«Энергетика»: энергомост в Крым, шунтирующий реактор и энергонезависимость
Кабель уходит в море: как укладывается морская часть энергомоста в Крым? Наша съемочная группа застала последние минуты работы перед запуском. Электрооборудование: без чего электрификация Крыма была бы невозможна, и что такое шунтирующий реактор. А так же почему энергозависимость полуострову больше не грозит?
Строительство энергоперехода с Центральной части России на полуостров Крым можно назвать проектом года. Уникальный по своей сложности, он был построен и введен в эксплуатацию в рекордные сроки. «Я всех вас поздравляю с завершением строительства энергомоста, который связал Крымский полуостров с материковой Россией, — говорит президент России Владимир Путин. — Энергопереход через Керченский пролив – очень сложный технический проект, и здесь были вами применены самые новейшие технологии, а сами работы шли, что называется, ударными темпами. В результате в сжатые сроки удалось прорвать энергетическую блокаду Крыма. В общей сложности более 800 МВт электроэнергии пойдет по энергомосту в Крым».
С учетом собственной генерации этого достаточно для нормальной работы и даже немножко больше, чем требуется в регулярном режиме. Во всяком случае, это точно должно обеспечить бесперебойное энергоснабжение производственных, инфраструктурных, социальных объектов и с запасом выдержать нагрузку во время летнего сезона отпусков, когда на полуостров приедут миллионы отдыхающих, миллионы гостей».
Полуостров Крым был полностью обесточен в ночь на 22 ноября 2015 года. Причиной стал подрыв опор, из-за которых вышли из строя все четыре ЛЭП, идущие с Украины. 2 декабря была запущена первая нитка энергомоста из Краснодарского края через Керченский пролив. Ввод второй нитки состоялся 15 декабря и увеличил мощность до 400 МВт. 14 апреля была запущена третья нитка энергомоста. Началось ускоренное строительство 4-го энергоблока Ростовской АЭС, который после открытия в 2017 году даст дополнительные мощности в Крым. Сегодня мощность трех работающих энергоблоков ростовской АЭС составляет более 3000 МВт. Они питают Волгоградскую и Ростовскую область, Краснодарский и небольшую часть Ставропольского края.
Над проектом электрификации Крыма работала вся страна. Посмотрим на географию поставок. Силовые трансформаторы были изготовлены в Тольятти и в Санкт-Петербурге, трансформаторы тока и напряжения – в Московской области, разъединители приехали из города Великие Луки, высокочастотные заградители и конденсаторы связи – из Екатеринбурга, ограничители перенапряжений и дизель-генераторные установки были изготовлены в Санкт-Петербурге. Устройства релейной защиты и автоматики – в Чебоксарах, опоры – в Хотьково, провода – в Саранске и Угличе. Москва поставила в Крым трансформаторы тока и напряжения, системы связи, а так же шунтирующие реакторы. Что это такое? За ответом на этот вопрос мы отправились на московский электрозавод, откуда реакторы привезли на Кубань.
«Наше предприятие получило заказ на разработку и изготовление трех реакторов мощностью 17600 кВт/ампер на класс напряжения 220 киловольт, — рассказывает генеральный директор производственного комплекса ОАО «ПК ХК Электрозавод» Александр Юрьевич Андрианов. — В кратчайшие сроки было подготовлено конструкторско-технологическая документация, изготовлен опытный образец, проведены полностью испытания ввиду того что данная продукция на нашем предприятии изготавливалась впервые, и успешно отгружено в установленные сроки которые нам были указаны».
Шунтирующий реактор — это устройство для оптимизации режимов передачи электроэнергии по ЛЭП. По сути, большая катушка с магнитным сердечником. Никита Владимирович Шульгин, технический директор производственного комплекса ОАО «ПК ХК Электрозавод», поясняет : «Для того чтобы обеспечить наилучшую пропускную способность передачи электроэнергии по проводам служит реактор. Это дополнительный Элемент в схеме, который позволяет больше электроэнергии и с меньшими потерями передавать на расстояния. Кроме того есть вторая задача — обеспечение заданного напряжения в заданном месте сети и эту функцию тоже выполняет реактор».
Состоит он из нескольких частей: первая — это так называемый магнитопровод пространственной конструкции. Он активизирует передачу электроэнергии. Из листов электротехнической стали с низким сопротивлением нарезаются пластины и прессуются в блоки. Из них потом и собирают специальную конструкцию, которая служит каркасом для будущего реактора. Второй элемент реактора — это обмотка.
Медный провод изолируется несколькими слоями специального картона и наматывается на катушку в несколько слоев. Бумага — отличный изолятор, доступный по стоимости и удобный в использовании. Всю обмотку сверху дополнительно закрывают еще одним слоем картона. Дальше полученную конструкцию помещают в вакуумный шкаф, где в течение 2-3 дней сушат и отпрессовывают при высокой температуре.
Дело в том, что в изоляционном материале содержится небольшое количество влаги, а это ухудшает ее изоляционные свойства. При сушке влага испаряется. Уже высушенная и отпрессованная обмотка устанавливается на сердечник. И снова отделяется изоляцией. Наружу выводят отводы для присоединения реактора уже на подстанции.
«Он располагается между линией передачи, если мы говорим 500 кВ и землей, — продолжает Никита Владимирович Шульгин. — То есть у него на линейном конце 500 кВ а на втором конце вот земля. Он ничего не передает, он параллельно включен как сопротивление между линией и заземленной часть».
Финальная сборка представляет соединение металлической обводки и обмотки, которые скрепляются специальными стержнями. Потом всю конструкцию в сборе еще раз сушат и запрессовывают при высокой температуре, а затем помещают в стальной корпус, и заливают трансформаторным маслом. Делается это для того, чтобы изолировать части трансформатора или реактора, и защитить изоляционный материал от попадания влаги — впитать ее она может даже из воздуха, поэтому заливку маслом осуществляют максимально оперативно.
Еще одна функция — охлаждение. Вес одного реактора в сборе — около 60 тонн. Чтобы сдвинуть его с места, используют воздушную подушку. Один такой «ковер-самолет» способен поднять 200 тонн. Перед тем, как отправить готовый реактор или трансформатор на подстанцию, его нужно проверить. С помощью специального оборудования создается повышенное в 2 раза напряжение, которое реактор должен выдержать. Дополнительно проводят тепловые испытания, определяют акустические характеристики и механическую прочность.
Во время испытаний проверяют основные параметры реактора, и изоляцию. Испытывают ее напряжением, промышленной частоты и импульсными напряжениями. Дело в том, что во время эксплуатации подстанции в линии электропередач может попасть молния, и реактор должен этот удар выдержать. Этот генератор импульсных напряжений и создает ту самую молнию. Он может генерировать напряжение до 5 миллионов вольт.
На создание каждого реактора или трансформатора в общей сложности уходит до полугода. «Как правило, это оборудование технологический процесс определяет порядка 2-3 месяцев с учетом всех циклов технологических, — говорит генеральный директор производственного комплекса ОАО «ПК ХК Электрозавод». — Разработка была чуть побольше порядка 3-4 месяцев».
Перевезти готовый реактор непросто. Делают это на специальных железнодорожных транспортерах. Досборку осуществляют уже на месте — там при участии шеф-инженера с завода, реактор установят, присоединят в сеть и запустят в работу.
Основная часть проекта электрификации полуострова – это прокладка 15 километрового участка подводной высоковольтной линии, реконструкция подстанции «Вышестеблиевская», строительство подстанций Кафа и Тамань, а так же прокладка более 150 километров линий электропередачи. Электростанция Тамань, на которую из Москвы поставляли электрооборудование. Еще год назад здесь ничего не было. Она выросла буквально в чистом поле меньше чем за год специально для подпитки энергомоста в Крым.
«На сегодняшний день закончен первый пусковой комплекс второго этапа, — констатирует начальник подстанции-500 Тамань Олег Яковлев. — По итогам выдаем на крымский полуостров 600 мВт электроэнергии. В монтаже сейчас оборудование второго пускового комплекса второго этапа. По итогам этого этапа на крымский полуостров нами будет выдано 800 мВт электроэнергии».
Отсюда кабель уходит в землю, а потом — и в воду. Это следующий этап крымского энергомоста — переходной пункт на Таманском полуострове, место, где сухопутные кабели переходят в морские. Рабочие укрепляют отвесный берег, чтобы оползень не накрыл площадку и терминалы, в которых уже уложены все 16 кабелей энергомоста.
