Table Of ContentCopyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
UПУ~G~
lssN: 1815-9958
ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЯДЕНИЙ
ЧЕРНОЗЕМЬЯ
ро0
лет кафедре
Элекгрооборудования
фгБоу ВО ЛГГУ
~iI~
I
2020
EAN 13: 9771815995485
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ и
ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ЧЕРНОЗЕМБЯ
ЛИПЕЦК
ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
2020
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
IssN: 1815-9958
Индекс: 81629
Вести высших учебных заведений Черноземья
Научно-технический и “роизводственный журнал
~N’Q 3-4 (61-62) декабрь 2020 г.
—
Основа” в 2005 году
Главный редактор
д-р техн. наук, проф.
Шпиганович Александр Николаевич
Заместитель главного редактора Ответственный секретарь
д-р тех”. наук, проф. Шачнев Олег Ярославович
Зацепина Виолегга Иосифовна
Члены редакционной коллегии: Редакционная коллегия выпуска:
Сараев Павел Виктрович, д-р техн. наук, доц. Электроэнергетика
(Россия), Липецк
Погодаев Анатолий Кирьянович, д-р техн. Мещеряков В.Н., д-р тех”. наук, проф., Липецк
наук, проф. (Россия), Липецк Абрамович Б.Н., д-р тех”. наук, проф., Савкг-Петефург
Бялы Витольда, д-р техн. наук, проф. (Польша) Брейдо И.В., д-р техн. наук, проф., Караганда
Волтчев Станимир, д-р тех”. наук, проф.
Гамазин С.И., д-р техн. наук, проф., Москва
(Португалия)
Грачева Е.И., д-р техн. наук, проф., Казань
Краснянский Михаил Николаевич, д-р техн.
Качанов АН., д-р техн. наук, проф., Орел
наук, проф. (Россия), Тамбов
Шевьгрев Ю.В., д-р тех”. наук, проф., Москва
Лукас Вильмар Адольфович, д-р техн. наук,
проф. (Германия)
Автоматизация н информатика
Найзабеков Абдрахма” Батырбекович, д-р
тех”. наук, проф. (Казахстан)
Блiоми” С.Л., д-р физ-мат. наук, проф., Липецк
Степанов Владимир N4ихайлович, д-р тех”.
наук, проф. (Россия), Тула Калинин ВФ., д-р тех”. наук, проф., Тамбов
Сухинин Борис Владимирович, д-р техн. наук, Качановский IО.П., канд. тех”. наук, доц., Липецк
проф. (Россия), Тула Литви”енко АМ,, д-р тех”. наук, проф., Воронеж
Тимошин Сергей Иванович, д-р физ.-мат. наук, Федоров О.В.,д-р тех”. наук, проф., Нижний Новшрод
проф. (Беларусь)
Трояновска Малгорзата, д-р техн. наук, проф.
(Польша)
Настоящий номер журнала подготовлен к печати Лииецкнм государственным техническим университетом
Адрес редакции:
398055, Липецк, ул. Московская, 30.
E-mail: kаf-ео(~stн.Iiреtsk.гп
Контактные телефоны: (4742) 32—80—48; 32—80—49
Факс: (4742) 32—80—48
EAN 13: 9771815995485 ©ФГБОУ ВО ~<Лнпецкпй государственный технический универсптст», 2020
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВЕСТИ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ ЧЕРiЮЛМ~ }4ъз-4 (б1-б2~. 2020
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА
удк
621
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УРОВНЕЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНиЯ
ДЛЯ ЕЕ ПОСТРОЕНИЯ И АНАЛИЗА БЕЗОТКАЗНОСТИ
Липецкий государственный технический университет
А.Н. Шпиганович
A.N. shpiganovich
В данной статье предлагается подход построения систем электроснабжения промышленных предприятий путем
использования ее электрических уровней. Это возможно потому, что любую систему можно разделить на одно
типные электpические уровни. Число уровней и их однотипность зависит от сложности структуры системы. В
свою очередь структура системы определяется количеством рабочих машин, их функциональными особенно
стями. При этом в качестве приемников электрической энергии кроме электрических двигателей постоянного и
переменного тока могут использоваться и приемники других электрических видов, например, на сталеплавиль
ном производстве специальные трансформаторы, обеспечивающие электрическую плавку металла. Таких при
меров можно привести достаточное количество.
