ЭкспертHi-Tech

Как измеряют тысячи вольт

Компания «Профотек» предложила уникальный оптический трансформатор для измерения тока. Технология вызвала ажиотажный интерес не только в России, но и в развитых странах

Компания «Профотек» — уникальное для России явление. Это cтартап, выросший из научных идей в реальное промышленное производство на территории Москвы при поддержке корпорации «Роснано». Темпы роста впечатляют: «Профотек» всего за два года проделал путь от 20 млн рублей выручки в 2016 году до 150 млн в 2018-м, а его портфель заказов уже составляет около 500 млн рублей. Компания обладает технологией, на которую ее мировые конкуренты потратили сотни миллионов долларов. Причем некоторые из них, даже сделав большие инвестиции в разработку, так и не приступили к промышленному производству. А вот «Профотек» не только начал производство, но и на второй год после старта коммерческих продаж вышел на экспорт.

Как создать новое направление в консервативной отрасли

Плотно забитые оборудованием помещения технополиса «Москва», разделенные между собой стеклянными перегородками. Территория в несколько тысяч квадратных метров, арендованная «Профотеком», разбита на комнаты и участки. Здесь лаборатории, сборочные цеха, склад готовой продукции и офисные помещения. По узким коридорам снуют молодые люди, собирающие электронные блоки и тестирующие оборудование. Они заняты производством волоконно-оптических измерительных трансформаторов тока и электронных трансформаторов напряжения. Говоря проще, «Профотек» выпускает измерители тока для высоковольтных магистральных сетей — от 100 до 500 кВ. Такие сети — это ЛЭП, идущие от ГЭС, АЭС или ГРЭС, соединяющие между собой крупнейшие энергетические зоны. Это хребет энергетики любой страны.

Современный тренд на цифровизацию энергетики в первую очередь подразумевает цифровой учет, однако замерить напряжение на высоковольтных линях электропередачи и подстанциях — нетривиальная задача, так как обычный тестер для этого не подойдет (слишком высокое напряжение и большие токи). Традиционно для этого используются масляные или элегазовые трансформаторы и аналоговые измерители или, чтобы как-то оцифровать сигнал, к ним прицепляется цифровой преобразователь. Решение не самое элегантное, так как аналоговый учет имеет большую погрешность, а «подружить» аналоговые сигналы с «цифрой» не всегда просто технически. В итоге сильно страдает точность учета.

Проблемой цифрового учета на протяжении последнего десятилетия занимаются ведущие мировые электротехнические компании — ABB, General Electric, Arteche и Siemens. Та же GE вложила в свои разработки больше сотни миллионов долларов, прежде чем они стали рыночным продуктом. А, например, Siemens еще доводит свою технологию до промышленного образца.

Для лучшего понимания технологии, которую освоили «Профотек» и лишь некоторые мировые электротехнические гранды, генеральный директор компании Олег Рудаков привел такую аналогию: «Представьте стрелочные часы, которые висят на одной стене, через эту стену протекает электрический ток, который создает магнитное поле и влияет на ход часов следующим образом: одни часы под действием магнитного поля идут быстрее, другие замедляют свой ход. По разности показаний этих часов мы с очень высокой точностью как раз и определяем силу тока, который создает это электромагнитное поле». Конечно, на практике все значительно сложнее, это высокие технологии из области фотоники, где вместо часов используются специальные оптические схемы, работают сложные алгоритмы, применяются специальные источники излучения и специальные оптические кабели. При прохождении линейно поляризованного света в сердцевине оптического волокна, находящегося в магнитном поле, наблюдается вращение плоскости поляризации света. С помощью детектора удается измерить угол вращения этой плоскости и определить силу тока. В России эту технологию разработали ученые Фрязинского института радиотехники и электроники. Но одно дело — успешно провести НИОКР и совсем другое — довести технологию до промышленного образца.

«В конце 2010 года у нас был лабораторный прибор, который позволял измерять ток с большой точностью. Но мы столкнулись с тем, что в реальных условиях эксплуатации этого было мало, и очень многое нам пришлось переосмыслить. Несколько лет понадобилось на доработку базовой технологии до промышленной стадии», — говорит Олег Рудаков. «Основная команда проекта сформировалась в 2012 году, — продолжает он. — Наши ученые — носители технологии были экспертами в фотонике, но не имели подобных знаний в области электроэнергетики».

Сейчас «Профотек» владеет всей цепочкой: от производства специальных оптических волокон — это один из ключевых элементов, уникальных алгоритмов обработки данных — до технологии производства конечных продуктов. Компетенции в области фотоники, разработки электроники, программирования позволили сделать измеритель, который по всем техническим характеристикам не только не уступает продукции конкурентов, но по ряду параметров превосходит их.

После того как прибор появился, необходимо было создать нормативную базу. Во-первых, необходимо было обеспечить сертификацию как в России, так и на международных рынках. «Это был сложный процесс, так как сертификация обычно происходит при сравнении с эталонами. Наш же прибор не имел релевантных эталонов, и нам пришлось разработать специальные технические средства для этих целей», — говорит Олег Рудаков. Во-вторых, требовалось создать правовую основу для применения цифровых систем учета. Таковой просто не было — ни в России, ни за рубежом. «Мы формировали нормативную базу в сотворчестве с нашими ведущими метрологическими институтами, такими как ВНИИМ и ВНИИМС. Плотно работали с нашими потенциальными заказчиками, на тот момент это была ФСК, а потом “Русгидро” и “Россети”», — говорит Олег Рудаков.

