Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка перспективных технологий и создание новых энергосберегающих видов электротехнического оборудования для передачи, распределения и потребления электрической энергии.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.467.11.5001
Организация
ФГУП ВЭИ

Разработка новых технологий и новых видов электротехнического оборудования, на 15 % обеспечивающего энергосбережение при передаче электроэнергии на дальние расстояния, распределении электроэнергии в электрических сетях, преобразовании и потреблении.

Соисполнители

Организация
ОАО ВНИИЭ
Организация
ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ"

Этапы проекта

1
20.04.2005 - 30.06.2005
1.2 Программное мероприятие 1.2: «Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера»

в том числе
1.2.1 Поисковая НИР: Поисковые исследования перспективных технологий передачи электроэнергии на дальние расстояния для создания управляемых линий электропередачи нового поколения.
1.2.1.1 Исследование и разработка критериев оптимальности электропередач различных видов и классов напряжения для передачи энергии на дальние расстояния. Перспективы развития силовых полупроводниковых приборов (СПП) и ВТСП материалов для сверхпроводящих ЛЭП.

1.2.2 Поисковая НИР: Исследования сильноточных и высоковольтных форм электрических разрядов и физических механизмов пробоя жидких диэлектриков для прогнозирования их пробивного напряжения
1.2.2.1 Расчеты распределения электрического поля в управляемых вакуумных промежутках (УВП). Апробация работы аппаратуры для регистрации процесса развития разряда на высоковольтных стендах. Разработка, изготовление и наладка систем питания, управления и диагностики экспериментальной установки для изучения сильноточных разрядов.
В том числе МЭИ (ТУ): Исследование стримерной стадии лидера.

1.2.3 Поисковая НИР: Исследования по созданию комплекса электротехнического оборудования для ЛЭП постоянного тока напряжением до 1500 кВ.
1.2.3.1 Разработка структурной схемы передачи постоянного тока и программы исследований.

1.3 Программное мероприятие 1.3: Прикладные разработки в рамках приоритетных направлений
1.3 Прикладная НИР: Исследования по созданию комплекса электротехнического оборудования для управляемых ЛЭП переменного тока напряжением до 1150 кВ. Разработка проектов технических требований на основное электрооборудование комплекса.
1.3.1 Определение уровня ограничения перенапряжений, требований к работе изоляции в условиях загрязнения и увлажнения для нового поколения электрооборудования 1150 кВ. Построение расчетной модели ЛЭП 1150 кВ.
В том числе ОАО «ВНИИЭ»:
Выбор схем управляемых ЛЭП 1150 кВ для исследований перенапряжений в различных режимах работы.

1.6 Программное мероприятие 1.6: Научно-организационное и методиче-ское обеспечение интеграции научной и образовательной деятельности. Разработка моделей интегрированных научно-образовательных структур и поддержка пилотных проектов по их созданию
1.6 НИР: Разработка и создание интегрированной научно-образовательной структуры в области электроэффективности и электросбережения.
1.6.1 Разработка технического задания на организацию интегрированной научно-образовательной структуры.

1.7 Программное мероприятие 1.7: Развитие приборной базы научных организаций и вузов в целях опережающего развития материальной базы научных исследований
1.7 НИР: Развитие приборной базы ГУП ВЭИ имени В.И. Ленина и МЭИ (ТУ)
1.7.1 Разработка структуры принципиальных схем и комплектация системы управления и записи низкочастотных сигналов для стенда генератора ТИ-12.
Анализ технических требований и существующих схем управления и измерения.
Закупка приборного спецоборудования

1.9 Программное мероприятие 1.9: Проведение молодыми учеными научных исследований по приоритетным направлениям науки, высоких технологий и образования
1.9 НИР: Проведение молодыми учеными ГУП ВЭИ научных исследований по приоритетным направлениям науки, высоких технологий и образования.
Проведение исследований по разработке:
- квантового высоковольтного преобразователя мощностью до 500 кВт для систем интеллектуального электропривода и энергосберегающих технологий;
  - высокочастотных источников питания для экологии на базе резонансных инверторов, включая разработку автоматизированных стендов для их исследований;
  - методов и оборудования для цифровой регистрации и обработки непрерывных спектрально-оптических сигналов плазмы высоковольтных разрядов;
  - принципов математического моделирования, автоматизации, сбора и обработки научных данных в процессе разработки и исследования новых энергосберегающих высоковольтных технологий, обеспечивающих минимальные габариты, вес и энергопотребление оборудования.
1.9.1 Разработка структурной схемы и программы исследований. Разработка методики калибровки спектрального канала на основе нелинейного инвариантного преобразования. Разработка и цифровое моделирование системы автоматического управления.

