Матеріально-технічне забезпечення кафедри АЕ

 

Навчальні та науково-дослідні лабораторії кафедри автоматизації енергосистем створювалися за участі лідерів світового електротехнічного виробництва. Вони оснащені сучасними мікропроцесорними терміналами релейного захисту і автоматики, засобами передачі інформації, вимірювальною та випробувальною технікою, диспетчерськими тренажерними комплексами.

 

Лабораторія релейного захисту та автоматики АВВ.
Навчально-технічний центр «АББ в Україні» на ФЕА
(к. 303-20)

У 2013 році на факультеті електроенерготехніки та автоматики відбулося урочисте відкриття навчально-технічного центру, створеного за сприяння і безпосередньої участі компанії «АББ в Україні». У церемонії відкриття взяли участь Надзвичайний і Повноважний Посол Швеції в Україні Стефан Гуллгрен, заступник Надзвичайного і Повноважного Посла Швейцарської Конфедерації в Україні Франц Шнайдер, директор «АББ в Україні» Дмитро Жданов, перший проректор НТУУ «КПІ» академік НАН України Юрій Якименко, директор департаменту електроенергетики Міністерства енергетики та вугільної промисловості України Сергій Меженний, керівники і фахівці структурних підрозділів «АББ в Україні», професори, викладачі та студенти КПІ.

До складу центру входять чотири лабораторії, обладнання для яких надала компанія «АББ» у рамках виконання стратегічної програми з корпоративної соціальної відповідальності та сприяння розвитку української енергетики і промисловості.

Сучасна техніка, яку отримав факультет, – обладнання високовольтної та середньої напруги для розподілу електроенергії, обладнання релейного захисту та автоматики електротехнічних систем, засоби автоматизації та електропривод тощо – використовується у навчальному процесі для проведення наукових досліджень і для підвищення кваліфікації працівників енергетичної галузі України. Завдяки можливості працювати на ньому студенти знайомляться з найкращими технологічними рішеннями і набувають відповідних експлуатаційних навичок, що, в свою чергу, дозволяє університету готувати спеціалістів тієї кваліфікації, яка потрібна нині вітчизняній економіці. Певна річ, використовується нове обладнання і для наукових досліджень, які проводяться на факультеті.

В лабораторії релейного захисту та автоматики АВВ проводяться лабораторні роботи для студентів з курсів «Релейний захист та автоматизація енергосистем», «Протиаварійна автоматика», «Автоматизація енергоустаткування» для бакалаврів і магістрів спеціальності «G3 – Електрична інженерія» та заняття для слухачів курсів підвищення кваліфікації працівників у галузі електроенергетики. Лабораторія оснащена сучасними мікропроцесорними терміналами релейного захисту і автоматики виробництва АВВ (Швеція).

Метою проведення лабораторних робіт студентами та слухачами курсів є:

• набуття навичок з організації експериментальних досліджень;
• засвоєння методики перевірки і настроювання параметрів як окремих елементів релейного захисту та автоматики, так і завершених комплектів виробництва АВВ;
• вміння користуватись електричними та електронними контрольно-вимірювальними приладами та апаратами;
• набуття навичок з наукового аналізу та узагальнення результатів експериментальних досліджень, оформлення звітної документації за результатами досліджень.

В навчальних закладах Світу існує всього декілька лабораторій такого рівня: один з них в США в Массачусетському технологічному інституті, а в Україні такий центр є унікальним, бо є тільки в КПІ.

 

Авторизована навчальна лабораторія
ТОВ “Шнайдер Електрік Україна” (к. 019-20)

З 2006 року на базі кафедри АЕ працює авторизований центр навчання “Шнейдер Електрик Україна”. Schneider Electric є світовим фахівцем у галузі керування енергоспоживанням і автоматизації в більш ніж 100 країнах та пропонує інтегровані рішення в області енергетики в багатьох сегментах ринку. Центр оснащений найсучаснішими апаратними та програмними засобами, які дозволяють проводити заняття по обладнанню низької та середньої напруги, по обладнанню промислового контролю та засобам автоматизації.

В навчальній лабораторії до послуг студентів 2 стенди. Перший – переносний стенд з МП РЗА Sepam T81, який дозволяє проводити повномасштабне конфігурування пристрою, імітувати аварійні та нормальні режими роботи електричної мережі. Другий – КРП з чотирма приєднаннями, секційними вимикачем та роз’єднувачем (комірки SM6, МП РЗА S41).

