АДАПТИВНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ 0,38 кВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.02, кандидат наук Голиков Игорь Олегович

• Голиков Игорь Олегович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Голиков Игорь Олегович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ систем автоматического регулирования напряжения 11 в сельских электрических сетях 0,38 кВ

1.1 Влияние уровня напряжения на работу электроприемников 11 1.2. Основные проблемы регулирования напряжения в сельских 14 электрических сетях 0,38 кВ.

1.3 Анализ статистических данных по быстрым и медленным 17 изменениям напряжения у потребителей, подключенных к электрическим сетям 0,38 кВ на примере Орловской области.

1.4 Классификация способов и средств регулирования напряжения 24 в электрических сетях 0,38 кВ.

1.5 Патентный обзор средств регулирования напряжения в 30 электрических сетях 0,38 кВ

1.6 Постановка задач диссертационной работы 32 Глава 2. Разработка способов регулирования напряжения в сельских 34 электрических сетях 0,38 кВ.

2.1 Анализ параметров, характеризующих изменение напряжения 34 в различных точках электрической сети.

2.2. Анализ признаков, используемых в качестве возмущающего 37 воздействия в различных способах регулирования напряжения и обоснование новых признаков.

2.3. Разработка новых способов адаптивного автоматического 38 регулирования напряжения в электрической сети 0,38 кВ

2.4 Время отклонения напряжения как параметр автоматического 47 регулирования напряжения

2.5 Разработка новых способов адаптивного автоматического 52 регулирования напряжения в электрической сети 0,38 кВ с учетом фактора времени начала регулирования.

2.6 Анализ возможных ситуаций при использовании 56 разработанных способов регулирования напряжения в электрической сети.

2.7 Выбор места установки средств автоматического 61 регулирования напряжения в электрической сети 0,38 кВ.

2.8 Выводы по главе. 64 Глава 3. Разработка математической модели регулирования 65 напряжения в электрической сети 0,38 кВ

3.1 Анализ существующих методов расчета напряжения в 65 различных точках электрической сети

3.2 Моделирование электрической сети 0,38 кВ, содержащей 72 средства регулирования напряжения методом фазных координат.

3.3 Разработка методики расчета коэффициента регулирования 91 при осуществлении автоматического регулирования напряжения в электрической сети с использованием разработанной

математической модели.

3.4 Математическое моделирование адаптивного автоматического 93 регулирования напряжения в электрической сети 0,38 кВ с применением вольтодобавочного трансформатора

3.5 Решение задачи выбора места установки средств 112 автоматического регулирования напряжения в электрической сети

0,38 кВ

3.6 Выводы по главе. 118 Глава 4. Разработка системы адаптивного автоматического 119 регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ.

4.1 Формирование требований к системе адаптивного 119 автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ

4.2 Разработка структурной схемы системы адаптивного 120 автоматического регулирования напряжения.

4.3 Выбор основных компонентов системы

4.4 Выбор каналов связи между датчиками напряжения и блоком 124 регулирования напряжения

4.5 Разработка экспериментального образца системы и его 127 испытания.

4.6 Выводы по главе 132 Глава 5. Технико-экономическое обоснование автоматического 134 регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ

5.1 Капитальные вложения в систему адаптивного 134 автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ

5.2 Издержки на эксплуатацию системы адаптивного 136 автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ

5.3. Экономический эффект от применения системы адаптивного 140 автоматического регулирования напряжения в сельских

электрических сетях 0,38 кВ.

5.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИЛОЖЕНИЯ

152

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «АДАПТИВНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ 0,38 кВ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Несоответствие уровня напряжения нормативным документам в сельских электрических сетях приводит к снижению энергоэффективности электрических сетей, нарушениям технологического процесса у потребителей электроэнергии, сокращению ресурса, как сетевого электрооборудования, так и оборудования на объектах потребителей. В масштабах страны это вызывает большой ежегодный материальный ущерб. Регулирование напряжения в сельских электрических сетях производится чаще всего с помощью устройств переключения без возбуждения (ПБВ) и является нерегулярным, недостаточно точным и, кроме того, вызывает ущерб от недоотпуска электроэнергии потребителям, связанный с необходимостью отключения силового трансформатора на время выполнения переключений ПБВ.

Данную проблему можно решить, используя автоматические устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) в ТП 10/0,4 кВ или с помощью вольтодобавочных трансформаторов (бустеров) в линиях электропередачи (ЛЭП), а так же других средств автоматического регулирования напряжения. Но существующие способы такого регулирования используют в качестве входных сигналов, значения напряжения в точке установки соответствующих устройств и значения тока нагрузки, подключенной к ТП (или к ЛЭП), что далеко не всегда позволяет выполнять регулирование с достаточной точностью. С учетом того, что сельские ЛЭП имеют часто завышенную, по сравнению с рекомендованной, длину, реальные значения напряжения на вводах потребителей, подключенных к данным ЛЭП, даже при условии автоматического регулирования напряжения, могут выходить за регламентируемые нормативными документами значения.

Поэтому разработка систем адаптивного автоматического регулирования напряжения, учитывающих значения напряжения на вводах потребителей является актуальной задачей.

Целью работы является разработка системы адаптивного автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ, позволяющей учитывать значение фактического напряжения на вводах потребителей.

Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- выполнить анализ существующих способов автоматического регулирования напряжения и провести анализ статистических данных значений напряжения на вводах сельских потребителей;

- разработать новые способы, схемные и технические решения, позволяющие осуществлять адаптивное автоматическое регулирование напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ с учетом фактических значений напряжения на вводах потребителей;

- разработать математическую модель, позволяющую рассчитывать коэффициент регулирования напряжения в зависимости от напряжения в различных точках ЛЭП 0,38 кВ, отличающуюся тем, что она позволяет учесть значения напряжения на вводах подключенных к ЛЭП 0,38 кВ потребителей при автоматическом регулировании напряжения;

- произвести оценку основных экономических показателей использования системы адаптивного автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ.

Объектом исследования являются ЛЭП 0,38 кВ в системах электроснабжения сельских потребителей и качество электроэнергии в них.

Предмет исследования - способы и средства автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ.

Методы исследования. Для решения указанных задач использовались методы математического моделирования электрической сети 10...0,38 кВ в фазных координатах, законы и приемы алгебры матриц применительно к электрическим сетям, методы физического моделирования и инженерного

эксперимента, методы математической статистики, методы компьютерного моделирования.

Научная новизна заключается в том, что:

1. Создана новая математическая модель, позволяющая рассчитывать коэффициент регулирования напряжения в зависимости от напряжения в различных точках электрической сети 0,38 кВ, отличающаяся тем, что она позволяет учесть значения напряжения на вводах подключенных к электрической сети 0,38 кВ потребителей при автоматическом регулировании напряжения.

2. Разработаны новые способы адаптивного автоматического регулирования напряжения в электрических сетях 0,38 кВ, позволяющие осуществлять регулирование с учетом фактического напряжения на вводах потребителей. Получен патент на способ.

3. Сформулированы требования к функциональным возможностям системы адаптивного автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ.

4. Разработаны технические решения по реализации системы адаптивного автоматического регулирования напряжения (СААРН), позволяющие осуществлять сбор и обработку информации о фактическом напряжении на вводах потребителей и автоматически определять коэффициент регулирования напряжения, проведены успешные испытания экспериментального образца СААРН.

Теоретическая ценность.

Проведенные статистические исследования напряжения на вводах потребителей позволяют более эффективно выполнить оценку состояния электрических сетей и выбрать мероприятия по их совершенствованию.

Предлагаемая математическая модель позволяет рассчитывать коэффициент регулирования напряжения в зависимости от напряжения в различных точках электрической сети 0,38 кВ и позволяет учесть значения напряжения на вводах подключенных к электрической сети 0,38 кВ

потребителей при автоматическом регулировании напряжения, в том числе и при использовании дополнительных средств регулирования напряжения. Тем самым расширяется область применения метода фазных координат при расчете электрических сетей 0,38кВ.

Разработанные способы адаптивного автоматического регулирования напряжения позволяют повысить уровень автоматизации электрических сетей 0,38 кВ и могут использоваться при создании активно-адаптивных («умных») электрических сетей.

Практическая ценность.

Применение системы адаптивного автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ увеличит степень автоматизации трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ и ЛЭП 0,38 кВ, повысит точность регулирования напряжения. Так же это даст возможность уменьшить ущербы, связанные с недоотпуском электрической энергии потребителям, повысить энергетическую эффективность распределительных электрических сетей за счет снижения нерационального расхода и потерь электроэнергии и путем увеличения ресурса электрооборудования, как сетей, так и потребителей. Перспективность использования предлагаемых решений по адаптивному автоматическому регулированию напряжения в сельских распределительных сетях подтверждена на совместном совещании специалистов Филиала ПАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» и кафедры «Электроснабжение» Орловского ГАУ по рассмотрению перспективных направлений НИОКР.

Разработанные способы автоматического регулирования напряжения могут быть распространены и на регулирование напряжения с помощью стабилизаторов напряжения, вольтодобавочных трансформаторов, пунктов автоматического регулирования напряжения, что повысит эффективность работы данных устройств.

Разработанная математическая модель и лабораторная установка «Система адаптивного автоматического регулирования напряжения»

используются в учебном процессе на кафедре «Электроснабжение» ФГБОУ ВО Орловского ГАУ. Данная методика и оборудование используется для проведения комплекса учебно-практических и лабораторных занятий по дисциплинам «Релейная защита и автоматика», «Электрооборудование электрических станций и подстанций» и «Электрические сети и системы», а так же при проведении курсов повышения квалификации для работников электросетевых предприятий и инженеров-электриков сельхозпроизводства. Разработанная на основе математической модели компьютерная программа внедрена в проектной организации ООО «ЭнерГарант».

Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся:

1. Математическая модель, позволяющая рассчитывать коэффициент регулирования напряжения в зависимости от напряжения в различных точках электрической сети 0,38 кВ, отличающаяся тем, что она позволяет учесть значения напряжения на вводах подключенных к электрической сети 0,38 кВ потребителей при автоматическом регулировании напряжения, в том числе и при использовании дополнительных средств регулирования напряжения.

2. Разработанные способы и алгоритмы адаптивного автоматического регулирования напряжения в электрических сетях 0,38 кВ, позволяющие осуществлять регулирование с учетом фактического напряжения на вводах потребителей.

3. Разработанные технические решения по реализации системы адаптивного автоматического регулирования напряжения, позволяющие осуществлять сбор и обработку информации о фактическом напряжении на вводах потребителей и автоматически определять коэффициент регулирования напряжения.

Достоверность исследований подтверждается: совпадением результатов, полученных теоретическим путем и в результате экспериментальных исследований, представленной выборкой статистических данных об отклонениях напряжения на вводах сельских потребителей электроэнергии, сравнением результатов расчета, полученных с применением разработанных и

традиционных методик, а также полученными результатами лабораторных испытаний разработанной системы адаптивного автоматического регулирования напряжения в ЛЭП 0,38 кВ, полученным патентом на способ автоматического регулирования напряжения.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались и получили положительную оценку на международной научно-практической конференции «Особенности технического и технологического оснащения современного сельскохозяйственного производства» ФГБОУ ВПО «Орел ГАУ» 04 - 05 апреля 2013 г. (2013г.); на 2-й Международной научно - практической конференции "Современные материалы, техника и технология" в Юго-Западном государственном университете города Курска, 25 декабря 2012г.; в ходе телемоста на базе Дальневосточного государственного университета в рамках Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы в энергетике и агропромышленном комплексе» (2015г.); на конкурсе инновационных проектов «Молодежь и наука 21 века», аккредитованном Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-практической сфере по программе «УМНИК», г. Орел (2015г.); на конкурсе «Энергопрорыв» Фонд «Сколково» (2015г.); на совместном совещании специалистов Филиала ПАО «МРСК Центра» -«Орелэнерго» и кафедры «Электроснабжение» Орловского ГАУ по рассмотрению перспективных направлений НИОКР (2014г.); на Всероссийском конкурсе среди студентов, аспирантов и молодых ученых на лучшую научно-исследовательскую работу «Инновации молодых ученых - в агропромышленный комплекс» «Лучшая научно-исследовательская работа среди аспирантов» Министерства сельского хозяйства Российской Федерации в номинации «Технические науки» (города Орел, Воронеж, Ставрополь (20132015гг.)) в апреле 2015 года в Воронежском ГАУ награжден дипломом победителя второго этапа, в 2015 году в Ставропольском ГАУ награжден дипломом победителя третьего этапа; за активную работу над данной

тематикой в 2015 году автор удостоен стипендии губернатора Орловской области.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 статей, в том числе 3 статьи в изданиях, включенных в перечень рекомендованных ВАК и 1 патент на изобретение.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Общий объем диссертации 200 страниц машинописного текста, в том числе 164 основного текста, работа содержит 46 рисунков, 21 таблицу, состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 106 наименований и 13 приложений на 36 страницах.

Глава 1. Анализ систем автоматического регулирования напряжения в сельских

электрических сетях 0,38 кВ

1.1 Влияние уровня напряжения на работу электроприемников

Стремительное развитие промышленности и техники повлекло за собой значительный рост потребления электроэнергии. На производстве стали появляться все более сложные технологические процессы, в которых задействованы точные компьютеризированные системы на основе микропроцессорного оборудования, которые очень требовательны к качеству электрической энергии.

Проблемам повышения качества электроэнергии и регулированию напряжения в электрических сетях посвящены работы Баркан Я.Д., Мельникова Н.А., Будзко И.А, Лещинской Т.Б., Попова Н.М., Солдаткиной Л.А., Шидловского А.К., Жежеленко И.В. и многих других ученых.

Некачественная электроэнергия, а именно электроэнергия с отклонением параметров качества в электрической сети от нормируемых значений согласно ГОСТ 32144-2013 [41], является не меньшей проблемой для потребителя, чем внеплановые отключения электроэнергии. Несоответствие параметров качества нормируемым ГОСТом значениям может негативно сказываться на точности проводимых операций и на работе оборудования в целом, вплоть до выхода его из строя.

Так, для электропечей, понижение уровня напряжения в электрической сети в пределах нормы увеличивает время технологического процесса за счет уменьшения их мощности и существенно увеличивает затраты связанные с расходом электроэнергии. При отклонении напряжения на 10 % от номинального в первичной обмотке трансформатора дуговой электропечи, при условии того, что поддерживается постоянная мощность, нарушаются тепловой и технологический режим, увеличивая потери электрической мощности на 23%. [59]

Снижение напряжения на сварочном аппарате ухудшает качество сварного шва.

Поддержание требуемого уровня напряжения является важной задачей и в процессе электролиза при производстве алюминия, где от изменения напряжения напрямую зависит величина тока, которая требуется для стабильности процесса. Снижение напряжения влечет за собой уменьшение тока и нарушению процесса электролиза с такими негативными моментами как рост потребления электроэнергии и стоимости произведенного алюминия при снижении производительности, а также рисков, связанных с браком произведенной продукции и снижением ее качества.

Не следует забывать и о том, что изменение уровня напряжения и его неоднородность так же негативно сказываются и на работе асинхронных электродвигателей, распространенных в сельском хозяйстве, которые повсеместно используются в станках и конвейерных лентах. Понижение напряжения усложняет пуск асинхронных двигателей. Так при отклонении напряжения на -5% скорость вращения падает лишь на 0,2%, а при отклонении напряжения в 20 % может составить 1,6%. [59]

Если говорить о негативном оказываемом влиянии уровня напряжения на светотехническое оборудовании то, прежде всего оно проявляется в сокращении срока службы, вызывая тем самым экономический ущерб, связанный с заменой вышедших из строя ламп и перерасходу электроэнергии.[57,58]

При использовании ламп накаливания повышение напряжения на 1% выше номинального сокращает их срок службы на 15%, а при отклонении напряжения на 5% увеличивается потребляемая мощность на 7-15%, срок службы сокращается вдвое. Для люминесцентных ламп, которые все чаще применяют в сельском хозяйстве, увеличение напряжения на 5% уменьшает полезный срок службы в среднем на 20-30%, а при более резких падениях напряжения до 20-30% от номинального напряжения стабильная работа газоразрядных и люминесцентных ламп не только не гарантируется, но и

становится невозможной из-за неспособности ламп зажечься и работать при таком низком напряжении. [62]

Следует отметить, что губительным воздействием для люминесцентных ламп является не только повышение напряжения, но и его понижение.

Кроме того, понижение напряжения вызывает уменьшение мощности, а следовательно и уменьшение светового потока ламп. Так, согласно [65], понижение напряжения на 1% снижает полезный световой поток ламп накаливания на 2,7%, а для люминесцентных ламп на 1,25%. Данные изменения световых характеристик ухудшают санитарно-гигиенические условия, в которых находится человек, приводя к быстрому переутомлению его глаз и снижению производительности труда, а при длительном воздействии данных условий и к ухудшению зрения.

Электронно-вычислительная техника так же чувствительна к изменению напряжения в электрической сети. Провалы напряжения являются наиболее встречающийся проблемой в электрической сети, которая встречается в 87% случаев.[65] Частыми последствиями изменения напряжения у компьютеров является потеря информации, нестабильность работы, перегрев и выход из строя блоков питания. Питающее напряжение влияет и на корректность вывода изображения на дисплее мониторов. Усиливается мерцание экрана, меняется яркость, форма и четкость картинки.[63]

Можно сделать следующие выводы:

- для большинства силовых электроприемников отклонения напряжение не более 5% является наиболее приемлемым. Отклонение напряжения более 5% влияет негативно на подавляющее число электрооборудования приводя к преждевременному износу, а в некоторых случаях выходу из строя.

- изменение напряжения влияет на мощность и точность оборудования в промышленном и сельскохозяйственном производстве и может влиять на конечный изготовляемый продукт. Для минимизации ущербов от недовыпуска продукции или ущербов связанных с браком продукции, а так же непрямых ущербов, связанных с сокращением срока службы оборудования, необходимо поддерживать напряжение однородным и не допускать его изменение свыше 5% от номинального напряжения в электрической сети.

1.2 Основные проблемы регулирования напряжения в сельских электрических

сетях 0,38 кВ

В настоящее время в электрических сетях 10/0,4 кВ используются трансформаторы с переключением без возбуждения (ПБВ). Известно, что при таком виде регулирования трансформатор на время переключения отключается от сети, а вместе с ним и потребители электроэнергии, что само по себе уже является большим недостатком данного способа регулирования. Такие регулирования имеют сезонный характер и неспособны обеспечить стабильное напряжение у потребителей.

С 1 января 2013 года вступил в действие ГОСТ Р 54149-2010 [42], а с 1 июля 2014 года ГОСТ 32144-2013 [41] «Электрическая энергия, Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», согласно которым допустимый уровень отклонения напряжения повысился с ±5% до ±10% от номинального напряжения. Учитывая это изменение можно сказать, что вся ответственность за поддержание напряжения стабильным ложится на потребителя электрической энергии как на заинтересованное в этом лицо.

В этом случае можно сказать, что устройства автоматического регулирования напряжения будут пользоваться спросом, однако устройства автоматического регулирования напряжения на трансформаторных подстанциях на основе РПН является очень затратным, а устройства громоздкими и не совершенными. [26,55,73]. Кроме того они не обеспечивают необходимую точность регулирования напряжения, а в отдельных случаях регулирование напряжения может дать отрицательные последствия.

Средства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) на трансформаторных подстанциях при том, что имеют возможность автоматизации процесса регулирования и за счет регулирования напряжения в сети без снятия напряжения на трансформаторе и без отключения

потребителей, так и не нашли широкого применения в сетях 10/0,4кВ, ввиду большой стоимости устройства РПН и устройств их автоматизации. Так, например, стоимость трансформатора с РПН приблизительно в 2,5 раза больше стоимости аналогичного по мощности и классу напряжения трансформатора с ПБВ. При этом коэффициент удорожания лишь будет увеличиваться по мере снижения мощности трансформатора, так как будет увеличиваться стоимость переключающего устройства по отношению к стоимости затраченных материалов. [48]

Использование вольтодобавочных трансформаторов в сельских электрических сетях так же не всегда является оправданным и дешевым решением для поддержания напряжения в норме у потребителей.

Так же в электрических сетях практикуется изменение отклонения напряжения посредством компенсации реактивной мощности батареями статических конденсаторов и изменением реактивного сопротивления продольных элементов электрической сети. Данный способ вполне подходит для регулирования напряжения в сетях с плавно изменяющимися нагрузками, но и этот способ имеет ряд существенных недостатков. [16]

Ввиду того, что централизованное регулирование напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ чаще всего не используется, напряжение фазы порой опускается до значений 150-160 В вместо положенных 220В.[33].

Регулирование напряжения посредством компенсирующих устройств возможно лишь при достаточном запасе реактивной мощности в регулируемой электрической линии, так как при повышении напряжения в электрической сети наблюдается и рост потребления реактивной мощности. Регулирование напряжения посредством компенсирующих устройств является не целесообразным, так как передача реактивной мощности требует увеличения пропускной способности сети за счет увеличения сечения провода, что увеличивает затраты, вызванные потерями электроэнергии, реактивной и активной мощности, а так же напряжения в сети, в которой будет производиться регулирование. [67]

Самым большим недостатком, объединяющим все перечисленные известные способы регулирования напряжения является то, что все они проводят регулирование по расчетным параметрам и не учитывают фактическое напряжение на вводах потребителей электрической энергии. При этом не решается конечная цель проведения регулирования напряжения и в данном случае страдает потребитель электрической энергии, в сети которого и может наблюдаться снижение качества выдаваемой ему электроэнергии, а в частности напряжения.

В электрических сетях 10/0,4 кВ с неоднородной нагрузкой и графиком нагрузок, как правило, осуществлять регулирование напряжения, используя только средства централизованного регулирования не представляется возможным. Данная проблема решаема объединением линий с похожими нагрузками в группы с последующей запиткой от другого трансформатора или установкой дополнительного вольтодобавочного трансформатора или других средств местного регулирования. При этом использование программных комплексов может упростить процесс регулирования напряжения, максимально автоматизировав процессы, позволив эффективно сочетать централизованное и местное регулирование напряжения. Серьезной проблемой сельских электрических сетей является их моральное устаревание и износ. Большинство сетей было построено еще до 1976г., в период массовой электрификации страны. Так износ линий напряжением 10 кВ составляет 91%, а линий напряжением 0,38 кВ - 61%. [94]

Не менее существенной проблемой, влияющей на эффективность регулирования напряжения в электрических сетях и уровень напряжения в них, является протяженность самих линий. Так, согласно [95] оптимальной величиной протяженности воздушных линий напряжением 0,38кВ является не более 1-2 км при том, что в настоящее время среднее значение длин линий составляет 1,2км [30], но при этом максимальная длина линии может составлять порой и 5-6 км. [29] Согласно технической политики ОАО «МРСК ЦЕНТРА» длина магистрали ЛЭП 0,38 кВ не должна быть более 500м.

Исходя из сложившейся ситуации, можно сделать вывод, что на данный момент электрические сети нуждаются в реконструкции с полным техническим перевооружением подстанций, оптимизацией протяжённостей линий электропередач 0,4...10кВ с использованием самонесущих изолируемых проводов СИП и повсеместном использовании средств автоматики и релейной защиты. Данные мероприятия позволят сократить потери электроэнергии в электрических сетях и получить экономический эффект от поддержания качества отпускаемой потребителям электроэнергии.

1.3 Анализ статистических данных по быстрым и медленным изменениям напряжения у потребителей, подключенных к электрическим сетям 0,38 кВ на

примере Орловской области.

Для объективности при разработке адаптивной системы регулирования напряжения необходимо знать, как изменяется напряжение в сети. Учитывая это, был проведен анализ статистических данных по быстрым и медленным изменениям напряжения у потребителей, подключенных к электрическим сетям 0,38 кВ на примере Орловской области. Исследование качества электроэнергии проводилось у основных категории потребителей, представленных в таблице 1. Таблица 1.1 - Категории потребителей в точке общего присоединения

№ Категория потребителей Количество потребителей электроэнергии, у которых производились замеры показателей качества электроэнергии, ед

1 Жилые дома 46

2 Административные здания 46

3 Промышленные предприятия 8

В ходе исследований анализировались случаи выхода показателей качества электроэнергии (ПКЭ) за нормативные значения. [21,61] Определены

диапазоны значений искажения ПКЭ для каждой категории потребителей, которые представлены в таблице 1.2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Голиков Игорь Олегович, 2016 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Atmel Corporation — изготовитель полупроводниковых электронных компонентов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.atmel.com (дата обращения : 18.02.2015)

2. Carlos A. Smith, Principles and Practice of Automatic Process Control -Wiley 1997.

3. Ebel F., Idler S., Prede G., Scholz D., Fundamentals of automation technology. Technical book - Festo Didactic GmbH & Co. KG, 2008.

4. European SmartGrids Technology Platform. Vision and Strategy for Europe's Electricity Networks of the Future. - Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2006.

5. Jack Purdum, Beginning C for Arduino - Apress, 2012

6. Mikell P. Groover, Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing (3rd Edition) - Prentice Hall, 2007.

7. Morton J., AVR: an introductory course - Newnes, 2002, 254p.

8. PLC-модем стандарта NPL(узкополосный) G2-SAP-100 [Электронный ресурс]: URL: http://gipergiom.ru/products/plc_modems/ g2_sap_100.html (дата обращения : 9.06.2015)

9. TL-PA2010 (EU) KIT_V1_datasheet / TP-LINK TECHNOLOGIES CO.,

LTD.

10. WF121 Wi-Fi MODULE DATA SHEET / Bluegiga Technologies - Friday, 01 November 2013 Version 1.4.9 - 41с.

11. Алексеев В. GSM/GPRS-модули ведущих мировых производителей // Электронные компоненты. 2004. № 5.

12. Аль Зухаири Али Мохаммед Кадхим. Специальные вопросы повышения энергетической эффективности распределительных сетей Ирака: диссертация ... кандидата технических наук: 05.14.02 / Аль Зухаири Али Мохаммед Кадхим; [Место защиты: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Сибирский федеральный университет"].- Красноярск, 2015.- 163 с.

13. Ананичева С.С. Качество электроэнергии. Регулирование напряжения и частоты в энергосистемах: учебное пособие / С. С. Ананичева, А. А. Алекссев, А. Л. Мызин.; 3-е изд., испр. Екатеринбург: УрФУ 2012. 93 с.

14. Баранов В.Н., Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы / В. Н. Баранов. М.: Издательский дом «Додэка -XXI», 2004.-288 с.:ил.

15. Беляев Б.В., Влияние изменений частоты на работу феррорезонансных стабилизаторов напряжения / Автомат. и телемех., 9:1 1948 - 59-73

16. Беркович М.А. и др. Автоматика энергосистем: Учеб. для техникумов/ М.А. Беркович, В.А. Гладышев, В.А. Семенов. — 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 240 с. (70-71с)

17. Берман А.П., Расчет несимметричных режимов электрических систем с использованием фазных координат./ Электричество, № 12, 1985.

18. Бладыко Ю.В. Теоретические основы электротехники - Учебное пособие для студентов электротехнических специальностей - Часть 1. Линейные электрические цепи / Минск: БНТУ, 2013. - 199 с.

19. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М., Энергоатомиздат, 1985.

20. Боровиков В.А. "Электрические сети энергетические системы",1989г.

21. Бородин М.В., Корректировка стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества / М.В. Бородин, А.В. Виноградов // Промышленная энергетика. - 2013. - №8. - С. 12-16.

22. Борченко Е.А. PLC-технология передачи данных в современных системах учета электроэнергии//журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности». - 2010.-№ 5(29).- Режим доступа: http://www.isup.ru/ articles/6/667/

23. Будзко И.А., Лещинская Т.Б., Сукманов В.И. Электроснабжение сельского хозяйства. - М.: Колос, 2000. -356с.: ил.

24. Бурман А. П., Современная электроэнергетика / Под ред. профессоров

и В. А. Строева. - М.: Издательство МЭИ, 2003. - 454 с.: ил.

25. Быков В.М., Методы анализа надежности электрических машин [Текст] : [Сборник статей] / АН СССР. Ин-т электромеханики, Ленинград: Наука. Ленингр. отд-ние, 1968 - 79стр.

26. Вайнштейн Р.А., Основы управления режимами энергосистем по частоте и активной мощности, по напряжению и реактивной мощности : учебное пособие / Р. А. Вайнштейн, Н. В. Коломиец, В. В. Шестакова; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). — Томск: Изд-во ТПУ, 2010. — 95 с.: ил.. — Библиогр.: с. 95

27. Виноградов А.В., Голиков И. О., Лабораторные испытания устройства автоматического регулирования напряжения в электрической сети, построенного на базе микроконтроллеров АТМЕЬ AVR /Актуальные проблемы в энергетике агропромышленном комплексе: матер. Всерос. науч. - практ. конф. с междунар. участием. - Благовещенск; ДальГАУ, 2015 - 7 -11с.

28. Виноградов А.В., Голиков И.О., Бородин М.В., Бородина Е.В., Автоматическое регулирование напряжения на трансформаторной подстанции: способ, алгоритм и метод расчета // Промышленная энергетика. - 2014. - № 11.

29. Виноградова А.В. Статистическая характеристика сельских электрических сетей. // Агротехника и энергообеспечение, №1(1), 2014.- с. 419423

30. Виноградова А.В., Секционирование и резервирование линий электропередач 0,38кВ в системах электроснабжения сельских потребителей: диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.02 / Виноградова Алина Васильевна; [Место защиты: Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства РАСХН].- Москва, 2015.- 230 с.

31. Водянников В.Т., Лысюк А.И., Кушнарев Л.И. Практикум по организации и управлению производством на сельскохозяйственных предприятиях - КолосС, 2005г - 448с.

32. Воронин В., ГаджиевМ., Шамонов Р. Направления развития системы регулирования напряжения и реактивной мощности в ЕНЭС // Электроэнергия.

Передача и распределение. - 2012. - № 2 (11), март-апрель.

33. Воротницкий В.Э., Повышение эффективности управления распределительными сетями Текст./В.Э. Воротницкий // Энергосбережение. -2005. № 10.

34. Гальперович Д. Мультисервисный доступ в жилом доме [Текст] / Давид Гальперович // Журнал сетевых решений / LAN. - 2010. - N 5. - 22-23с

35. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. Учеб. пособие для студентов вузов. Изд. 6-е доп. [Текст]. - М.: Высш. шк., 2002.-405 с.:ил.

36. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. Пособие для вузов. Изд. 7-е стер. [Текст]. - М.: Высш. шк., 1999.- 479 с.:ил.

37. Голиков И. О., Время отклонения напряжения как параметр его автоматического регулирования / И. О. Голиков, А. В. Виноградов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2015. - № 5. - С. 14-18

38. Голиков И.О., Каналы передачи данных системы адаптивного автоматического регулирования напряжения в сельских электрических сетях. // «Инновационная наука», №1 ч.2, 2016. - М.: Аэтерна, 2016. - 271с., с.41-43.

39. ГОСТ 13109-97. «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах энергоснабжения общего назначения», Москва: Стандартинформ, 2006 - 8с.

40. ГОСТ 27389-87. Установки конденсаторов для повышения коэффициента мощности. Термины и определения. Общие технические требования. — М.: Изд. стандартов, 1988. -20 с.

41. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. [Текст]. - Москва: Стандартинформ, 2014 -16 с.

42. ГОСТ Р 54149 - 2010. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии

в системах электроснабжения общего назначения [Текст]. - Введ. 2013 - 01- 01. - М. : Стандартинформ, 2012.

43. Гребенюк Е.И., Гребенюк Н.А. «Технические средства информатизации» - М.: Изд. центр «Академия», 2007

44. Гусев Н.В, С.М.Семенов Потребители электроэнергии: учебное пособие / Н.В.Гусев, С.М.Семенов; Томский политехнический университет. -Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - 268 с.

45. Гусейнов A.M. Расчет в фазных координатах несимметричных установившихся режимов в сложных системах. Электричество, 1989, № 3.

46. Дёмина Л.С., Шалыгин К.Е., Расчет питающей электрической сети, Хабаровск: ДВГУПС, 2012, p. 46.

47. Дорохов С., Применение вольтодобавочных трансформаторов в распределительных сетях / Газета "Энергетика и промышленность России" - 1630 ноября 2012 года №22 (210)

48. Дымков А.М., Расчет и конструирование трансформаторов.- М.: Высшая школа, 1971.

49. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы ATMEL, 5е изд., стер. — М.: Издательский дом «ДодэкаХХ1», 2008. -560 с.

50. Ермилов А. А. Электроснабжение промышленных предприятий. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1977. — 128 с.

51. Ермилов А.А., Основы электроснабжения промышленных предприятий / А. А. Ермилов. - 4-е изд., перераб. и доп.- М. : Энергоатомиздат, 1983. - 208 с. : ил.

52. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях / И.В. Жежеленко, Ю.Л. Саенко - Изд-во : Энергоатомиздат , 2000. - 252с.

53. Кабышев А.В., Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий: учебное пособие / А. В. Кабышев. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. -

234 с.

54. Карпов Ф.Ф., Солдаткина Л.А. Регулирование напряжения в электросетях промышленных предприятий. М.: Энергия, 1970. 224 с.

55. Кацман М.М., «Электрические машины»: учебник для средне-специальных учебных заведений. - М.: - Высш.школа, 1983 г.

56. Кибзун А.И., Горяинова Е.Р., Наумов А.В., Сиротин А.Н. Теория вероятностей и математическая статистика. Базовый курс с примерами и задачами / Учебн. пособие. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 224 с.

57. Киреева Э.А. Рациональное использование электроэнергии в системах промышленного электроснабжения - М.: НТФ «Энергопрогресс», 2000. - 47-48с.

58. Константинов Б.А. Основы рационального использования электроэнергии в промышленности [Текст] : Автореферат дис. на соискание ученой степени доктора технических наук / М-во высш. и сред. спец. образования РСФСР. Ленингр. инж.-экон. ин-т.

59. Константинов Б.А., Допустимые отклонения напряжения у электроприемников [Текст] / Б. А. Константинов // Регулирование напряжения в электрических сетях / Минэнерго СССР, Гл. техническое упр. по эксплуатации энергосистем, Всесоюзный гос. трест по организации и рационализации районных электрических станций и сетей. - Москва : Энергия, 1068. - 181-187с.

60. Костин В.Н., Электропитающие системы и электрические сети: учебно-методический комплекс (учебное пособие) / В.Н. Костин. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2007 - 154 с.

61. Кравченко И.Н., Основы научных исследований / Под ред. И.Н. Кравченко: Учебное пособие. - СПб.: Издательство «Лань», 2015. - 304с.

62. Кунгс Я. А. Автоматизация управления электрическим освещением. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 14,16 с.

63. Курашкевич В.В., Якубовский А.О., Павлович С.Н., Защита от помех современных источников питания персональных компьютеров // Современные

технологии в науке, технике, образовании : материалы 51-й студен. НПК, Минск, 10-16 мая 2011 г. / М-во образования РБ, УО «Минский государств. высш. радиотехн. колледж» ; под общ. ред. канд. техн. наук Е. А. Криштоповой. - Минск : МГВРК, 2011. - 21 с.

64. ЛАТРы (Лабораторные автотрансформаторы) // Компания Uniel [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.uniel.ru/ru/catalog/1317 (дата обращения : 23.02.2015)

65. Лопухин А.А. Источники бесперебойного питания без секретов. - М.: А и Т Системы, 2002.

66. Матвийчук Е., Лумпиева Т.П. Power Line Communications (PLC) -технология передачи данных по электрическим сетям / Источник: Тезисы докладов студенческой конференции "Физика и научно-технический прогресс" (ФиНаТ-2004),(17 апреля 2004 г.). ДонНТУ, 2004 г. - 96 с. — Режим доступа: http://masters.donntu.org/2008/kita/matviychuk/library/art_10.htm (дата обращения : 07.05.2015).

67. Мельников Н.А., Проблемы регулирования напряжения в электрических сетях [Текст] / Н. А. Мельников // Регулирование напряжения в электрических сетях / Минэнерго СССР, Гл. техническое упр. по эксплуатации энергосистем, Всесоюзный гос. трест по организации и рационализации районных электрических станций и сетей. - Москва : Энергия, 1068. - 181-187с.

68. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по применению в ОАО «Московская объединенная электросетевая компания» основных технических решений по эксплуатации, реконструкции и новому строительству электросетевых объектов [Текст]. - ОАО «МОЭСК», 2014

69. Наличие предметов длительного пользования в домашних хозяйствах // Российский статистический ежегодник - 2014 г.: Стат.сб./Росстат. - URL: http://www.gks.ru/bgd/regl/b14_13/IssWWW .exe/Stg/d01/06-38.htm (дата обращения: 14.11.2015).

70. Новгородцев А.Б., Теоретические основы электротехники. 30 лекций

по теории электрических цепей: учеб. пособие / А. Б. Новгородцев. - 2-е изд. -СПб.: Питер, 2006. - 575 с.

71. Олин Д.М. Совершенствование методики расчета и средств диагностики устройств защиты в сельских сетях 0,38 кВ. - Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Кострома, 2008.

72. Осипенко Г.А., Электроэнергетические системы и сети: лабораторный практикум/ сост.: Г. А. Осипенко, Н.М. Ермолаева, Н. А. Кокорев, Л.А. Шестакова. - Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та. 2013. - 68с.

73. Отдел маркетинга ООО «СКБ электротехнического приборостроения». Способы диагностики РПН трансформаторов // Электротехнический рынок. 2013. № 3 (51). URL: http://market.elec.ru/nomer/47/sposoby-diagnostiki-rpn-transformatorov/ (дата обращения: 25.02.2014).

74. Охрименко В. PLC-технологии. Часть 1. / Охрименко В. // Электронные компоненты №10 2009 - 58 - 62с.

75. Охрименко В. PLC-технологии. Часть 2. / Охрименко В. // Электронные компоненты №11 2009 - 50 - 53с.

76. Очков В.Ф., Mathcad 14 для студентов и инженеров: русская версия. СПб.: BHV, 2009.

77. ПАСПОРТ GSM модем TELEOFIS RX108-L4U / ОАО «Телеофис» Редакция: 2.01 - 4c.

78. Патент RU 1820424 А1, кл. H01H19/12 Устройство для переключения ответвлений обмоток силовых трансформаторов / Кононенко Анатолий Михайлович, Трунов Сергей Владимирович, Пироженко Александр Николаевич; опубл. 07.06.1993

79. Патент RU 2 527 479 C1, МПК H02J 3/12 (2006.01), Способ автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции [Текст] / Виноградов А. В. , Голиков И. О. заявитель и патентообладатель (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) - №2013122161/07, 14.05.2013, Опубликовано: 10.09.2014 Бюл. № 25.

80. Патент RU 2267827 C2, кл. H01F29/04, H01H19/12. Трехфазный переключатель ответвлений обмоток трансформатора / Вайнштейн Анатолий Львович, Ангорина Роза Анатольевна, Андросов Николай Федорович, Синицына Тамара Николаевна; опубл. 10.01.2006

81. Патент RU 2280316 C2, кл. H02P7/20, H02J3/12, Устройство автоматического воздействия на электросети и электропривод для такого устройства / ДОНАЛЬ Дитер (DE), ЭРМИШ Йохен (DE), ФИРЕК Карстен (DE); опубл. 20.07.2006

82. Патент RU 782037 А1, кл. H02J3/12 H02P13/04 Способ регулирования напряжения электрической подстанции / Росман Лев Владимирович; опубл. 23.11.1980

83. Перинский Т.В., Родионов О.С. Повышение пропускной способности ВЛ 6-10 кВ // Новости ЭлектроТехники. 2007. № 4(46).

84. Перова М.Б. Экономические проблемы и перспективы качественного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей в России / М.: ИНП РАН, 2007 -142 с.

85. Попов Н.М. Аварийные режимы в сетях 0,38 кВ с глухозаземленной нейтралью. - Кострома: изд. КГСХА, 2005.-167с.

86. Попов Н.М., Шагимарданов Д.Э. Моделирование однофазных нагрузок в фазных координатах. // Вестник ВИЭСХ, №4(13), 2013. - М.: Агрорус, 2013. - 88 с., с.24-26

87. Попов Н.М., Электроснабжение. Рабочие режимы сетей 0,38...10кВ: учебное пособие / Н.М. Попов. - Кострома: КГСХА, 2010. - 43с., 202с.

88. Портал Green Evolution [Электронный ресурс]: URL: http://www.greenevolution.ru/enc/wiki/smart-grid/ (дата обращения : 21.03.2014).

89. Постановление Правительства РФ от 28.03.2005 г. № 161 «Об утверждении правил присоединения сетей электросвязи и их взаимодействия»// СЗ РФ. 2005. №4. Ст. 1243.

90. Рабион Н.Д., Реализация каналов GSM/GPRS в беспроводных системах сбора и передачи информации / Н.Д. Рабион, А.О. Ермолаев, Д.И.

Панфилов, М.А. Соколов // Сети и системы связи. 2006. - №4. - С. 86-91.

91. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. «Электрооборудование электростанций и подстанций»: учебник для техникумов. - 3-е издание - М.: Энергоатомиздат, 1987г.

92. Сапунов М. В., Вопросы качества электроэнергии / М. В. Сапунов // Новости электротехники. — 2001. — №4(10) - 8с.

93. СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ По результатам работы Международной специализированной выставки «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ РОССИИ 2009» / Департамент технического развития ОАО «МРСК Центра»- Москва- 2009 - 8-10с.

94. Смоловик С., Халилов Ф. Анализ технического состояния электрических сетей 0,38-110 кВ Российской Федерации» // Труды Кольского научного центра РАН. — 2011. — No 2 (5). — С. 24-29

95. Смоловик С., Халилов Ф. Выбор оптимальных длин и сечений, рабочего напряжения и передаваемой мощности в сетях 0,38-110 кВ // Труды Кольского научного центра РАН. — 2011. — No 2 (5). — С. 24-29

96. Солдатов В.А., Попов Н.М. Моделирование элементов распределительных электрических сетей в фазных координатах // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве. Сборник научных трудов. Выпуск 4. Том 2 - Зерноград: АЧГАА, 2004. - с. 72-76

97. Суднова, В. В., Качество электрической энергии / В. В. Суднова . - М. : Энергосервис, 2000 . - 80 с.

98. Теоретические основы электротехники [Электронный ресурс] : Лекции. — Режим доступа: http://www.ups-info.ru/for_partners/library/ istochniki_bespereboynogo_pitaniya_bez_sekretov/ilektricheskie_seti_i_sboi_pitaniy a (дата обращения : 15.03.2014).

99. Узкополосный PLC-модем(роутер) G2-BASE-100 [Электронный ресурс]: URL: http://gipergiom.ru/products/plc_modems/g2_mas_100.html (дата обращения : 9.06.2015)

100. Федеральный закон от 7 июля 2003 г. №126-ФЗ «О связи» // Собрание законодательства Российской Федерации. - 14 июля 2003г. - №28. -ст. 2895.

101. Федоров А.А., Ристхейн Э.М. Электроснабжение промышленных предприятий, Учебник для вузов. - М.: Энергия, 1981. - 360 с.

102. Филатов А.А., «Обслуживание электрических подстанций оперативным персоналом»: - М.: Энергоатомиздат, 1990 г.

103. Чернев К.К., Мощные трансформаторы / К.К. Чернев. М.: Энергия, 1972.-121 с.

104. Шеповальников Д. Мобильный WiMAX: реалии и перспективы // Экспресс-электроника, 2006. - №1. - С. 6-7.

105. Шидловский А.К., Повышение качества электрической энергии в электрических сетях / А.К. Шидловский, Кузнецов В.Г. // Киев: Наук.дума. -1985.

106. Якимчук Н.Н. Применение метода фазных координат для анализа несимметричных режимов электроэнергетических систем. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. С.Петербург, 2000.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРОТОКОЛ

совещания специалистов Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» п кафедры «Электроснабжение» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ по рассмотрению перспективных направлений НИОКР

Совещание проведено 21 февраля 2014 года в Филиале ОАО «МРСК Центра» «Орелэнерго» по адресу г. Орел, площадь Мира 2, каб.№31.

Присутствовали: № ФИО

п/п

1 Колубанов Игорь Васильевич

2 Ештокин Александр Николаевич

3 Ермоленко Александр Владимирович

4 Волченков Юрий Алексеевич

5 Захаров Сергей Юрьевич

6 Денисов Игорь Алексеевич Зюзин Дмитрий Васильевич Павличенко Руслан Викторович

9 Балабин Александр Алексеевич

10 Заугольников Владимир Федорович

11 Виноградов Александр Владимирович

12 Волчков Юрий Дмитриевич

13 Чернышев Вадим Алексеевич

14 Бородин Максим Владимирович

15 Виноградова Алина Васильевна

16 Зелюкин Василий Иванович

17 Мешков Борис Николаевич

18 Скробов Андрей Олегович

19 Мороз Артем Олегович

Место работы, должность

Заместитель директора, главный инженер Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» Заместитель главного инженера - начальник ЦУС Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» Заместитель директора Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» по экономике и финансам Заместитель директора Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» по развитию и реализации услуг.

Заместитель главного инженера начальник ЦУПа Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» Начальник службы электрических режимов Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» Начальник службы ЛЭП управления высоковольтных сетей Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» Начальник ОПР ЦУС Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго»

Начальник управления учета электроэнергии Филиала ОАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго», к.т.н. Ведущий инженер отдела учета электроэнергии управления учета электроэнергии, к.т.н. Заведующий кафедрой «Электроснабжение» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, к.т.н., доцент

Доцент кафедры «Электроснабжение» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, к.т.н., доцент

Доцент кафедры «Электроснабжение» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, к.т.н., доцент

Старший преподаватель кафедры

«Электроснабжение» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ Старший преподаватель кафедры

«Электроснабжение» ФГБОУ ВГ10 Орел ГАУ Старший преподаватель кафедры

«Электроснабжение» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ Аспирант кафедры «Электроснабжение» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ

Студент 3 курса направления подготовки «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ Студент 5 курса специальности «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ

Заместитель директора, главный инженер Филиала ОАО «МРСК Центра» -«Орелэнерго» Колубанов И.В. приветствовал участников совещания и открыл 'заседание.

Слушали: старшего преподавателя Бородина М.В. с выступлением по теме НИОКР, выполненной им в рамках диссертационного исследования:

- Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения посредством мониторинга качества электроэнергии» (Автор НИОКР Бородин М.В., руководитель Виноградов A.B.).

Слушали заведующего кафедрой «Электроснабжение» Орел ГАУ, к.т.н.. доцента Виног радова A.B.. по темам НИОКР:

- Секционирующий пункт для линий электропередач напряжением 0.38 кВ (авторы НИОКР Виноградов A.B., Виноградова A.B., Скробов А.О., Руднев Д.Ю.)

- Беспилотный летательный аппарат для оценки технического состояния ЛЭГ1 БПЛА-ОСЛЭП 1 (авторы НИОКР Виноградов A.B., Мороз А.О.. Чернышов В.А.. Мешков Б.Н., Семенов А.Е.)

- Устройство запрета АВР при к.з. на шинах подстанции или близком к.з. в отходящей линии в случае отказа ее выключателя (УЗАВР) (Авторы НИОКР Виноградов A.B., Багаев П.Л., Виноградова A.B.).

- Регулирование качества электроэнергии, в том числе напряжения, в точках общего присоединения и на границе балансового разграничения (Авторы НИОКР Виноградов A.B., Бородин М.В.. Голиков И.О., Большев В.Е.).

Слушали заведующего кафедрой «Электроснабжение» Орел ГАУ, к.т.н., доцента Виноградова A.B. и доцента кафедры «Электроснабжение» Орел ГАУ, к.т.н., доцента Волчкова Ю.Д. с выступлением по теме НИОКР:

- Программный продукт для нахождения уточненной структуры потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях. (Авторы НИОКР Волчков Ю.Д., Балабин A.A.)

Слушали аспиранта кафедры «Электроснабжение» Орел ГАУ Мешкова Б.Н. с выступлением по теме НИОКР:

- Ограничитель протекания тока однофазного замыкания на землю для ВЛ 10 кВ с изолированной нейтралью ОТОЗЗ - 10. и устройство определения места возникновения однофазного замыкания на землю ОМВОЗЗ для ВЛ в сетях с изолированной нейтралью (Авторы НИОКР Чернышов В.А., Мешков Б.Н., консультант от Орел ГАУ Виноградов A.B.)

НИОКР были обсуждены в ходе дискуссии, в которой приняли участие все присутствовавшие на совещании.

Постановили:

Название темы НИОКР Принятые решения

Секционирующий пункт для линий электропередач напряжением 0.38 кВ 1. Тема работы является актуальной в первую очередь с позиций обеспечения безопасности ЛЭП 0,38 кВ за счет обеспечения чувствительности защиты к удаленным к.з., а так же для обеспечения надежности электроснабжения потребителей. 2. Произвести производственные испытания в Орловском РЭС. Руководители испытаний: со стороны Орелэнерго - заместитель главного инженера - начальник управления распределительных сетей Негодин П.Ф., со стороны Орел ГАУ - зав. кафедрой «Электроснабжение» Виноградов A.B. 3. Для проведения испытаний руководителям определить требования к опытному образцу, выбрать место его установки, собрать опытный образец и произвести его испытания в оговоренные сроки. 4. Консультант по теме со стороны Орелэнерго - главный инженер Колубанов И.В.

Беспилотный летательный аппарат для оценки состояния ЛЭГ1 БПЛА-ОСЛЭП 1 1. Тема актуальна с позиции экономии средств на обслуживание ЛЭП а так же для оперативного контроля состояния ЛЭП после различных стихийных бедствий, возникновения сложных погодных условий (гроза, ураган, ледяной дождь и т.п.). 2. Произвести производственные испытания в Орловском РЭС. Руководители испытаний: со стороны Орелэнерго - начальник службы ЛЭП управления высоковольтных сетей Зюзин Д.В.. со стороны Орел ГАУ зав. кафедрой «Электроснабжение» Виноградов A.B. 3. Для проведения испытаний руководителям определить требования к опытному образцу, выбрать место его испытаний, собрать совместными усилиями опытный образец и произвести его испытания в оговоренные сроки. 4. Консультанты по теме со стороны Орелэнерго - заместитель директора по экономике и финансам Ермоленко A.B., зам. главного инженера - начальник управления высоковольтных сетей Константинов Д.В..

Ограничитель протекания тока однофазного замыкания на землю для ВЛ 10 кВ с изолированной нейтралью ОТОЗЗ -10 и устройство определения места возникновения однофазного замыкания на землю ОМВОЗЗ для ВЛ в сетях с изолированной нейтралью 1. Тема актуальна в первую очередь с позиции повышения безопасности ЛЭП с изолированной нейтралью, особенно ЛЭП, проходящих в населенных пунктах. Так же актуально при строительстве новых ЛЭП или при реконструкции старых ЛЭП с заменой опор. 2. Произвести лабораторные испытания на базе Орловского РЭС. Руководители испытаний: со стороны Орелэнерго - заместитель главного инженера - начальник управления распределительных сетей Негодин П.Ф., со стороны Орел ГАУ доцент кафедры «Электроснабжение» Чернышов В.А. и аспирант Мешков Б.Н. 3. Для проведения испытаний руководителям определить требования к опытному образцу, выбрать место его испытаний, собрать совместными усилиями опытный образец и произвести испытания в оговоренные сроки с привлечением высоковольтной лаборатории Орелэнерго. 4. Консультант по теме со стороны Орелэнерго - заместитель главного инженера - начальник управления распределительных сетей Негодин П.Ф.

Программный продукт для нахождения структуры потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях 1. Тема актуальна с позиции уточнения потерь в силовых трансформаторах и других элементов систем электроснабжения в зависимости от таких факторов как срок эксплуатации, наличие факта проведения капитального ремонта и других, поскольку в ряде случаев традиционные методы расчета дают заниженные значения, так как не учитывают указанные выше факторы. 2. Орелэнерго представить авторам статистическую информацию по количеству, мощности, сроку службы и капитальному ремонту силовых трансформаторов и других элементов системы электроснабжения для расчета потерь электроэнергии с применением разработанных авторами методик. 3. Авторам выполнить расчеты и представить их результаты. Совершенствовать разработанные программные средства расчетов потерь электроэнергии. 4. Сотрудникам кафедры, при консультациях с сотрудниками Орелэнерго выполнить разработку прибора для измерения потерь электроэнергии в трансформаторах без отключения трансформаторов от нагрузки, с выделением потерь холостого хода и нагрузочных потерь.

5. Авторам и сотрудникам Орелэнерго проводить работу по продвижению разработанных авторами методик для обеспечения возможности их применения в качестве рекомендованных для расчета и уточнения потерь электроэнергии при определении нормативов потерь и расчете тарифов на электроэнергию (вносить изменения в существующие методики и нормативные акты, сертифицировать разработанные программы и методы расчетов и т.п.). 6. Консультанты по теме со стороны Орелэнерго - заместитель директора по развитию и реализации услуг Волченков Ю.А., начальник службы электрических режимов Денисов И.А.

Устройство запрета АВР при к.з. на шинах подстанции или близком к.з. в отходящей линии в случае отказа линейного выключателя (УЗАВР) 1. Авторам НИОКР представить расширенное представление работы консультантам от Орелэнерго: заместителю главного инженера начальнику ЦУС Ештокину А.Н. и начальнику службы электрических режимов Филиала ОАО «МРСК Центра» -«Орелэнерго» Денисову И.А. для определения актуальности работы для Орелэнерго.

Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения посредством мониторинга качества электроэнергии» 1. Тема актуальна с позиции обеспечения нормативного качества электроэнергии и повышения эффективности функционирования систем электроснабжения. 2. Подготовить положительный отзыв на работу Бородина М.В. от Орелэнерго как от ведущей организации с указанием высказанных в ходе обсуждения замечаний и выслать в адрес диссертационного совета Липецкого государственного технического университета. 3. Рекомендовать автору продолжить исследования в данном направлении как в части технического решения предложенных способов и средств корректировки стоимости электроэнергии в зависимости от ее качества и регулирования качества электроэнергии, так и в части детального экономического обоснования предложенных организационных и технических решений. 4. Консультанты по теме со стороны Орелэнерго - заместитель директора по развитию и реализации услуг Волченков Ю.А. и заместитель директора по экономике и финансам Ермоленко A.B..

Регулирование качества электроэнергии, в том числе напряжения, в точках общего присоединения (ТОП) и на границе балансового разграничения. 1. Тема актуальна с позиции обеспечения нормативного качества электроэнергии. 2. Авторам продолжить исследования в части технического решения предложенных способов и средств регулирования качества электроэнергии в ТОП. и в части тщательного экономического обоснования предложенных технических решений. Консультанты по теме со стороны Орелэнерго - начальник управления учета электроэнергии Орелэнерго Балабин A.A.

Председатель совещания,

Заместитель директора, /

главный инженер Филиала/, /У

ОАО «МРСК Центра» - И.В. Колубанов

ШХУТ/'Ш /

Секретарь совещания, , " •'Л

Зав. кафедрой <<Электроснаб1^^"Феяор3^^^ ^

ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, к.т.н. \Ш А.В. Виноградов

СОГЛАСОВАНО Декан факультета «Агротехники и энергообеспечения » ФГБОУ ВПО Орел ГАУ

И.В. Коношин « 2 » Ctit/u.ix 20/.fr.

УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР

„ФГБОУ ВПО Орел ГАУ

■rij^bÄf}. ■ —

^«iw »i I » «i \

^ ; 1 .И. Гуляева

Äi Справка

_20/jr.

о внедрении в учебный процесс учебного стенда «Устройство автоматического регулирования напряжения в электрической сети 0,38кВ» авторов Голикова И.О, Виноградова A.B.

Комиссия в составе: декан факультета «Агротехники и энергообеспечения» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ Коношин И.В, заведующий кафедрой «Электроснабжение» Орел ГАУ, к.т.н., доцент Виноградов A.B., старший преподаватель кафедры «Электроснабжение» Орел ГАУ Семенова А.Е, аспирант кафедры «Электроснабжение» Орел ГАУ Голиков И.О. постановила:

1. Учебный стенд «Устройство автоматического регулирования напряжения в электрической сети 0,38кВ» создан для использования в учебном процессе по направлениям подготовки «Электроэнергетика и электротехника», «Агроинженерия» (профиль «Электрооборудование и электротехнилогии») и специальности «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» для студентов очного и заочного отделения.

2. Учебный стенд «Устройство автоматического регулирования напряжения в электрической сети 0,3 8кВ» выполнен согласно теме научной работы «Разработка адаптивной системы автоматического регулирования напряжения в электрических сетях 0,38 кВ».

3. Учебный стенд «Устройство автоматического регулирования напряжения в электрической сети 0,3 8кВ» используется для проведения комплекса учебно-практических и лабораторных занятий по дисциплине «Автоматизация технологических процессов», «Релейная защита и автоматика», «Электрооборудование электрических станций и подстанций» и «Эксплуатация электрооборудования», «Энергооборудование».

Декан факультета

Коношин И.В.

Зав. кафедрой «Электроснабжение», к.т.н., доцент

Виноградов А.В

Старший преподаватель кафедры «Электроснабжение»

Семенов А.Е.

Аспирант

кафедры «Электроснабжение»

Голиков И.О.

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор (XX) *'Эв£рГ>раш v

И. Мешков

АКТ

внедрения математической модели и программы для расчета параметров ЛЭП 0.38 кВ авторов Голикова И.О. Виноградова A.B.

Комиссия в составе: генеральный директор ООО «ЭиерГараит» Мешков Б.Н.. заместитель генерального директора ООО «ЭиерГараит» Романов A.A. заведующий кафедрой «Электроснабжение» Орловского ГАУ. к.т.н., доцент Виноградов A.B., старший преподаватель кафедры «Электроснабжение» Орловского ГАУ Семенов А.Е. аспирант кафедры «Электроснабжение» Орловского ГАУ Голиков И.О. постановила:

1. Математическая модель ЛЭП 0.38 кВ. разработанная Голиковым И.О. и Виноградовым A.B. с использованием метода фазных координат, позволяет определять параметры ЛЭП 0.38 кВ в любой точке в различных режимах работы ЛЭП и может успешно применяться в процессе проектирования электрических сетей 0.38 кВ. Данная математическая модель выгодно отличается от аналогов тем. что она позволяет рассчитывать коэффициент регулирования напряжения с учетом значения напряжения на вводах подключенных к ЛЭП 0.38 кВ потребителей и может использоваться при проектировании электрических сетей 0.38 кВ с автоматическим регулированием напряжения

2. Компьютерная программа по расчету параметров ЛЭП 0.38 кВ. разработанная Голиковым И.О. и Виноградовым A.B. на основе математической модели ЛЭП 0.38 кВ. выполнена в программном продукте Mathcad и поз-

воляет автоматизировать расчет параметров ЛЭП 0.38 кВ в процессе проектирования электрических сетей 0.38 кВ

* Методика расчета напряжения в различных точках ЛЭП 0 ^8 кВ при автоматическом регулировании напряжения выполнена согласно теме научной раооты «Разработка адаптивной системы автоматического регулирования напряжения в электрических сетях 0.38 кВ>-

4 Математическая модель и программа для расчета параметров ЛЭП 0.38 кВ авторов Голикова И.О. Виноградова А В внедрена в ООО <-ЭнерГа-рант» и применяется при проектировании электрических сетей 0.38 кВ. что позволило за 2015-й гол получить экономический эффект 40 тыс руо за счет автоматизации процесса расчетов параметров ЛЭП 0.38 кВ и соответствующего увеличения ооьема выполняемой раооты проектировши ками

Заместитель генерального директора ООО «ЭнерГарант»

Романов А А

Зав кафедрой «Электроснабжение» к т и доцент

Виноградов А В

С тарпшй преподаватель кафедры «Электроснаожение>

Семенов А Е

Аспирант

кафедры «Электроснаожение«

Голиков И.О.

Приложение Н. Обязательное Модель ЛЭП О^ЗкВ

Расчетная схема имеет йлл:

01

11

12

1.3

$1 Бз

TI L1 51 L2

A1 B1 h Vi A2B2 1з Уз A3 B3 14 U 4 Am

C1 D1 C2 D2 C3 D3 C4 DA

S2 L3 S3

a5b5 It ut a6b6 It U 7 a7b7

c5 05 C6 d6 c7 d7

и3:=|Ш| ,

и2 = 42В. 069

(и,- 380)

ДШ := ^-- = 12.65

3.8

12 := 13

П =

( 57.485 Л -23.743 - 49.7841 -28.743 + 49.7841 4

V

9.359 х 10"

/

У^егиэуе^ треисфор чато р 10/0.4 кБ.

|п| = 99.568

Траноформ-эгтор ТМ 160/10 1СЩ4 кБ Сопротивления токам прямей и обратной последовательности Р[1 + РЙ2

НИ := 0.0166 XII := 0.0417 211 := Ш+ ХЙ 711 = 0.017 +0.0421

Сопротивленте токам нулевой последовательности моделируем в^езен1*е добавочного сопро~ивленин в нулевой провод

КЮ := 0.151 ХЮ := 0.367 210 := КЮ - 1 ■ ХЮ Ш = 0.151 - 0.3671

Г£и расчетах однофазны* режимов трансформаторов ос схемой соедшенип обмоток "овезда-авезда о нулем'1 ток-огранен иваетоя полным оопротжлением трансформатора, деленное на три. которое вчодит в формулу расчета ОКЗ

Кг := - Кг1 - КЮ Хг := Хт1 - Хг1 - ХЮ

Добавочное сопротивление, которое вводам е нулевой провод

IX

1й:= — -1\1 г&= 0.045 + 0.1081

Определяем параметры 2К-пслюсников

а := К* +1 Хг

=о.117

А1 := Е

В1 :=

0 0 0

0 п 0 0

0 0 0

0 0 ТА

С1 := О 01 := Е

к 1= 25 - юэффл4иент трансформации