НГ-Энерго: испытания как завершающий этап производства

М.Н. Иванов – ООО «Турбомашины»

Завершающим этапом производственного цикла электростанций являются приемосдаточные испытания в соответствии с программной методикой заводских испытаний и требованиями заказчика оборудования.

Важнейшей структурной составляющей компании «НГ-Энерго» является собственный производственный комплекс в Санкт-Петербурге. На сегодня возможности предприятия позволяют изготавливать в месяц не менее 20 модульных электростанций контейнерного исполнения. Компания выпускает не только генерирующее оборудование, но и всю электротехническую продукцию для комплектных поставок: системы автоматизации, трансформаторные подстанции, распределительные устройства напряжением 0,4 и 6/10 кВ.
Особое внимание ЗАО «НГ-Энерго» уделяет качеству выпускаемой продукции. Это целый комплекс мер, таких как повышенная ответственность специалистов службы качества, внедрение пооперационного контроля на протяжении всего технологического цикла, сертификация выпускаемой продукции и т.д.
Производственный потенциал предприятия позволяет охватить все этапы сборки электростанций. На заготовительном участке выполняется резка и рубка металла для заготовок, изготовление профильного листа для внешней обшивки контейнера, а также производятся токарно-фрезерные работы. На сборочно-сварочном участке осуществляется сборка корпуса контейнера и изделий, входящих в состав электростанции (топливные и масляные баки, створки клапанов воздухозабора, двери и др).
Создан специальный участок, оборудованный окрасочной камерой, где выполняется подготовка поверхности и окраска корпуса и металлоконструкций. На монтажном участке производятся работы по сборке различных систем электростанций: управления, запуска, топливной и масляной, газовыхлопа, вентиляции, воздухоподачи, пожаротушения и др.
Завершающим этапом производственного цикла являются испытания электростанций под нагрузкой в соответствии с утвержденной программой и методикой. Именно испытаниям компания уделяет большое внимание. С этой целью построен современный стенд, где можно проводить приемосдаточные испытания изготовленных электростанций.

Испытания газопоршневых электростанций
В начале октября этого года на стенде ЗАО «НГ-Энерго» с участием специалистов компании «Газпром» были проведены испытания ГПЭС контейнерного исполнения, входящих в состав электростанции собственных нужд (ЭСН), предназначенной для электроснабжения компрессорной станции «Калач» газопровода Уренгой – Новопсков. После реконструкции КС обеспечит транзит необходимых объемов газа по трубопроводам системы «Южный поток».
В состав ЭСН входят четыре ГПЭС Энерго-П1160/10,5КН30 и дизельная электростанция Энерго-Д400/0,4КН30, которая используется для обеспечения электроэнергией газопоршневых агрегатов при их запуске, а после запуска электростанции – в качестве аварийной. Единичная мощность газопоршневых установок составляет 1160 кВт. Они укомплектованы высоковольтными генераторами напряжением 10,5 кВ. Основное оборудование ГПЭС Энерго-П1160/10,5КН30 включает:
•    контейнер габаритами 12192х4900х3100 мм;
•    агрегат С1160Т5С-50С LT фирмы Cummins;
•    панель управления PCC 3.3 на русском языке;
•    топливную и масляную системы, систему охлаждения, систему запуска, выпускную систему, а также системы воздухоподачи, вентиляции, обогрева, освещения;
•    щиты собственных нужд и автоматической системы управления;
•    систему загазованности;
•    охранно-пожарную сигнализацию и автоматическую установку пожаротушения.
Электростанции представляют собой изделия максимальной заводской готовности. Испытания оборудования проводятся на стенде, который обеспечен природным газом необходимого давления для работы газопоршневых агрегатов. Основными показателями для работы испытуемого комплекса являются следующие:
•    максимальный расход газа одной ГПЭС при 100 %-й нагрузке – 321 м3/ч;
•    расход газа одной ГПЭС при 50 %-й нагрузке – 178 м3/ч;
•    максимальный расход электроэнергии – 120 кВт·ч.
Испытания электростанции проводятся на стенде ЗАО «НГ-Энерго» в соответствии с программой, согласованной с заказчиком. Цель их проведения – проверка соответствия изготовленного оборудования характеристикам, установленным опросными листами и технической частью конкурсной документации. Испытания проходят с подключением трансформаторной подстанции Энерго-ТП-10,5(6,3)/0,42х1250НО (далее ТП).
Электростанция проверяется во всех заданных технологических режимах и должна обеспечивать требуемое качество электроэнергии. Оборудование функционирует в соответствии с принятым алгоритмом работы.
Электрические испытания проводятся электротехнической лабораторией ЗАО «НГ-Энерго», имеющей свидетельство о регистрации Межрегионального управления технологического и экологического надзора Ростехнадзора по Северо-Западному ФО, с правом выполнения измерений до 1000 В и выше.
Для первичного двигателя ГПЭС величина мгновенного наброса нагрузки составляет 30 % от номинальной мощности. При испытании ГПЭС Энерго-П1160/10,5КН30 использовалась активная нагрузка с возможностью мгновенного наброса нагрузки 348 кВт. Причем требования к качеству вырабатываемой электроэнергии при набросе нагрузки при соблюдении данного допущения сохраняются. Данные, полученные при набросе нагрузки 100 % номинальной мощности электростанции, не нормируются и заносятся в протокол в качестве справочных.
Для газоснабжения ГПЭС проложен газопровод с подключением к системе газоснабжения существующей электростанции. Газопровод выполнен из стальных бесшовных горячедеформированных труб (89х4 мм).
Пожарная безопасность стенда обеспечена за счет применения заводских систем энергоблока – автоматической системы газового пожаротушения, охранной пожарной сигнализации и системы контроля загазованности. Установлены два пожарных щита ЩП-В для первичного пожаротушения.
На стенде смонтирован контур заземления и система молниезащиты. Выдача мощности проверяемых ГПЭС производится на шины РУ 10 кВ ТП, с последующей трансформацией напряжения до уровня 0,4 кВ для подключения низковольтных нагрузочных устройств. Потребителями электроэнергии являются три нагрузочных устройства мощностью по 500 кВт.
В процессе проверки каждая ГПЭС была пошагово выведена на номинальный режим, проверены все технологические системы, измерены необходимые параметры, выполнена калибровка оборудования. Испытания в режиме номинальной мощности проводились на прогретом двигателе. Набор необходимой мощности осуществлялся пошаговым подключением секций сопротивлений нагрузочных устройств при помощи переключателей панели управления. В ходе работы регистрировались параметры работы станции: мощность, напряжение, частота, температура охлаждающей жидкости двигателя и ряд других показателей.
Приемосдаточные испытания проводились с участием представителей ОТК, которые контролировали полноту, достоверность и объективность полученных результатов, полноту информации, документальное оформление, а также соблюдение сроков испытаний.
Станция была выведена на рабочий режим и отработала необходимое время на номинальной нагрузке. Также проводились испытания на режиме максимальной мощности энергоблока – 1270 кВт в течение одного часа. По результатам испытаний ГПЭС был оформлен итоговый протокол с участием специалистов ОАО «Газпром».