Центр Schneider Electric проводить курси для підвищення якості підготовки та перепідготовки студентів та інженерів, надаючи можливість освоювати передовий досвід з проектування, впровадження та експлуатації сучасного обладнання для мереж низької та середньої напруги.

На початку 2020 року отримано сертифікати, які засвідчують, що кафедра автоматизації енергосистем факультету електроенерготехніки та автоматики Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» має статус Авторизованої Навчальної Лабораторії компанії ТОВ «Шнайдер Електрік Україна» з проведення навчальних курсів на базі продукції Schneider Electric за напрямами діяльності «Обладнання середньої напруги» та «Обладнання низької напруги».

В лабораторії ТОВ “Шнайдер Електрік Україна” проводяться лабораторні роботи з дисциплін «Релейний захист та автоматизація енергосистем», «Протиаварійна автоматика», «Автоматизація енергоустаткування» для бакалаврів і магістрів спеціальності «G3 – Електрична інженерія» та заняття для слухачів курсів підвищення кваліфікації працівників у галузі електроенергетики. Лабораторія оснащена сучасними мікропроцесорними терміналами релейного захисту і автоматики виробництва Schneider Electric (Франція).

Метою проведення лабораторних робіт студентами та слухачами курсів є:

• набуття навичок з організації експериментальних досліджень;
• засвоєння методики перевірки і настроювання параметрів як окремих елементів релейного захисту та автоматики, так і завершених комплектів виробництва Schneider Electric;
• вміння користуватись електричними та електронними контрольно-вимірювальними приладами та апаратами;
• набуття навичок з наукового аналізу та узагальнення результатів експериментальних досліджень, оформлення звітної документації за результатами досліджень.

 

Лабораторія математичного моделювання в енергосистемах Siemens (к. 115-20)

У 2023 році на базі кафедри АЕ введено в дію лабораторію математичного моделювання в енергосистемах Siemens. Обладнання лабораторії було передане в 2022 році ДП “Сіменс Україна”, що є дочірнім підприємством Siemens AG (Берлін і Мюнхен) – міжнародного технологічного концерну, який протягом понад 170 років є синонімом технічної досконалості, інновацій, якості та надійності. Компанія веде свою діяльність у багатьох країнах світу і спеціалізується в таких областях, як електрифікація, автоматизація і цифровізація.

Лабораторія оснащена сучасними засобами автоматизації виробництва Siemens (Німеччина):

• найсучаснішими пристроями релейного захисту та автоматики, які за своїми функціями відповідають усім вимогам до обладнання цифрових підстанцій;
• КРП з дистанційно керованим вимикачем, роз’єднувачем та заземлювачем, що дозволяє користувачам лабораторії на практиці відпрацювати весь процес перемикання. Як ручним способом, так і дистанційним за допомогою МП РЗА та SCADA;
• ліцензованим програмним забезпеченням SCADA SICAM SAS (SCC) та відповідним комунікаційним обладнанням, що разом з МП РЗА та КРП дозволяє студенту на практиці освоювати основні принципи функціонування АСУ ТП електричних підстанцій та самостійно налаштовувати SCADA;
• новітнім програмним забезпеченням PSS®SINCAL (Siemens Network Calculation) — комплексне, високоякісне програмне забезпечення для всіх умов мережевого планування. Продукт пропонує повну модель мережі для електричних мереж високої, середньої та низької напруги. PSS®SINCAL характеризується різноманітністю технічних опцій, високою якістю, а також зручністю використання. Це надає студенту необхідний інструмент розрахунку та аналізу для моделювання та розрахунку мереж різних класів напруги та їх подальшого дослідження на основі результатів розрахунку. Програма дозволяє розраховувати та досліджувати: режими роботи електричних мереж; струми КЗ, включаючи аналіз гармонійного стану; стійкість енергосистеми; електромагнітні перехідні процеси, низькочастотні коливання в електричних мережах; проводити експерименти з аварійними відключеннями блоків і ліній електропередач.

В лабораторії математичного моделювання в енергосистемах Siemens проводяться лабораторні роботи для студентів з курсу «Сучасні методи алгоритмізації електроенергетичних задач» для бакалаврів і магістрів освітньої програми «Управління, захист та автоматизація енергосистем», студенти проводять дослідження при підготовці магістерської дисертаційної роботи. Також в лабораторії проводяться заняття для слухачів курсів підвищення кваліфікації працівників у галузі електроенергетики.

Метою проведення лабораторних робіт студентами та слухачами курсів є:

• набуття навичок з організації експериментальних досліджень;
• засвоєння методики перевірки і настроювання параметрів як окремих елементів автоматики, так і завершених комплектів виробництва Siemens;
• отримання теоретичних знань з програмування контролерів Simatic;
• набуття практики в підходах до автоматизації відповідальних процесів, для яких питання тривалої надійної та безпечної роботи за будь-яких умов експлуатації стоять на першому місці;
• вивчення засобів інтеграції різноманітних засобів автоматизації у єдину інформаційну систему;
• вивчення методик розробки систем автоматизації для об’єктів різного рівня складності;
• отримання досвіду використання сучасних контролерних засобів Siemens для вирішення реальних задач автоматизації, що суттєво збільшують цінність спеціалістів, яких випускає кафедра, на ринку праці;
• ознайомлення з продуктами та рішеннями фірми Siemens для виробництва та передачі електроенергії, забезпечення стабільності мереж, підвищення ефективності електроенергетичної промисловості;
• вміння користуватись електричними та електронними контрольно-вимірювальними приладами та апаратами;
• набуття навичок з наукового аналізу та узагальнення результатів експериментальних досліджень, оформлення звітної документації за результатами досліджень;

 

Лабораторія SCADA та систем телемеханіки АВВ
(к. 306-20)

В лабораторії SCADA та систем телемеханіки АВВ проводяться заняття із курсу «Основи і засоби передачі інформації в електро­енергетиці». Для виконання лабораторних робіт в лабораторії присутнє як застаріле обладнання, яке досі використовується в електро­енергетичних системах, так і найсучасніше обладнання, вироб­ництва відомих світових фірм.

Зокрема в лабораторії присутнє обладнання, що дозволяє виконувати моделювання телефонного тонального каналу і виконання досліджень його характеристик за різних умов експлуатації; присутнє обладнання, що використовується для побудови високочастотних каналів передачі інформації по високовольтним лініям електропередачі; присутні термінали релейного захисту та засобів телемеханіки виробництва фірми АВВ (зокрема релейні термінали REF615, RET615, REC650 та пристрій телемеханіки RTU560), які розглядаються в якості складової частити інтегрованої системи управління підстанцією.

Лабораторія оснащена сучасною локальною мережею із швидкістю передачі до 1000 Мб/с. Логічною складовою лабораторії також є два двопроцесорні промислові сервери IBM System x3650 M3, на яких функціонують декілька промислових SCADA систем та ОІК, які інформаційно поєднані із обладнанням лабораторії у єдиний комплекс.

Метою проведення лабораторних робіт в лабораторії є ознайомлення студентів із побудовою сучасних інтегрованих систем управління електроенергетичними об’єктами, а також із засобами побудови інформаційних систем, що забезпечують функціонування територіально розподілених об’єктів об’єднаної електроенергетичної системи України.

В подальших планах розвитку лабораторії є організація інтеграція засобів та обладнання та програмних комплексів моделювання режимів роботи електроенергетичних систем, що є присутні в лабораторіях кафедри Автоматизації енергосистем в єдину систему з метою побудови моделі дослідної енергосистеми, що дозволить проводити нові дослідження режимів роботи різноманітних енергосистем в різних режимах експлуатації і більш якісно готувати майбутніх спеціалістів в області електроенергетики.

 

Лабораторія релейного захисту та автоматики
(к. 305-20)

В лабораторії релейного захисту та автоматики проводяться лабораторні роботи з курсів «Релейний захист електричних мереж», «Релейний захист та автоматизація енерго­­систем», «Системна автоматика», «Проти­аварійна автоматика», «Спец­питання з виробництва та розподілу електро­­енергії», «Авто­ма­­тизація енерго­устаткування» для бакалаврів та магістрів спеціальності «G3 – Електрична інженерія».

В лабораторії, в залежності від навчального плану кожної окремої спеціальності, проводиться 1–2 цикли лабораторних робіт з кожної дисципліни. Лабораторія оснащена пристроями релейного захисту і автоматики на традиційній елементній базі – електро­механічними та мікро­електронними (1-й цикл робіт) та сучасними мікро­процесорними терміналами захисту та автоматики (2-й цикл робіт). Причому, спектр мікро­процесорних захистів, якими оснащена лабораторія, охоплює практично всіх закордонних (АВВ, Siemens, Alstom, Schneider Electric) та вітчизняних виробників (ВО Київприлад, Енергомашвин). Також в лабораторії використовуються сучасні імітатори аварійних режимів РЕТОМ та Doble.

