Исследование

Исследование методов улучшения качества электроэнергии в электрических сетях до 110 кВ


Тип исследования
Фундаментальное
Грантодающая организация
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), Правительство Республики Мордовия
Номер проекта (по данным грантодающей организации)
№ 18-48-130010
Срок реализации
2018 - 2019
Финансирование по годам
2018 3 000 000,00 ₽
Всего 3 000 000,00 ₽

Исполнители:


Согласно современной энергетической политике и стратегии развития электроэнергетики РФ предусматривается применение силовых полупроводниковых приборов с системами цифрового управления в распределительных сетях энергосистем. В Указе Президента РФ № 204 от 7.05.2018 говорится о гарантированном обеспечении «…доступной электроэнергией, в том числе за счет:…устойчивого энергоснабжения потребителей на территориях субъектов Российской Федерации,…внедрения интеллектуальных систем управления электросетевым хозяйством на базе цифровых технологий». Однако распределительные трансформаторы электрических сетей в Республике Мордовия используют электромеханические РПН, переключение отпаек в которых происходит с возникновением электрической дуги. Это ведет к износу контактов с необходимостью ремонта или полной замены устройства. Результаты исследований могут быть использованы для создания инновационной технологии регулирования напряжения высоковольтных трансформаторов под нагрузкой с применением полностью электронных регуляторов на основе фототиристоров, обладающих высокой надежностью, имеющих длительный срок службы, не требующих обслуживания и обеспечивающих возможность симметрирования вторичных напряжений.

Powered by Froala Editor


Итоговый отчет (аннотация)

Решение поставленных задач и достижение цели проекта видилось в реализации одного из трех возможных технических решений:1. Электронный регулятор напряжения под нагрузкой (РПН) располагается на первичной стороне высоковольтного трансформатора и помещается в бак с маслом штатного электромеханического РПН.2. Выносной РПН на первичной стороне, размещаемый в отдельный шкаф.3. РПН на вторичной стороне трансформатора, реализуемый с помощью вольтодобавочных трансформаторов (ВДТ) и регулировочных трансформаторов.Каждый из предлагаемых вариантов имеет свои достоинства и недостатки, которые подлежали комплексному исследованию с целью обоснования выбора оптимального технического решения.Полученные при реализации проекта результаты включают в себя:– эскизные проекты конструкции трех вариантов исполнения электронного РПН на фототириторах;– результаты тепловых расчетов фототириторного блока для трех вариантов исполнения;– результаты расчета максимально допустимого времени перегрузки вентилей при аварийных ситуациях;– тепловую модель фототиристорной коммутирующей ячейки в шкафу силовой части фазного блока вольтодобавки;– экономическое обоснование трех вариантов исполнения РПН;– обоснование выбора оптимального варианта исполнения РПН.Проведенные исследования и технико-экономическое обоснование показали техническую и экономическую целесообразность реализации РПН на вторичной стороне высоковольтного трансформатора, реализуемого с помощью вольтодобавочных трансформаторов (ВДТ) и регулировочного трансформатора.

Отчет по состоянию на 1 июля 2019 г.

В соответствии с планом проведения исследований выполнены следующие работы:

1.   Выполнены расчеты себестоимости реализации каждого из трех вариантов размещения регулятора напряжения под нагрузкой.

2.  Проведено технико-экономическое обоснование выбора оптимального варианта исполнения фототиристорного РПН.

По результатам проведенных исследований опубликованы две статьи , одна из которых в журнале из перечня ВАК, другая - в журнале,  входящем в международную базу цитирований Scopus. Еще одна статья принята к печати в журнал из базы Scopus. Кроме этого получено Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ и подана заявка на полезную модель.  

Отчет по состоянию на 1 апреля 2019 г.

В соответствии с планом реализации проекта выполнены следующие работы:

1. Проведен библиографический обзор состояния проблемы.

2. Расчет максимально допустимого времени перегрузки вентилей.

3. Разработаны конструкции трех вариантов исполнения регулятора переменного напряжения (РПН):

- фототиристорный  РПН на первичной стороне высоковольтного трансформатора, размещенный в баке с маслом штатного электромеханического РПН;

- фототиристорный РПН на первичной стороне высоковольтного трансформатора, размещаемый в отдельный шкаф;

- фототиристорный РПН на вторичной стороне высоковольтного трансформатора, реализуемый с помощью вольтодобавочного трансформатора.

4. Произведен тепловой расчет фототиристоров РПН.

5. Разработана тепловая модель фототиристорной коммутирующей ячейки в шкафу силовой части фазного блока вольтодобавки.

По результатам исследований опубликована научная статья в журнале из перечня ВАК.

Powered by Froala Editor