Опыт химиков и металлургов

Реальные продажи начались в 2016 году. «В первый год у нас были слезы, 20 миллионов рублей выручки. Для того чтобы заключить контракт, нам нужно согласовать техническое задание. Чтобы у заказчика родился проект, должна появиться документация. Потом он с нашим проектом должен пройти конкурсные процедуры. После мы начинаем производство, монтаж, пуско-наладку. В общем, цикл продаж у нас длинный и в лучшем случае занимает от полугода до полутора лет, иногда даже до двух», — рассказывает Олег Рудаков. Сейчас компания поставила уже несколько сотен приборов, портфель заказов растет кратно из года в год.

В качестве примера г-н Рудаков приводит проект ФСК — ПС «Тобол» 500 кВ. «Мы начали обсуждать поставку наших приборов для этого проекта в 2015 году, а реализовали его в 2017-м. Подстанция, питающая химический комбинат, — очень ответственный объект: присоединение по первому технологическому классу. Можно сказать, что ФСК ЕЭС нас бросила грудью на амбразуру. Но шутки в сторону: мы получили колоссальный и очень важный опыт, реализовав этот проект, и, на мой взгляд, справились с задачей достойно, а главное, никого не подвели, так как сроки сдачи таких объектов крайне важны», — вспоминает гендиректор «Профотека».

Получив опыт на «Сибуре», «Профотек» открыл для себя большой рынок оснащения крупных энергоемких производств системами цифрового учета высокого класса напряжения. Недавно компания завершила установку своего оборудования на Братский алюминиевый завод, сейчас завершает комплексный проект на алюминиевом заводе в Казахстане, где оптические измерительные трансформаторы «Профотек» позволят управлять технологическим процессом, измеряя постоянный ток до 400 кА.

«Мы единственные, кто может делать оборудование, работающее в таком широком температурном диапазоне — от минус 60 до плюс 60 градусов, — подчеркивает Олег Рудаков. — Обеспечить линейность характеристик во всем температурном диапазоне — это крайне важная задача для измерительных приборов».

Запад оценил

Интерес к «Профотеку» проявляют все крупные мировые производители электротехнического оборудования. «Когда мы создавали и сертифицировали приборы, мы сразу готовились к выходу на экспорт, поэтому все стандарты и протоколы обмена данными у нас соответствуют международным стандартам», — говорит Олег Рудаков.

Еще одно важное отличие российского оборудования от аналогов, например производства ABB или GE, в том, что мировые гранды, как правило, продают комплексные решения и зачастую невозможно купить и использовать их отдельные продукты.

Российская технология в этом плане более универсальная и гибкая. «Наши продукты позволяют не только измерять, но и реализовывать решения на их основе, например для коммерческого учета, контроля качества, релейной защиты, противоаварийной автоматики и так далее, обеспечивая при этом совместимость практически с любым производителем вторичного оборудования. Мы изначально создавали продукт, который можно интегрировать с любыми решениями мировых производителей», — поясняет Олег Рудаков. Это открывает для «Профотека» огромный мировой рынок.

«ТЭК — одна из ключевых программ по импортозамещению и снижению зависимости российской экономики от импортных поставок. На эту программу в Москве сейчас работает множество компаний, в том числе молодых, и чем больше предприятий будет нацелено на разработку технологий, не имеющих аналогов нигде в мире, тем скорее российская промышленность усилит свои конкурентные способности на мировом рынке», — отмечает заместитель мэра Москвы по экономической политике и имущественно-земельным отношения Владимир Ефимов.

По итогам прошлого года в структуре выручки компании доля международных проектов уже составила 15%. В 2019 году, по планам компании, экспорт даст более 20%. Пока основной пул продаж — проекты, которые реализуются со швейцарским партнером, компанией Condis (бывшая Maxwell). С ней реализованы пилотные проекты в Швейцарии, Голландии, Франции, Италии и Канаде. Компания планирует выйти на рынки Китая, Индии и США. По итогу пилотов ожидается лавинообразный рост спроса. Уже сейчас компания думает над тем, что имеющихся производственных площадей (1000 кв. м) уже очень скоро будет недостаточно. «Возможно, для реализации планов продаж этого и следующего года нам придется перейти на две смены, однако сейчас мы рассматриваем возможность увеличить производственную площадь на 1700 квадратных метров. Этого нам должно хватить на ближайшее время и полностью покрыть потребности рынка Российской Федерации», — говорит глава «Профотека».

«Через развитие экономической зоны “Технополис Москва” российская экономика включается в мировую научно-технологическую конкуренцию с наиболее развитыми городами Европы, Азии и Америки, — отмечает руководитель Департамента инвестиционной и промышленной политики города Москвы Александр Прохоров. — Предоставление существенных льгот наиболее эффективным и перспективным на мировых экспортных рынках предприятиям делают такие кластеры, как “Технополис”, точкой роста инновационных производств».

Евгений Огородников

Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl