Китай: инновации в высоковольтных резонансных системах? 

Когда слышишь про китайские инновации в высоковольтке, многие сразу думают о копиях или дешёвом железе. Но за последние лет пять-семь картина радикально поменялась — особенно в сегменте резонансных испытательных систем. Тут уже не догоняют, а в чём-то задают тон. Речь не о громких пресс-релизах, а о конкретных проектах, где китайские установки работают в условиях, от которых европейские аналоги иногда отказываются. Попробую разложить по полочкам, исходя из того, что видел сам и о чём говорили коллеги на объектах.

Откуда вообще этот резонансный ?бум??

Всё началось с внутреннего спроса. Энергосистема Китая росла как на дрожжах — новые ЛЭП, ГЭС, ветряки. Требовалось испытывать километры кабелей, мощные трансформаторы, GIS. Классические установки постоянного тока или мощные трансформаторы испытательные не всегда подходили: габариты, вес, сложность транспортировки на удалённые площадки. А резонансные системы, особенно частотно-регулируемые, оказались идеальным решением — относительно компактные, энергоэффективные, с плавной регулировкой напряжения.

Но вот что интересно: сначала китайские производители, в том числе и такие как ООО Ухань Мусен Электрик, активно лицензировали технологии. Потом быстро перешли к глубокой адаптации под местные реалии. Например, для работы в высокогорных районах Тибета или во влажном климате юга пришлось полностью пересматривать конструкцию систем охлаждения и изоляции внутренних компонентов. Это не просто ?сделать корпус покрепче? — это изменения в схемотехнике управляющей электроники, чтобы компенсировать изменение параметров дросселей на высоте.

Появились гибридные решения. Скажем, комбинация резонансного контура с модулем частичных разрядов (ЧР) в одном комплексе. Раньше это часто были два отдельных аппарата. Сейчас же на сайте msdq.ru видно, что в ассортименте есть высоковольтные установки для испытаний на частичные разряды, интегрированные в резонансную систему. На практике это значит, что на объекте можно за один цикл провести и высоковольтное испытание переменным напряжением, и детальный анализ изоляции на предмет микроразрядов. Экономия времени настройки и калибровки — колоссальная.

Где конкретно виден прогресс? Не в теории, а в ?поле?

Возьмём для примера испытания протяжённых кабельных линий 110 кВ и выше. Старая проблема — необходимость огромной реактивной мощности для создания испытательного напряжения. Резонансная система решает её за счёт настройки в резонанс с ёмкостью кабеля. Китайские инженеры, кажется, довели этот процесс до полуавтоматического. Помню проект на одной из подстанций, где использовалась установка от Ухань Мусен Электрик — частотно-регулируемая резонансная испытательная установка. Оператор вводил в контроллер примерную длину и тип кабеля, а система сама подбирала начальную точку поиска резонанса. Конечно, потом требовалась ручная тонкая подстройка, но сам поиск занимал минуты, а не часы.

Ещё один момент — мобильность. Европейские установки часто монтируются в фурах-лабораториях. Китайские же нередко делают в виде отдельных модулей-контейнеров, которые можно перевозить даже в стандартных грузовиках и быстро разворачивать на стройплощадке. Это прямое следствие требований от их же транспортных и горнодобывающих компаний, которые работают в местах, куда фура не проедет.

Но не без проблем. В ранних моделях, лет семь-восемь назад, бывали сложности с точностью измерительных цепей для тестеров диэлектрических потерь трансформаторов, встроенных в комплекс. Шум, наводки от силовой части… Видел, как наладчики месяцами возились с экранировкой. Сейчас, судя по последним спецификациям, этот вопрос вроде бы закрыли применением оптоволоконной передачи данных от датчиков.

А что с надёжностью? Мифы и реальность

Здесь стереотип самый живучий. ?Китайское — значит, сломается через год?. В высоковольтном испытательном оборудовании, особенно того ценового сегмента, в котором работают компании вроде упомянутой, это уже не так. Ключевые компоненты — например, высоковольтные конденсаторы, дроссели, силовые IGBT-транзисторы в инверторах — часто используются те же, что и у европейских брендов: от EPCOS, TDK, Infineon. Проблема раньше была в сборке и, главное, в ПО.

