16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/29/1926.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 1 (29) январь 2003 года

Техническое перевооружение: критерии выбора

Во времена СССР критерием выбора техники являлось максимальное качество любой ценой. Сегодня это правило не по карману. Нужны другие подходы.

«Семь раз примерь, один раз - отрежь» - говорит народная мудрость, которая в наше время не утратила актуальности и трансформировалась в специальные научные методы под названием «исследование операций». «Примеривание» будущих решений экономит время, силы и материальные средства, избавляет от серьезных ошибок.

Технические достижения, на которые не жалели средств, остались в истории. Тогда главным критерием была воля партии и правительства. Быль о наших автомобилях «Волга», которые активно закупались в ЮАР и благодаря содержанию «железа в железе» при столкновении неизбежно сминали прославленные «мировые стандарты», или электродвигателях с максимальным, в сравнении с аналогами, содержанием стали и меди, выдерживающих несколько кВт сверх нормы, вовсе не сказка.

В рыночных отношениях на первое место выходит критерий пригодности, и деньги приходится считать. Волевые решения могут привести к непредсказуемым последствиям. Как пишет в одной из своих книг теоретик «исследования операций» - науки о выборе научнообоснованных решений в любой области целенаправленной человеческой деятельности - Елена Вентцель, «чем сложнее, дороже, масштабнее планируемое мероприятие, тем менее допустимы в нем «волевые» решения и тем важнее становятся научные методы...

Слишком опасно в таких случаях опираться на свою интуицию, на «опыт и здравый смысл»... Техника и технологии меняются настолько быстро, что «опыт» просто не успевает накапливаться».

За примерами далеко ходить не надо. Одна из самых масштабных операций, когда от верности выбора зависит судьба всей страны, является планируемое в ближайшее время техническое перевооружение и модернизация РАО «ЕЭС России». Простая на первый взгляд задача неоднозначна и ставит производителей и потребителей электроэнергии перед сложным выбором.

В том, что отечественное оборудование самой крупной в мире электрической цепи с распределенными параметрами - единой энергосистемы страны было надежным, сомневаться не приходится. Россия не знала системных аварий, в отличие, скажем, от такой высокотехнологичной державы, как США, где каждые пять лет «теряются» целые регионы, а за последние десять лет минувшего столетия только на атомных объектах было зафиксировано более 300 инцидентов. Но сегодня у российской электроэнергетики, рожденной во времена плановой экономики, возникают свои, незнакомые Западу серьезные проблемы. Темпы нарастания отработавших свой ресурс основных фондов значительно превышают темпы его обновления. Это касается как силового, так и низковольтного оборудования. Около 30 процентов распределительных сетей напряжением 6-10/0,4 кВ требуют немедленной замены. Если закрыть на это глаза и не инвестировать в отрасль значительные средства, то через три года может произойти неуправляемый процесс выхода из строя энергомощностей.

Даже если взять достаточно узкую проблему - оснащение электрических сетей средствами релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА), то процесс, согласно методам «исследования операций», относится к многокритериальным задачам, которые характеризуются не одним показателем эффективности. Можно «разориться» на замену всех физически и морально устаревших электромеханических устройства РЗА на импортные многофункциональные микропроцессорные устройства, совокупность которых в электротехнике называют цифровыми терминалами. Или не торопиться. Потратить время на обследование действующего оборудования и определить его дальнейшую работоспособность. Из анализа работы устройств РЗА, который был проведен фирмой ОРГРЭС в 71 энергосистеме и на 17 электростанциях, за последние 20 лет технология производства и эксплуатации отечественных защит улучшилась более чем в семь раз. Отечественные устройства ни разу не были причиной аварий.

В то же время как практики - работники Центрального диспетчерского управления РАО ЕЭС, так и теоретики, специалисты государственных проектных институтов отмечают, что окончательные выводы о полном предпочтении импортной цифровой техники еще не сделаны. Релейной защите и противоаварийной автоматике на новейшей элементной базе пока предсказывают низкие значения коэффициентов готовности. Здесь еще много нерешенных вопросов: сравнительно большое число отказов, ошибки в проектировании, отсутствие технического описания, высокая стоимость наладки терминалов и, что особенно важно, нерешенность проблемы электромагнитной совместимости.

Увеличение сложности электроаппаратуры приводит к тому, что электрические цепи становятся чувствительными к любым наводкам. Все возможные источники помех даже трудно перечислить: перенапряжения, удары молнии, статической электричество, плановые и аварийные коммутации, короткие замыкания, высокочастотные поля и т.д. В энергосистемах, которые переходят на цифровое оборудование, проблема совместимости этих устройств с общей массой действующего оборудования стала весьма серьезной.

В мае 2002 года прошла XV научно-техническая конференция «Релейная защита и автоматика энергосистем», где часть докладов была посвящена электромагнитной совместимости (ЭМС). Из доклада А.К. Белотелова следует, что случаи неправильного срабатывания электромеханической релейной защиты составляют менее 0,4 процента. По данным работы одной из энергосистем, где были установлены микропроцессорные устройства, число отказов значительно больше - 3,4 процента.

Микропроцессорные устройства на порядок дороже электромеханических. Для замены отработавших свой эксплуатационный ресурс РЗА микропроцессорными защитами западного производства, по предварительным расчетам, потребуется около 5 миллиардов долларов. Для сравнения модернизация защит отечественного производства с их последующей заменой обойдется в 500 миллионов долларов. К пятимиллиардной сумме в у.е. добавляется еще стоимость работ по наладке терминалов и обучения специального обслуживающего персонала, а так же подготовка благоприятной электромагнитной обстановки (ЭМО). После испытаний на более чем 200 энергообъектах был сделан вывод: необходима комплексная оценка электромагнитной обстановки, разработка и проведение защитных мероприятий, анализ данных о помехоустойчивости, дополнительные испытания, итоговый контроль, экранирование, защита от статики.

