Фильтры против гармоники
Молодые учёные из объединения «Энергия» НИ ИрГТУ разработали уникальный прибор, позволяющий улучшить качество электроэнергии. Как оказалось, и у этого уникального товара можно измерить качество. Изобретение представляет собой своеобразный экономичный фильтр специальной настройки, позволяющий убрать так называемые гармоники, которые возникают в электрических сетях.
Как рассказал профессор кафедры электрических станций, сетей и систем ИрГТУ, научный руководитель творческого объединения «Энергия» Александр Висящев, в настоящее время на подстанциях «Кашима» и «Покосное» в Братском районе существует острая проблема с качеством напряжения из-за близости Братского алюминиевого завода. По словам профессора, отличительная черта созданного фильтра специальной настройки – его стоимость, которая на порядок меньше, чем у существующих аналогов.
«БрАЗ является источником возникновения высших гармоник, которые становятся причиной ухудшения качества электроэнергии: при них увеличиваются потери электроэнергии в электрических сетях и сокращается срок службы оборудования, – говорит Александр Висящев. – Из-за наличия гармоники существует проблема напряжения, оно не соответствует ГОСТу. Сейчас на этих станциях коэффициент несинусоидальности составляет 20 – 25%, данный показатель планируется сократить до 2–5%».
По словам учёного, решить проблему можно путём установки на заводе специального оборудования, которое представляет собой конденсаторы (ёмкость) и индукторы. Но они должны быть такой величины, чтобы их можно было настроить в резонанс. Когда ёмкость содержания станет равна индуктивности, тогда гармоники будут ликвидированы из сети. Но проблема в том, что подобное оборудование стоит очень дорого и вряд ли само предприятие пойдёт на такие затраты.
«Мы придумали свои фильтры, которые обойдутся намного дешевле их традиционных аналогов, – отметил Висящев. – Мы предлагаем в качестве индукторов использовать имеющиеся силовые трансформаторы. С помощью такого трансформатора и подчинённой ёмкости специальной настройки выполняются функции фильтра и гармоники убираются. Стоимость изобретения всего 2 миллиона рублей. Мы направили заявку в государственный институт промышленной собственности, чтобы получить патент, и пока все наши расчёты подтверждаются».
В настоящее время учёные ИрГТУ заключили договор с Иркутской электросетевой компанией. Составлена техническая документация, фильтры будут собраны и установлены на двух подстанциях: «Кашима» и «Покосное». До конца 2012 года планируется не только установить фильтры, но и запустить их в эксплуатацию.
Напомним: ранее объединение «Энергия» существовало как конструкторское бюро. Со временем поменялись название и структура, однако цели остались прежними – привлекать одарённых студентов к учебно-исследовательской работе. В «Энергии» студенты не только изучают теорию, но и проходят практическую подготовку. К примеру, аспирант кафедры электрических станций, сетей и систем Денис Федосов активно работает в «Энергии» уже шесть лет.
«Здесь совершенно другой подход к работе: ты не просто выучил и забыл, а по-настоящему проникаешься материалом, работаешь на результат, занимаешься самообразованием, – рассказывает молодой учёный. – Сейчас я занимаюсь исследованиями в области качества электрической энергии и электромагнитной совместимости».
Кроме того, молодые учёные завершают исследовательскую работу для предприятия «Усолье-Сибирский силикон», в которой проводят измерения, расчёты и разрабатывают комплекс мероприятий для нормализации качества электроэнергии. За год в творческом объединении «Энергия» проходят обучение до 30 человек, они становятся специалистами и в дальнейшем успешно работают на производстве.