В статье рассмотрена острая и актуальная для российских заказчиков проблема сравнения российских и зарубежных трансформаторов в аспекте эксплуатационной надежности. Приведены ссылки на ресурсы, где представлены российские и зарубежные торговые марки и производители, поставляющие силовые и распределительные трансформаторы в Россию. Впервые представлена методика экспресс-анализа соответствия трансформатора заявленным техническим параметрам, применяя которую по результатам сравнения конструкции заказчику предоставляется возможность самому сделать вывод о преимуществах продукции разных поставщиков.
Введение
Рынок силовых и распределительных трансформаторов России является одним из высококонкурентных рынков промышленной продукции. С одной стороны, при ограниченном по объективным причинам спросе на силовые и распределительные трансформаторы, в РФ функционирует достаточно много предприятий, производящих трансформаторное оборудование различного уровня качества. С другой — на этот рынок поставляется очень много зарубежного оборудования: и в готовом виде, и еще больше — в виде комплектующих, которые затем собираются в России в готовые изделия и становятся «российскими» товарами. Такой вот формат импортозамещения.
В настоящей статье автор предпринял попытку сформулировать теоретически обоснованную экспресс-методику сопоставления оборудования различных производителей. В статьях [1-2] приведено теоретическое обоснование и изложена методика выбора поставщика энергоэффективных распределительных трансформаторов. По сути, в указанных работах изложен способ проверки соответствия цены заявленным характеристикам энергоэффективных трансформаторов как масляных, так и сухих. Способ основан на объективных зависимостях изменения массы материалов трансформатора при изменении его характеристик потерь холостого хода и короткого замыкания.
Задача проверки соответствия паспортных характеристик реальным значениям, является для любого трансформатора содержанием испытаний при изготовлении и при вводе в эксплуатацию. Однако один важнейший и основной, с точки зрения стоимости трансформации электроэнергии, параметр, который в то же время напрямую определяет стоимость трансформатора, не является проверяемым — это номинальная мощность. Методика экспресс-анализа адекватности именно этого параметра будет сформулирована ниже.
Основные российские и зарубежные заводы-производители силовых и распределительных трансформаторов
В работах [3, 4] дан анализ состояния российского рынка силовых и распределительных трансформаторов (25 кВА — 6300 кВА) в части потребности в этих трансформаторах и приведены основные заводы-производители России и СНГ. Прогноз потребности и сведения о заводах приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1. Данные об основных заводах-производителях сухих и масляных трансформаторов I–III габарита в Росси и СНГ
| № п/п | Наименование юридического лица производителя, город, руководитель | Примерный объем производства, штук в год (в 2019 году) | Ассортиментный перечень распределительных трансформаторов |
|---|---|---|---|
| 1 | ООО «Трансформер» Решетников Иван Валерьевич 142104, Московская область, город Подольск, Большая Серпуховская улица, дом 43 корпус 101, пристройка 840 помещение 1 2015 | 1400 | Сухие и масляные трансформаторы всех типов |
| 2 | Электрощит Самара 443048, Самарская область, город Самара, территория ОАО Электрощит 2003 Управляющая организация НАО «СЭЩ Холдинг» Шатунин Владимир Витальевич 443048, Самарская область, город Самара, территория ОАО «Электрощит» 2019 | Нет данных | Сухие и масляные трансформаторы всех типов |
| 3 | АО «ЭЛЕКТРОЩИТ» Григорьев Антон Валерьевич 142324, Московская область, город Чехов, деревня Люторецкое, Производственная улица, владение 1 2002 | 1100 | Масляные трансформаторы и сухие трансформаторы с литой изоляцией |