This article proposes an approach to constructing power supply systems for industrial enterprises by using its electrical
levels. This is possible because any system can be divided into electrical levels ofthe same type. The number oflevels
and their uniformity depends on the complexity ofthe system structure. In turn, the structure ofthe system is deter
mined by the number ofworking machines. Their functional features. In this case, in addition to electric motors ofdi
rect and alternating current, receivers of other electrical types can also be used as receivers of electrical energy. For
example, in the steelmaking industry, special transformers that provide electric melting ofmetal. There are enough such
examples.
Введение системы, а также ряд других факторов,
определяющих безотказность систем, а,
Электрическую энергию вырабатывают следовательно, их сложность.
электрические станции. С помощью энерге
тических систем электроэнергия передается Теория вопроса
к системам электроснабжения промышлен
ных предприятий, а с помощью электриче В системе электро снабжения между
ских систем обеспечивает электрическое энергосистемой и приемниками электриче
питание рабочих машин. Основную слож ской энергии в процессе функционирования
ность системы представляют электрические электросистемы необходимо, чтобы количе
приемники, их количество, виды преобразо ство отказов стремилось к нулю. Естествен
вания электрической энергии, режимный но это зависит от надежности отдельных
характер технологических машин, завися единиц электрооборудования и от их числа
щий от продукции, впускаемой промыш в системе. Поэтому следует знать количе
ленным предприятием. Немаловажный фак ство уровней в электросистеме, входящее в
тор безотказность электрического обору уровни электрооборудование и степень их
—
дования и средств автоматики и релейной надежности. для систем электроснабжения
защиты систем, которая определяется как промышленного предприятия, в общем слу
заводской, так и производственной надеж чае, предлагается шесть уровней, хотя мо
ностью используемого оборудования. От жет быть и другое их значение, больше или
заводской и производственной надежности меньше шести. Это зависит от многих фак
зависит частота отказов в системе электро- торов: типа электрических машин, питаю
снабжения, это связано с наличием запасно щего их напряжения, рода тока и т.д.
го оборудования и комплектующих частей. Предположим, что рассматривается си
На сложность системы влияет программное стема электроснабжения, имеющая шесть
обеспечение режимами работы и защиты уровней. Первый уровень отображает при-
з
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЭЛЕКТРО ЗН ЕР ГЕТИ КА N~З-4 (б1-б2~. 2020
емники электрической энергии, расположен Технологические машины отличаются друг
ные на технологических машинах. Второй от друга по выполняемым функциям, а, сле
уровень состоит из аппаратуры управления довательно, и мощности. Все уровни систе
электроприемниками и их защиты, от элек мы электроснабжения участвуют в обеспе
трических нарушений. Третий уровень опре чении электрической энергией каждой от
деляет распределительные устройства. Это дельной рабочей машины. С уменьшением
могут быть даже цеховые (участковьие) под значения числа уровней их становится
станции. Четвертый уровень распредели больше. Поэтому однотипного электрообо
-
тельные сети. К пятому относятся главные рудования нижних уровней всегда в дей
понизительные подстанции. Шестой уровень ствующих электрических системах больше
разъединитель, разъединяющий систему однотипного электрооборудования верхних
—
электроснабжения от энергосистемы. уровней. Для однотипных промышленных
В первую очередь, количество уровней предприятий количество уровней одинако
систем ы электроснабжения определяется во. Следовательно, и питание приемников
напряжением питания приемников. Так, при однотипных предприятий можно рассмат
высоком напряжении питания приемников в ривать как одинаковое. В результате такого
системах электроснабжения используются подхода анализ систем с учетом их уровней
высоковольтные подстанции глубокого вво упрощается. Анализ последовательного со
да. Они позволяют запитывать приемники единения уровней распространяется на
электрической энергией при высоком оценку различных систем промышленных
напряжении. Естественно, в данном случае, производств. Это упрощает оценку эффек
количество уровней сводится до одного. тивности функционирования систем.
