Перейти к списку статей номера
УДК 621.314.1
Шифр специальности ВАК 2.4.5.
Реконструкция и системные испытания комплектного высоковольтного преобразовательного устройства 3 ПС 400 кВ «Выборгская»
Авторы: Е.Ю. Змазнов, к. т. н., Н.Г. Лозинова, к. т. н., доцент, О.В. Суслова, к. т. н., доцент, https://orcid.org/0000-0003-1611-9551, suslova_ov@ntc-power.ru, АО «Россети Научно-технический центр», С.В. Катанцев, ПС 400 кВ «Выборгская», Филиал ПАО «Россети» —МЭС Северо-Запада
Ключевые слова: Выборгская преобразовательная подстанция; система управления, регулирования и защиты; реконструкция; системные испытания; вентильное оборудование
Аннотация: «Выборгская» преобразовательная подстанция, ранее обеспечивающая асинхронную связь между энергосистемами России и Финляндии, состоит из четырех идентичных комплектных высоковольтных преобразовательных устройств (КВПУ) мощностью 355 МВт каждое. В 2023 году произведена замена вентильного оборудования мостов стороны 400 кВ, шкафов управления вентилями, системы охлаждения, оборудования средней точки инверторной части КВПУ‑3. При этом новое оборудование имеет параметры, позволяющие ему временно работать совместно с вентилями старой конструкции. В статье описаны результаты комплексных испытаний нового оборудования КВПУ-3. Особенностью комплексных испытаний нового оборудования является применение кольцевого режима испытаний. Такой режим, как показали расчеты, требует проведения мероприятий по снижению напряжения на шинах 330 кВ до номинального уровня и может ограничить диапазон мощности КВПУ‑3 в предполагаемых испытаниях.
Refurbishment and System Test of High Voltage Converter Unit 3 (HVCU-3) at Vyborg Back-to-Back HVDC Link
Authors: E.Y. Zmaznov, Dr. Sci. (Technical), N.G. Lozinova, Dr. Sci. (Technical), O.V. Suslova, Dr. Sci. (Technical), Suslova_OV@ntc-power.ru, Rosseti R&D Center, JSC, S.V. Katantsev, 400 kV Vyborgskaya substation, Branch of PJSC ROSSETI — MES of the North-West
Keywords: vyborg HVDC back-to-back link; control and protection system; system test; reconstruction; valve equipment.
Abstract: The Vyborg back-to-back HVDC link, providing asynchronous connection between power networks of Russia and Finland includes four identical High Voltage Converter Units (HVCUs) rated at 355 MW each. In 2023 the valve equipment at the 400 kV side, valve base electronics (VBE), cooling systems, and equipment of the midpoint of HVCU -3 were replaced. At the same time, the new equipment has parameters that allow it to temporarily operate together with valves of the old design. A feature of overall and system tests of new equipmentis the use of a power ring test scheme with only oneconnection to 330 KV power system. The use of a power ring circuit for testing requires measures to reduce330 kV buses voltage to the nominal level and may limitthe power range of the HVCU3 during testing. The paper describes the results of overall and system tests of new equipment of HVCU3.
Для цитирования: Змазнов Е.Ю., Катанцев С.В., Лозинова Н.Г., Суслова О.В. Реконструкция и системные испытания комплектного высоковольтного преобразовательного устройства 3 ПС 400 кВ «Выборгская» // Энергия единой сети. 2025. № 1. С.18–25.
УДК 001.57:621.315.1:621.3.027.2
Шифр специальности ВАК 2.4.3., 4.3.2.
Компьютерное моделирование режима обрыва нулевого провода в радиальной сельской электрической сети 0,4 кВ
Авторы: А.А. Лансберг, https://orcid.org/0000-0002-2834-6092, lansbergaa@vk.com, А.В. Виноградов, д. т. н., https://orcid.org/0000-0002-8845-9718, winaleksandr@gmail.com, ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»
Ключевые слова: электрическая сеть 0,4 кВ; обрыв нулевого провода; несимметрия напряжений; компьютерная модель; повторные заземления
Аннотация: В сельских электрических сетях 0,4 кВ одним из наиболее частых повреждений является обрыв нулевого провода, который может быть вызван механическими повреждениями, дефектами монтажа и климатическими воздействиями. Для выявления обрыва нулевого провода и отключения участка линии с ним могут использоваться средства сетевого секционирования линий электропередачи 0,4 кВ, оснащенные алгоритмами распознавания данного режима. В блоки управления средств секционирования также должны быть внесены параметры режима электрической сети, характеризующие обрыв нулевого проводника. Для проведения исследования использовали компьютерную модель сельской электрической сети 0,4 кВ в программном комплексе MATLAB Simulink. Прототипом модели является радиальная линия электропередачи 0,4 кВ протяженностью 800 м, питающаяся от трансформатора ТМ-250 10/0,4 кВ. В ходе исследования параметры нагрузочных режимов работы сети сравнивали с параметрами режимов с обрывами нулевого провода в разных точках сети, выявляли характерные особенности последних. Установлено, что при обрыве нулевого провода происходит изменение токов фаз до 14 % по причине несимметрии, ток в нулевом проводе при его обрыве между повторными заземлениями отсутствует. Возрастание несимметрии фазных напряжений при обрыве нулевого провода приводит к увеличению значения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности в 1,3–1,5 раза. Установленные в ходе компьютерного моделирования зависимости могут использоваться в устройствах сетевого секционирования линий электропередачи 0,4 кВ для идентификации аварийных режимов, вызванных обрывами нулевого провода.
