Поделиться
На премию правительства РФ выдвинут коллектив ученых и инженеров за создание генераторов, не имеющих аналогов в мире. Об этой уникальной технике корреспонденту "РГ" рассказал доктор технических наук НТЦ электроэнергетики, профессор Игорь Лабунец.
Российская газета: Для многих будет откровением, что у истоков создания этой техники стоял чемпион мира по шахматам Михаил Ботвинник. Как это получилось?
Игорь Лабунец: Он был доктором технических наук и работал во Всесоюзном НИИ электроэнергетики. А задача стояла актуальнейшая. В чем суть? В общих чертах все представляют, что такое энергосеть. На электростанции генератор вырабатывает электроэнергию, ток течет по проводам, а мы включаем в розетку телевизор, утюг, стиральную машину, щелкаем выключателем, и зажигаются лампы.
Простого потребителя больше ничего и не интересует, пока, как говорится, гром не грянет. Скажем, в Москве он по-настоящему грянул несколько лет назад, когда ряд крупных микрорайонов остались без электричества из-за аварии на Чагинской подстанции. Она повлекла за собой веерные отключения и других энергосистем. Аналогичные катаклизмы периодически случаются в разных точках страны и, как правило, из-за скачков или падений напряжения.
РГ: А они чем вызываются?
Лабунец: Причины самые разные. Особенность энергоснабжения России в том, что только у нас есть единая энергосистема, которая фактически покрывает всю страну. Кроме очевидных плюсов у нее есть и минусы: большие расстояния и разветвленность. Следствие - вот эти самые перепады напряжения в сети. Или в крупных городах потребление энергии ночью и днем резко различается, а значит, напряжение "гуляет" то вверх, то вниз.
Такие капризы - главный бич любой энергосистемы. Здесь надо пояснить, что ее "сердцем" является генератор, вырабатывающий электроэнергию. Много лет это были традиционные синхронные генераторы, которые себя вполне оправдывали. Они работали в тандеме со специальными устройствами, которые гасили колебания напряжения. Но с усложнением энергосистем и увеличением таких колебаний подобный вариант становился, с одной стороны, все дороже, а с другой - менее надежным.
И Михаил Моисеевич Ботвинник задался вопросом, а нельзя ли обойтись без дополнительных устройств и создать такой генератор, который сможет в одиночку справиться с перепадами напряжения? Для решения этой задачи был сформирован коллектив ученых и инженеров. И через несколько лет появился принципиально новый генератор, который назвали асинхронизированным. Кстати, такую же задачу пыталась решить одна известная британская фирма, но не удалось.
РГ: Чем новая конструкция отличается от предыдущей?
Лабунец: Главная особенность в том, что в роторе появилась вторая обмотка. На первый взгляд, ничего кардинального, и тем не менее это совсем другая машина. Объяснить суть очень непросто. Скажу одно: "изюминка" заключается в том, как управлять токами в этих обмотках. Задача оказалась настолько трудной, что решить ее в полной мере удалось лишь с появлением мощной полупроводниковой техники, а также современных быстродействующих компьютеров. Были построены математические модели сложных процессов.
РГ: В чем асинхронизированный генератор превзошел традиционный вариант?
Лабунец: Он, как говорится, держит удар. Чтобы его отключить, надо очень постараться. Он мертвой хваткой, как бульдог, держится за энергосеть. А значит, ее надежность значительно повышается, ей не грозят лавины отключений.
Конечно, наш генератор не является панацеей от всех бед в энергосистемах. Он предпочтительней в сетях крупных городов, промышленных центров, а где-то можно обойтись и традиционными вариантами. Вообще надо смотреть плюсы и минусы в каждом конкретном случае.
РГ: Эти новые генераторы уже где-то работают?
Лабунец: Да. Их производство освоено заводом "Электросила", для чего разработана принципиально новая технология конструирования. Машины уже установлены на нескольких электростанциях в Москве и Подмосковье, в частности, на ТЭЦ-22 генератор мощностью 110 МВт, на ТЭЦ-27 и ТЭЦ-21 - 160 МВт, на Каширскую ГРЭС поставлен генератор в 320 МВт.
Россия является мировым лидером данного направления. В стране под руководством ученика Михаила Ботвинника, доктора технических наук, профессора Юрия Шакаряна сформирована научная школа в области асинхронизированных машин. Создатели этой техники защитили семь докторских и более 30 кандидатских диссертаций.