Лаборатория преобразовательной техники им. К. А. Круга

Заведующий лабораторией

Заведующий лабораторией к. т. н. ,
Асташев Михаил Георгиевич,
Высшее образование с отличием.
Магистр техники и технологии по направлению «Электроника и микроэлектроника»

Контактная информация:

E-Mail: postbox@eninnet.ru

Основные направления научных работ лаборатории по разработке инновационных технологий и устройств для управления режимами работы линий электропередачи:

  1. Управляемые фазоповоротные устройства с тиристорным коммутатором для ВЛ 110-220 кВ;
  2. Автоматизированные узлы регулирования транспортных потоков мощности для линий электропередачи;
  3. Компенсаторы реактивной мощности с высоким качеством электрической энергии во всем диапазоне ее регулирования;
  4. Управляемые малогабаритные устройства продольной компенсации для ВЛ 110-220 кВ;
  5. Регуляторы напряжения для распределительных сетей 0.4 кВ для улучшения качества электроэнергии у конечных потребителей.

Управляемые фазоповоротные устройства с тиристорным коммутатором для ВЛ 110-220 кВ

Назначение:

  • Направленное перераспределение потоков мощности в сложных замкнутых электрических сетях (повышение пропускной способности сечений);
  • Оперативное устранение перегрузок сетевого оборудования;
  • Демпфирование колебаний потоков мощности;
  • Повышение стабильности энергосистем в переходных процессах.

В 2011 — 2014 г.г. в АО «ЭНИН» по заказу ПАО «ФСК ЕЭС» разработано и изготовлено фазоповоротное устройство с тиристорным коммутатором для ВЛ 220 кВ для установки на объекте ЕНЭС.

Изображение Патенты и публикациии

Автоматизированный узел регулирования транспортных потоков мощности

В 2014-2016 г.г. в рамках выполнения Соглашения с Министерством высшего образования и науки РФ № 14.579.21.0045 был разработан и введён в эксплуатацию автоматизированный узел регулирования транспортных потоков мощности (АУРТПМ) для линий электропередачи.

Назначение:

  • Исследование электромагнитных процессов в управляемых полупроводниковых устройствах продольной компенсации в условиях максимально приближенных к реальным;
  • Верификация аналитических моделей управляемых устройств продольной компенсации и отработка алгоритмов их работы;
  • Имитация работы линии электропередачи с возможностью регулирования ее параметров: напряжение на концах ЛЭП 10 кВ ± 6% с фазовым сдвигом ±20 эл.град, реактивное сопротивление ЛЭП 20 — 40 Ом.
Изображение Изображение
Патенты и публикации

Управляемые источники реактивной мощности (УИРМ) с высоким качеством электрической энергии во всем диапазоне ее регулирования

Назначение: генерация управляемой реактивной мощности индуктивного и ёмкостного характера с высоким качеством генерируемого реактивного тока для ВЛ классов напряжений 0,4 — 110 кВ.

Работа выполняется в 2017 — 2019 г.г. в рамках Соглашения с Министерством науки и высшего образования РФ № 14.579.21.0140.

Особенности УИРМ:

  • Обеспечение высокого качества генерируемого реактивного тока и достижение высокой дискретности регулирования реактивной мощности за счёт построения схем УИРМ на основе тиристорно-переключаемых групп.
  • Высокие технико-экономические показатели и быстродействие;
  • Применение цифрового управления и возможность интеграции управления в цифровую подстанцию по протоколу МЭК 61850.
Характеристики опытно-промышленных образцов УИРМ
Изображение УИРМ с емкостным характером реактивного тока
Изображение УИРМ с индуктивным характером реактивного тока
Патенты и публикации

Управляемые малогабаритные устройства продольной компенсации (МУПК) для ВЛ 110-220 кВ

Изображение

Назначение: управляемое изменение реактивной составляющей сопротивления ЛЭП за счёт введения дополнительного управляемого реактивного индуктивного или емкостного сопротивления.

Системные эффекты:

  • перераспределение потоков мощности между параллельно работающими ЛЭП;
  • симметрирование фаз;
  • повышение пропускной способности, устойчивости и надежности работы ЛЭП;
  • уменьшение транспортных потерь энергии в ВЛ.