Computer simulation of the zero wire breakage mode in a 0.4 kV radial rural electric grid
Authors: A.A. Lansberg, lansbergaa@vk.com, A.V. Vinogradov, Dr. Sci. (Technical), winaleksandr@gmail.com, Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»
Keywords: Electrical network 0.4 kV; zero wire breakage; voltage asymmetry; computer model; repeated grounding.
Abstract: Relevance. In rural 0.4 kV electrical networks, one of the most frequent damages is a breakage of the ground wire, which can be caused by mechanical damage, installation defects and climatic influences. To detect the breakage of the zero wire and disconnect a section of the line with it, network partitioning tools for 0.4 kV power transmission lines equipped with recognition algorithms for this mode can be used. Also, the control units of the partitioning facilities must include the parameters of the electrical network mode that characterize the breakage of the zero conductor. To conduct the study, a computer model of a rural 0.4 kV electrical network was used in the MATLAB Simulink software package. The prototype of the model is a 0.4 kV radial transmission line with a length of 800 meters, powered by a TM-250 — 10/0.4 kV transformer. During the study, the parameters of the load modes of the network were compared with the parameters of modes with zero wire breaks at different points of the network, and the characteristic features of the latter were identified. It was found that when the zero wire is broken, the phase currents change up to 14% due to asymmetry. It is established that there is no current in the zero wire when it breaks between repeated earths. An increase in the asymmetry of phase voltages when the zero wire is broken leads to an increase in the value of the voltage asymmetry coefficient in the zero sequence by 1.3-1.5 times. The dependencies established during computer modeling can be used in devices for network partitioning of 0.4 kV power transmission lines to identify emergency modes caused by zero wire breaks.
Для цитирования: Лансберг А.А., Виноградов А.В. Компьютерное моделирование режима обрыва нулевого провода в радиальной сельской электрической сети 0,4 кВ // Энергия единой сети. 2025. № 1. С. 26–33.
УДК 621.3
Шифр специальности ВАК 2.4.3.
Анализ цикличности производства КРУ 6–35 кВ в России
Авторы: А.Р. Ахмадеев, alexander.akhmadeev@list.ru, PFIFFNER Instrument Transformers Ltd.
Ключевые слова: комплектное распределительное устройство; КРУ; распределительное устройство
Аннотация: В статье рассматривается состояние производства комплектных распределительных устройств (КРУ) 6–35 кВ, а именно их видов, а также вызовы и возможности, связанные с вынужденным импортозамещением. Существующие виды КРУ поделены на группы по типу изоляции: воздушная, газовая и твердая, отдельно рассмотрено цифровое КРУ. Приведены некоторые современные технические решения иностранных производителей.
Overview of the current situation in the area of production of the switchgear 6-35 kV
Author: A.R. Akhmadeev, alexander.akhmadeev@list.ru, PFIFFNER Instrument Transformers Ltd
Keywords: Metalclad switchgear; Metal-enclosed switchgear; switchgear.
Abstract: In this article is being considered the current situation in the area of production of switchgear 6-35 kV from the perspectiveof import substitution in domestic power grids. The current situation with air, gas and solid insulated switchgears is presented. In addition, the main trends in the area of connection of cubicles, required devices and gears are considered.
Для цитирования: Ахмадеев А.Р. Анализ цикличности производства КРУ 6–35 кВ в России // Энергия единой сети. 2025. № 1. С. 34–42.
УДК 621.314.21
Шифр специальности ВАК 2.4.2.
