ЛАБОРАТОРНЕ ОБЛАДНАННЯ FESTO ЯК ІНСТРУМЕНТ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ ЕНЕРГОБЛОКІВ АЕС

Анотація

DOI: https://doi.org/10.26565/2079-1747-2026-37-03

У статті досліджено можливості застосування лабораторного обладнання компанії Festo для експериментального моделювання та аналізу електротехнічних систем атомних електростанцій із реакторами типу ВВЕР-1000. Актуальність роботи обумовлена необхідністю підвищення надійності та стійкості функціонування систем власних потреб енергоблоків, які забезпечують безперервну роботу систем автоматизованих електроприводів насосного обладнання, систем тепловідведення, охолодження активної зони та систем безпеки. Порушення електроживлення або відхилення параметрів електричної енергії можуть призводити до зниження ефективності функціонування технологічного обладнання та створювати потенційні загрози безпечній експлуатації енергоблоку.

У роботі запропоновано експериментально-аналітичний підхід до дослідження електромеханічних процесів у системах автоматизованого електропривода з урахуванням динамічних характеристик, нелінійності навантаження та впливу перехідних і аварійних режимів. Розроблено математичну модель асинхронного автоматизованого електропривода насосного агрегату, яка базується на рівняннях електромеханічної рівноваги, залежностях споживаної потужності від швидкості обертання, а також аналізі активної потужності в колах змінного струму. Особливу увагу приділено врахуванню інерційних властивостей механічної системи та впливу зміни напруги живлення на електромагнітний момент і стабільність роботи привода.

Проведено експериментальні дослідження на лабораторному стенді Festo, що дозволило змоделювати штатні, перехідні та аварійні режими роботи, зокрема просідання напруги, перевантаження та втрату зовнішнього електропостачання. У ході експерименту отримано залежності між напругою живлення, швидкістю обертання електродвигуна та споживаною потужністю, які підтверджують адекватність побудованих теоретичних моделей та їх придатність для опису реальних процесів у системах власних потреб. Виконано оцінку похибок вимірювань, що дозволило встановити їх допустимий рівень та підтвердити достовірність отриманих результатів.

Показано, що використання лабораторних комплексів Festo дозволяє ефективно відтворювати критичні режими роботи електротехнічних систем, характерні для енергоблоків типу ВВЕР-1000, включаючи сценарії порушення електроживлення та динамічні перехідні процеси. Це має важливе значення для підвищення рівня безпеки, надійності та ефективності експлуатації атомних електростанцій. Отримані результати можуть бути використані у навчальному процесі підготовки інженерного персоналу, при проведенні наукових досліджень, а також для імітаційного моделювання аварійних ситуацій в енергетичних системах.