Преимущества технологии:

  • монтаж устройств непосредственно на проводах ВЛ (без нарушения целостности провода);
  • мобильность;
  • возможность оперативного переноса на другие объекты.

В 2015 — 2016 г.г. по заказу ПАО «ФСК ЕЭС» в АО «ЭНИН» разработаны и изготовлены опытно-промышленные образцы МУПК для ВЛ 220 кВ.

Изображение Опытный образец МУПК
Изображение Общий вид устройства
Изображение Блок силового преобразователя
Изображение Опытная эксплуатация на объекте ПАО «ФСК ЕЭС

Осциллограммы работы МУПК:

Изображение Индуктивный режим
Изображение Емкостной режим

Регуляторы напряжения для распределительных сетей 0.4 кВ для улучшения качества электроэнергии у конечных потребителей

В 2018 году АО «ЭНИН» разработал новый класс регуляторов-стабилизаторов переменного напряжения с высоким качеством электроэнергии для распределительных сетей 0,4 кВ (серию тиристорно-трансформаторных регуляторов переменного напряжения (бустеров) ТТРН-Б —50/0,4 — 3, ТТРН-Б-100/0,4-3). ТТРН-Б предназначены для обеспечения нормируемых ГОСТ 29322-2014 уровней напряжения в сетях ограниченной мощности класса 0,4 кВ. Устройства позволяют регулировать напряжения раздельно по фазам, а также обеспечивать стабилизацию напряжения у потребителей при значительных колебаниях потребления электроэнергии по фазам трехфазной распределительной сети. Основные технические характеристики ТТРН-Б приведены в таблице.

Устройства сертифицированы в соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного союза № ТС RU C-RU.ЛД04.В.02259 Серия RU № 0762872.

Области применения устройств:

  • Системы управления уличным освещением;
  • Улучшение качества электроэнергии у потребителей, подключенных к сетям ограниченной мощности 0,4 кВ.

Устройства реализованы на отечественной элементной базе и использованные в них технические решения защищены патентами. По технико-экономическим показателям ТТРН-Б не уступают лучшим мировым образцам.

В период 2018-2019 г.г. тиристорно-трансформаторный регулятор переменного напряжения ТТРН-Б —50/0,4 — 3 успешно прошел опытно-промышленную эксплуатацию и по настоящее время работает на районных электрических сетях филиала ПАО «МРСК Центра» — «Белгородэнерго». Место установки Устройства — село Святославка Ракитянского р-на Белгородской области. Устройство рекомендовано ПАО «Россети» для применения в распределительных сетях для улучшения качества поставляемой электрической энергии конечным потребителям.

Заключение о опытно-промышленной эксплуатации
Блок ТТРН-Б 50 кВт, 0.4кВ
Блок ТТРН-Б 100 кВт, 0.4кВ
Блок ТТРН-Б 50 кВт на объекте установки

К достоинствам ТТРН-Б следует отнести реализацию постоянного удаленного мониторинга и фиксацию фазных напряжений и токов на входах и выходах устройства, позволяющего накапливать статистику режимов потребления электроэнергии отдельно по каждой фазе распределительной сети. Режим работы Устройств можно отслеживать через интернет.

Блок Пример фрагмента встроенного постоянного удалённого GSM -мониторинга входных и выходных напряжений при работе РСН на объекте его установки в Белгородском РЭС
Блок Результаты замеров метрологической службы входных и выходных напряжений РСН в месте его установки в Белгородском РЭС (входные напряжения)
Блок Результаты замеров метрологической службы входных и выходных напряжений РСН в месте его установки в Белгородском РЭС (выходные напряжения)

Анализ гармонического состава входного и выходного напряжения ТТРН-Б-50/0,4-3 подтвердил отсутствие в спектре напряжений гармонических составляющих, относительный коэффициент которых выходит за пределы нормированных значений по ГОСТ 29322-2014.

Блок Коэффициенты гармонических составляющих напряжения на входе и выходе одной из фаз ТТРН-Б при работе на номинальную нагрузку (верхний график — входное напряжение, нижний график — выходное напряжения).

АО «ЭНИН» оказывает техническую поддержку по изготовлению, установке ТТРН-Б и обеспечивает авторский надзор при их эксплуатации на объектах энергетики.

Патенты и публикации