ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Приведены результаты исследования в области разработки подхода к реали- зации предиктивной диагностики (ПД) высоковольтных электродвигателей (ЭД). Применение системы ПД позволяет идентифицировать отклонения параметров ЭД от нормального режима эксплуатации на ранней стадии развития дефектов, тем са- мым позволяя своевременно и эффективно управлять техническим обслуживанием электродвигателя, что, в свою очередь, повышает надежность оборудования. Про- анализирована статистика возникновения отказов на ЭД и рекомендованный пере- чень по объему технологических измерений. На основании изученных данных сде- лан вывод, что порядка 85 % дефектов ЭД представляется возможным определить на раннем этапе их развития, тем самым минимизировав вероятность возникновения функционального отказа ЭД. На основе проведенного анализа предложена диагно- стическая модель ЭД для системы ПД, которая включает в себя электротехнические и механические параметры, что позволяет охватить широкий список дефектов, ко- торые система может идентифицировать. Предложен метод определения отклоне- ний показаний ЭД от нормального режима работы за счет применения методов ма- шинного обучения, основанный на сравнении фактических показаний с датчиков ЭД и расчетных показаний системы ПД, позволяющий заблаговременно и с необходи- мой точностью проинформировать пользователя о начале развития дефекта. Опре- делены расчетные выражения внутренних уставок системы ПД, ее диагностические правила, являющиеся для пользователя исходной информацией, проанализировав которую, можно проводить превентивные мероприятия по снижению вероятности возникновения отказа, а также заблаговременно планировать техническое обслужи- вание и ремонт агрегата, не доводя ситуацию до аварийного останова.

Рассматривается система беспроводной передачи энергии (БПЭ) с последовательной топологией. Данные системы применяются для создания беспроводных зарядных станций электромобилей и других транспортных средств, питающихся от аккумуляторных батарей. Получены зависимости параметров резонансного контура, а именно: активного сопротивления, емкости и величины взаимной индукции от индуктивности катушек. В связи с тем, что ограничивающим фактором при проектировании систем БПЭ являются геометрические размеры катушек резонансного контура, рассмотрена возможность создания прямоугольной катушки, питающей электротележку ЕТ-20132. Рассчитаны ее параметры, проведена аналитическая аппроксимация степенными и трансцендентными функциями. Определены средние ошибки аппроксимации, выбраны оптимальные аналитические зависимости для параметров резонансного контура от величины индуктивности катушки. Результаты исследования могут быть полезны для инженеров, занимающихся разработкой беспроводных зарядных станций.

Рассмотрены способы проведения плавки гололеда на воздушной линии (ВЛ) 10(6) кВ без отключения потребителей. Акутальность обусловлена отсутствием в распределительных сетях способа, обеспечивающего бесперебойность электроснабжения потребителей для всех типов схем сети. Новый способ должен быть управляемым, обеспечивать надежность и качество электроснабжения потребителей на уровне нормального режима сети электроснабжения. Плавка гололеда должна осуществляться током промышленной частоты в результате создания специального режима сети электроснабжения, при котором обеспечивается требуемое для электроснабжения потребителей напряжение и достаточная для плавки гололеда величина тока. Выполнен расчет тока и времени плавки гололеда, рассмотрены способы создания специального режима электроснабжения, произведена оценка их влияния на потребителей и оборудование питающей подстанции на примере ВЛ-10(6) кВ. Установлено, что все рассмотренные способы создают режим, в котором напряжение у потребителя значительно отклоняется как от номинального, так и от напряжения в нормальном режиме. При этом предлагаемый способ подключения источника реактивной мощности к концу ВЛ обеспечивает высокий ток плавки гололеда, увеличение напряжения потребителей и наименьшую загрузку трансформатора питающей подстанции.

Предлагается централизованная система совместной работы противоаварийной автоматики (повторного включения и ввода резерва) и релейной защиты для системы электроснабжения предприятия с протяженными кабельными линиями напряжения 6-10 кВ. Данная система особенно актуальна на предприятиях с взрывоопасными и тяжелыми условиями работы, где выдержка времени при отключении повреждения может привести к катастрофическим последствиям. Предложенный алгоритм взаимодействия релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА) обеспечивает повышение быстродействия, селективность отключения повреждения и интеграцию релейных защит со средствами автоматики на основе микропроцессорных терминалов или компьютерной техники. Разработанная архитектура интеграции данных содержит микропроцессор или компьютер, контроллеры с интерфейсами физического обмена данными со средствами релейной защиты, системой диспетчеризации, каналами связи телемеханических систем и их узлов. Подземное расположение объектов управления систем электроснабжения предприятий минерально-сырьевого комплекса предопределяет дистанционное диспетчерское управление наземными службами. Контрольные пункты телемеханики имеют множество каналов передачи информации от распределенных средств коммутации схемы электроснабжения и их органов формирования сигналов о положении и сигналах управления ими. Обосновано необходимое техническое обеспечение для осуществления предложенного алгоритма и рассмотрен пример его реализации на участке системы электроснабжения горнодобывающего предприятия. Исследования, проведенные на лабораторном стенде, показали повышение быстродействия отключения поврежденных участков, и одновременно - селективности действия РЗА. Разработана математическая модель для системы электроснабжения с предложенной схемой интеграции данных РЗА.