Метою проведення лабораторних робіт студентами є:

• набуття навичок з організації експериментальних досліджень;
• засвоєння методики перевірки і настроювання параметрів як окремих елементів релейного захисту та автоматики, так і завершених комплектів;
• вміння користуватись електричними та електронними контрольно-вимірювальними приладами та апаратами;
• набуття навичок з наукового аналізу та узагальнення результатів експериментальних досліджень, оформлення звітної документації за результатами досліджень.

На даний момент розробляються нові лабораторні роботи з вищевказаних дисциплін з застосуванням найбільш сучасних мікропроцесорних пристроїв захисту та автоматики виробництва АВВ.

 

Спеціалізована лабораторія релейного захисту та автоматики АВВ (к. 303-20)

В лабораторії релейного захисту та автоматики АВВ проводяться лабораторні роботи для студентів з курсів «Релейний захист», «Основи релейного захисту та автоматики» для бакалаврів спеціальності «Системи виробництва та розподілу електроенергії» та заняття для слухачів курсів підвищення кваліфікації працівників в галузі електроенергетики.

Лабораторія оснащена сучасними мікропроцесорними терміналами релейного захисту і автоматики виробництва АВВ (Швеція).

Метою проведення лабораторних робіт студентами та слухачами курсів є:

• набуття навичок з організації експериментальних досліджень;
• засвоєння методики перевірки і настроювання параметрів як окремих елементів релейного захисту та автоматики, так і завершених комплектів виробництва АВВ;
• вміння користуватись електричними та електронними контрольно-вимірювальними приладами та апаратами;
• набуття навичок з наукового аналізу та узагальнення результатів експериментальних досліджень, оформлення звітної документації за результатами досліджень.

На даний момент розробляються нові лабораторні стенди з застосуванням найбільш сучасних мікропроцесорних пристроїв захисту та автоматики виробництва АВВ.

 

Лабораторія електричних вимірювань
(к. 329-20)

В лабораторії «Електричні вимірювання» проводяться лабораторні заняття з кредитного модуля «Основи метрології та електричних вимірювань» для бакалаврів спеціальності «G3 – Електрична інженерія».

В лабораторії функціонують 18 лабораторних робіт (36 год.), які охоплюють основні розділи лекційного курсу: визначення похибок прямих та непрямих вимірювань, вимірювання параметрів режиму та електричних кіл. В лабораторії використовуються аналогові та цифрові прилади, вимірювальні трансформатори струму та напруги, мости та компенсатори, індукційні та цифрові багатофункціональні лічильники електроенергії та ін.

Метою занять в лабораторії є підготовка студентів у галузі електровимірювальної техніки для досліджень, проектування, наладки та експлуатації обладнання електричних систем. В лабораторії студенти набувають конкретних знань, навичок та умінь для обґрунтованого вибору та практичної реалізації метода, схеми та техніки вимірювання, оцінки похибок вимірювання та надання рекомендацій щодо їх зменшення.

Планується підготовка нових лабораторних робіт, які пов’язані з автоматизацією вимірювань та дослідженням спеціалізованого програмного забезпечення цифрових лічильників.

Також в лабораторії студенти проводять дослідження в рамках дисципліни «Виконання магістерської дисертації».

 

Комп’ютерний клас кафедри автоматизації енергосистем
(к. 304-20)

Навчально/науково-дослідна лабора­торія «Комп’ютерний клас кафедри АЕ ФЕА» оснащена 12-ма комп’ютерами для роботи студентів, сервером та 2-ма комп’ютерами для наукової роботи викладачів.

Тут проводяться лабораторні роботи з дисциплін: «Математичні задачі енергетики», «Обчислювальна техніка та алгоритмічні мови», «Обчислювальні методи та алгоритмізація», «Теорія автоматичного керування», «Цифрова електроніка в електроенергетиці», «Автоматичне управління в енергосистемах», «Інформаційно-управляючі системи в електроенергетиці», «Засоби збереження інформації в електроенергетиці», «Програмування для мікропроцесорних систем», а також проводяться практичні та індивідуальні заняття зі студентами. Студенти навчаються програмувати та засвоюють навики обраної професії. Програмне забезпечення постійно оновлюється, розроблюються нові лабораторні роботи.