Перейти к списку статей номера

Подкомитет В4 РНК СИГРЭ. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «Опыт и перспективы применения силовой электроники и электропередач постоянным током для повышения надежности электрических сетей и реализации международных проектов»

 

Автор:  О.В. Суслова, к.т.н., АО «НТЦ ЕЭС» – Руководитель Подкомитета РНК СИГРЭ В4

Аннотация: В рамках ежегодной международной специализированной выставки «Электрические сети России — 2016» 08.12.2016 г. Состоялась научно-практическая конференция «Опыт и перспективы применения силовой электроники и электропередач постоянным током для повышения надежности электрических сетей и реализации международных проектов». Мероприятие было организовано подкомитетом РНК СИГРЭ В4 «Электропередачи постоянным током высокого напряжения и силовая электроника» при поддержке ведущего научно-технического партнера АО «НТЦ ЕЭС», подкомитетом ПК-6 «Силовая электроника в электроэнергетике» ТК 016 «Электроэнергетика» при поддержке базовой организации ПАО «ФСК ЕЭС». В ходе конференции обсуждались вопросы развития системы стандартизации в области силовой электроники (СЭ) в электроэнергетике, планирования, разработки и проектирования электропередач постоянного тока (ППТ), преобразовательной техники для энергосистем, устройств FACTS, общие проблемы внедрения силовой электроники в электроэнергетику РФ и пути их решения.

 

 

Состояние работ по созданию сверхпроводящих кабельных линий в России и мире. Краткий обзор

Development of superconducting cable lines in Russia and worldwide. Short review

 

Автор:  В.Е. Сытников, д.т.н. – АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Author:
V.E. Sitnikov – Joint Stock Company “Research and Development Center at Federal Grid Company of Unified Energy System”

Ключевые слова:  электрические сети, кабели, высокотемпературная сверхпроводимость, постоянный ток, переменный ток, оксидные соединения.
Keywords: electrical networks, cables, high-temperature superconductivity, direct current, alternating current, oxide compounds.

Аннотация: В статье представлен подробный обзор современного состояния развития и внедрения в практику сверхпроводящих кабельных линийВ настоящее время во всем мире идут активные работы по разработке различные электротехнических устройства с применением технологии высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Это и ограничители тока короткого замыкания, и двигатели, и накопители электроэнергии, а также различные варианты сверхпроводящих кабелей.
Сверхпроводящие кабели, наряду с токоограничителями, являются  наиболее популярной темой в области применения эффекта сверхпроводимости в электроэнергетике. В настоящее время мы являемся свидетелями начала активного внедрения  ВТСП кабельных линий в реальную электроэнергетику. Такие линии имеют целый ряд  преимуществ по сравнению с традиционными линиями. при передаче больших потоков энергии по электрическим сетям Именно при разработке ВТСП кабельных линий был  получен начальный опыт эксплуатации в реальных электрических сетях, а уровень передаваемой мощности в настоящий момент находится в интервале от единиц мегаватт до единиц гигаватт на одну цепь.
В электрических сетях возможно создание схемы с применением как ВТСП КЛ переменного, так и постоянного тока. Обе системы имеют свои предпочтительные области применения и, в конечном итоге, выбор определяется как техническими, так и экономическими соображениями.
При современном уровне развития сверхпроводниковой и криогенной техники возможно создание длинных сверхпроводящих кабельных линий постоянного тока для передачи энергии на расстояния в десятки и сотни километров. При этом мощность единичной линии может достигать нескольких гигаватт, а потери энергии в ней будут существенно ниже, чем в классических воздушных ЛЭП.
Отмечается, что основными сдерживающими факторами широкого внедрения ВТСП     кабельных линий являются:
- высокая стоимость сверхпроводников (за кАм) и криогенной техники,
- высокая стоимость НИОКР,
- низкая эффективность криогенного оборудования и тепловой изоляции,
- отсутствие стандартов по производству и испытаниям ВТСП кабелей,
- отсутствие реального длительного опыта эксплуатации,
- консерватизм энергетических компаний.

В статье подчеркивается, что есть все основания считать, что в обозримом будущем мощные сверхпроводящие кабельные линии позволят оптимизировать электрические сети мегаполисов и сформировать глобальную энергетическую сеть с передачей электроэнергии на сверхдальние расстояния, выполнять межсистемные связи, соединять  несинхронизированные энергосистемы, строить длинные подводные линии и пр. Всё это позволит существенно увеличить эффективность и надёжность электрических сетей.