| 4 | ООО «Тольяттинский трансформатор» Чистяков Владимир Сергеевич 445035, Самарская область, город Тольятти | 1300 (только трансформаторы типа ТМГ) | Масляные трансформаторы |
| 5 | ООО «СВЭЛ-Силовые трансформаторы» 620010, Свердловская область, город Екатеринбург Управляющая организация АО «ГРУППА «СвердловЭлектро» Кишко Алексей Юрьевич 620010, Свердловская область, город Екатеринбург | Нет данных | Сухие трансформаторы с литой изоляцией |
| 6 | ОАО «Алтайский трансформаторный завод» Карлов Александр Александрович 656016, Алтайский край, город Барнаул, Павловский тракт, 28 2002 | 10 000 | Масляные трансформаторы |
| 7 | ООО «Электрофизика» Волков Алексей Евгеньевич 196641, город Санкт-Петербург, поселок Металлострой | 1 000 | Сухие трансформаторы с воздушно-барьерной изоляцией |
| 8 | МЭТЗ им. В. И. Козлова Радевич Александр Михайлович ул. Уральская, 4, каб. 502 220037, г. Минск Республика Беларусь 1956 | 24 000 | Масляные и сухие трансформаторы всех типов |
| 9 | АО «Кентауский трансформаторный завод» Кожабаев Хайрулла Байдильдаевич Республика Казахстан, Туркестанская область, г. Кентау, ул. И. Кожабаева 2 1959 (выкуплен частным собственником в 1997 году) | 10 000 (объём экспорта в страны СНГ) | Масляные и сухие трансформаторы всех типов |
| 10 | ТОО «Уральский трансформаторный завод» Сауранбаев Акжол Нартаевич Республика Казахстан, г. Уральск ул. Есенжанова 42/6Н1 2014 | 9 000 (объём экспорта в страны СНГ) | Масляные трансформаторы и сухие с литой изоляцией |
| 11 | ООО ПК «СлавЭнерго» Козлов Владимир Александрович 150031, Ярославская область, город Ярославль | Менее 1000 штук в год | Сухие трансформаторы с литой и воздушно-барьерной изоляцией |
| 12 | ООО «Завод «Трансформатор-РЕЖ» Бутылкин Александр Борисович 623750, Свердловская область, Режевской район, город Реж | Менее 1000 штук в год | Масляные трансформаторы |
| 13 | ООО «Феррома» Линев Дмитрий Сергеевич 187330, Ленинградская область, Кировский район, город Отрадное | Менее 1000 штук в год | Сухие трансформаторы с литой изоляцией |
| 14 | ООО «Завод Электромашина» Буторов Александр Павлович 650044, Кемеровская Область — Кузбасс область, город Кемерово | Менее 1000 штук в год | Сухие трансформаторы с литой и воздушно-барьерной изоляцией |
| 15 | ООО «Курганский завод силовых трансформаторов» Мостовских Сергей Александрович 640007, Курганская область, город Курган | Менее 1000 штук в год | Масляные и сухие трансформаторы с литой изоляцией |
| 16 | ООО «Проектэлектротехника» 429122, Чувашская Республика — Чувашия, город Шумерля Управляющая организация ООО «Корпорация «Проект-Техника» 125362, город Москва Бекбулатов Игорь Ахмедович | Менее 1000 штук в год | Сухие трансформаторы с литой изоляцией |
Таблица 2. Прогноз потребного количества масляных и сухих трансформаторов на 2021-2022 годы.
| Мощность трансформатора, кВА | Общая потребность, штук | Потребность в масляных трансформаторах, штук | Потребность в сухих трансформаторах, штук |
|---|---|---|---|
| 25 | 34881 | 27905 | 6976 |
| 40 | 12856 | 10285 | 2571 |
| 63 | 7170 | 5736 | 1434 |
| 100 | 4738 | 3790 | 948 |
| 160 | 3436 | 2749 | 687 |
| 250 | 2643 | 2114 | 529 |
| 400 | 2117 | 1694 | 423 |
| 630 | 1746 | 1397 | 349 |
| 1000 | 1474 | 1179 | 295 |
| 1600 | 1266 | 1013 | 253 |
| 2500 | 1104 | 883 | 221 |
| 4000 | 974 | 779 | 195 |
| 6300 | 868 | 694 | 175 |
| Суммарно | 75274 | 60218 | 15056 |
Однако кроме перечисленных в таблице 1 заводов, в России функционирует много небольших предприятий, которые выполняют сборку трансформаторов из зарубежных комплектующих. Комплектующие закупаются чаще всего в Италии, Германии, Турции, Южной Корее и Китае. Многие небольшие трансформаторные заводы частично сами изготавливают основные компоненты трансформаторов (обмотки, магнитопроводы, баки), частично закупают у крупных заводов.
На трансформаторном рынке РФ присутствуют также зарубежные производители силовых и распределительных трансформаторов. Помимо известных брендов, таких как ABB, Schneider Electric, Siemens, большим спросом пользуются также трансформаторы менее известных производителей из Италии, Чехии, Турции. Основная часть зарубежных поставщиков представлена на ресурсах, указанных в ссылках [5 — 11].
Необходимо обратить внимание, что, несмотря на общий в целом теоретический и методологический аппарат проектирования трансформаторов, в каждой стране, на каждом предприятии сложились свои инженерные школы, свои нюансы в производстве трансформаторов. Источник этих различий кроется, в частности, в различных стандартах, в различных условиях эксплуатации трансформаторов в разных странах, в различных уровнях конструкторской и технологической дисциплины предприятий разных стран. Это всё в конечном итоге приводит к тому, что зарубежное трансформаторное оборудование не всегда исправно работает при эксплуатации в нашей стране.
При таком разнообразии производителей трансформаторов на рынке необходим инструментарий, позволяющий сравнивать трансформаторы равной мощности между собой с целью выбора наилучшего варианта, как в техническом плане, так и в стоимостном.
Методика экспресс-анализа соответствия технических характеристик трансформатора паспортным данным
Всем участникам рынка силовых и распределительных трансформаторов в нашей стране (да, наверное, и не только в нашей) известна банальная истина: любой конкурс (тендер) на поставку трансформаторов выигрывает, как правило, поставщик, предложивший наименьшую цену. Причем организаторы торгов часто закладывают максимальную стоимость предложения, ориентируясь на цены двух- трехлетней давности. В результате заводы-производители трансформаторного оборудования оказываются в жестком клинче: смысл бизнеса требует продавать по возможно более высокой цене, но условия торгов и конкуренция требуют давать минимальную цену, а значит, и получать минимальную прибыль.
В таких условиях есть два пути выживания: экстенсивный и интенсивный:
- Экстенсивный — увеличение объемов продаж; это увеличит валовую прибыль, даже если норма прибыли и уменьшится. Но этот вариант требует увеличения объемов производства, что может быть связано с увеличением производственных площадей, и обязательно связано с интенсификацией производственного ритма предприятия.
- Интенсивный — уменьшение себестоимости продукции, сокращение разного рода издержек.
Самый очевидный способ сокращения себестоимости — экономия на материалах. Поскольку стоимость и масса материалов находятся в прямо пропорциональной зависимости, то, уменьшая массу активных материалов, сокращают затраты и увеличивают норму прибыли. Но сокращение массы активных материалов ни в коем случае не должно отразиться на надежности трансформатора. Есть грань, за которую нельзя переходить. Как можно определить эту грань, являясь покупателем, а не конструктором?
Из классических учебников по проектированию трансформаторов [12, 13] известно, что масса активных материалов пропорциональна номинальной мощности трансформатора в степени ¾. В свою очередь такая пропорциональность вытекает из формулы Г. Н. Петрова, приведенной ниже. Полную расшифровку обозначений можно найти в [12], для дальнейшего изложения в этой формуле необходимы две величины d — диаметр стержня трансформатора и S’ — номинальная мощность трансформатора на один стержень.
Из этой знаменитой формулы следует важнейший вывод: мощность трансформатора однозначно определяет массу активной части (а значит, и стоимость трансформатора). Также необходимо еще одно (статистическое) соотношение: масса активной части масляных трансформаторов составляет примерно половину от массы трансформатора. Для сухих эта доля равна примерно 80 %.
Эти теоретические размышления позволяют сформулировать методику экспресс-анализа соответствия реальной мощности трансформатора его номинальному значению, приведенному в паспорте.
На рисунках 1 и 2 для масляных и сухих трансформаторов приведены зависимости средней массы от номинальной мощности для оборудования российских заводов, качество продукции которых не вызывает сомнения, и аналогичные зависимости для оборудования одного из зарубежных производителей.
Суть метода оценки адекватности заявленной мощности заключается в сравнении массы зарубежного трансформатора заявленной мощности с массой условно эталонного российского трансформатора. Имеем две аппроксимационных формулы, где У — масса трансформатора в кг, Х — мощность в МВА:
y =1858,8x+531,57 — условно эталонный российский трансформатор
y =1495x+523,31 — зарубежный трансформатор.
Графики построены на основе реальных данных из каталогов заводов-производителей. Алгоритм сравнения трансформаторов прост:
- Берется требуемая мощность и по аппроксимационной формуле для зарубежного трансформатора определяется масса трансформатора.
- По аппроксимационной формуле для российского трансформатора решается обратная задача. По массе, полученной из расчета в пункте 1, определяется мощность условно эталонного российского трансформатора, соответствующая массе исследуемого трансформатора.
- Если полученная мощность условно эталонного трансформатора и декларируемая мощность исследуемого трансформатора примерно равны, то можно не сомневаться в качестве исследуемого трансформатора. Если разница существенна, то имеем банальную ситуацию откровенного обмана покупателя.
Ниже приведены результаты тестового расчета для зарубежного трансформатора, номинальная мощность которого декларирована в 1000 кВА (1 МВА).
По расчету для масляного трансформатора получается, что такая масса соответствует условно эталонному российскому трансформатору номинальной мощностью 550 кВА, т. е. почти в два раза меньше заявленной. Для сухого зарубежного трансформатора масса соответствует российскому трансформатору номинальной мощностью 800 кВА. Оба исследуемых трансформатора не выдержат продолжительной работы даже при номинальной нагрузке. Но при этом на торгах поставщик таких трансформаторов, имея более низкую цену, чаще всего выигрывает поставку.
Заключение
Таким образом, недобросовестная конкурентная борьба со стороны некоторых зарубежных поставщиков привела к тому, что российские заказчики за счет своих же кабальных условий торгов, конкурсов, тендеров приобретают совершенно некондиционное трансформаторное оборудование. Впору вспомнить русскую поговорку о том, что скупой всегда платит дважды.
Автор: кандидат технических наук, независимый эксперт Юрий Михайлович Савинцев
Создатель статьи выражает искреннюю благодарность ГК «Трансформер» за предоставленные материалы (технические и другие данные).
Список литературы
- Савинцев Ю. М. «Простая зависимость цены распределительного трансформатора от потерь холостого хода и короткого замыкания». [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- Савинцев Ю. М. «Как выбрать поставщика энергоэффективных трансформаторов — вот в чем вопрос». [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- Савинцев Ю. М. «Анализ рынка распределительных трансформаторов России в 2020 году». [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- Савинцев Ю. М. «Экспертный анализ рынка силовых трансформаторов: Часть 1: I–III габарит»./Юрий Михайлович Савинцев. — [б. м.]: — Издательские решения, 2015. — 86 с.
- «Трансформаторное оборудование». [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- «Трансформаторные заводы России — полный список производителей». [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- «Каталог поставщиков». [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- «Трансформаторы силовые из Турции» [2020]. [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- Трансформаторы — изготовитель — Италия. [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- Трансформатор — Германия. [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- Каталог поставщиков — силовые трансформаторы, реакторы. [Электронный ресурс]. Дата обращения 26.11.2020.
- Тихомиров П. М. «Расчет трансформаторов: учеб. пособие для вузов». 5-е изд. перераб. и доп. М.: «Энергоатомиздат», 1986. 528 с.
- Дымков А. М. «Расчет и конструирование трансформаторов: Учебник для техникумов»//Высшая школа. — 1971. — 264 с.
