04 марта 2021 г. в Горном университете состоялся второй, ставший уже традиционным, Международный научно-технический семинар «Новые подходы к повышению качества электрической энергии - 2021», организованный Энергетическим факультетом совместно с AGH Краковской Горно-металлургической академией им. Станислава Сташица (Польша) и Университетом Бергамо (Италия). Онлайн-площадка Webex, в условиях действующих ограничений, позволила обеспечить качественную дискуссию с ведущими специалистами в области повышения качества электроэнергии, а также наглядно продемонстрировать выступающим предлагаемые теоретические и практические решения в этой области. В работе семинара приняло участие более 75 человек. 

Модератор семинара, начальник управления международной деятельности Александра Коптева выступила с краткой презентацией Университета и действующих международных программах. В своем приветственном слове она отметила высокую значимость совместных международных проектов в сфере энергетики, а также богатую лабораторную базу Горного университета. 

Председатель заседания, заведующий кафедрой общей электротехники профессор Ярослав Шклярский представил доклад, посвященный основным научным проектам и имеющимся достижениям в области повышения качества электроэнергии, в которых принимают участие работники Горного университета. Кроме того, доклад был посвящен проблеме повышения качества электрической энергии в России, как с технической, так и с организационной точки зрения. 

Анализ показателей качества электроэнергии в электрических сетях России показал, что нарушение требований действующего стандарта имеют массовый и систематический характер во многих энергосистемах, а наибольшие уровни искажений наблюдаются в электрических сетях, питающих электрифицированную железную дорогу переменного тока, алюминиевые заводы и крупные металлургические предприятия. Также были затронуты вопросы нормативного регулирования в этой области. Были отмечены существующие недостатки в этой области, в том числе показано, что перевод задачи обеспечения качества электроэнергии исключительно в область договоров между субъектами электроэнергетики и потребителями при текущих структуре электроэнергетики и рынка в полной мере невозможен. Это вызвало у участников семинара большой интерес и профессорами кафедры силовой электроники и автоматизации систем Zbigniew Hanzelka и Andrzej Firlit было предложено в дальнейшем обсудить и проанализировать подходы при разработке нормативной документации различных Европейский стран в области обеспечения качества электрической энергии и электромагнитной совместимости оборудования.

В рамках семинара с научными результатами выступил доцент кафедры электроэнергетики и электромеханики Александр Скамьин о влиянии ухудшенного качества электрической энергии на учет и измерение мощности электронными счетчиками электроэнергии. 

Были представлены результаты измерений показателей качества электрической энергии и параметров электропотребления на компрессорных станциях и станциях водооборота для технологических нужд алюминиевого завода, которые показывают, что суммарный коэффициент гармонических составляющих в напряжении выходит за допустимые пределы, а источником искажений в данной точке являются управляемые преобразователи электролизного цеха. На основе измеренных параметров была проведена оценка погрешности учета электрической энергии при различных математических моделях, реализуемых в счетчиках. В результате выявлено, что разница при вычислении реактивной энергии на первой гармонике и по геометрическому методу может достигать 6 %.

Также свои наработки в области выявления долевого вклада потребителей в суммарные показатели качества электроэнергии представила аспирант кафедры общей электротехники Юлия Добуш. В результате проведенных исследований был предложен коэффициент, показывающий  вклад потребителя в искажения тока и напряжения в точке общего присоединения. Результаты были подтверждены на разработанном лабораторном стенде.

Специалистами из Университета Бергамо (Италия) были затронуты вопросы проектирования силовых трансформаторов при наличии искажений в электрической сети, а также оценки энергоэффективности их работы в таких условиях. 

Было отмечено, что при проектировании и выборе параметров оборудования знание профиля электрической нагрузки, который будет использоваться для ожидаемой оптимизации параметров, обычно недостаточно для достижения теоретического оптимума. В силу ряда причин имеется риск проводить расчеты с неэффективным коэффициентом загрузки, если покупатель недостаточно квалифицирован и не учитываются параметры искаженного напряжения и тока, а также параметры электропотребления на охлаждение оборудования.

С польской стороны профессором Tomasz Siostrzonek, профессором Научно-технического университета AGH, Польша, был представлен доклад, посвященный модернизации электрооборудования подъемных и вентиляционных установок в подземных рудниках Польши. 

 

Были отмечены причины, усложняющие анализ и расчет режимов работы сети при наличии искажений в напряжении и токе: постоянные изменения в электросети в связи с продвижением работ; увеличение дистанции за счет слияния шахт; применение электрических приводов с силовыми электронными преобразователями. Рассматривались следующие варианты модернизации электрооборудования: модернизация системы электроснабжения подъемной машины путем замены полупроводниковых  преобразователей в основной цепи с изменением направления вращения за счет изменения направления протекания тока в цепи; переход от системы генератор-двигатель к конвертерной системе, основанной на полупроводниковых преобразователях энергии. Кроме этого, поле внедрения указанных решений была проведена оценка уровня электромагнитной совместимости модернизированной системы подачи лебедки и электропривода главного вентилятора.

В заключении участники международного научно-технического семинара сошлись во мнении, что мероприятие позволило укрепить научно-техническое сотрудничество с AGH Краковской Горно-металлургической академией им. Станислава Сташица (Польша), а также наладить связи с Университетом Бергамо (Италия). В рамках семинара были рассмотрены современные технологии в области повышения уровня энергоэффективности и качества электрической энергии на промышленных предприятиях, проведены дискуссии по интересующим вопросам, а также достигнута договоренность о проведении дистанционных лабораторных экспериментов с целью обеспечения достоверности и  качества полученных результатов.

В завершение участники семинара отметили высокую значимость проведения подобного мероприятия и договорились о скорой встрече на расширенном заседании с привлечением специалистов из 5-ти крупнейших университетов из стран-лидеров в области электроэнергетики.

Напомним, что предыдущий семинар состоялся 18 ноября.