Импортозамещение

В России и странах СНГ нередко используют силовые конденсаторы и батареи статических конденсаторов (БСК) ведущих европейских производителей, таких как АВВ (Швеция), Nokian Capacitors (Финляндия), Vishay (Германия), ICAR и Ducati (Италия), Zez Silco (Чехия). По сравнению с отечественными аналогами они имеют следующие недостатки:

  • Низкая адаптивность к техническим требованиям по стойкости изделий к воздействию внешних климатических факторов. Руководствуются стандартами МЭК, которые менее требовательны, чем ГОСТ-Р;
  • Плохой уровень сервисного обслуживания в эксплуатационный период в связи с применением комплектации зарубежных производителей, задержки выезда на объект установки и языкового барьера;
  • Отсутствие аттестации в ПАО «Россети»;
  • Отсутствие конкретности в гарантийных обязательствах, сложно доказать гарантийные случаи и осуществить поддержку сервисных служб;
  • Сложности в шеф-инженерном сопровождении при производстве монтажных работ;
  • Не полное соответствие установленным требованиям в части электрических воздействий. Конденсаторы спроектированы с достаточно высокими внутренними градиентами напряжения, что существенно удешевляет продукт в целом, но приводит к отказам в условиях плохого качества электроэнергии, характерного для сетей России, и снижает надежность БСК в целом. Последствиями являются весьма ограниченные условия эксплуатации и небольшой срок службы.
  • При несоответствии заявленной комплектации либо ее повреждения во время монтажа возможны трудности по замене, в связи с отсутствием наличия необходимых компонентов на территории РФ и СНГ.

Европейские производители рассчитывают на высокое качество электроэнергии в электрических сетях и работают по стандартам МЭК. При этом они стараются максимально экономить на материалах, используя 2 слоя диэлектрика между обкладками секции, что в свою очередь приводит к увеличению напряженности поля между слоями фольги в секциях конденсаторов до 70…73 кВ/мм и повышению вероятности возникновения пробоя секции. При работе в сетях РФ и стран СНГ, где показатели качества электроэнергии намного хуже европейских норм и имеют место существенно большие уровни колебаний и отклонений напряжения, срок жизни таких конденсаторов резко снижается. При этом именно рабочая напряженность поля внутри секции является главным фактором, определяющим надежность и срок жизни конденсаторов. В конденсаторах производства УККЗ принята конструкция с 3-мя слоями диэлектрика между обкладками секции, что обеспечивает снижение расчетной напряженности поля до 62-64 кВ/мм и повышение срока службы конденсаторов с 2-3 до 25-30 лет.

Одним из потенциальных источников пробоев изоляции является т.н. «краевой эффект». Вследствие неоднородности структуры фольги по линии ее обреза напряженность электрического поля у краев обкладки повышена по сравнению с ее средним значением, которое закладывается при расчете конструкции конденсатора. Увеличение напряженности поля в зоне «краевого эффекта» зачастую приводит к возникновению «внутреннего пробоя». Для предотвращения подобных пробоев УККЗ использует технологию намотки секций с подгибом фольги, самую современную и безопасную – см. рис.1.

Рис.1 Конструкция секции конденсатора производства УККЗ

Европейские же производители экономят на всем, что можно, включая и рассматриваемый фактор. Например, компания Vishay не применяет подгиб, который несколько увеличивает весогабаритные характеристики конденсаторов, но используют фольгу с лазерной резкой. Лазерная резка несколько лучше, чем механическая, но полностью не исключает вероятности возникновения внутреннего пробоя, так как оплавление края фольги происходит неравномерно и вследствие этого имеются шероховатости на поверхности среза. А Zez Silco для удешевления продукции не использует ни подгиб, ни лазерную резку и, судя по отзывам потребителей, имеет достаточно большой процент рекламаций по пробоям.

Конструкция предохранителей некоторых зарубежных производителей (Vishay, ICAR) не всегда обеспечивает их корректную работу — при срабатывании одного предохранителя (сгорании плавкой вставки) повреждаются соседние предохранители, что приводит к пробою внутренней изоляции и последующему замыканию на корпус — см. фото на рис.2. Этот дефект конструкции приводил к массовым выходам из строя конденсаторов у российских потребителей.