Сложность системы электро снабжения Для обоснования такого подхода исполь
определяется числом электрических прием- зуется схема, представленная на рисунке.
ников, их режимами работы, нагрузками, ро Все приемники представленной схемы, отно
дом тока. От этих параметров зависит число сящиеся к первому уровню, являются элек
однотипных уровней системы электроснаб трическими двигателями. В рассматривае
жения, особенно нижних уровней, причем мом случае только безотказное обеспечение
эти уровни должны быть разделены между электрической энергией двигателей позволя
собой. В результате число первых и вторых ет выполнять свои функции промышленному
уровней возрастает. Объединяющим служит предприятию. На промышленных предприя
третий уровень. Однако параметры прием- тиях электрические двигатели являются ос
ников, их число, режимы работы, род тока новным видом приемников. Из общего числа
усложняют структуру третьих уровней. От приемников промышленных предприятий
структуры третьих уровней, места их распо они составляют до 70%.
ложения на производстве промышленного На функционирование электрического
предприятия зависит применяемое электро- оборудования систем электроснабжения
оборудование и структура четвертых уров оказывают влияние многочисленные внеш
ней. Пятых и шестых уровней в системах ние и внутренние факторы. Они возникают
электроснабжения обычно не менее двух. из-за повреждения проводников катушек,
Это определяется с позиции надежности обмоток электрооборудования, пробоя их
обеспечения электрической энергией прием- изоляции, а также механических наруше
ников рабочих машин. В результате постро ний. Причин достаточно много. Это пони
ена система электроснабжения промышлен жение напряжения питания, обрыв фаз,
ного предприятия средней мощности, пред большая нагрузка, большая частота включе
ставленная на рис. ний, недостаточное охлаждение обмоток. На
Число однотипных уровней всегда будет пробои изоляции оказывает влияние окру
увеличиваться в действующих системах жающая среда, запыленность и влажность.
электроснабжения с уменьшением их значе Контролировать нарушения является не
ния. Обычно это определяется числом ис простой задачей. Для этих целей использу
пользуемых технологических машин. Вы ются средства релейной защиты и автома
звано это производственными условиями. тики.
4
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВЕСТИ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ ЧЕРНОЗЕМЬЯ J{~3-4 (бl-б2~. 2020
lур УР ур УР УР УР
Рис. Схема электроснабжения промышленного предприятия
Fig. Power supply scheme ofan industrial enterprise
Отдельные уpовни систем электроснабже ного предприятия с распределительной под
ния включают несколько единиц электрообо станцией, распределительным пунктом. Если
рудования. Например, второй уровень состо в качестве соединительной линии применя
ит из пускателя (контактора) и силового за ются кабели, то оценка причин отказов будет
щитного оборудования. Отказы оборудования соответствовать кабелям третьего уровня за
втоpого уровня в основном связаны с вьлапо щиты. Причинами отказов воздушных рас
чателями. Неисправным считается состояние, пределительных линий служат природные
если в выключателе повышенное сопротивле явления. Они приводят к межфазным корот
ние между контактами. Из-за этого не всегда ким замыканиям и замыканиям фаз на землю.
осуществляется опеpация включения или его Пятый уровень отображает электрообору
отключения. Такое состояние могут вызвать дование главной понизительной подстанции.
повpеждения или износ контактов, пробой Оно охватывает оборудование от шин низко
изоляции между контактами или на коpпус го напряжения до высокого напряжения.
выключателя. Оборудование состоит из выключателей вы
Обычно оборудование третьего уpовня со сокого и низкого напряжения, трансформато
ставлшот кабели, соединsпощие выключатели ра и шин, распределительного пункта. При
второго уровня с распределительной под чины отказов пятого уровня аналогичны при
станцией, устройствами. Относится сюда и чинам отказов третьего уровня, при этом для
оборудование шин и ячеек с выключателями. силовых трансформаторов присущи отказы,
Пробой изоляции между фазами или на зем связанные с пробоем изоляции, выбросом
лю служит основной причиной отказа кабель масла, а таюке другие повреждения.
ных линий. Наибольшее число отказов для Уровень шесть состоит из линии, которая
оборудования подстанций, распределитель питает главную понизительную подстанцию и
ных пунктов, приходится на короткие замы разъединитель (отделитель). В данном случае
кания и пробои изоляции выключателей и основные отказы связанны с пробоем изоля
изолирующей среды шин. ции токоведущих цепей.
для четвертого уровня электрооборудова
ние промышленного предприятия обычно со Выводы
стоит из кабельных и воздушных линий. Они
соединяют главную подстанцию промышлен- Предложенный подход анализа и построе-
5
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА ~‘(оз-4 (61-62~. 2020
ния систем электроснабжения промьпплен ate II Journal ofZhejiang University Science.
—
ных предприятий путем использования от 2007. —N2 3.—P. 416-421.
дельных уровней систем в значительной сте 6. Ajami, A. Implemention of a Novel Control
пени упрощает рассматриваемую задачу. Он Strategy for Shunt Active Filter / A. Ajami,
s.H.
сводит анализ к однотипности подходов даже Hosseini. Text : immediate II Ecti trans
—
для систем не одинаковых промьплленных actions on electrical eng.,electronics and com
производств, позволяет определять наиболее munications. 2006. N~ 1. P. 40-46.
— — —
отказоустойчивьlе уровни систем электро- 7. Erickson, R.W. Some Topologies of High
снабжения, то есть использовать оборудова Quality Rectifiers / R.W. Erickson. Text :
—
ние, подверженное меньшему числу отказов в immediate II First International Conference on
процессе его эксплуатации. Особенно это ак Energy, Power, and Motion Control. 1997.
— —
туально в настоящее время, когда средствам P. 1-6.
управления и защиты на промышленных про 8. Graovac, D. Universal power quality system
изводствах уделяется большое внимание. Их an extension to universal power quality con
—
использование должно сводить длительности ditioner / D. Graovac, V. Katic, A. Rufer.
—
отказов в системах электроснабжения к ми Text : immediate // 9~ international conference
нимуму. on power electronics and motion control.
—
2000. Nо~ 4. P. 32-38.
— —
Библиографический список 9. Гамазин, С.И. Справочник по электро-
снабжению и электрооборудованию про
1. Шпиганович, А.Н. Случайные потоки в мышленных предприятий и общественных
решении вероятностных задач / А.Н. Шпи зданий / С.И. Гамазин, Б.И. Кудрин.
—
ганович, А.А. Шпиганович, В.И. Бош. Ли Москва: МЭИ, 2010. 745 с. Текст : непо
— — —
пецк: ЛГТУ, 2003. 224 с. Текст : непо средСтвенный. (Gamazin, 5.1. Spravochnik
— —
средственный. (Shpiganovich, A.N. Slu ро elektrosnabzheniyu i elektrooborudovaniyu
chaynye potoki v reshenii veroyatnostnykh promyshlennykh predpriyatiy i obshche
zadach / AN. Shpiganovich, A,A. Shpi stvennykh zdaniy / 5.1. Gamazin, B.’. Kudrin.
—
ganovich, VI. Bosh. Lipetsk: LGTU, 2003. Moskva: MEl, 2010. 745 s. Tekst :
— — — —
224 s. Tekst : neposredstvennyy.) neposredstvennyy.)
—
2. Жежеленко, ИМ. Показатели качества 10. Зацепина, В.И. Математическое описа
электроэнергии на промышленных пред ние функционирования элементов систем
приятиях / И.В. Жежеленко. Москва: электроснабжения / B.H. Зацепиа,
—
Энергия, 1977. 128 с. Текст : непосред А.А. Шпиганович. Текст : непосредствен
— — —
ственный. (Zhezhelenko, I.V. Pokazateli ный II Нaучные проблемы транспорта Сиби
kachestva elektroenergii па promyshlennykh ри и дальнего Bостока, 2008. N~ 2.
— — —
predpriyatiyakh / IV. Zhezhelenko. Moskva: C. 239-242. (Zatsepina, VI Matematicheskoe
—
Energiya, 1977. 128 s. Tekst : opisanie funktsionirovaniya elementov sister
— —
перо sredstvennyy.) elektrosnabzheniya / V.1. Zatsepia, A.A. Shpi
3. Жежеленко, И.В. Качество электроэнер ganovich. Tekst : neposredstvennyy II
—
гии на промышленных предприятиях / Nauchnye problemy transporta Sibiri i DalTnego
И.В. Жежеленко, IО.Л. Саенко. Москва: Vostoka. —2008. Nо~ 2. 5. 239-242.)
— — —
Энергоатомиздат, 2005. 261 с. Текст : 11. Зацепина, В.И. Минимизация провалов
— —
непоСредСтвенный. (Zhezhclenko, I.V. напряжения при совместной работе группы
Kachestvo elektroenergii na promyshlennykh дуговых сталеплавильньх печей /
predpriyatiyakh / I.V. Zhezhelenko, В.И. Зацепина, Е.П. Зацепин, А.А. Шпи
Yu.L. Saenko. Moskva: Energoatomizdat, ганович. Текст : непоСредственный //
— —
2005. 261 s. Tekst: neposredstvennyy.) Промышленная энергетика. 2009. N~ 1.
— — — — —
4. Akagi, Н. New Trends in Active filters for С. 22-24. (Zatsepina, V.1. Minimizatsiya
Power Conditioning I H. Akagi. Text: imme provalov napryazheniya pri sovmestnoy rabote
—
diate I/IEEE Transactions on industry applica gruppy dugovykh staleplavil’nykh pechey / V.1.
tions.— 1996.—N26.—P. 1312-1322. Zatsepina, E.P. Zatsepin, A.A. Shpiganovich.
—
5. Yu-Long, C. siш~ilаtiоп and reliability Tekst : neposredstvennyy II Promyshlennaya
analysis of shunt active power theory / C. Yu energetika. 2009. N~ 1. 5. 22-24.)
— — —
Long, L. Hong, W. Jing-Gin. Text: immedi 12. Шпиганович, А.Н. О необходимости уче-
—
б
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Висти пып них УЧRБНЬГХ ЗАВ ЕЛЕНИЙ ЧЕРНОЗЕN4ЬЯ М~3-4 (б1-62~. 2020
та динамической составляющей реакгивной 8. Graovac, D. Universal power quality sys
мощности в нелинейных цепях / А.Н. Шин tem an extension to universal power quality
-
ганович, М.Б. Боев. Текст : непосредствен conditioner / D. Graovac, V. Katic, A. Rufer.
— —
ный II Вестник ЛГТУ-ЛЭГИ. —2001. —N~ 1 (7). Text : immediate II 9th international confer
с. 73-77. (shpiganovich, A.N. О neobkho ence on power electronics and motion control.
—
dimosti ucheta diпаiтiiсhеskоу sostavlyayushchey —2000.—N24.—Р. 32-38.
reaktivnoy moshchnosti v nelineynykh tsepyakh / 9. Gamazin, 8.1. Reference book on electrical
A.N. shpiganovich, M.B. Boev. Tekst : supply and electrical equipment of industrial
—
neposredstvennyy II Vestnik LGTU-LEGI. enterprises and public buildings / s.i. Gamazin
—
2001. —J’Г~ 1(7). s. 73-77.) and B.’. Kudrin. Moscow: MPEI, 2010.
— — —
13. Шпиганович, А.А. Влияние частотного 745 p. Text: immediate.