Испытания дизельной электростанции
На испытания была предъявлена дизельная автоматизированная электростанция Энерго-Д400/0,4КН30 контейнерного исполнения. Проверялась работоспособность станции в соответствии с программой во всех технологических режимах.
Основные положения стандартизованных методик испытаний и погрешности измерений соответствуют ГОСТ Р 53178. В соответствии с программой станция непрерывно работала в течение нескольких часов с номинальной нагрузкой. В ходе испытаний проверялись пусковые качества, с запуском ДГУ в ручном режиме и с панели управления, функционирование оборудования собственных нужд. Пуски ДГУ и выход на номинальные обороты прошли успешно. Система управления своевременно дала команду на замыкание автоматического генераторного выключателя, и двигатель устойчиво работал в течение всего времени испытаний.
Проведены испытания аварийной защиты и аварийно-предупредительной сигнализации, работа схем подзарядки аккумуляторных батарей. Работа аварийно-предупредительной сигнализации систем ДГУ (превышение частоты вращения двигателя, перегрев ОЖ, высокое давление масла и т.д.) обеспечивается панелью управления РСС.
Проведенные замеры полностью подтвердили выполнение требований к установившимся отклонениям напряжения и частоты при неизменной симметричной нагрузке. Также прошли проверку значения регулируемой уставки напряжения и электрической прочности изоляции.
На всех режимах оборудование электростанции функционировало в соответствии с принятым алгоритмом. Контролируемые параметры находились в требуемых пределах, не было выхода из строя технологического оборудования и не возникало никаких неисправностей.
В соответствии с ГОСТ Р ИСО 8528-5, ГОСТ Р 53174 и ГОСТ 55231 величина мгновенной набрасываемой нагрузки для двигателей с турбонаддувом является функцией от среднего эффективного давления. Учитывая, что при испытании ДЭС Энерго-Д400/0,4КН30 используется активная нагрузка, величина допустимой ступени мгновенного наброса нагрузки равна 308 кВт. Данные, полученные при набросе нагрузки 100 % номинальной мощности электростанции, не нормируются и заносятся в протокол в качестве справочных.
В ходе испытаний ДЭС и ГПЭС было проверено соответствие габаритов, указанных в документации, для двух положений электростанции – рабочего и транспортного. Измерение массы прошло по окончании всех испытаний. Для этого использовался кран грузоподъемностью 50 тонн и динамометрические крановые весы КВ-50Т-10, подвешенные на крюк подъемного крана.
Испытания прошли при реальных климатических условиях испытательной установки предприятия, которые соответствуют категории УХЛ 1 по ГОСТ 15150. По результатам испытаний, прошедших 2–3 октября 2014 г., получено разрешение на отгрузку электростанции заказчику.
Прошедшие испытания полностью подтвердили соответствие всех параметров и характеристик, работу всех систем газопоршневых и дизельных электростанций заданным требованиям, а также высокое качество изготовления. Они были проведены в полном объеме, без неисправностей в работе основного и вспомогательного оборудования, в соответствии с программами, утвержденными ОАО «Газпром». Газопоршневые электростанции с резервной ДЭС будут поставлены заказчику до конца текущего года, а в 2015 г. оборудование будет смонтировано на площадке и введено в эксплуатацию. Турбины и Дизели