Идея проекта родилась в 2010 г. у двух уральских инженеров Андрея Медведева и Сергея Марценюка. Началось всё с простого вопроса: «чего бы такого сотворить?».
В начале 2000-х годов Андрей и Сергей вместе работали конструкторами на производстве высоковольтных аппаратов, вместе учились у профессионалов этого дела, участвовали в разработке и создании новых высоковольтных аппаратов для энергосистем. Потом жизнь их развела на целых 10 лет.
Но привитое в Уральском политехе желание созидать и здоровый инженерный снобизм, мешавший просто копировать чужие разработки, не давали покоя. Хотелось создать что-то, чего раньше не было, а опыт и знания определили сферу приложения сил – высоковольтные аппараты для энергетики.
В это время тема инноваций стала всё чаще и чаще подниматься правительственными чиновниками и руководителями крупных энергетических компаний. Мысли энергетиков начали занимать концепции «Smart Grid» и «Цифровой подстанции», основным элементом которой является измерительный трансформатор. Конечно, цифровой.
Сделать цифровой комбинированный трансформатор тока и напряжения показалось Андрею и Сергею заманчивым делом. Знания и опыт были, а что касается объёма испытаний – это всё-таки не выключатель. Испытать и сертифицировать измерительный трансформатор и проще, и дешевле. К тому же многие специалисты отрасли пророчили таким изделиям прекрасные перспективы.
Загоревшись, инженеры проделали большой объём конструкторских работ, даже запатентовали одну идею. А потом задумались: купит ли кто-то такой аппарат не только на словах, но и на деле?
Анализ рынка и консультации со специалистами электросетевых компаний показали, что в настоящее время энергетики не готовы массово внедрять цифровые трансформаторы тока и напряжения. Виной тому, кроме всего прочего, и традиционная консервативность отрасли, обусловленная высокой ответственностью, а также далеко не бесспорные преимущества новых цифровых устройств перед классическими, понятными и используемыми уже многие десятилетия аппаратами. Стало ясно, что инженеры-разработчики наступили на традиционные грабли любого новатора. Погнались за модной тенденцией, не приняли в расчёт степень готовности потребителей принять новую разработку и внедрить её в существующую огромную систему.
Тогда Андрей и Сергей взяли паузу на два года. Но это была творческая пауза – они искали проблему. Инженеры понимали, что от правильного осознания проблемы и от того, каким будет путь её решения, зависит успех всего предприятия.
Как это обычно и бывает, помогло простое человеческое общение. Во время одной из отраслевых выставок разработчики разговорились с сотрудником «МРСК Урала» Владимиром Вяткиным. Он был первым, кто оценил разработку, а главное – понял, какую важную задачу она может решить.
В электрических сетях России, разделённых реформой между различными собственниками, остро встала проблема взаиморасчётов за поставку и транзит электроэнергии между участниками рынка. Электроэнергия – товар специфический, и от точного учёта в режиме реального времени напрямую зависит корректность финансовых взаиморасчётов. К сожалению, чем выше напряжение, тем сложнее и дороже оборудование для организации коммерческого учёта. В сети 110 кВ счётчики электроэнергии подключаются через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Весит каждый такой аппарат от 150 до 300 кг, требует специально оборудованного фундамента и стоит больших денег. Именно поэтому организовать коммерческий учёт электроэнергии в сетях класса напряжения 110 кВ в России, да и в других странах, можно только на подстанциях.
Но разделение сетей между различными собственниками происходит по своим законам. В результате граница балансовой принадлежности сетей не всегда проходит по подстанции.
Постановление Правительства РФ от 04.05.2012 №442 (ред. от 04.09.2015) «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии» требует в таких случаях применять расчётные коэффициенты для определения потерь на участках, где отсутствует возможность инструментального учёта. Это решение очень часто приводит к спорным ситуациям, когда одни участники рынка переплачивают, а другие недополучают денег за передаваемую электроэнергию.
Установка измерительных комплексов, отвечающих требованиям к коммерческому учёту электроэнергии, непосредственно на границах балансовой принадлежности (то есть на опорах линий электропередач, буквально в чистом поле) даёт возможность получить заметный экономический эффект. Но, конечно же, при условии, что этот комплекс будет относительно дешёвым, малогабаритным и необслуживаемым.
Так была переформулирована задача, и инженерная мысль заработала вновь.