а) плавкие предохранители на торце пакета секций
б) одиночный пробой секции
в) пробой соседних секций
г) массовый пробой секций на корпус
Рис.2. Типовые повреждения конденсаторов производства ICAR

Применяемая в конденсаторах УККЗ конструкция размещения плавких ставок между секциями, а не с торца секции, не имеет таких недостатков – рис.3.

Рис.3. Конструкция силового конденсатора УККЗ

Герметичность конденсатора во многом определяется качеством соединения вводного изолятора и корпуса конденсатора. И если раньше для этой цели применялась ручная пайка, то на современных производствах это соединение осуществляется методом автоматической сварки (рис.4).

Рис.4. Автоматическая сварка изолятора и крышки корпуса конденсатора

Еще одним нашим преимуществом является применение изоляторов с запрессованным отводом – см. рис. 5, благодаря которому исключается возможность возникновения течей пропитывающей жидкости в месте соединения отвода с проходной шпилькой изолятора. Это позволяет эксплуатировать конденсаторы как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. В импортных конденсаторах отвод часто просто припаивается к шпильке. В этом случае локальный нагрев шпильки, вызванный, например, плохой затяжкой ошиновки, может вызвать расплавление припоя и, как следствие, вытекание пропитывающей жидкости, приводящее к полному выходу конденсатора из строя. Подобные случаи имели место на нескольких объектах установки импортных БСК.

Рис.5. Изолятор с запрессованным отводом

Конденсаторы УККЗ, разрабатываемые по отечественным стандартам и имеющие необходимые конструктивные запасы, учитывающие негативную специфику наших сетей, работают практически безотказно в течение многих лет на сотнях промышленных предприятий и сетевых подстанций. Есть примеры их успешной работы в течение 30 и более лет. Промышленные потребители, имеющие импортные европейские конденсаторы и уставшие от их регулярного выхода из строя, не редко обращаются на УККЗ с просьбой об их замене на более надежные. УККЗ выполнил ряд заказов по замене установленных конденсаторов зарубежного производства. После проведенной замены частота выхода из строя конденсаторов снизилась практически до нуля.

Объект установки Компания – производитель конденсаторов Мощность замененных конденсаторов, Мвар Год замены конденсаторов
Дальневосточный метзавод (ныне Амурметалл), СТК-2 Vishay (Германия) 50 2012
Тагмет ICAR (Италия) 50 2014
НЛМК-Калуга ICAR (Италия) 230 2015-2017
Новоросметалл Vishay (Германия) 24 2016-17
Казхром Vishay (Германия) 40 2017

В последнее время к нам поступают запросы и от сетевых компаний на замену конденсаторов двух европейских компаний – АВВ и Nokian Capacitors, имеющих аттестацию своих БСК в ПАО «Россетти». Эти компании, выигрывая тендеры на поставку БСК за счет демпинга, пытаются вернуть упущенную выгоду за счет кратного повышения цены при поставке запасных конденсаторов на замену вышедших из строя. Наша ценовая политика заключается в том, что запасные конденсаторы имеет ту же цену, что и при базовой поставке.

При этом отмечаем, что основные технические решения, применяемые материалы и технология изготовления конденсаторов УККЗ практически не отличаются от конденсаторов указанных выше европейских производителей, а меньшее значение напряженности поля достигается увеличением толщины диэлектрика в секциях. Естественно, это вызывает увеличение габаритов и веса конденсаторов примерно на 10-15% по сравнению с европейскими.

Еще одно важное с точки зрения эксплуатации отличие конденсаторов УККЗ от европейских – ускоренный разряд после отключения от сети. По ГОСТ 1282-88 время разряда конденсатора до напряжения 50 В составляет не более 5 минут, в то время как стандарт МЭК нормирует разряд до 75 В за время 10 минут. Поэтому конденсаторы УККЗ имеют более мощные встроенные разрядные резисторы, что вызывает дополнительное увеличение размеров на 5-7% и несколько повышенное значение активных потерь tg?.