗАО ЧЭАЗ».


АРХИВ НОВОСТЕЙ: