Молодые специалисты «МРСК Юга» - энергетике будущего
Молодые специалисты «МРСК Юга» - энергетике будущего
В первом Всероссийском молодежном конкурсе наукоемких инновационных идей и проектов «Холдинга МРСК» победил проект начальником отдела энергосбережения и повышения энергоэффективности ОАО «МРСК Юга» Сергея Нехаева.
В начале года были подведены итоги первого Всероссийского молодежного конкурса наукоемких инновационных идей и проектов «Энергетика будущего», организованного ОАО «Холдинг МРСК». Победил в конкурсе проект «Повышение энергоэффективности сетей 0,38 кВ путем компенсации неактивных составляющих полного тока», представленный начальником отдела энергосбережения и повышения энергоэффективности ОАО «МРСК Юга» Сергеем Нехаевым. Научным руководителем этой работы выступил кандидат технических наук, профессор кафедры теоритических основ электротехники и электроснабжения сельского хозяйства ФГБОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия» Михаил Юндин. О том, как зарождался этот проект, какое практическое применение он может получить, а также о перспективах дальнейшей научной работы этих ученых – наша беседа.
– Как зарождался этот проект, на каких предпосылках базировался?М.Ю.: – Тематика «Повышение энергоэффективности распределительных электрических сетей» начала обсуждаться в ФГБОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия « в 2006 году.
Актуальной темой было обозначено наличие энергетического кризиса, когда существует превышение спроса на электроэнергию над действующими установленными мощностями. Эту задачу в принципе можно решить несколькими путями: вводом новых мощностей, а также повышением энергоэффективности работы электросетевого комплекса путем разработки и внедрения новых инновационных способов снижения уровня потерь электроэнергии.
Обсуждалась структура потерь, которые имеют место в распределительном сетевом комплексе. Особое внимание обращалось на потери, возникающие и наносившие технологический и экономический ущербы от негативного воздействия в электрических сетях электроприемников с нелинейными вольт-амперными характеристиками в бытовом секторе электропотребления.
Так и началась совместная работа по анализу существующих и новых технических средств, которые могли бы решить проблему энергетического кризиса за счет повышения энергоэффективности работы распределительного сетевого комплекса.
На этапе создания проекта была сформулирована концепция работы, определены задачи исследований, приведена методика проведения экспериментальных исследований, на основании результатов экспериментальных исследований сформулированы научные выводы.
Были разработаны как математические, так и физические модели в лаборатории при кафедре «Теоретические основы электротехники и электроснабжение сельского хозяйства».
- Как вы видите практическое применение вашего инновационного предложения, где планируется изготавливать эти приборы, каким образом собираетесь организовывать их массовое внедрение в производство?
С.Н.: – Практическая значимость разработанных приборов для распределительного сетевого комплекса заключается в решении проблемы при электроснабжении потребителей с преобладающей коммунально-бытовой нагрузкой. В связи с произошедшими экономическими преобразованиями в стране, произошло изменение структуры электропотребления. На сегодняшний день в Российской Федерации наблюдается рост бытовых нагрузок. Насыщение бытовых узлов нагрузки электронными преобразователями вызвало проблему их отрицательного влияния на энергоэффективность доставки электроэнергии. Причиной этого является нелинейный и импульсный характер процессов преобразования электроэнергии посредством ключевых элементов.
Предложенные устройства позволяют снижать отрицательные воздействия от этих нелинейных электроприемников. Привлекательность разработанных технических устройств компенсации неактивных составляющих полного тока заключается в их малозатратности и малых сроках окупаемости. Компенсатор снижает реактивную составляющую тока прямой последовательности первой гармоники, высшие гармонические составляющие фазных токов и тока в нулевом проводе, также обладает высокой структурной и функциональной надежностью.
Таким образом, внедрение в распределительный сетевой комплекс устройств компенсации решает задачу по снижению высоких технических потерь, а также увеличению качества и надежности при электроснабжении потребителей коммунально-бытового значения.
Разработанные нами устройства целесообразней применять в трансформаторных подстанциях напряжением 6(10)/0,4 кВ с преобладающей коммунально-бытовой нагрузкой. Южный федеральный округ характеризуется высокой плотностью населения, здесь большое количество населенных пунктов, электроснабжение которых обеспечивает ОАО «МРСК Юга». Поэтому отправной точкой применения данного устройства мы видим зону ответственности ОАО «МРСК Юга».
- Расскажите о результатах тестовой эксплуатации разработанных вами приборов.
С.Н.: – Для практического определения энергетического эффекта от использования данного устройства первоначально были проведены эксперименты в исследовательских лабораториях ФГБОУ «Азово-Черноморская агроинженерная государственная академия». Были смоделированы источник трехфазного напряжения, линия электропередачи с продольными и поперечными параметрами и нелинейными несимметричными электроприемниками. Фиксировались параметры электрических величин на головном участке электрической сети разработанной модели. После проведения анализа изменения электрических величин был произведен расчет эффекта применения устройства в относительных величинах, который подтверждался теоретическими исследованиями.
Далее для подтверждения практического результата компенсатор был исследован в производственных условиях. Он включался на головном участке действующей сети 0,38 кВ трансформаторной подстанции мощностью 250 кВА, питающих коммунально-бытовую нагрузку в районных распределительных сетях Краснодарского края (ранее данный регион находился в зоне ответственности ОАО «МРСК Юга»). Была проведена энергетическая оценка применения компенсатора. Для этого была получена база данных об уровне напряжения, величинах активной и реактивной мощности при подключении устройства и без него, затем определено относительное изменение потерь активной электроэнергии. Результат производственного испытания показал снижение фактического уровня технических потерь за счет снижения третьей гармонической составляющей тока.
- Каким образом вам удалось изготовить тестовые образцы приборов?
С.Н.: – Тестовые образцы были собраны в производственных лабораториях предприятий электрических сетей на территории Краснодарского края. По заявленным патентам была собрана электрическая схема. Таким образом было на практике доказано одно из преимуществ этого устройства - его простата в изготовлении и относительная малозатратность, что очень важно при планировании массового внедрения в производство.
- Расскажите о перспективах вашей совместной научной деятельности, какие проекты планируете реализовать еще?
М.Ю.: – Наша совместная деятельность в этом направлении продолжается. В настоящее время анализируется используемая при разработке данного устройства методика проведения измерений параметров электрической энергии. Результаты планируется получить в конце 2012 года, когда в соответствии с федеральным законом будет выполнено энергетическое обследование. Далее начнется работа по разработке новых инновационных устройств.
- С кем собираетесь сотрудничать в ходе осуществления своей научной деятельности, внедрения своих рацпредложений в производство?С.Н.: – Безусловно, в рамках опытно-конструкторской работы мы будем сотрудничать с ФГБОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия», а также в целях технической разработки - с производителями электрических аппаратов. Необходимо по разработанному техническому заданию произвести порядка 5000 тысяч экземпляров технического средства, после чего начать их внедрение в распределительный электросетевой комплекс.
- Кто еще, как вы считаете, внес вклад в реализацию этого научного проекта?С.Н.: – В первую очередь хотелось бы поблагодарить руководство ОАО «Холдинг МРСК», инициатива которого дает возможность реализовать нам свой рационализаторский потенциал. Ведь такого масштаба мероприятия предоставляют всем энергетикам страны показать свои достижения и, что самое главное, возможность довести их до логического завершения – то есть до внедрения в промышленную эксплуатацию. Также хотим выразить искреннюю признательность руководству ОАО «МРСК Юга» за активную поддержку в ходе подготовки данного проекта, и, конечно же, всему коллективу кафедры теоретических основ электротехники электроснабжения сельского хозяйства ФГБОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия».