Abstract: The article provides a detailed overview of the current state of development and practical application of superconducting cable lines. At present, all over the world are actively working on the development of a variety of electrical devices with the use of high-temperature superconducting technology (HTS). This fault current limiters, and motors, and electric drives, as well as different embodiments of superconducting cables.
Superconducting cables, along with current limiters, are the most popular topic in the application of the effect of superconductivity in electric power. Currently, we are witnessing the beginning of the active introduction of HTS cable lines in real electricity. Such lines have a number of advantages compared with conventional lines. when transferring large power flows on the electric grids It is in the development of HTS cable lines was obtained initial experience operating in the real electrical networks and transmission power level at the moment is in the range from a few megawatts to gigawatts units per chain.
In electrical networks can be created schemes using a HTS cable lines AC and DC. Both systems have their preferred field of application and, ultimately, the choice is determined by both technical and economic considerations.
At the present level of development of superconducting and cryogenic technology can create long superconducting cable DC power lines to transmit power over distances of tens or hundreds of kilometers. The power unit line may reach several gigawatts and energy loss therein will be significantly lower than in the classical overhead lines.
It is noted that the main constraints the widespread introduction of HTS cable lines are:
- High cost of superconductors (for QAM) and cryogenic engineering,
- High cost of R & D,
- Low efficiency of cryogenic equipment and thermal insulation,
- The lack of standards for the production and testing of HTS cables,
- No real long-term operational experience,
- Conservatism energy companies.

 

Исследование причин повреждения в сетях РФ арматуры силовых кабелей высокого напряжения

Investigation of the reasons failure of HV power cable accessories in the Russian networks

 

Авторы:  С.С. Ветлугаев – ОАО «ВНИИКП», А.А. Крючков – ОАО «ВНИИКП», Л.Е. Макаров – ОАО «ВНИИКП», Ю.В. Образцов – ОАО «ВНИИКП», П.В. Фурсов – ОАО «ВНИИКП», М.Ю. Шувалов – ОАО «ВНИИКП»
Authors: S.S. Vetlugaev – Russian Cable Scientific Research and Development Institute (VNIIKP, JSC), A.A. Kruchkov – Russian Cable Scientific Research and Development Institute (VNIIKP, JSC), L.E. Makarov – Russian Cable Scientific Research and Development Institute (VNIIKP, JSC), Y.V. Obraztsov – Russian Cable Scientific Research and Development Institute (VNIIKP, JSC), P.V. Fursov – Russian Cable Scientific Research and Development Institute (VNIIKP, JSC), M.Y. Shuvalov – Russian Cable Scientific Research and Development Institute (VNIIKP, JSC)

Ключевые слова:  кабельная линия; концевые, соединительные муфты; эластомерные элементы; монтаж, выравнивающий конус; электрический пробой изоляции.

Keywords: cable system; termination, joint accessories; elastomeric elements; assembling, stress cone; electrical breakdown

Аннотация: Рассматриваются причины повреждений более 50 концевых и соединительных муфт по результатам проведенных в лабораториях ОАО «ВНИИКП» исследований элементов поврежденной арматуры. Результаты исследования представлены сгруппированными по трем основным причинам повреждений: ошибки монтажного персонала, производящего монтаж муфт на КЛ; недостатки конструкций муфт, приводящие к ограничению срока службы муфт; недоработки проектных решений по выбору и установки муфт для данных условий эксплуатации на КЛ.
Abstract: The failures of more than 50 pieces of HV cable terminations and joints are analyzed and discussed according to the results of conducted studies of the failed accessories elements in the JSC "VNIIKP” laboratories. The presented results are grouped according to three reasons of   failures: errors of assembling staff, arising during installation of the accessories on cable system; disadvantages of design, leading to restriction of the service life of accessories and drawbacks of accessories choice for the particular operating conditions.

 

 

Высотные опоры в индивидуальном проектировании воздушных линий

Individual design of overhead power lines as a key element for innovation

 

Авторы: Д.Н. Смазнов – ООО «СевЗап НПЦ АрхиМет», С.В. Родчихин – ООО «СевЗап НПЦ АрхиМет», А.В. Москалев – АО «НТЦ ФСК ЕЭС», К.Н. Зимин – АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Authors: Denis N. Smaznov – «NW ArchiMet», LLC, Sergey V. Rodchikhin – «NW ArchiMet», LLC, Aleksey V. Moskalev – «NTC FSK EES», SC, Kirill N. Zimin – «NTC FSK EES», SC

Ключевые слова:  воздушные линии (ВЛ); высотные опоры ВЛ; сапр транслайн; индивидуальное проектирование высотных опор ВЛ; пропускная способность; электромагнитное излучение.
Keywords: overhead lines (OHL); transmission tower; individual design of transmission towers; capacity; electromagnetic emanation.

Аннотация: Рассматривается возможность применения высотных опор в рамках индивидуального проектирования. Описываются способы снижения стоимости строительства воздушных линий (ВЛ). Указываются особенности высотных опор, такие как: меньшее воздействие на окружающую среду (по сравнению с ВЛ традиционной конструкции), возможность увеличения количества цепей или переход на более высокий класс напряжения (при учете этого в процессе проектирования). Применение высотных опор при строительстве ВЛ является перспективным направлением в энергетике.
Abstract: In review are considered possibility of using transmission towers in process of individual design of overhead power lines. Methods of cost reduction in overhead power lines construction are described. Distinctive features of transmission towers, such as OHL slight impact on environment (in comparison with standard construction), possibility of expansion in the number of OHL circuit or voltage class increasing (if it was taken into account at designing), also are pointed. Using transmission towers in the course of overhead power lines construction are perspective trend in electrical power engineering.

 

Полная стоимость владения силовым трансформатором

Total cost of ownership power transformer

 

Автор: С.В. Макаров – ООО «Строкат»
Author: Sergey V. Makarov – JSC»Strokat»

Ключевые слова:  полная стоимость владения, дисконтированная стоимость, потери холостого хода и короткого замыкания трансформатора.
Keywords: total cost of ownership, discounted cost, no-load losses and short-circuit losses transformer.

Аннотация: Полная стоимость владения силовым трансформатором является одним из главных критериев при выборе конструкции нового трансформатора и варианта модернизации. Для повышения практической значимости экономической оценки необходимо учитывать факторы, позволяющие произвести более точную оценку полной стоимости владения трансформатора при полном жизненном цикле. 
Abstract: The total cost of ownership of the power transformer is one of the main criteria at the choice of a design of the new transformer and option of modernization. To enhance the practical value of economic evaluation must consider the factors allowing to make a more accurate estimate of the total cost of ownership of the transformer when the full life cycle.

 

Интеграция возобновляемых источников электроэнергии в электрические сети с применением силовой электроники

Features of res integration into electric networks with application of power electronics

 

Автор: Ю.Г. Крамской – НП по развитию ВИЭ «ЕВРОСОЛАР Русская секция», ООО «Солар Системс»
Author: Y. G. Kramskoy – Association for Renewable Energy «EUROSOLAR Russia», Solar Systems, LLC

Ключевые слова:  силовая электроника, возобновляемые источники энергии (ВИЭ), СЭС, ВЭС, инвертор, преобразователь, реверсивный, гибридный, МРРТ-контроллер, частотный преобразователь, РГ, АСМ, накопитель энергии, СНЭ
Keywords: V2G, SMART GRID, power electronics, renewable energy sources (RES), SPP, WP, invetor, converter, bi-directional, hybrid, MPPT, DER, DFIG, energy storage, ESS, V2G, SMART GRID

Аннотация: Анализируются современные достижения отрасли возобновляемой энергетики (ВИЭ), место и роль силовой электроники в проектах ВИЭ. Проведен обзор ключевых параметров преобразовательного оборудования, его типичных и перспективных схем, основных технических решений при строительстве объектов распределенной генерации и их интеграции в электрические сети, а также требований к основному оборудованию и оснащению системами автоматизации, защиты и управления объектами. Затронут вопрос локализации в РФ производства оборудования и компонентов для ВИЭ.
Abstract: In this article the author analyzes modern achievements in the field of renewable energy, the place and role of power electronics in the RES projects. The author carried out the review of key parameters of the converting equipment, its typical and perspective schemes, the main technical solutions for constructing objects of the distributed generation and its integration into electric networks, and also requirements to the power equipment and systems of automation, protection and control of objects. The article touches upon the question of the localization of equipment and components for RES production in the Russian Federation.

 

 

Тенденции развития и применения изоляционных материалов (по итогам 46-й сессии СИГРЭ)

Trends in the development and application of insulating materials (according to the results of the 46th session of CIGRE)

 

Авторы:  А. З. Славинский, д.т.н. – ООО «Масса» − компания «Изолятор», В.Н. Устинов – ООО «Масса» − компания «Изолятор»
Authors: A.Z Slavinskiy – LLC "Isolator", V.N. Ustinov – LLC "Isolator"

Ключевые слова:  Сессия СИГРЭ, исследовательский комитет D1 СИГРЭ «Материалы и разработка новых методов испытаний и средств диагностики», компактные изоляционные системы (переменного и постоянного тока), компактных систем с газовой изоляцией (GIS), композитные изоляторы, гирляндах стеклянных тарельчатых изоляторов, новые материалы нестандартные воздействия и новые методы испытаний, нанокомпозиты, экологически чистые материалы, нестандартные воздействия на материалы.
Keywords: Session CIGRE, Research Committee D1 CIGRE "Materials and the development of new test methods and diagnostic tools" compact insulation system (AC and DC), compact systems with gas-insulated (the GIS), composite insulators, garlands glass of disc insulators, new materials; non-standard effects and new test methods, nanocomposites, environmentally friendly materials, non-standard effects on materials.

Аннотация: Приводится обзор докладов исследовательского комитета D1 СИГРЭ «Материалы и разработка новых методов испытаний и средств диагностики» (ИК D1), представленных на 46-ой Сессии СИГРЭ по трем предпочтительным темам: компактные изоляционные системы (переменного и постоянного тока); новые материалы; нестандартные воздействия и новые методы испытаний. Утверждается, что, деятельность ИК D1 в ближайшее время будет направлена на изучение новых и существующих материалов по улучшению их характеристик применительно к электротехнике, а также усовершенствованию методов испытаний и средств диагностики. 
Abstract: A review of the reports of CIGRE Study Committee D1 "Materials and the development of new test methods and diagnostic tools" (IR D1), presented at the 46 th Session of CIGRE in three preferred topics: compact insulation system (AC and DC); new materials; unusual effects and new test methods.It is alleged that IR D1 activity in the near future will focus on the study of new and existing materials to improve their performance in relation to electrical engineering, as well as improving the methods of testing and diagnostic facilities.