.


Науковий звіт кафедри ТЕ за 2011 рік.

Науковий звіт кафедри ТЕ за 2012 рік.

Науковий звіт кафедри ТЕ за 2013 рік.

ЗВІТ

про наукову роботу кафедри теоретичної електротехніки у 2014р.

Узагальнена інформація про наукову діяльність кафедри

У 2014 році наукова робота кафедри проводилася у напрямках: компенсація реактивної потужності, імпульсна електротехніка, електрофізичні та електродинамічні процеси в струмопровідних гетерогенних середовищах, перетворення параметрів електричної енергії для сучасних технологій, вторинні джерела живлення автономних об’єктів, енергозбереження у пристроях електротехнології, ідентифікація та управління нелінійними динамічними об’єктами.

Протягом звітного періоду на кафедрі виконувалась одна НДР за темою «Створення енергоефективної резонансної установки для нормативних випробувань вітчизняних кабелів зі зшитою поліетиленовою ізоляцією на надвисокі напруги» та одна госпдоговірна робота «Структурно-параметрична оптимізація надвисоковольтної установки для випробування зшитої поліетиленової ізоляції силових кабелів», у яких приймали участь 6 співробітників. Інші дослідження проводились у рамках другої половини робочого дня викладачів.

Спільні наукові досягнення штатних співробітників кафедри відображені у 1 монографії та 2 навчальних посібниках з грифом МОН України. За звітний період опубліковано 32 наукові статі у фахових виданнях України, зроблено 14 доповідей на Міжнародних науково-технічних та науково-практичних конференціях, у яких взяли участь 16 співробітників, отримано 2 патенти України на винаходи, 1 патент Російської Федерації.

Кафедра не є випускаючою, однак, окрім зазначених вище, опубліковано зі студентами 12 наукових статей.

1. Підготовка наукових кадрів та інтеграція наукової роботи з навчальним процесом.

1.1. Підготовка кандидатів та докторів наук
На кафедрі 1 аспірант. У звітному періоді кандидатські дисертації не захищались.

1.2. Інтеграція наукової роботи з навчальним процесом
(Нових курсів на кафедрі не створювалось, однак результати наукових досліджень знайшли відображення у окремих розділах курсів ТОЕ, Електротехніка та Електроніка і мікросхемотехніка).

1.3. Науково-дослідна робота та інноваційна діяльність студентів і молодих учених
Кафедра теоретичної електротехніки студентів на випускає. Однак у держбюджетній темі, яка протягом року виконувалась на кафедрі, приймали участь 2 студенти. Також кожного року кафедрою проводяться університетські і факультетські олімпіади з ТОЕ та Електротехніки.

19 – 21 травня 2014 року кафедрою проведена Всеукраїнська олімпіада з ТОЕ, у якій приймали участь 34 студента із 13 ВНЗ України. Команда НТУУ "КПІ" зайняла 3 командне місце.

2. Основні результати наукових досліджень та НТ розробок за пріоритетними напрямами

Науково-дослідна робота на кафедрі виконується за пріоритетним напрямом “Енергетика та енергоефективність”. У НДР № 2723-п «Створення енергоефективної резонансної установки для нормативних випробувань вітчизняних кабелів зі зшитою поліетиленовою ізоляцією на надвисокі напруги» з річним обсягом фінансування на звітний рік 245 тис. грн.

Проведено аналіз наявних електротехнічних рішень для кваліфікаційних випробувань і сертифікації високовольтних електротехнічних виробів із сучас-ною зшитою поліетиленовою (ЗПЕ) ізоляцією на високі та надвисокі напруги у відомих випробувальних центрах, зокрема у фірмі "DNV KEMA Energy&Susta-inability", м. Арнем, Нідерланди, Всеросійському науково-дослідному інституті кабельної промисловості, м. Москва та Науково-дослідному інституті високих напруг, м. Слов'янськ, Україна).

Проведений аналіз показав, що вказані признані лідери високовольтних випробувань використовують установки, всі елементи яких витримують повну напругу випробувань і через ці елементи протікають повні струми. Технологія сертифікаційних і кваліфікаційних випробувань енергетичних кабелів передба-чає формування тривалих постійних і змінних напруг у 3-5 разів більших, ніж експлуатаційні. Для кабелів на наруги до 330 кВ треба було б передбачати фор-мування тривалих постійних та змінних напруг 1000–1750 кВ.

Дослідженнями обґрунтована недопустимість використання підвищених постійних напруг для випробування кабелів зі ЗПЕ ізоляцією на високі та над-високі напруги. Недоцільним є також використання змінних напруг, які у 3-5 разів більші від експлуатаційних, а також тривалих (більше 30 хв.) випробувань ЗПЕ ізоляції напругами, які у 1,5–2 рази більші від експлуатаційних.

Найбільш доцільною для кваліфікаційних і сертифікаційних випробу-вань кабелів зі ЗПЕ ізоляцією на високі та надвисокі напруги є технологія фор-мування короткочасних (до 20 хв.) синусоїдних напруг частотою 0,5–50 Гц, які за величиною не повинні перевищувати експлуатаційні напруги більше, ніж у 1,73 рази.