Интеграция локальной системы мониторинга геоиндуцированных токов с регистратором аварийных событий
Авторы: А.А. Кувшинов, д. т. н., https://orcid.org/0000-0002-1557-4467, В.В. Вахнина, д. т. н., https://orcid.org/0000-0001-9113-2348, vvvahnina@yandex.ru, А.Н. Черненко, к. т. н., https://orcid.org/0000-0002-1557-4467, О.В. Федяй, аспирант, https://orcid.org/0009-0006-7158-4367, Тольяттинский государственный университет, А.Ю. Хренников, д. т. н., https://orcid.org/0009-0005-4085-227X, ak2390@inbox.ru, АО «Россети Научно-технический центр»
Ключевые слова: силовой трансформатор; геоиндуцированный ток; мониторинг; регистрация; насыщение магнитной системы; аномальный режим
Аннотация: В статье обоснована необходимость считать аномальным и обязательным для регистрации режим работы силового трансформатора в условиях насыщения магнитной системы под воздействием геоиндуцированных токов (ГИТ), поскольку велика опасность развития такого аномального режима во время геомагнитных бурь в аварийный режим. Сформулированы требования, которые необходимо выполнить для интеграции системы мониторинга ГИТ, вызывающих насыщение магнитной системы силового трансформатора, с регистратором аварийных событий. Определены условия начала и окончания регистрации ГИТ и аномального режима работы силового трансформатора. Разработана структурная схема и определены основные технические характеристики интегрированной системы мониторинга ГИТ. Определены критерии идентификации состояния насыщения магнитной системы силового трансформатора под воздействием ГИТ. Выбран тип фильтра нижних частот, позволяющий воспроизводить без искажений все частотные компоненты ГИТ и соответственно выделять из состава тока нейтрали силового трансформатора все временные вариации ГИТ с точным воспроизведением амплитуды отдельных выбросов. Обоснованы выбор частоты среза и порядок работы фильтра нижних частот, обеспечивающий полное подавление составляющих тока нейтрали основной частоты, а также выбор резонансной частоты, полосы пропускания и порядок полосового фильтра, позволяющего идентифицировать состояние насыщения магнитной системы силового трансформатора по превышению уровня гармоник тока намагничивания над «фоновым» уровнем. Разработан алгоритм формирования сигнала «Пуск» для регистратора аварийных событий.
Integration of a local system for monitoring geoinduced currents with an emergency event recorder
Authors: A.A. Kuvshinov, Dr. Sci. (Technical), V.V. Vakhnina, Dr. Sci. (Technical), A.N. Chernenko, Cand. Sci. (Technical), O.V. Fedyay,Togliatti State University, A.Yu. Khrennikov, Dr. Sci. (Technical), professor, ak2390@inbox.ru, Rosseti R&D Center, JSC
Keywords: power transformer; geo-induced current; monitoring; registration; magnetic system saturation; abnormal mode.
Abstract: The necessity to consider the power transformer operating mode under conditions of magnetic system saturation under the influence of geo-induced currents (GIC) as abnormal and mandatory for registration is substantiated, since there is a high risk of such an abnormal mode developing into an emergency mode during geomagnetic storms. The requirements that must be met for integrating the GIC monitoring system causing saturation of the magnetic system of a power transformer with an emergency event recorder (EER) are formulated. The conditions for the start and end of GIC and abnormal operating mode registration of a power transformer are determined. A structural diagram has been developed and the main technical characteristics of the integrated GIC monitoring system have been determined. The criteria for identifying the saturation state of the magnetic system of the power transformer under the influence of the GIC have been determined. A low-pass filter type has been selected that allows for the reproduction of all frequency components of the GIC without distortion and, accordingly, for the extraction of all time variations of the GIC from the neutral current of the power transformer with the exact reproduction of the amplitude of individual surges. The choice of the cutoff frequency and the order of the low-pass filter that ensures complete suppression of the components of the neutral current of the fundamental frequency have been substantiated. The choice of the resonant frequency, bandwidth and order of the bandpass filter that allows for the identification of the saturation state of the magnetic system of the power transformer by the excess of the harmonic level of the magnetization current over the «background» level have been substantiated. An algorithm for generating the «Start» signal for the EER has been developed.
Для цитирования: Кувшинов А.А., Вахнина В.В., Черненко А.Н., Федяй О.В., Хренников А.Ю. Интеграция локальной системы мониторинга геоиндуцированных токов с регистратором аварийных событий // Энергия единой сети. 2025. № 1. С. 44–52.
УДК 621.316.06
Шифр специальности ВАК 2.4.3.
Реализация и проведение испытаний алгоритма блокировки отключения однополярного тока с применением программно-аппаратного комплекса реального времени
Авторы: Я.Л. Арцишевский, к. т. н., М.С. Малютин, аспирант, https://orcid.org/0000-0001-5792-0383, ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ», Н.В. Беспалько, к. т. н., bespalkonick@yandex.ru, Филиал АО «Концерн Росэнергоатом» — «Калининская атомная станция»
Ключевые слова: элегазовый выключатель; однополярный ток; управляющее воздействие; алгоритм АППВ БООТ; автоматика управления выключателем
Аннотация: В настоящее время растет количество элегазовых выключателей в сетях высокого и сверхвысокого напряжения 110 кВ и выше. Помимо большого количества преимуществ, элегазовые выключатели обладают и отрицательными сторонами: за последние десятилетия в энергосистемах России и Казахстана произошел ряд аварий с последующим разрушением выключателей 500–750 кВ. Анализ аварийных осциллограмм показал, что причиной аварий служило длительное неотключение полюсом элегазового выключателя не переходящего через нулевое значение тока из-за наличия в нем большой апериодической составляющей. Для решения проблемы предлагается устройство блокировки отключения однополярного тока (БООТ), реализующее автоматику предотвращения повреждения выключателя (АППВ). Выполняется реализация и проверка алгоритма АППВ БООТ на программно-аппаратном комплексе реального времени RTDS с подтверждением корректности работы алгоритма.
Implementation and testing of an algorithm for blocking disconnection of unipolar current using real-time hardware and software complex
Authors: Ya.L. Artsishevsky, Cand. Sci. (Technical), N.V. Bespalko, Cand. Sci. (Technical), bespalkonick@yandex.ru, M.S. Malyutin, postgraduate student, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «MPEI»
Keywords: SF6 circuit breaker; unipolar current; control action; APPV BOOT algorithm; circuit breaker control automation
Abstract: Currently, the number of SF6 circuit breakers in highvoltage (HV) and extra-high-voltage (EHV) networks of 110 kV and higher is growing. In addition to a large number of advantages, SF6 circuit breakers also have negative sides: over the past decades, a number of accidents with subsequent destruction of 500–750 kV circuit breakers have occurred in the power systems of Russia and Kazakhstan. As a result of the analysis of emergency oscillograms, it was found that the cause of the accidents was a long-term failure to disconnect the current that does not cross the zero value by the pole of the SF6 circuit breaker due to the presence of a large aperiodic component in it. To solve the problem, a unipolar current tripping blocking device (UCTB) is proposed, which implements automatic circuit breaker damage prevention (ACBP). The UCTB UCTB algorithm is implemented and tested on the real-time hardware and software complex «RTDS» with confirmation of the correctness of the algorithm.
Для цитирования: Арцишевский Я.Л., Беспалько Н.В., Малютин М.С. Реализация и проведение испытаний алгоритма блокировки отключения однополярного тока с применением программно-аппаратного комплекса реального времени // Энергия единой сети. 2025. № 1 (76). С. 54–59.
УДК 338
Шифр специальности ВАК 2.4.3.
Исследование и практика создания «умного предприятия» компанией Dadu River Hydropower Development Co., Ltd.
Автор: Ту Янчжу, д. т. н., профессор, https://orcid.org/0000-0003-2089-143X, 1149475977@qq.com, Guoneng Dadu River Basin Hydropower Development Co.
Ключевые слова: интеллектуальное предприятие; цифровая трансформация; управление предприятием; интеллект; управляемые данные
Аннотация: С ускорением новой технологической промышленной революции стремительно развиваются такие передовые технологии, как облачные вычисления, большие данные, интернет вещей, мобильные технологии и искусственный интеллект. Применение новых технологий порождает множество новых вызовов в управлении предприятиями, что требует их преобразования и оптимизации концепции построения «умного предприятия», основанного на обработке больших данных. В статье рассмотрен опыт Dadu River Hydropower Development Co., Ltd. применения новых технологий в управлении компанией, который позволил значительно повысить безопасность эксплуатации гидроэлектростанций и улучшить экономическую эффективность их работы.
Research and Practice of Building a Smart Enterprise by Dadu River Hydropower Development Co., Ltd.
