Статья посвящена детальному анализу технических характеристик обычных и энергоэффективных масляных распределительных трансформаторов. приведены табличные и графические данные зависимости от мощности трансформаторов их потерь холостого хода и короткого замыкания, массы трансформаторов, их габаритов. Впервые обобщены данные семи крупных заводов, выпускающих масляные распределительные трансформаторы: ООО «Тольяттинский трансформатор», Самарская обл.; ООО «Трансформер» , г. Подольск, МО; ОАО «Электрощит», г. Чехов, МО; АО «Алттранс», г. Барнаул; МЭТЗ им. В.И. Козлова, г. Минск РБ; АО «Кентауский трансформаторный завод», г. Кентау, РК; ЗАО «ГК «Электрощит» - ТМ Самара» , г. Самара. С помощью аппроксимации получены аналитические зависимости для каждого завода всех указанных выше параметров от мощности трансформаторов для обычных трансформаторов и для энергоэффективных образцов.
Целью настоящей статьи является создание для потенциальных потребителей (заказчиков, покупателей) интегральной картины технических характеристик масляных распределительных трансформаторов типа ТМГ со стандартными характеристиками потерь и энергоэффективных. Каждый завод, выпускающий сегодня трансформаторы, — это особый творческий коллектив, экономический субъект со своей производственно-технологической базой, со своими инновациями, в конце концов, со своими конструкторскими традициями, со своим опытом производства. Поэтому трансформаторы каждого завода, при всей их схожести с точки зрения физических принципов работы, различимы и узнаваемы, специфичны в деталях. Это и создает устойчивую конкурентную среду рынка распределительных трансформаторов.
Общее качественное и количественное состояние рынка распределительных трансформаторов возможно представить на основании двух ключевых данных: 1) инвестиции в электроэнергетическую отрасль; 2) рост электропотребления.
Совокупный объем инвестиций в электроэнергетическую отрасль РФ до 2035 года должен составить более 12 трлн рублей. По данным исследования "Реестр 300 крупнейших производителей и поставщиков электротехнических изделий РФ. 2018 год" [1], подготовленного специалистами агентства «INFOLine», совокупный объем инвестиций в электроэнергетическую отрасль РФ до 2035 года должен составить более 12 трлн рублей, и из них около 1 трлн. рублей будет направлено на строительство и реконструкцию объектов электросетевого хозяйства. Эти инвестиционные проекты, по мнению специалистов агентства, должны сформировать высокий спрос на электротехническую продукцию , в том числе, на распределительные трансформаторы.
По данным автора настоящей статьи [2], если исходить из прогноза роста электропотребления примерно 0,022 триллиона кВт*ч в год, потребность в распределительных силовых трансформаторах I-III габарита составит 54 000 – 73 000 штук (с учетом потребности для замен в объеме от 1% до 2% от общего количества установленных трансформаторов)
Отечественный рынок электротехники будет расти в том числе и по причине снижения зависимости отечественной промышленности от импортных комплектующих и ввиду увеличения потребления электрической энергии; в России. По состоянию на 2018 год потребность ПАО "Россети" в оборудовании и материалах обеспечивают преимущественно российские производители. На начало 2018 года доля закупок у иностранных производителей не превышала 10%.
Тренд развития трансформаторостроительной отрасли определит тот факт, что с 1 января 2019 года по стандарту ПАО «Россети» будет произведен переход на использование энергоэффективных масляных распределительных трансформаторов во всех сетях.
