Проанализированы особенности использования устройств компенсации реактивной мощности на основе практического применения в распределительных электрических сетях, работающих на смешанную электрическую нагрузку. Выявлены проблемы компенсации реактивной мощности в распределительных электрических сетях, приведены базовые подходы их исключения. Предложены решения по повышению эффективности проектных решений. Работа выполнена в рамках Программы стратегического развития НГТУ, проект С-6.

Рассматривается опыт Швеции по реализации сетей повышения энергоэффективности, заключающийся в кооперации и совместной деятельности региональных и муниципальных образований, промышленных предприятий, организаций жилищно-коммунального сектора. Описаны примеры наиболее крупных сетей, объединяющих существенное количество объектов, находящихся в ведении властных органов разного уровня, в сфере жилой и коммерческой недвижимости. Показано, как экспертная поддержка и стимулирование процессов повышения энергоэффективности со стороны государственных служб позволяют не только запустить данный процесс, но и получить от этого максимальный результат.

Проведен обзор существующих методов оценки коммутационного ресурса выключателей, а также устройств мониторинга состояния выключателя. Предложена методика определения остаточного ресурса синхронного вакуумного выключателя на основе получения данных в режиме реального времени, которая позволит осуществить перевод выключателя на систему технического обслуживания по состоянию.

Рассмотрена реализация фотоэлектрической автономной системы электроснабжения на примере организации заградительного освещения высоковольтных линий электропередачи. Показаны преимущества данной системы по сравнению с традиционным способом электроснабжения как в техническом исполнении, так и в бюрократических условиях современного рынка электроэнергетики в России.

Рассмотрена тенденция развития коммутационных аппаратов среднего напряжения, а также основные достоинства и недостатки вакуумных выключателей традиционной конструкции. Показан опыт применения вакуумного коммутационного аппарата, реализующего принцип синхронной коммутации как эффективного средства снижения коммутационных перенапряжений и бросков тока в городских электрических сетях 6–10 кВ. Предложенным алгоритмом синхронной коммутации удалось уменьшить броски тока при включении с 2,1 до 1,1·Iпуск, полностью исключить перенапряжения, повысить коммутационный ресурс выключателя.

Отражены различные алгоритмы синхронной коммутации группы двигателей и найден оптимальный алгоритм, позволяющий снизить уровень перенапряжений с 3,5·Uном до 1,2·Uном и исключить броски момента на валу двигателя. Исследовано применение схемы промежуточного питания через инвертор при одновременном включении в сеть группы двигателей. Показаны возможности снижения негативных последствий переключения питания от инвертора к сети путем реализации синхронной, управляемой коммутации.

Рассмотрены характеристики перенапряжений, возникающих при коммутации электрической нагрузки. Указаны недостатки существующих средств ограничения перенапряжений. Обосновано применение устройств синхронной (управляемой) коммутации в электрических сетях 6 (10) кВ, которые исключают причину возникновения коммутационных перенапряжений, улучшают качество электроснабжения потребителей, повышают безопасность эксплуатации и увеличивают срок службы электроустановок.

Рассматривается концепция управляемой коммутации в электрических сетях среднего напряжения. Представлены основные ее принципы и особенности при коммутации токов короткого замыкания. Выполнен обзор перспективных направлений исследования задачи синхронизации при отключении токов короткого замыкания. Представлены преимущества, связанные с защитно-коммутационным аппаратом, позволяющие улучшить характеристики выключателя.