Ученые Южно-Уральского государственного университета запатентовали уникальную систему управления электроприводом насосного агрегата, которая позволит значительно снизить затраты на электроэнергию и повысит надежность оборудования тепловых электрических станций.

Энергосбережение — одно из ключевых направлений российской экономики. Ученые Политехнического института ЮУрГУ исследовали систему подачи теплоносителя на тепловых электрических станциях в рамках межкафедральной коллаборации. В результате была создана инновационная система регулирования электропривода насосного агрегата для насосов электростанций или других насосных агрегатов с большой производительностью. Автор идеи — профессор кафедры автоматизированного электропривода Политехнического института ЮУрГУ Юрий Усынин, доктор технических наук.

  • Чтобы продавить теплоноситель (сначала воду, потом пар) через котельный агрегат, требуется довольно мощные насосы, которые затрачивают много электроэнергии на преобразование электрической энергии в механическую работу по сжатию теплоносителя. Наша разработка позволит в пусковых режимах снизить затраты электроэнергии на привод таких насосных агрегатов примерно на 3-4%, что даст ощутимый экономический эффект, - рассказывает один из авторов разработки Константин Осинцев, заведующий кафедрой промышленной теплоэнергетики.

Традиционные электроприводы имеют большую мощность, и поэтому практически не управляемы. Особенность созданной учеными ЮУрГУ системы регулирования электропривода насосного агрегата заключается в том, что она содержит два электродвигателя двух насосов, включенных последовательно. Это позволяет регулировать расход жидкости, перекачиваемой насосным агрегатом с синхронным реактивным двигателем, а также повышает точность работы электропривода насосной установки.

  • Первый нерегулируемый синхронный электродвигатель подключен непосредственно к многофазной питающей сети, а второй - регулируемый синхронный электродвигатель - к той же сети через управляемый преобразователь, - поясняет Константин Осинцев.

Инновационная система регулирования электроприводом, разработанная учеными ЮУрГУ, позволяет снизить затраты электроэнергии на привод насосных агрегатов благодаря использованию дополнительного насоса, который называется бустерным. Он предотвращает такое негативное явление как кавитация — вскипание жидкости на входе в основной насос. Это необходимо для того, чтобы котельный агрегат работал надежно и длительно, без аварий.

«Так как кавитация опасна эрозийным разрушением лопаток насосного агрегата, то использование предложенной нами системы управления электроприводом снижает вероятность аварийных ситуаций и повышает надежность системы. Во-вторых, система позволяет снизить затраты электроэнергии на привод этого насоса в моменты пуска котельных агрегатов», — подчеркивает ученый ЮУрГУ.

Разработка системы регулирования электропривода насосного агрегата уже запатентована учеными Южно-Уральского государственного университета. Работа над проектом будет продолжена совместно с партнерами из центра «Энергосбережение и энергоэффективность» Казанского энергетического университета и компанией «Приводная техника». На следующем этапе исследователи планируют внедрение созданной системы, и на данный момент группа разработчиков находится в поиске индустриального партнера и площадки для внедрения.