Масляные распределительные трансформаторы выпускают 19 крупных и небольших заводов:
1) АО «ХК «Электрозавод», г. Москва;
2) ОП «Уфимский трансформаторный завод», г. Уфа
3) ООО «Тольяттинский трансформатор», г. Тольятти, Самарская обл.;
4) ООО «Трансформер» , г. Подольск, МО
5) ОАО «Электрощит», г. Чехов, МО;
6) АО «Уралэлектротяжмаш-Гидромаш», г. Екатеринбург;
7) АО «Алттранс», г. Барнаул;
8) МЭТЗ им. В.И. Козлова, г. Минск РБ;
9) АО «Кентауский трансформаторный завод», г. Кентау, РК;
10) АО «Уральский трансформаторный завод», г. Уральск, РК;
11) ООО «НВА» , г. Рассказово, Тамбовская обл.;
12) АО «Люберецкий завод «Монтажавтоматика», г. Люберцы, МО;
13) ООО «ЭНЕРТЭКС», г. Мытищи, МО;
14) ООО «Трансформатор Реж», г. Реж, Свердловской обл.;
15) АО «ЧОЭЗ «Энергозапчасть», г. Чебоксары, Чувашская Республика;
16) ООО «Чеховский трансформаторный завод», г. Чехов, МО;
17) ООО «Завод Силовые Трансформаторы», г. Курган;
18) ООО «Барнаульский трансформаторный завод» («БТЗ»), г. Барнаул;
19) ЗАО «ГК «Электрощит» - ТМ Самара» , г. Самара;
Структуру предложения рынка масляных распределительных трансформаторов опредеяет продукция 7 основных крупных трансформаторных заводов:
: 5) ООО «Тольяттинский трансформатор», г. Тольятти, Самарская обл.; 6) ООО «Трансформер» , г. Подольск, МО; 7) ОАО «Электрощит», г. Чехов, МО; 10) АО «Алттранс», г. Барнаул; 12) МЭТЗ им. В.И. Козлова, г. Минск РБ; 13) «Кентауский трансформаторный завод», г. Кентау, РК; 27) ЗАО «ГК «Электрощит» - ТМ Самара» , г. Самара;
Автор не ставил целью критический анализ качества продукции и условий ее производства. Собранный из открытых источников материал даст возможность заказчику самостоятельно сориентироваться в представленной на трансформаторном рынке продукции, направить запрос коммерческого предложения конкретным заводам-производителям или их представителям. Технические данные всех трансформаторов взяты из каталогов заводов-производителей.
Собранный материал был обработан таким образом, чтобы создать у заказчика детальное представление об особенностях трансформаторов того или иного завода: габаритах трансформаторов, массе, потерях хх и кз. Это позволит выбрать именно тот завод, продукция которого в техническом плане наиболее соответствует требованиям проекта (технического задания).
В таблицах 1 – 7 и на рисунках 1 - 6, размещенных ниже, можно видеть, как в зависимости от мощности трансформатора, меняются характеристики у разных заводов. Так как ассортиментный перечень всех рассматриваемых заводов достаточно широк, рассмотрены данные только для трансформаторов типа ТМГ с алюминиевыми обмотками климатического исполнения и категории размещения У1. При этом выбран диапазон мощностей от 100 кВА до 2500 кВА.