Если учесть, что даже молниезащита на российских энергообъектах проектируется без учета требований электромагнитной совместимости, то серьезно говорить о приведении ЭМО в соответствие с помехоустойчивостью приборов по всему спектру электромагнитных возмущений не приходится. Отсюда и возникают ставшие уже афоризмами в электротехнике фразы: «Микропроцессорные устройства РЗА - будущее или реальность?», «Микропроцессорные устройства живут, а побеждают ли?» и т.д.

В докладе члена-корреспондента РАН, профессора председателя НТС РАО «ЕЭС России» А.Ф. Дьякова прозвучало, что замена устаревшего оборудования на цифровое в широких масштабах сейчас нецелесообразна. Усложнение схем релейной защиты и автоматики требует длительной проверки работоспособности новых устройств. Ведь суть и назначение защит любого типа сводится к постоянному и непрерывному измерению и одиночному импульсному кратковременному срабатыванию, порой один раз за десятки лет. Соответственно, чтобы проверить, верно ли сработает каждое новое устройство РЗА, надо ждать очень долго. Релейная защита с использованием микропроцессоров, за которой будущее, тем не менее, переживает только первый период приработки, который характеризуется устранением конструкционных, производственных и эксплуатационных систематических отказов. Возникает простой вопрос - во что обойдется борьба за нужную ЭМО? Сколько стоит новое оборудование, персонал, устройства защиты критически важных цифровых систем на атомных, электрических и тепловых электростанциях? Вполне возможно, что борьба с помехами перекроет стоимость микропроцессорных защит.

При выборе оптимального решения необходимо учесть просто «кричащий» критерий пригодности - электромеханическое реле по-прежнему востребовано и на сегодняшний день составляет основную часть действующих защит. К тому же стоит задуматься об оптимальном выборе поставщиков РЗА. Ни одна западная компания не в состоянии обеспечить системный подход и производить оборудование, которое бы отвечало всем особенностям и требованиям российских энергосистем. В то же время как электромеханические, так и микропроцессорные устройства РЗА успешно производятся в России традиционным поставщиком низковольтного оборудования Чебоксарским электроаппаратным заводом, научно-производственными предприятиями «Экра» и «Радиус». При оптимизации решения можно учесть и то, что, отдавая предпочтение иностранному оборудованию, мы теряем рынок, лишаем себя технического и производственного потенциала по созданию наукоемкого электрооборудования, рискуем попасть в зависимость от Запада.

Каждый из вариантов решения, предполагающий сроки внедрения и выбор отечественной или импортной техники РЗА, обладает как преимуществами, так и недостатками. Верное решение может дать фундаментальная наука. Но если уж это невозможно, дорого и мы себе этого не можем позволить, значит не надо торопиться. К тому же техническое перевооружение, к которому мы экономически не готовы, затрагивает интересы как организаторов, так и общества в целом. На ошибках уже нельзя учиться слишком дорого. Опыта широкого внедрения микропроцессорной техники в России еще не было - доля таких защит составляет лишь 0,12 процента от общего числа устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики. Зато известно, если имеющиеся, проверенные системы защит как в аварийных, так и в нормальных режимах эксплуатации работают надежно, то, по крайней мере от системных аварий государство будет защищено.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 1 (29) январь 2003 года:

  • «ABB» продолжает инвестиции в развитие российского производства

    В начале декабря международный концерн АВВ и ОАО «Мосэнерго» подписали генеральное соглашение о сотрудничестве. Фирма также открыла в Москве цех по производству кабелей нового поколения. Соглашение между концерном и ОАО «Мосэнерго» предполагает совместную работу компаний в таких областях, как модернизация энергетического оборудования, реконструкция электростанций, системы управления тепловыми и электрическими сетями, внедрение высоков...

  • У владельцев малых электростанций растут аппетиты

    АО «Энергомашкорпорация» (ЭМК) запустило первую газотурбинную установку в городе Вельске (Архангельская область). Фактически это означает начало работы первого блока газотурбинной теплоэлектростанции (ГТ ТЭЦ) мощностью 9 МВт. Председатель совета директоров ОАО ГТ-ТЭЦ Энерго», отпочковавшегося в 2002 году от корпорации, Юрий Калабин считает это новым этапом в развитии российской энергетики. Сегодня в энергохозяйстве России около 5 ты...

  • РСПП взялся за «Газпром»

    Российский союз промышленников и предпринимателей (РСПП) подготовил для правительства собственный вариант реформы газовой отрасли....

  • Сланцы: избавление от зависимости

    В г. Сланцы Ленинградской области будет создано предприятие по переработке сланцев. Как говорится в информационном сообщении комитета по экономике и инвестициям, это позволит, с одной стороны, сохранить сланцевую промышленность, а с другой избавит ее от невыгодной экспортной зависимости, так как до сих пор переработка ведется в Эстонии, а получаемая энергия слишком дорога для области, которая является энергоизбыточным регионом. В каче...

  • Европа: Неразбериха с прохождением танкеров

    Запрет на прохождение танкеров с одним резервуаром в водах Евросоюза может привести к серьезным перегрузкам российских портов и росту цен на перевозку нефти на 40%. Погрузка нефти на танкеры с двумя резервуарами и их разгрузка занимает гораздо больше времени, так что транспортная артерия, проходящая через Балтийское море, будет перегружена. Запрет ЕС стал ответной реакцией на аварию танкера «Престиж» и загрязнение нефтью побережья Исп...