1.10 Программное мероприятие 1.10: Развитие системы научно-исследовательской и учебно-исследовательской работы аспирантов и студентов в ведущих научно-образовательных центрах
1.10 НИР: Развитие системы научно-исследовательской и учебно-исследовательской работы аспирантов и студентов в ГУП ВЭИ и МЭИ (ТУ)
Работы студентов и аспирантов ВЭИ:
- тема 1 «Исследование характеристик ВТСП материалов, необходимых для сверхпроводящих управляемых линий электропередачи»;
- тема 2 «Исследование электрического разряда в неоднородном магнитном поле»;
Работы студентов и аспирантов МЭИ:
- тема 3 «Исследование гашения электрической дуги в вакууме»
- тема 4 «Исследование режимов разряда ГИН 6 МВ ВНИЦ ВЭИ при испытаниях объектов на молниеустойчивость»
1.10.1 Обсуждение тематики и выбор методов выполнения работ студентами и аспирантами в рамках комплексного проекта «Разработка перспективных технологий и создание новых энергосберегающих видов электротехнического оборудования для передачи, распределения и потребления электрической энергии».

2.2 Программное мероприятие 2.2: Проведение опытно-конструкторских, технологических и экспериментальных разработок по приоритетным направлениям развития научно-технической сферы
2.2 НИОКР: Разработка и создание мощных интеллектуальных силовых полупроводниковых приборов на токи 800 - 1600А и напряжение 2000 – 4200 В с элементами внутренней самозащиты для преобразователей управляемых линий электропередачи
2.2.1 Отработка режимов электронного и протонного облучения малой дозой, включая локальное облучение

2.5 Программное мероприятие 2.5: Содействие развитию сети центров коллективного пользования научным оборудованием.
2.5 НИР: «Развитие и обеспечение функционирования центра коллективного пользования уникальным научным и испытательным оборудованием ГУП ВЭИ»
2.5.1 Совершенствование уникальных установок для получения длинной искры, оснащение их современной измерительной аппаратурой и системой управления. Разработка методики измерений параметров, аттестация стендов ТИ-100, ТИ-12.
Развернуть
2
01.07.2005 - 08.12.2005
Проведен технико-экономический анализ трансформаторного оборудования и выключателей с целью подготовки базы данных по элементам ЛЭП. Наличие полной базы данных по всем элементам ЛЭП позволит выбирать оптимальное напряжение расчетным путем с использованием принципа минимума приведенных затрат. Получены предварительные данные о возможности создания систем передачи энергии СВЧ-пучками. Разработана конструкция макетного образца вакуумного промежутка с практически однородным поперечным магнитным полем, предназначенного для исследования гашения вакуумной дуги постоянного тока.
Проведено экспериментальное изучение динамики формирования предразрядных каналов и измерение (или оценки) их основных физических характеристик (скорости, тока, напряжения зажигания и пробоя, степени ионизации вещества и пр.) в масляных промежутках с высокой степенью неоднородности поля при воздействии высоковольтного импульса положительной полярности при амплитуде, соответствующей минимальной вероятности пробоя.

Создана многофункциональная экспериментальная установка с системой диагностики электрических и оптических параметров вакуумно-дугового разряда для изучения особенностей протекания тока во внешнем магнитном поле, определения условий образования анодного пятна, а также для изучения процессов нарастания и обрыва тока в неоднородном магнитном поле.
В соответствие с техническим заданием разработана конструкция (КД № ВКЕЯ.674421.016) и изготовлено два макетных образца высоковольтных УВП. Проведена наладка системы перемещения подвижного электрода.
Впервые разработана комплексная физико-математическая модель импульсной стримерной короны в воздухе, воспроизводящая ее структуру: многократное ветвление стримеров, одновременное развитие стримеров и их ветвей в суммарном электрическом поле. Созданная модель реализована в виде оригинального программного обеспечения.
В рамках выполненных работ проведен анализ технических требований заказчика к системе автоматизированного управления и измерения и предложена обобщенная структурная схема такой системы для стенда генератора ТИ-12.
Определен объем функций отдельных функциональных подсистем, предложен вариант их конструктивного исполнения.
Выполнены электрические принципиальные схемы и перечни элементов устройств системы ПАУ2М-2 в соответствии с которыми были закуплены комплектующие изделия и был изготовлен и налажен прибор ПАУ 2М-2.
Определены технические требования к цифровой системе измерения характеристик изоляторов ЦСИ при высоковольтных испытаниях. Закуплен и налажен микропроцессорный контроллер МПК и инженерная станция.
Проведены закупки специального оборудования для ГУП ВЭИ и МЭИ (ТУ).