Таблица 1. Потери хх (Вт) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Мощность. кВА | ТОЛЬЯТТИ | ТРАНСФОРМЕР | ЧЕХОВ | АЛТТРАНС | МИНСК | КЕНТАУ | САМАРА | Стандарт ПАО «РОССЕТИ» Х1 | |
100 | 270 | 270 | 260 | 270 | 290 | 330 | 400 | 260 | |
160 | 410 | 410 | 370 | 375 | 410 | 540 | 560 | 375 | |
250 | 530 | 530 | 530 | 540 | 570 | 720 | 580 | 520 | |
400 | 750 | 870 | 750 | 770 | 830 | 800 | 830 | 750 | |
630 | 1030 | 1240 | 940 | 1050 | 1060 | 1150 | 1050 | 1000 | |
1000 | 1400 | 1600 | 1400 | 1550 | 1100 | 1500 | 1500 | 1400 | |
1250 | 1350 | 1800 | 1500 | 1650 | 1650 | 1780 | 1800 | 1500 | |
1600 | 2100 | 1950 | 2150 | 2000 | 2100 | 1950 | |||
2500 | 2750 | 2600 | 2600 | 3200 | 3350 | 2600 |
Рис. 1. Потери хх (Вт) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Таблица 2. Потери кз (Вт) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Мощность. кВА |
ТОЛЬЯТТИ |
ТРАНСФОРМЕР |
ЧЕХОВ |
АЛТТРАНС |
МИНСК |
КЕНТАУ |
САМАРА |
СТАНДАРТ ПАО «РОССЕТИ» К1 |
|
100 |
1970 |
1970 |
1970 |
1970 |
1970 |
1620 |
2400 |
1970 |
|
160 |
2650 |
2650 |
2650 |
2700 |
2600 |
2600 |
3300 |
2900 |
|
250 |
4200 |
3700 |
3700 |
3700 |
3700 |
3600 |
3700 |
3700 |
|
400 |
6000 |
5600 |
5400 |
5400 |
5400 |
5400 |
5900 |
5400 |
|
630 |
8400 |
7600 |
7600 |
7600 |
7450 |
7350 |
7900 |
7600 |
|
1000 |
13000 |
10800 |
10800 |
10500 |
10800 |
11100 |
10800 |
10600 |
|
1250 |
12500 |
12400 |
13500 |
13500 |
13500 |
12700 |
17000 |
13500 |
|
1600 |
|
16500 |
16500 |
|
16500 |
16000 |
16500 |
16500 |
|
2500 |
|
27000 |
26500 |
|
26500 |
26000 |
26300 |
26500 |
|
Рис. 2. Потери кз (Вт) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Как видно из таблиц и из графиков потерь хх и кз, практически у всех заводов эти показатели варьируются в узком диапазоне. Но из графиков также видно, что есть оборудование с наихудшими значениями потерь хх и кз.
Таблица 3. Масса (кг) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Мощность. кВА |
ТОЛЬЯТТИ |
ТРАНСФОРМЕР |
ЧЕХОВ |
АЛТТРАНС |
МИНСК |
КЕНТАУ |
САМАРА |
100 |
|
500 |
490 |
510 |
490 |
760 |
420 |
160 |
|
670 |
660 |
680 |
670 |
880 |
540 |
250 |
950 |
1100 |
895 |
930 |
920 |
1165 |
860 |
400 |
1198 |
1400 |
1190 |
1360 |
1255 |
1640 |
1240 |
630 |
1710 |
1850 |
1680 |
1760 |
1860 |
2185 |
1710 |
1000 |
2454 |
2660 |
2590 |
2660 |
2750 |
3265 |
2400 |
1250 |
2894 |
2900 |
3040 |
3080 |
3250 |
3585 |
2870 |
1600 |
|
3650 |
3785 |
|
4250 |
4200 |
3560 |
2500 |
|
5650 |
5600 |
|
6680 |
5720 |
5050 |
Рис. 3. Масса (кг) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Массы трансформаторов в целом подчиняются общей закономерности: большая масса соответствует лучшим показателям потерь, поскольку меньшие показатели потерь кз соответствуют большему увеличению массы обмоток и увеличению массы активной част в целом.
