Для того чтобы продукция соответствовала мировым стандартам и отвечала последним тенденциям на рынке, Челябинский завод электрооборудования постоянно внедряет инновационные технологии в производство.
Одни из последних технических новинок, которые позволяют улучшать характеристики изготавливаемого оборудования гораздо быстрее и безопаснее – это цифровое моделирование и создание цифрового двойника.
Цифровая модель помогает менять параметры работы электрооборудования и проверять его возможности, работоспособность в различных ситуациях, в том числе, нештатных.
При разработке КРУ «NEXUS» отдел технического маркетинга и инноваций смоделировал электрическое поле 35 кВ, для того чтобы выявить наиболее напряженные участки устройства, а также рассмотреть варианты снижения вероятности электрического пробоя изоляционных промежутков.
Расчет производился в квазистатической постановке задачи. В цифровой модели для шин задавались электрические потенциалы, соответствующие трехфазной системе напряжений в разные моменты времени (с шагом 0,001 с). Для всех элементов модели были заданы свойства материалов: для шин – медь (диэлектрическая проницаемость ε=1, электрическая проводимость G = 58·106 См/м), для корпусов трансформаторов и изоляторов – эбонит (диэлектрическая проницаемость ε=4,2), окружающая среда – воздух (диэлектрическая проницаемость ε=1,0006).
Напряженность электрического поля для средней шины составляла 2,47 кВ/мм и 2,34 кВ/мм соответственно. Шины были разделены только воздушным промежутком с диэлектрической прочностью в нормальных условиях 3 кВ/мм, что может представлять опасность пробоя при отклонении от нормальных условий (повышенная влажность, запыленность, ионизация, перенапряжение и т.п.). В данном случае необходимо усиление диэлектрической прочности указанных промежутков или увеличение расстояния между шинами, а также установка диэлектрических барьеров.
Таким образом, созданная модель позволила проанализировать электрическое поле в объеме высоковольтного распределительного устройства и выявить необходимость уменьшения габаритов распределительного устройства для увеличения электрической прочности изоляционных промежутков между силовыми шинами. В результате исследования цифровой модели КРУ «NEXUS», специалисты «ЧЗЭО» смогли оперативно внести изменения, для того чтобы ячейка была безопасна в применении и полностью соответствовала запросам Заказчика.