По морскому дну проходят 4 нитки энергомоста. Каждая нитка состоит из 4х кабелей — 3 фазы и один резервный, и имеет пропускную способность до 250 мВт. Кабели уложены на расстоянии 10 метров друг от друга, каждый в свою траншею и заглублены на 2,5 метра в грунт. Общая длина кабельного перехода составляет 13 480 м. Всего на морском участке уложено 220 800 метров кабеля.
На другой стороне — на крымском побережье — кабелеукладчик заканчивает прокладку последнего кабеля. Судно водоизмещением 2800 тонн вне зависимости от волнения моря автоматически позиционируется точно над местом прокладки с помощью четырех винтов, каждый мощностью 650 лошадей.
Основную часть кабелеукладчик проходит с плугом. Это устройство весом 15 тонн, которое опускается на дно и укладывает кабель на глубину около двух метров. Плуг сначала размывает траншею с помощью струи воды, а потом после укладки кабеля — намывает грунт обратно. Когда глубина моря сокращается до 3-4 метров, вступают водолазы. Они укладывают кабель вручную в траншею, которую заранее вырыл плавающий экскаватор. Сверху кабель прижимается габеонами — большими сетками, заполненными скальной породой. Так же укладывается кабель и в начале пути от Таманского полуострова.
Сейчас кабелеукладчик всего в нескольких сотнях метров от крымского побережья, плуг уже закончил свою работу и поднят со дна. Олег Филяков — производитель работ по прокладке кабеля крымского энергомоста – добавляет: 13,5 километров прокладываются за двое с половиной суток. Вот на этом промежутке у нас заканчиваются работы, здесь порядка еще 500 метров кабеля, который подводится непосредственно к берегу».
Работы на мелководье называются выплавка. Кабель подвешивается на поплавки и постепенно выкладывается в заготовленные траншеи. «Сейчас его выплавят, и потихонечку петля пошла с заводом сюда, подтаскивать его натяжная машина начнет в сторону терминала и когда уже создастся линия, когда проверят, что он точно лежит в координатах, тогда его начнут обрезать, — продолжает Андрей Филяков. — Только после этого водолазы начинают с прибрежной зоны в сторону моря срезать шары. И потихонечку он начнет укладываться на дно».
На берег кабель выходит через трубу, которая ведет непосредственно в бетонный саркофаг терминала. «Водолазам нужно обратить внимание на то, чтобы кабель правильно вошел в трубу, без перекосов, что нигде ничего не цеплялось, чтобы все ровно вошло, — рассказывает Игорь Неволин, старшина водолазной станции. — Потом они будут срезать буйки и следить за тем, чтобы кабель правильно ложился в траншею».
Это финал. Кабель уже на берегу. После стыковки морского и сухопутного отделов терминал будет закрыт и засыпан скальной породой. Понять, где конкретно на крымском побережье входят 1000 мВт кубанской электроэнергии, дилетанту будет очень непросто. Андрей Филяков это подтверждает: «Сейчас заканчивается вытяжка морского кабеля. После вытяжки будет проверка кабеля на целостность. После того, как мы его проверим, мы уложим его в терминал, будет уже соединяться с помощью специальной соединительной муфты морской с сухопутным кабелем».
Дальше кабель уходит в небо и по новой линии электропередач длиной 116 километров, через Керчь тянется до самой крымской столицы — Симферополя. К 2018 году общий энергобаланс Крымского федерального округа составит 1920 МВт, при текущем потреблении – 1300. Резерв — более чем 600 МВт – получится не только за счет запуска всех ниток энергомоста через Керченский пролив, но и за счет введения в эксплуатацию четырех энергоблоков двух ТЭС – Севастопольской и Симферопольской. Что касается ближайшего лето, то территория Крыма будет обеспечена необходимой мощностью в 1100 МВт, профицит мощности составит 200 МВт.
Источник
Как в 2015 году прокладывали подводный кабель в Крым, а в 1855 — из Крыма. И каждый раз иностранцы
Как севастопольца, первый из указанных случаев касался меня лично. После того, как крымчане «под дулами зелёных человечков» проголосовали за вхождение в Российскую Федерацию. Украина, заботясь о своих «оккупированных» гражданах, перекрыла им воду и отрубила электричество. Собственной генерации на полуострове не хватало. Помню этот период, когда электричество в дома подавалось то на три часа через три, то вообще ночь без света, по-разному было.