Таблица 4. Длина (мм) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Мощность. кВА |
ТОЛЬЯТТИ |
ТРАНСФОРМЕР |
ЧЕХОВ |
АЛТТРАНС |
МИНСК |
КЕНТАУ |
САМАРА |
100 |
940 |
925 |
910 |
830 |
935 |
1192 |
835 |
160 |
1000 |
1025 |
1015 |
895 |
1020 |
1216 |
1002 |
250 |
1170 |
1185 |
1060 |
1110 |
1140 |
1402 |
1092 |
400 |
1270 |
1395 |
1140 |
1125 |
1350 |
1563 |
1312 |
630 |
1445 |
1585 |
1330 |
1395 |
1545 |
1632 |
1582 |
1000 |
1625 |
1710 |
1710 |
1685 |
1720 |
2039 |
1692 |
1250 |
1765 |
1825 |
1785 |
1800 |
1825 |
2150 |
1770 |
1600 |
2005 |
2225 |
1850 |
|
2060 |
2095 |
2045 |
2500 |
2135 |
2285 |
|
|
2370 |
2305 |
2260 |
Рис. 4. Длина (мм) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Таблица 5. Ширина (мм) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Мощность. кВА |
ТОЛЬЯТТИ |
ТРАНСФОРМЕР |
ЧЕХОВ |
МИНСК |
КЕНТАУ |
САМАРА |
100 |
690 |
615 |
580 |
730 |
820 |
737 |
160 |
650 |
655 |
660 |
755 |
788 |
790 |
250 |
760 |
715 |
740 |
820 |
852 |
735 |
400 |
835 |
855 |
845 |
855 |
920 |
805 |
630 |
1015 |
905 |
960 |
1000 |
962 |
1004 |
1000 |
1060 |
1130 |
1040 |
1135 |
1220 |
1070 |
1250 |
1135 |
1205 |
1125 |
1130 |
1230 |
1250 |
1600 |
1210 |
1285 |
1160 |
1260 |
1300 |
1279 |
2500 |
1365 |
1365 |
1380 |
1450 |
1370 |
1410 |
Рис. 5. Ширина (мм) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Таблица 6. Высота (мм) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Мощность. кВА |
ТОЛЬЯТТИ |
ТРАНСФОРМЕР |
ЧЕХОВ |
АЛТТРАНС |
МИНСК |
КЕНТАУ |
САМАРА |
100 |
1045 |
1170 |
1120 |
1020 |
1060 |
1272 |
942 |
160 |
1270 |
1250 |
1215 |
1130 |
1185 |
1272 |
990 |
250 |
1280 |
1340 |
1265 |
1110 |
1270 |
1418 |
1240 |
400 |
1390 |
1405 |
1385 |
1430 |
1321 |
1538 |
1329 |
630 |
1415 |
1520 |
1485 |
1520 |
1540 |
1680 |
1266 |
1000 |
1675 |
1705 |
1640 |
1765 |
1860 |
1849 |
1501 |
1250 |
1710 |
1774 |
1650 |
2025 |
2020 |
1896 |
1614 |
1600 |
1905 |
1935 |
1850 |
|
2170 |
2005 |
1680 |
2500 |
2275 |
2140 |
2125 |
|
2380 |
2122 |
1900 |
Рис. 6. Высота (мм) обычных трансформаторов в зависимости от мощности трансформатора (кВА).
Габаритные характеристики и массы трансформаторов в зависимости от мощности наиболее отчетливо отражают, с одной стороны, конструкторские традиции того или иного завода, а с другой стороны, являются индикатором надежности трансформатора. Уменьшение этих характеристик в пределах одной и той же габаритной мощности ведет к ухудшению режимов работы изоляции и, соответственно, к повышению вероятности выхода трансформатора из строя.
Выше были представлены технические характеристики стандартных распределительных трансформаторов. В то же время все заводы выпускают линейки энергоэффективных трансформаторов. В таблицах 7 - 9 и на графиках (рис. 7 - 9) представлены изменения характеристик энергоэффективных трансформаторов.
Таблица 7. Потери хх (Вт) энергоэффективных трансформаторов в зависимости от мощности (кВА).
Мощность. кВА |
ТОЛЬЯТТИ |
ТРАНСФОРМЕР |
ЧЕХОВ |
АЛТТРАНС |
МИНСК |
КЕНТАУ |
САМАРА |
Стандарт ПАО «РОССЕТИ» Х1 |
|
100 |
270 |
270 |
260 |
270 |
290 |
330 |
400 |
260 |
|
160 |
410 |
410 |
370 |
375 |
410 |
540 |
560 |
375 |
|
250 |
530 |
530 |
530 |
540 |
570 |
720 |
580 |
520 |
|
400 |
750 |
870 |
750 |
770 |
830 |
800 |
830 |
750 |
|
630 |
1030 |
1240 |
940 |
1050 |
1060 |
1150 |
1050 |
1000 |
|
1000 |
1400 |
1600 |
1400 |
1550 |
1100 |
1500 |
1500 |
1400 |
|
1250 |
1350 |
1800 |
1500 |
1650 |
1650 |
1780 |
1800 |
1500 |
|
1600 |
|
2100 |
1950 |
|
2150 |
2000 |
2100 |
1950 |
|
2500 |
|
2750 |
2600 |
|
2600 |
3200 |
3350 |
2600 |
|
Рис. 7. Потери хх (Вт) энергоэффективных трансформаторов в зависимости от мощности (кВА).