—
преобразователя на питающую сеть / 10. Zatsepina, V.1. Mathematical description
А.А. Шпиганович, В.И. Зацепина, С.В. Дов of the functioning of the elements of power
женко. Текст : непосредственныЙ II Про supply systems / V.1. Zatsepia,
—
мышленная энергетика. 2009. N~ 1. С. 52- A.A. Shpiganovich. Text : immediate II Sci
— — — —
54. (Shрigапоviсh, A.A. Vliyanie chastotnogo entific problems oftransport in Siberia and the
preobrazovatelya па pitayushchuyu set / Far East. 2008. Nо~ 2. P. 239-242.
— — —
A.A. shpiganovich, V.1. Zatsepina, S.V. Dov 11. Zatsepina, V.1. Minimization of voltage
zhenko. Tekst : neposredstvennyy II Promy dips during joint work of а group of arc steel-
—
shlennaya energetika. —2009. N~ 1. 5. 52-54.) making furnaces / V.1. Zatsepina, E.P. Zatsepin,
— —
A.A. Shpiganovich. Text: immediate II Indus
—
BIBLiOGRAPHY trial energy. —2009. N~ 1. P. 22-24.
— —
12. Shрigаnоviсh, A.N. On the need to take
1. Shрigапоуiсh, A.N. Random streams in solv into account the dynamic component of reac
ing probabilistic problems / A.N. Shpi-ganovich, tive power in nonlinear circuits /
A.A. Shpiganovich, V.1. Bosch. Lipetsk: A.N. Spiganovich, M.B. Fights. Text : imme
— —
LSTU, 2003. —224 p. Text : immediate. diate II Bulletin of LGTU-LEGI. 2001.
— — —
2. Zhezhelenko, LV. Electricity quality indica N~ 1 (7).—Р. 73-77.
tors at industrial enterprises / LV. Zhezhelenko. 13. Shpiganovich, A.A. The inПuепсе of the
Moscow: Energiya, 1977. 128 р. Text : frequency converter on the power supply net
— — —
immediate. work / A.A. Shpiganovich, V.1. Zatsepina,
3. Zhezhelenko, I.V. Electricity quality at in S.V. Dovzhenko. Text : immediate II Indus
—
dustrial enterprises / I.V. Zhezhelenko, trial energy. 2009. N~ 1. P. 52-54.
— — —
Yu.L. Saenko. Moscow: Energoatomizdat,
—
2005. 261 p. Text : immediate. Ключевые слова: система электроснабжения, тех
— — нологические машины, пускатель, релейная защита,
4. Akagi, Н. New Trends in Active filters for
средства автоматики, катушка, контакты, элементы
Power Conditioning / H. Akagi. Text: imme
— пускателя.
diate I/IEEE Trans-actions on industry applica
tions. 1996. —N2 6.— Р. 1312-1322. Key words: power supply system, technological ma
—
5. Yu-Long, с. simulation and reliability chines, starter, relay protection, automation equipment,
coil, contacts, starterelements.
analysis of shunt active power theory / c. Yu
Long, L. Hong, W. Jing-Gin. Text : immedi
— Сведения об авторах
ate I/Journal ofZhejiang University Science. Шпиганович Александр Николаевич доктор
— —
2007. —J’Г~ 3.— Р. 416-421. технических наук, профессор кафедры электрообо
6. Ajami, A. Implemention of a Novel control рудования Липецкого государственного техническо
го университета.
Strategy for Shunt Active Filter / A. Ajami,
5.Н. Hosseini, Text : immediate II Ecti trans
— Information about authors
actions on electrical eng., Electronics and Shрigаnоviсh Alexandr Nicolaevich Doctor of
—
communications. 2006. Nii 1. P. 40-46. Technical sciences, Professor ofthe Department Electri
— — —
7. Erickson, R.W. some Topologies of High cal Equipment, Lipetsk State Technical University.
Quality Rectifiers / R.W. Erickson. Text : im
— e-mail: [email protected].
mediate II First International Conference on Ener
Адрес: г. Липецк, ул. Московская, 30.
gy, Power, and Motion Control. 1997. Р. 1-б. Address: Lipetsk, Mdskovskaya str., 30.
— —
7
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА Nъз-4 (б1-flТi 202()
УДК 303.064
АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАПОЛНЕНИЕ НАРЯДА-ДОПУСКА И БЛАНКА
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ В ЭЛЕКТРОСЕТЕВОМ КОМПЛЕКСЕ
Орловский государственный аграрный университет имени I-LB. Парахина
М.В. Бородин, Н.В. Коренков, Н.В. Махиянова, А.Е. Семенов
M.V.
Borodin, N.V. Korenkov, N.V. Makhiyanova, A.E. semenov
В рамках программы «Цифровая экономика Российской Федерации» предполагается произвести процесс циф
ровизации энергетической отрасли. Одной из важных задач цифровизацин электроэнергетики является сокра
щение времени выполнения различных видов работ и процессов. В настоящее время заполнение наряда-
допуска и бланка переклiочения одной бригадой в электросетевых компаниях занимает значительное время. В
статье представлен программный продукт, с помощью которого можно в реальном времени заполнять наряд-
допуск и блаик переклiочений, также он позволяет отображать существующую электрическую схему транс
форматорной подстанции в реальном времени, производить сбор различных данных по функционированию
трансформаторных подстанций, визуализировать трансформаторньте подстанции 10(6)/0,4 кВ, Реализация пред
ставленного в статье программного продукта позволит сократить время подготовки бригады к проведению раз
личных видов работ, что позволит повысить надежность электроснабжения. Представленный программный
продукт может использоваться для обучения персонала электросетевых компаний и студентов, обучающихся на
энергетических специальностях.
Within the framework ofthe program Digital Economy ofthe Russian Federation it is planned to carry out the pro
cess ofdigitalization ofmany industries, including the energy industry. One ofthe important tasks ofthe digitalization
ofthe electric power industry is to reduce the time required to complete various types ofwork and processes. Сuiтеntlу,
filling out the work pennit and the switching form by one team in power grid companies takes a considerable amount of
time. The article presents a software product with which you can fill in the work permit and the switching form in real
time, it also allows you to display the existing electrical diagram ofа transformer substation in real time, collect various
data on the operation oftransformer substations, visualize transformer substations 10 (6) / 0.4 КУ. The implementation
of the software product presented in the article will reduce the time for preparing а team for various types of work,
which in turn will improve the reliability ofpower supply. Also, the presented software product can be used to train
personnel ofpowergrid companies and students studying energyspecialties.
Вв сд enпе стратегические задачи развития Российской
Федерации на период до 2030 года, а также
В рамках программы «Цифровая эконо распоряжения Правительства Российской
мика Российской Федерации» предполага Федерации от 28.07.2017 N~ 1632р, утвер
ется произвести процесс цифровизации ждающего программу «Цифровая экономи
многих отраслей, среди которых находится ка Российской Федерации». В трудах [1-12]
энергетическая отрасль. В настоящее время говорится о том, что указанные цели и зада
пло
компанией «Россети» разработана чи в вышеуказанных документах являются
концепция «Цифровая трансформация важным посылом для внедрения интеллек
2030», учитывающая цифровизацию элек туальных систем на базе цифровых техноло
тросетевого комплекса страны. Она разра гий в электросетевом комплексе страны.
ботана во исполнение указов Президента В литературных источниках [13-22] ука
Российской Федерации Путина В.В. от зано, что цифровизация в электросетевом
09.05.2017 N~ 203 «О стратегии развития комплексе страны позволит повысить
информационного общества в Российской надежность, качество, доступность оказания
Федерации на 2017 2030 годы» и от услуг по передаче электроэнергии и техноло
-
07.05.2018 N~ 204 «0 национальных целях и гическому присоединению потребителей,
стратегических задачах развития Россий сформировать новую инфраструктуру для
ской Федерации на период до 2024 года», в максимально эффективного процесса пере
которых определень~ национальные цели и дачи электроэнергии между субъектами
8
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВЕСТИ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕЛЕНИЙ ЧЕРНОЗЕМЬЯ JЧ~g3-4 (61-62). 2
электроэнергетики, а также развить конку ний и наряда-допуска;
рентные рынки сопутствующих услуг. Одной не имеют возможности вывода характе
-
из важных задач цифровизаЦИИ электроэнер ристик оборудования ТП;
гетики является сокращение времени выпол не имеют возможности обучения персо
-
нения различных видов работ и процессов. В нала электросетевьтх компаний и студентов.