Сборку подтянули жёсткими внутренними стандартами, потому что их же энергетики-заказчики стали предъявлять претензии. А вот с программным обеспечением для управления был интересный путь. Первые версии интерфейсов были… скажем так, недружелюбными. Перевод кривой, логика меню, написанная явно программистом, а не инженером-испытателем. Сейчас же вижу явный сдвиг. Интерфейсы стали интуитивнее, появились встроенные базы данных испытательных протоколов, возможность строить графики в реальном времени. Это говорит о том, что производители начали активно получать обратную связь с реальных объектов и дорабатывать.

Кстати, про оборудование для испытания трансформаторов. Их резонансные системы для испытания обмоток на индустриальную частоту показывают хорошую стабильность формы выходного напряжения. Это критически важно для корректной оценки состояния изоляции. На одном из металлургических комбинатов в Сибири видел, как такая система отработала три года практически без остановок в цехе с высокой запылённостью. Проблемы были только с системой принудительного воздушного охлаждения — пришлось чистить фильтры чаще, чем по регламенту. Но это уже вопрос эксплуатации, а не конструкции.

Куда движутся? Неочевидные тренды

Казалось бы, тема резонансных систем отработана. Ан нет. Основной тренд сейчас — это не просто сделать установку, а сделать её элементом ?цифровой подстанции? или системы прогнозного техобслуживания. То есть встроить в неё развитые средства диагностики и коммуникационные интерфейсы (IEC 61850, MODBUS). Чтобы данные испытаний не просто записывались во внутреннюю память, а сразу уходили в общую систему мониторинга актива заказчика.

Второе — работа с новыми материалами. Испытания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) или трансформаторов с экологичными жидкостями требуют особых режимов. Китайские производители быстро адаптируют протоколы испытаний в своих установках. У того же ООО Ухань Мусен Электрик в описании продуктов видно, что оборудование применяется в гидротехнических сооружениях и химической промышленности — а это всегда агрессивные среды и особые требования к безопасности и методикам.

И третье, что бросается в глаза — это развитие линейки высоковольтных тестеров переменного и постоянного тока как более компактных и мобильных решений, которые, однако, используют наработки из ?больших? резонансных систем. Например, алгоритмы цифровой обработки сигнала для подавления помех. Получается такой синергетический эффект внутри одного производителя: технологии с мощных стационарных комплексов перетекают в портативные устройства, и наоборот.

Так в чём же суть этих инноваций?

Если резюмировать, то китайские инновации в высоковольтных резонансных системах — это не прорыв в фундаментальной физике. Это инновации в строгом соответствии с запросом рынка: гибкость, адаптивность, интеграция. Они взяли проверенную резонансную методику и сделали её максимально удобной, мобильной и ?умной? для сложных условий реальных проектов — от строительства метро до запуска ветропарка в море.

Главное изменение — в подходе. Раньше они спрашивали: ?Как сделать так же, но дешевле??. Теперь вопрос звучит иначе: ?Как сделать так, чтобы это решило проблему заказчика, о которой он сам может не догадываться??. Например, проблема с обучением персонала. Отсюда — упрощённые интерфейсы и автоматические последовательности испытаний. Или проблема с логистикой — отсюда модульность.

Поэтому, когда сейчас видишь на объекте в России, Казахстане или где-нибудь в Юго-Восточной Азии установку китайского производства, это уже не вызывает удивления. Вызывает вопросы по конкретным техническим нюансам, обсуждение тонкостей настройки. И это, пожалуй, лучший показатель того, что инновации перешли из разряда маркетинговых лозунгов в разряд рабочего инструмента. Инструмента, который, судя по всему, будет только совершенствоваться, потому что обратная связь с гигантского внутреннего и растущего внешнего рынка идёт непрерывным потоком.