Прототип усовершенствованного устройства для защиты электрооборудования от коротких замыканий создали третьекурсники Института энергетики ИРНИТУ под руководством заведующего кафедрой электрических станций, сетей и систем Дениса Федосова. Проект разработан на стыке энергетики и информационных технологий в интересах реализации стратегического проекта Иркутского политеха DiT (Программа «Приоритет 2030»).
Как сообщалось ранее, исследования, посвящённые работе устройств релейной защиты в переходных режимах, являются одним из научных направлений кафедры. В рамках проектной деятельности Денис Федосов решил создать прототип с привлечением студенческой группы в составе 12 человек.
В прошлом семестре каждый из участников проектной команды разработал математическую модель своего энергообъекта. Студенты моделировали защиты генераторов, трансформаторов и сборных шин высокого напряжения в программе MATLAB.
Затем политеховцы приступили к работе с «железом», используя оборудование лаборатории «Релейная защита и автоматика» Корпоративного учебно-исследовательского центра (КУИЦ) «ЕвроСибЭнерго-ИРНИТУ». На аппаратной платформе CompactRIO студенты создали универсальное устройство защиты, запрограммированное в среде LabVIEW. Два модуля платформы используются для измерения токов, третий модуль представляет собой реле для выдачи команд управления. Разработанный прототип непрерывно контролирует параметры тока, а в случае повреждения подаёт сигналы на отключение неисправного оборудования от электрической сети.
По информации Дениса Федосова, разработка является универсальной:
«Она защищает от коротких замыканий трансформаторы, шины и генераторы. При этом устройство более надёжно отстроено от внешних повреждений и перегрузок, чем серийно выпускаемые устройства дифференциальной защиты. Прототип достаточно один раз запустить с помощью компьютера, затем он работает автономно.
На каждом этапе реализации проекта мы сверяли результаты с математическими моделями студентов, подавали токи от специального источника, убеждаясь в корректной работе прототипа».
Преподаватель считает, что проектная деятельность – отличная возможность для студентов приобрести дополнительные навыки. В ходе создания прототипа ребятам были необходимы знания не только в области энергетики, но и в программировании. Они освоили новые программные продукты, получили опыт работы в команде.
«В этом семестре интерес к нашей разработке также проявил студент из другой проектной команды. За короткий период Владимир Давыдов ознакомился с обучающими видеороликами, которые я записывал в прошлом семестре. Он отлично справился со сложными задачами, «догнал» остальных ребят», - говорит Денис Федосов.
Прототип устройства разрабатывался на импортном оборудовании. В дальнейшем проектная команда займётся поиском отечественных аналогов для реализации проекта. Устройство для защиты электрооборудования от коротких замыканий политеховцы намерены презентовать предприятиям для внедрения в серийное производство.
Разработка станет темой выпускных квалификационных работ для активных участников научной группы.
Исследователи планируют получить патент на способ выполнения защиты или на полезную модель на базе прототипа.
Третьекурсник Владимир Шиханцов на первых этапах проектной деятельности моделировал дифференциальную защиту силового трансформатора:
«Я создал эффективную модель защиты с наименьшим количеством неправильных срабатываний. Благодаря проекту удалось расширить навыки в IT-области, изучая новые программные среды.
Мне понравилось работать под руководством Дениса Сергеевича Федосова в команде с талантливыми ребятами. Мы очень ответственно подходили к заданиям и всё выполняли в срок».
Будущий энергетик успешно сдал сессию и планирует получить «красный диплом». В настоящее время Владимир Шиханцев проходит оплачиваемую производственную практику на Иркутском авиазаводе, где работает электромонтёром распределительных сетей.
Фото Арсения Чекмарёва