Мероприятия по повышению технического ресурса электрооборудования мощных оросительных насосных станций

   АКТУАЛЬНОСТЬ. В настоящее время все большее применения получили безударные системы запуска высоковольтных электродвигателей.  Эти системы ограничивают значения пусковых токов, а также устраняют знакопеременные колебания электромагнитного момента двигателей.
   ЦЕЛЬ.  Разработка мероприятий по повышению технического ресурса электрооборудования мощных оросительных насосных станций на основе применения систем плавного пуска для высоковольтных электродвигателей.

   МЕТОДЫ. В ходе исследования были использованы методы анализа технологических процессов насосных станций, методы математического и компьютерного моделирования систем электропривода.

   РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработаны компьютерные модели для исследования режимных характеристик асинхронных и синхронных электроприводов насосных станций при прямом и плавном пуске электродвигателей. Предложена система безударного пуска высоковольтных электродвигателей оросительных насосных станций первого подъема на основе инвертора тока.

   ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Надежность и долговечность работы электрооборудования зависит, в первую очередь, от технического ресурса, который определяется рядом факторов. Основными факторами, влияющими на технический ресурс электрооборудования крупных оросительных насосных станций, являются переходные режимы, возникающие при запуске насосных агрегатов. Предложенная в данной статье система плавного пуска высоковольтных электродвигателей оросительных насосных станций, позволяет устранить негативное воздействие переходных режимов на работу электрооборудования и, тем самым, повысить технический ресурс и надежность системы электроснабжения насосной станции в целом.

1. Нейман З.Б. и др. Крупные вертикальные электродвигатели переменного тока. - М.: Энергия, 1974. 375 с. ил.

2. Онищенко Г. Б., Юньков М. Г. Электропривод турбомеханизмов. - М.: Энергия, 1972. 240 с. ил.

3. Лезнов Б. С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установок. - М.: Энергоатомиздат, 2006. 360 с. ил.

4. Ларионов В. Н., Калинин А. Г. Энергоэффективность и энергосбережение в электроприводах с вентиляторной нагрузкой. - Чебоксары: Изд-во. Чуваш. Ун-та, 2012. - 146 с.

5. Калинин, А. Г. Исследование и разработка энергоэффективных режимов электроприводов в системах электроснабжения. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Чебоксары 2011.

6. Поздеев А. Д. Электромагнитные и электромеханические процессы в частотно-регулируемых асинхронных электроприводах / А. Д. Поздеев - Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 1998. - 172 с.

7. Ковач К. П. Переходные процессы в машинах переменного тока / К. П. Ковач, И. Рац; пер. с нем. - М. Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 735 с.

8. Дадабаев Ш.Т., Грачева Е.И. Технико-экономическое обоснование применения системы плавного пуска для высоковольтных электродвигателей насосных агрегатов. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2022. Т. 24. № 1. С. 141-150.

9. Дадабаев Ш. Т. Моделирование режимов пуска высоковольтного синхронного электропривода с устройством плавного пуска. В сборнике: САПР и моделирование в современной электронике. Сборник научных трудов I Международной научно-практической конференции. Под ред. Л. А. Потапова, А. Ю. Дракина. 2017. С. 91-94.

10. Дадабаев Ш. Т. Компьютерное моделирование нагрева синхронных электроприводов насосных агрегатов при различных способах пуска. В сборнике: Перспективные информационные технологии (ПИТ 2017). Труды Международной научно-технической конференции. 2017. С. 76-80.

11. Дадабаев Ш. Т. Компьютерное моделирование инвертора тока, используемое для пуска высоковольтных электродвигателей. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 2. С. 370-375.

12. Дадабаев Ш. Т. Обзор и оценка способов управления насосными установками. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2013. № 12. С. 28-30.

13. Сафин А. Р., Хуснутдинов Р. Р., Копылов А. М. и др. Разработка метода топологической оптимизации электрических машин на основе генетического алгоритма. Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2018. № 4 (40). С. 77­-85.

14. Tsvetkov A. N., Kornilov V. Yu., Safin A. R., et al. An experimental bench for the study of electric drives of a horsehead pump // Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems (JARDCS) ISSN: 1943-012X, Volume-12, 05 - SPECIAL ISSUE. 2020. Pp. 1294-1298. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45335541&ysclid=lilqhplr3s830934961

15. Dadabaev S.T., Dadabaeva Z. A., Gracheva E. I. Study of starting transition processes of asynchronous motor at a lowered mains voltage frequency. Sustainable Energy Systems: innovative perspectives. Conference proceedings. Cep. "Lecture Notes in Civil Engineering" 2021. P. 206-213.

16. Petrov T. I., Safin A. R. Modification of the synchronous motor model for topological optimization. E3S Web of Conferences, 2020, 178, 01016

17. A. Safin, A. Kopylov, R. Gibadullin, et al. Thermal Model of a Linear Electric Machine, 2019 1^st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency (SUMMA), Lipetsk, Russia, 2019, pp. 426-428. DOI: 10.1109/SUMMA48161.2019.8947532

18. Дадабаев Ш. Т., Грачева Е. И., Каримов И. Р., Валтчев С. Исследование пусковых режимов асинхронных двигателей при низком качестве электроэнергии питающей сети. Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2021. Т. 13. № 1 (49). С. 3-15.

19. Грачева Е. И., Алимова А. Н., Абдуллазянов Р. Э. Анализ и способы расчета потерь активной мощности и электроэнергии в низковольтных цеховых сетях. Вестник КГЭУ 2018. № 4 (40). С. 53-65.

20. Р. С. Sen, Principle of Electric Machines and Power Electronics, 3^rd Edition, Wiley, 2013.

21. Тошходжаева М. И., Ходжиев А. А. Математическая модель влияния природных и эксплуатационных факторов на надёжность ВЛЭП-110 кВ в условиях резко континентального климата. Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2020. Т. 12. № 1 (45). С. 71-81.

22. Gracheva E. I., Naumov O. V. Estimation of Power Losses in Electric Devices of the Electrotechnical Complex. - International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), (2019). - 6.

23. Nevelsteen, J. & Aragon, H., Starting of Large Motors - Methods and Economics, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 25, No. 6, pp. 1012-1018, November / December 1989.

24. Tolibjonovich D. S., Islomovna T. M., Saidulloevna M. D. (2020). Modeling of starting transition processes of asynchronous motors with reduced voltage of the supply network. European Journal of Electrical Engineering, Vol. 22, No. 1, pp. 23-28. doi: 10.18280/ejee.220103

25. Gracheva E. I., Toshkhodzhaeva M., Rahimov O., et al. Modeling the reliability of high-voltage power transmission lines taking into account the influence of the parameters of a sharply continental climate. International Journal of Technology. 2020. Vol. 11. № 8. P. 1557­-1569.