Таблица 8. Потери кз (Вт) энергоэффективных трансформаторов в зависимости от мощности (кВА).
Мощность. кВА |
ТОЛЬЯТТИ |
ТРАНСФОРМЕР |
ЧЕХОВ |
АЛТТРАНС |
МИНСК |
КЕНТАУ |
САМАРА |
СТАНДАРТ ПАО «РОССЕТИ» К1 |
100 |
1970 |
|
1750 |
1590 |
|
|
2167 |
1970 |
160 |
2900 |
|
2350 |
2135 |
3250 |
|
3080 |
2900 |
250 |
3500 |
|
3250 |
2950 |
|
3300 |
|
3700 |
400 |
5400 |
4600 |
4600 |
4180 |
4600 |
4700 |
5060 |
5400 |
630 |
7600 |
|
6750 |
6135 |
6750 |
6750 |
7425 |
7600 |
1000 |
10500 |
10500 |
10500 |
9545 |
10500 |
11050 |
11550 |
10600 |
1250 |
|
12400 |
13500 |
|
13250 |
12500 |
|
13500 |
1600 |
16500 |
16500 |
16000 |
|
|
14500 |
|
16500 |
2500 |
21000 |
|
|
|
|
|
|
26500 |
Рис. 8. Потери кз (Вт) энергоэффективных трансформаторов в зависимости от мощности (кВА).
Таблица 9. Масса (кг) энергоэффективных трансформаторов в зависимости от мощности (кВА).
Мощность. кВА |
ТОЛЬЯТТИ |
ТРАНСФОРМЕР |
ЧЕХОВ |
АЛТТРАНС |
МИНСК |
100 |
540 |
|
510 |
650 |
|
160 |
770 |
|
755 |
852 |
|
250 |
1040 |
|
920 |
1050 |
1000 |
400 |
1330 |
1400 |
1280 |
1175 |
1370 |
630 |
1760 |
|
1760 |
1570 |
1870 |
1000 |
2650 |
2600 |
2660 |
2040 |
2820 |
1250 |
|
2900 |
3110 |
2990 |
3630 |
1600 |
3900 |
3650 |
3820 |
|
|
2500 |
5420 |
|
|
|
|
Рис. 9. Масса (кг) энергоэффективных трансформаторов в зависимости от мощности (кВА).
Резюмируя представленный материал, можно сделать следующие выводы:
- Потери хх и кз обычных и энергоэффективных трансформаторов, выпускаемых крупными заводами, варьируются в достаточно узком диапазоне, который определяется директивными документами. Но тем не менее, есть отличия в значениях этих параметров.
- Массогабаритные характеристики трансформаторов являются индикатором надежности трансформаторов. При выборе завода-поставщика на эти параметры следует обращать особое внимание.
- Цены на масляные распределительные энергоэффективные трансформаторы, как показывает анализ данных, полученных от дилеров крупнейших заводов, в среднем на ~ 26,5 % выше обычных трансформаторов.
Ю.М. Савинцев, к.т.н., Независимый эксперт
Автор для переписки: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Список литературы.
- Реестр 300 крупнейших производителей и поставщиков электротехнических изделий РФ. 2018: [Электронный ресурс] // URL: http://ria-news.ru/economics/prognoziruetsya-rost-otechestvennogo. (Дата обращения :30.05.2019).
- Савинцев Ю.М. Экспертный анализ рынка силовых трансформаторов: Часть 1: I – III габарит / Юрий Михайлович Савинцев. – [б.м.]: - Издательские решения, 2015. – 86 с.