Разработана и изготовлена физическая модель озонатора производительностью 20 граммов озона в час при работе на кислороде для исследования и оптимизации режимов работы и параметров резонансного инвертора источника питания промышленного генератора озона. По своим свойствам модель полностью соответствует цели исследований.
Разработаны программа и методика экспериментальных исследований источников питания промышленного генератора озона на моделях и макетах. Определены условия, при которых должны проводиться испытания, приведен перечень показателей, определяемых в процессе испытаний, определено оборудование, необходимое для проведения испытаний, номенклатура и состав контрольно-измерительной аппаратуры, определен порядок проведения испытаний.
Разработан, изготовлен и оснащён необходимым оборудованием и аппаратурой стенд для экспериментальных исследований и испытаний макета источника питания на физической модели.
Проведены патентные исследования с целью определения технического уровня и тенденций развития источников питания промышленных генератора озона за период с 1994г. по 2004г.

  Выявлены тенденции развития источников питания, определена перспективность разработки резонансных источников питания повышенной частоты для питания генераторов озона, использующих разряд в газовом промежутке с диэлектрическом барьеро
Развернуть
3
01.01.2006 - 30.06.2006
Приведены результаты выполнения научно-исследовательских, опытно-конструкторских и опытно-технологических работ на третьем этапе по Комплексному проекту (ЭЭ.КП.5/002): «Разработка перспективных технологий и создание новых энергосберегающих ви-дов электротехнического оборудования для передачи, распределения и потребления электриче-ской энергии» (1 очередь), выполняемых в рамках федеральной целевой научно-технической про-граммы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы». Эти работы выполнялись в январе - июне 2006 года в ГНЦ РФ "ГУП Всерос-сийский электротехнический институт имени В.И. Ленина" (ГУП ВЭИ) по государственному кон-тракту от 20 апреля 2005 года № 02.467.11.5001, заключенному с Федеральным агентством по науке и инновациям.
Развернуть
4
01.07.2006 - 31.10.2006
ПОИСКА, ЗАДАНИЕ, РЕГЛАМЕНТ ПОИСКА, ЗАЯВКА, НОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Приведены результаты выполнения научно-исследовательских, опытно-конструкторских и опытно-технологических работ на четвертом заключительном этапе по Комплексному проекту (ЭЭ.КП.5/002): «Разработка перспективных технологий и создание новых энергосберегающих ви-дов электротехнического оборудования для передачи, распределения и потребления электриче-ской энергии» (1 очередь), выполняемых в рамках федеральной целевой научно-технической про-граммы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы». Эти работы выполнялись в июле-октябре 2006 года в ГНЦ РФ "ГУП Всерос-сийский электротехнический институт имени В.И. Ленина" (ГУП ВЭИ) по государственному кон-тракту от 20 апреля 2005 года № 02.467.11.5001, заключенному с Федеральным агентством по науке и инновациям.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Тема
Разработка перспективных технологий и создание новых энергосберегающих видов электротехнического оборудования для передачи, распределения и потребления электрической энергии
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
130 млн
Количество заявок
16
Тема
«Организационно-техническое обеспечение проведения всероссийской молодежной конференции «Энергосбережение и энергоэффективность технологий передачи, распределения и потребления электрической энергии»».
Продолжительность работ
2012, 5 мес.
Бюджетные средства
0,7 млн
Количество заявок
7
Тема
Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области обеспечения эффективности функционирования интеллектуальных систем передачи и распределения электрической энергии.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 15 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5
Тема
Исследования и разработки перспективных технологий и электротехнического оборудования для повышения пропускной способности, экономичности и надежности систем передачи электроэнергии.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 15 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований в области технологий создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 18 мес.
Бюджетные средства
84 млн
Количество заявок
42