В течение месяца были сделаны все необходимые расчёты и эскизные проработки. Стало понятно, что создать такой узкоспециализированный аппарат можно.
«Начали думать. Было три пути: делать аппарат самим и на свои деньги, идти на поклон к крупным производителям высоковольтной аппаратуры или к государству за грандами и поддержкой, – рассказывает Андрей Медведев. – Решили пойти по первому пути, потому что ждать и обивать пороги мочи не было».
С деньгами помогли друзья, которые поверили в разработчиков и идею. Первый аппарат был изготовлен в гаражном боксе офисного здания. Начались испытания. Первые же тесты подтвердили работоспособность изделия и его высокий технический потенциал.
Опытный образец, прошедший полный цикл типовых испытаний, был представлен на научно-технический совет «МРСК Урала», где была дана высокая оценка самой идее, а также высказан целый ряд конструктивных замечаний и предложений, учтённых в дальнейшей работе.
Потянулись месяцы доводки изделия до заявленных эксплуатационных характеристик. Инженеры на своём опыте познали справедливость фразы: «Если раньше никто не воплотил идею, то, наверное, не потому, что все глупые, а потому что это непросто». Сказывались и ограничения, накладываемые общим упадком отечественного производства. Многие узлы и компоненты в России просто не выпускались, а за создание большей части изделий заводы отказывались браться без гарантии больших заказов в будущем.
«Сейчас, конечно, я склоняюсь к мысли, что финансовые и технологические ограничения, которые были в начале пути, скорее помогали. Они заставляли искать нетривиальные решения, сокращать издержки, упрощать, облегчать, – говорит Сергей Марценюк. – Да и компетенции в таких условиях растут». «Но и ошибки обходятся дороже, – продолжает Андрей. – А времени на их исправление тратится больше. Время – это главный враг проекта. Мы не раз задавались вопросом: куда мы полезли, это же большая энергетика, тут надо много денег, много людей. А потом продолжали делать по-своему».
Следующим шагом стало повышение точности измерений и надёжности работы всех элементов. Так как аппараты будут устанавливаться на опорах линий электропередач, они должны выдерживать самые суровые условия эксплуатации без каких бы то ни было нареканий. Кроме того, много времени и сил у Андрея и Сергея ушло на то, чтобы обеспечить простую интеграцию нового изделия в любые существующие системы коммерческого учёта электроэнергии.
Решение было простым и очевидным: не надо вписывать в автоматизированную систему сам аппарат. Нужно сделать так, чтобы с ним мог работать любой счётчик электроэнергии. Вопрос же взаимодействия счётчика и системы уже давно и успешно решён специалистами.
Результат проделанной работы радовал: удалось сделать аппарат, который может измерять ток и напряжение в сети 110 кВ с высочайшей точностью (0,2S), работать в любом пространственном положении и с любыми счётчиками и системами АИСКУЭЭ. При этом весит устройство всего 60 кг, то есть в разы меньше, чем любые аналоги.
Аппарат получился настолько интересным, что было принято решение о начале его опытно-промышленной эксплуатации в сетях «МРСК Урала». Кроме того, первый узел учёта подстанционного исполнения был смонтирован на Челябинском трубопрокатном заводе.
К этому времени у разработки появилось и своё имя. «Мы решили назвать его «i-TOR-110». «i» – инновационный, а «ТОR» – аббревиатура из прошлого, – объясняет Андрей. – Когда-то мы с Сергеем работали над «Трансформатором оптическим рымовидным». Захотели сохранить память о нём».
Внесение нового аппарата в Государственный реестр средств измерения открыло дорогу к применению изделия в системах коммерческого учёта электроэнергии.
Появились первые заказы, которые в буквальном смысле вдохнули новую жизнь в проект. Появились средства, что немаловажно. Ведь за всё время разработки и испытаний не было получено ни копейки бюджетных денег или субсидий.
Сейчас разработчики уверены в будущем проекта: продукт получился действительно уникальным по своим характеристикам, он востребован и имеет большие перспективы развития. Пришло и первое публичное признание. Проект стал финалистом нескольких престижных конкурсов: Startup Village-2015, GenerationS, Энергопрорыв. Но впереди ещё много работы: проект вышел на стадию коммерциализации в непростой экономической обстановке. Но Андрею и Сергею уже понятно, что реализовывать успешные высокотехнологичные проекты в России сложно, но возможно.
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