После того, как было принято решение перекинуть на полуостров энергомост, за дело принялись китайские товарищи. Не оказалось в России подходящего кабелеукладчика, да и самого кабеля тоже. Произведённый в Китае кабель должно было укладывать китайское же специальное судно JIAN JI 3001. С китайской командой порядка 60 человек. Вот оно на фоне Еникальского маяка на мысе Фонарь, самой восточной точки Крымского полуострова:
Судно-то небольшое, само оно из Китая не добралось бы и везли его таким образом — это в Босфоре снято:
Местоположение этого кабеля — зона активнейшего судоходства. Севернее выхода из пролива ещё и на якорь становятся постоянно, а во время шторма и затонуть могут старые калоши, что на моей памяти случалось. Поэтому кабель был заглублён в грунт до 2,5 метра и траншею готовила специальная баржа с устройством гидроразмыва «Плуг». Вот она вроде бы отечественная была.
17 октября судно отправилось к месту работ. 2 декабря 2015 года президент России Владимир Путин вместе с руководством Крыма и сотрудниками Крымэнерго осуществили пуск первой очереди энергомоста в Крым, подающего электроэнергию на полуостров с Кубани. Прорыв энергетической блокады Крыма начался.
15 декабря 2015 заработала вторая ветка энергомоста в Крым . А всего их проложили четыре. Блокада была прорвана.
Что меня поразило во втором случае — это то, что телеграфный кабель из Балаклавы в Варну был проложен не по требованию командования союзными войсками, осаждавшими Севастополь, а из-за «большого давления со стороны общественности по поводу задержек, с которыми поступали новости о военных событиях в Крыму». Британской общественности, само собой. А кроме того, участник событий Джордж Тэйлор в своей книге «Журнал приключений с британской армией от начала войны до взятия Севастополя» писал о скоплении туристов, живших на кораблях и в гостиницах Балаклавы и поднимавшихся каждый день в район боевых действий, рискуя заплатить за это своей жизнью, получив русскую пулю. Каково им было без связи?
9 декабря 1854 года правительство лорда Абердина вынуждено было заключить контракт с R. S. Newall & Co. по прокладке подводного телеграфного кабеля между Варной и Балаклавой. Для этого был нанят и реконструирован винтовой пароход „Black Sea” грузоподъемностью 424 тонны. Монтажная бригада (60 человек), 400 миль кабеля и необходимое оборудование было погружено на борт, и 16 января 1855 г. пароход покинул Сандерленд.
Да только попал в шторм, был повреждён и пришлось срочно искать ему замену. Нашли более мелкий (158 тонн) „Argus”. К сожаления, не нашёл я изображений ни того, ни другого.
Подводный телеграфный кабель, произведенный компанией Ньювелла, отличался не только своей длиной (400 сухопутных миль), но и уникальной конструкцией. Лишь 35 миль кабеля имело стальное бронирование, а остальные 365 представляли собой провод, покрытый только гуттаперчей диаметром меньше трети дюйма. Ранее все попытки проложить небронированный провод заканчивались неудачей.
Путь прокладки выбрали не напрямую, а по мелководью вдоль северного побережья не глубже 50 саженей. Фактическая длина телеграфной линии составила 274 сухопутных мили неармированного провода и 29 – бронированного, т.е. 303 сухопутных мили (488 км). 19 апреля „Argus” проложил еще одну телеграфную линию, соединяющую мыс Калиакра с Варной. 25 апреля связь была налажена окончательно. Время доставки донесения из Крыма в Лондон после прокладки кабеля составило 5 часов. А в Балаклаве был построен дом, который назывался Telegraph office.
Позднее Ньювелл, заменив „Argus” на „Elba” (пароход водоизмещением 448 тонн), 27 августа 1855 года наладил телеграфное сообщение между Варной и Константинополем. Нельзя не вспомнить, что после окончания войны бережливые европейцы смотали весь этот кабель и увезли.
Ещё один подводный телеграфный кабель был проложен через Керченский пролив во время постройки великого Индо-Европейского телеграфа. Занимались им братья Сименс. Опять же.
Трёхжильный кабель был погружен в 1869 году.
Источник