Author: Tu Yangju, Dr. Sci. (Technical), 1149475977@qq.com, Guoneng Dadu River Basin Hydropower Development Co., China
Keywords: intellectual enterprise; digital transformation; enterprise management; intelligence; managed data
Abstract: The Dadu River Basin is an important part of the Yangtze River flood control system. The river’s average annual runoff is comparable to that of the Yellow River, amounting to approximately 50 billion cubic meters. Over a stretch of 1,062 square kilometers, the river has a natural elevation drop of 4,175 meters. The basin is rich inwater resources, with its potential hydropower development capacity estimated at about 30 million kilowatts, making this region one of the five largest hydropower bases in China. Dadu River Hydropower Development Co., Ltd. (hereinafter referred to as «Dadu Company») was established in 2000 with the aim of developing the water resources of the Dadu River Basin. The company is responsible for the development andmanagement of 17 cascade hydropower stations along the main stream of the Dadu River, with a total installed capacity of about 17.6 million kilowatts, accounting for approximately 70% of the planned capacity along this section of the river. As of the end of 2020, Dadu Company had commissioned 8 hydropower stations along the main stream of the river: Houziyan, Daganshan, Pubugou, Shensigou, Zhenba Level 1, Shaping Level 2, Gongzui, and Tongzeci, with a total capacity of about 11.1 million kilowatts.
Для цитирования: Ту Янчжу. Исследование и практика создания «умного предприятия» компанией Dadu River Hydropower Development Co., Ltd. // Энергия единой сети. 2025. № 1. С. 60–66.
УДК 621
Шифр специальности ВАК 2.4.3.
Анализ устойчивости судна в рабочем положении для установки ветряных турбин
* Финансирование: проект поддержан Национальным фондом естественных наук Китая (51175232, 51179076); Проект трансформации научно-технических достижений провинции Цзянсу (BA2011005).
Авторы: Чжан Юнкан, д. т. н., профессор,https://orcid.org/0000-0002-2235-1798, ykzhang@ujs.edu.cn, Гуандунский технологический университет, Гуанчжоу, провинция Гуандун, Китай, Ли Инцзе, Институт машиностроения, Университет Цзянсу, Чжэньцзян, провинция Цзянсу 212013, Китай, Ван Юнь, Институт машиностроения, Университет Цзянсу, Чжэньцзян, провинция Цзянсу, Китай, Ни Тао, Чжуан Цзяньцзюнь, COSCO Shipyard Group Co., Ltd., Наньтун, провинция Цзянсу, Китай
Ключевые слова: судно для установки ветряных турбин; устойчивость судна в рабочем положении; опорная свая; традиционная модель с шарнирным креплением; модель взаимодействия сваи с грунтом; метод конечных элементов
Аннотация: Рассматривается разработка моделей конечных элементов опорных свай судна для установки ветряных турбин с целью точного расчета его устойчивости в рабочем положении. Использованы два подхода: традиционная модель с шарнирным креплением и модель, учитывающая взаимодействие сваи с грунтом. На основе этих моделей выполнены численные симуляции, охватывающие статический, модальный и переходный динамический анализы, а также проведено сравнительное исследование. Результаты показали значительные различия в статическом анализе моделей, при этом максимальное напряжение в обоих случаях остается ниже предела текучести материала. Частоты собственных колебаний опорных свай в моделях различаются незначительно, а максимальный изгибающий момент фиксируется на конце сваи. Кроме того, установлено, что смещение сваи под переменной нагрузкой превышает аналогичные показатели при статической нагрузке. Конструкция опорных свай демонстрирует высокие показатели устойчивости, а модель взаимодействия сваи с грунтом обеспечивает более точный анализ устойчивости.
Analysis of the stability of the vessel in the operating position for the installation of wind turbines
Authors: Zhang Yongkang, Dr. Sci. (Technical), ykzhang@ujs.edu.cn, Guangdong University of Technology, China, Li Yingjie, Wang Yun School of Mechanical Engineering, China, Ni Tao, Zhuang Jianjun COSCO Shipyard Group Co. Ltd., China
Keywords: wind turbine installation vessel; standing stability; pile leg; conventional hinge model; pile and soil interaction model; finite element. To gain accurate calculation about standing stability of wind turbine installation vessel, two different constraint models of pipe legs, the conventional hinge model and the pile and soil interaction model, were established. With the two models, numerical analysis was conducted to investigate the standing stability of wind turbine installation vessel based on static, modal and transient dynamics analyses. The comparison results of two models show that the static analysis of the pile and soil interaction model is greatly different with that of the hinge model, while the two model maximum stresses are far below the yield strength of pile leg. The two natural frequencies of pile leg vary slightly, and the maximum bending moment occurs at the end of pile legs without occurrence near the water surface. The maximum displacement of legs under variable load is greater than that under static load. The pile leg of wind turbine installation vessel has good stability, and higher accuracy can be achieved by the pile and soil interaction mode to analyze stability.
Для цитирования: Чжан Юнкан, Ли Инцзе, Ван Юнь, Ни Тао, Чжуан Цзяньцзюнь. Анализ устойчивости судна в рабочем положении для установки ветряных турбин // Энергия единой сети. 2025. № 1. С. 68-76.
