Кафедра «Цифровые технологии и платформы в электроэнергетике» ДГТУ стала победителем конкурса «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» на соискание гранта Российского научного фонда.
– Наш проект называется «Исследования зависимости колебательно-волновых явлений и эффектов от физико-химического состава диэлектрика, определяющей остаточный ресурс изоляции в линиях электропередачи». Проект призван повысить надежность передачи электрической энергии потребителю по силовым кабельным линиям. При его реализации мы будем заниматься вопросами остаточного ресурса изоляции силовых кабельных линий. На практике это поможет службам эксплуатации корректировать графики технического обслуживания и ремонта, а именно – осуществить переход от планово-предупредительного ремонта к ремонту по техническому состоянию, то есть когда решение о ремонте принимается на основе реального состояния кабельной линии, – пояснил заведующий кафедрой «Цифровые технологии и платформы в электроэнергетике» ДГТУ Александр Юров.
Он подчеркнул, что главная задача, стоящая перед проектом, – понять динамику развития повреждений в изоляции силовых кабельных линий, сократить недоотпуск электроэнергии, повысить уровень стабильности электроснабжения.
– Любой автомобилист знает, что скол на лобовом стекле может быть неподвижным годами, а может стать триггером для дальнейшего разрушения стекла, превратившись в луч трещин. В изоляции высоковольтного кабеля может происходить то же самое. В твердом диэлектрике линии частичные разряды могут «жить» годами, не вызывая отказа изоляции (короткого замыкания), а некоторая часть разрядов ведет к пробою линии, запуская процесс разрушения диэлектрика. В конечном итоге это ведет к замыканиям и возможным отключениям потребителей от электропитания, – говорит Александр Юров.
Он пояснил, что показателями надежности системы электроснабжения являются индексы SAIDI и SAIFI.
SAIDI (индекс средней продолжительности отключений по системе) показывает, сколько времени в среднем каждый потребитель остается без электропитания в течение определенного периода. Измеряется в минутах. Рассчитывается как отношение общей продолжительности длительных внеплановых нарушений электроснабжения потребителей к общему числу подключенных потребителей за рассматриваемый отчетный период времени.
SAIFI (индекс средней частоты отключений по системе) определяет среднее число прерываний электроснабжения на одного потребителя за определенный период времени. Измеряется в количестве перебоев на одного потребителя. Рассчитывается как отношение общего числа отключенных потребителей электроэнергии, потерявших питание от длительных внеплановых нарушений электроснабжения, к общему числу подключенных потребителей электроэнергии за рассматриваемый отчетный период времени.
Чем ниже значение SAIDI, тем более надежно и стабильно работает система. Высокое значение SAIFI, напротив, указывает на частые отключения энергии, что может свидетельствовать о проблемах в энергетической системе, например, о неисправностях оборудования или неправильном планировании мероприятий по обслуживанию сети.
Проект, к реализации которого приступил ДГТУ, рассчитан на три года и призван улучшить эти показатели. Сотрудникам кафедры «Цифровые технологии и платформы в электроэнергетике» предстоит выполнить моделирование кабельных сетей 6-10 кВ, повреждений изоляции, частичного разряда, процесс развития разрядов кабельной линии. Результатом исследования станет создание микропроцессорного устройства, которое, будучи установленным, например, в комплектном распределительном устройстве подстанции, контролирующем отходящую линию, подскажет дежурному персоналу, где идет развитие дефекта и есть угроза аварийного отключения сети. Тогда можно будет, превентивно вмешавшись, предотвратить негативный сценарий развития событий.
Кабельные сети 6-10 кВ – это линии для передачи электроэнергии, которые представляют собой важную часть энергетической инфраструктуры, предназначенную для передачи и распределения электрической энергии. Такие линии служат для подключения и питания крупных потребителей – промышленных предприятий, домов и жилых комплексов, городских районов и других объектов. Линии могут прокладываться в земле, в специальных кабельных сооружениях, в зданиях, через водные преграды. Распределительные сети 6-10 кВ – одни из самых протяженных, социально значимые и стратегически важные.
– На нашей кафедре накопилась большая статистика по повреждениям изоляции кабельных линий 6-10 кВт в Ростовской, Астраханской, Волгоградской областях и в Калмыкии, мы выполняем анализ этих повреждений. Представители региональных властей и простые потребители постоянно задают вопросы руководителям предприятий, вузам по поводу необходимости научно-технических решений в части повышения надежности электроснабжения. Мы готовы эту задачу решить, – отметил Александр Юров.