настоящее время заполнение наряда-допуска Вышеуказанные недостатки существую
и бланка переключения одной бригадой в щих программных продуктов, позволяющих
электросетевых компаниях занимает значи выполнять функции заполнения наряда-
тельное время, достигающее 2,5 часов в день. допуска в электросетевом комплексе, будут
В свою очередь, это приводит к дополни учтены при реализации предложенного про
тельным перерывам в электроснабжении по граммного продукта для автоматического
требителей. Поэтому разработка программ заполнения наряда-допуска и бланка пере
ного продукта, позволяющего автоматически клiочений. В свою очередь устранение не
заполнять наряд-допуск и блаик переклiоче достатков позволит повысить надежность
ний в электросетевом комплексе, является электроснабжения и уменьшить недоотпуск
актуальной задачей. электроэнергии.
Теория вопроса Техническая реализация
На рынке России программные продук Как было указано выше в настоящее время
ты, позволяющие выполнять автоматическое заполнение наряда-допуска и бланка пере
заполнение наряда-допуска при проведении ключения в электросетевых компаниях зани
различньтх видов работ на трансформатор мает значительное время. Для снижения вре
ных подстанциях (ТП) 10(6)/0,4 кВ, предла мени вьшолнения работ персоналом электро-
гаются рядом компаний: ИП Рыженков Д.Н. сетевой компании нами был разработан про
(программа ДНД Наряд-Допуск ПРО граммньш продукт, позволяющий оперативно
МАКС); 000 ~Софтлайн Интернет Трейд» реализовать оформление документации при
(программа Наряд-минута XL), Portable обслуживании и ремонтах электрических се
(программа Наряд-Допуск у5.1). Все вы~е тей. Блок-схема программного продукта,
указанные программы позволяют заполнять позволяющего автоматически заполнять
наряд-допуск только на определенные виды наряд-допуск и бланк переклюочений, пред
работ, разработчики могут интегрировать их ставлена на рис. 1. При этом блок-схема
для работы в различных компаниях. Но они представлена для случая проведения работ
обладают множеством недостатков: бригадой на ТП.
не имеют функции 3D визуализации ТП Скриншоты главного менiо и меню запол
-
(которые могли бы строится на основе раз нения бланка переключений, программного
личных баз данных, электрической схемы продукта, позволяющего автоматически за
ТП, типа конструктивного исполнения ТП); полнять наряд-допуск и блаик переклiочений,
не имеют функции автоматического со представлены соответственно на рис. 2 и 3.
-
здания бланка переключений и наряда- Блок-схема, представленная на рис. 1, ра
допуска на ввод и вывод в ремонт ТП; ботает следующим образом: когда бригада
не имеют возможности быстрого (опе приезжает на ТП, член бригады в планшете
-
ративного) формирования наряда-допуска может просмотреть характеристики ТП,
для производства новых видов работ на ТП; электрическую схему ТП, измеряемые вели
не имеют функции оперативной актуа чины на ТП, ЗD-вид ТП и т.д. Далее элек
-
лизации электрических схем ТП в ~АР~ тромонтеры сравнивают электрическую
не имеют возможности подписания схему ТП с электрической схемой, указан
-
бланка переклюочений и наряда-допуска с ной в планшете, если электрическая схема
помощью электронной подписи; ТП конструктивно соответствует схеме ТП,
не имеют возможности вывода на пе то бригада выполняет работы согласно
-
чать актуализиро ванного, подписанного наряду-допуску, который заполняется авто
электронной подписью бланка переклюоче матически (с применением планшета), при
9