Досить безпечними і простими є установки. які використовують підвищувальні трансформатори з малою індуктивністю розсіювання магнітного поля. Але реалізація технології випробування кабелів зі ЗПЕ ізоляцією на високі та надвисокі напруги з використання підвищувальних трансформаторів вимагає вирішення складної проблеми – підвищення стійкості випробувальних установок до режимів електричного пробою ізоляції випробувального кабелю, які викликають аварійні режими в мережі електроживлення. Надвисоковольтні комутатори для обмеження струмів аварійних коротких замикань на даний час є слабкою ланкою всіх сучасних електротехнічних пристроїв.

Для кваліфікаційних і сертифікаційних випробувань кабелів зі ЗПЕ ізоляцією на високі та надвисокі напруги запропоновано розробити схемні рішення випробувальних установок з резонансними контурами, відхилення від резо-нансу в яких при зміненні комплексного електричного опору одного із елементів контуру (як це може виникати при електричному пробої ізоляції випробувальних кабелів) викликає параметричне обмеження струмів короткого замикання у силових елементах випробувальних установок.

Розроблено підходи та схеми електричні функціональні та принципові установок для дослідження технологій формування резонансних змінних напруг час-тотою 50 Гц для випробувань ЗПЕ ізоляції кабелів надвисоких напруг. Енерго-ефективність таких електротехнологічних рішень та стійкість випробувальних установок до режимів електричного пробою ізоляції буде перевірено після ма-кетування схемотехнічних рішень з паралельним та послідовним високодобротними силовими резонансним контурами, в яких буде реалізовано явища резонансу струмів та напруг.

Для оцінки інтенсивності процесів деградації кабелів зі ЗПЕ ізоляцією при різних режимах їх випробування та енергетичних втрат в елементах випро-увальних установок при виконанні 1 етапу розроблено підходи для створення математичних та фізичних моделей випробувальної установки. З використанням таких моделей буде ураховано втрати електричної енергії при проведенні тривалих випробовувань кабелів навіть на рівень часткових розрядів та параметричному захисті силових елементів від струмів короткого замикання, які виникають при електричних пробоях ізоляції випробувальних кабелів.

У звітному році за результатами виконаних робіт опубліковано 12 наукових статей, зроблено 6 наукових доповідей на Міжнародних науково-технічних конференціях. До виконання роботи залучалися 2 студенти.

3. Інноваційна діяльність

Отримано 3 патенти на об'єкт інтелектуальної власності:

1. Патент України "Насос відцентровий" № 85723, автори Бойко В.С., Сотник М.І., заяв. u 2013 07691, опубл. 25,11. 2013, Бюл. № 22.

2. Патент України "Спосіб цифрового виміру напруги нульової послі-довності трифазної мережі" / Щерба А.А., Маков Д.К., № 88863, 2014, Бюл. №7.

3. Патент Российской Федерации "Насос центробежный" № 139944, авторы Бойко В.С., Сотник Н.И., заяв. № 2013130576, опубл. 27.04.2014, Бюл. № 12.

4. Міжнародне наукове співробітництво.

5. Аналіз наукового співробітництва з науковими установами НАН України та галузевими академіями наук України.

Кафедра плідно співпрацює з НАН України. В НДР, яка виконувалась на кафедрі, брали участь і співробітники Інституту електродинаміки НАН України. Співробітники підрозділів національної академії наук є співавторами деяких публікацій, виданих у 2014 році.

6. Публікації

    Підручники з грифом МОН України

1. Теорія ідентифікації: Підручник: А.М. Сильвестров, В.М. Синєглазов - К.: НАУ, 2014. - 500 с. - 500 пр.

    Навчальні посібники з грифом МОН України

1. Електротехніка. Практикум з основ електромеханіки та електроприво-ду: Навч. посібн./ А.А. Щерба, В.П.Грудська, Л.Ю.Спінул. 2014. - 269 с. – 300 пр.

2. Електроніка і мікросхемотехніка "Силова електроніка": Навч. посібн.: У 4-х т. Т. 4./ В.І.Сенько, М.В.Панасенко та ін.// За заг. ред. В.І.Сенька. - Каравела, 2014. - кн.2 - 410 с.

      Також опубліковано у фахових виданнях України 32 наукові статі загальним обсягом приблизно 190 сторінок, у тому числі 8, що входять до Міжнародних науковометричних баз даних, та зроблено 14 доповідей на Міжнародних науково-технічних та науково-практичних конференціях.

7. Наукові конференції, семінари, виставки.

Конференції: зроблено 14 доповідей на Міжнародних науково-технічних та науково-практичних конференціях, у яких взяли участь 16 співробітників кафедри.

8. Наукові досягнення.

9. Організаційне забезпечення наукової діяльності.

Створений Web-сайт кафедри.

10. Матеріальна база

11. Проект плану розвитку підрозділу на 2015 рік

Звіт заслухано і затверджено на засіданні кафедри теоретичної електротехніки, протокол № 4 від 19.11. 2014 р.

Керівник підрозділу ________________ Щерба А.А.


Контакти:
НТУУ «КПІ», вул. Політехнічна, 37, корпус 20, кімната 209,
тел./факс (044) 406-8239,

Email:  toe209@gmail.com