Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Научно-практический рецензируемый журнал

«Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ» – это рецензируемое научное издание, на страницах которого освещаются фундаментальные и прикладные исследования, а также дискуссионные вопросы по проблемам энергетики и связанными с ней отраслями производства и науки.

Учредители журнала: Казанский государственный энергетический университет и Министерство образования РФ. Журнал зарегистрирован в Министерстве РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций – ПИ № 77-7322 от 19.02.2001 г.

Международный стандартный серийный номер журнала (ISSN) – 1998-9903, а также (Online ISSN) – 2658-5456. Подписной индекс в каталоге интернет-подписки «Почта России» – П6740. Периодичностью 1 журнал в 2 месяца.

Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук.

В журнале публикуются работы, соответствующие группе специальностей:

05.09.00 Электротехника

  • 05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты,
  • 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы,
  • 05.09.12 – Силовая электроника,

05.11.00 Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы

  • 05.11.01 – Приборы и методы измерения (по видам измерений),
  • 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий,
  • 05.11.16 – Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям),

05.14.00 Энергетика

  • 05.14.01 – Энергетические системы и комплексы,
  • 05.14.02 – Электрические станции и электроэнергетические системы,
  • 05.14.03 – Ядерные энергетические установки, включая проектирование эксплуатацию и вывод из эксплуатации,
  • 05.14.04 – Промышленная теплоэнергетика,
  • 05.14.14 – Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты.

В Журнале публикуются результаты открытых научных исследований, выполняемых учеными научных учреждений, высших учебных заведений, иных организаций и граждан, ведущих научные исследования в порядке личной инициативы. Принимаются к публикации: оригинальные статьи; научные обзоры. Язык публикаций: русский, английский.

Журнал включен в систему Российского индекса научного цитирования (РИНЦ), в международный подписной каталог периодических изданий «Ulrich’s Periodicals Directory». Выпуски журнала размещаются на сайте Научной Электронной Библиотеки (НЭБ).

График выхода журнала:
№1 (Январь/Февраль) – 15 марта;
№2 (Март/Апрель) – 15 мая;
№ 3 (Май/Июнь) – 15 июля;
№ 4 (Июль/Август) – 15 сентября;
№ 5 (Сентябрь/Октябрь) – 15 ноября;
№ 6 (Ноябрь/Декабрь) – 15 января.

Текущий выпуск

Том 23, № 3 (2021)
Скачать выпуск PDF

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА 

3-13 15
Аннотация

ЦЕЛЬ. Разработать алгоритм оценки потерь электроэнергии с учетом влияющих факторов в магистральных схемах цехового электроснабжения. Провести исследование влияния основных параметров электрооборудования на эквивалентное сопротивление распределительного шинопровода. МЕТОДЫ. Используются поэлементные методы расчета потерь активной мощности с помощью эквивалентного сопротивления на примере участка магистральной схемы цеховой сети. Исследовать такие факторы, влияющие на эквивалентное сопротивление шинопровода, как среднеквадратичный коэффициент загрузки, коэффициент формы графика нагрузки, сопротивление контактных соединений коммутационных аппаратов и температура окружающей среды. РЕЗУЛЬТАТЫ. Вычислены значения сопротивлений линий ответвлений от шинопровода с учетом нагревания проводников и сопротивлений автоматических выключателей и магнитных пускателей, установленных на линии при поэлементном расчете. Выявлены соотношения в величине эквивалентного сопротивления шинопровода значения сопротивлений контактных соединений низковольтных электрических аппаратов, установленных на линиях ответвлений от шинопровода, значения сопротивлений линий ответвлений с учетом нагревания, значение сопротивления шинопровода и значения сопротивления, обусловленного нагревом шинопровода. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Определена доля каждого из исследуемых параметров в величине эквивалентного сопротивления шинопровода. Вычислено значение относительной погрешности определения эквивалентного сопротивления шинопровода в зависимости от числа присоединенных электроприемников и при учете исследуемых параметров. Проведена оценка величины потерь ЭЭ участка магистральной схемы цеховой сети в соответствии с суточным графиком нагрузки потребителей.

14-33 12
Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть технологии изготовления постоянных магнитов и области их применения. Выявить мировые тренды по изменению спроса на редкоземельные металлы. Изучить перспективы развития аддитивного производства полимерных магнитных материалов. МЕТОДЫ. При изучении данного вопроса использовался анализ широкого круга отечественных и зарубежных источников научной литературы. РЕЗУЛЬТАТЫ. Изучены перспективные технологии аддитивного производства полимерных магнитных материалов для различных сфер применения. Обозначена необходимость установить взаимосвязь между свойствами исходного материала, диаметрами экструзионных сопел, параметрами печати, а также механическими и функциональными свойствами получаемых магнитов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В статье представлен всесторонний обзор последних достижений в области применения аддитивного производства, оптимизации топологии и их интеграции для электрических машин и их магнитных компонентов. Технологии аддитивного производства, такие как 3D-печать, BAAM – технология имеют потенциальные преимущества, такие как снижение производственных затрат, устранение необходимости в изготовлении пресс-форм, возможность создавать постоянные магниты с полевыми профилями и магнитными свойствами, которые невозможно получить с помощью современных методов. Рассмотренные технологии могут использоваться в качестве инструмента при проектировании и разработке инновационных магнитов для электрических двигателей, которые позволят наиболее полно использовать магнитный поток и тем самым повысить энергоэффективность приводных систем. Это позволит быстро создавать прототипы деталей и уменьшит время выхода на рынок новых продуктов.

34-46 12
Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть и проанализировать определения понятий «конфигурация электрической сети», «управление конфигурацией электрической сети», «параметры конфигурации электрической сети». Обосновать необходимость управления конфигурацией электрических сетей, описать принципы и способы управления конфигурацией электрической сети. Продемонстрировать реализацию принципов управления конфигурацией электрической сети на примере электрической сети номинальным напряжением 0,4 кВ с применением авторских технических средств управления конфигурацией. МЕТОДЫ. На основе литературного обзора в ходе исследования  были  определены  формулировки  ключевых  понятий,  таких  как «конфигурация электрической сети», «управление конфигурацией электрической сети», «параметры конфигурации электрической сети». Показаны способы управления конфигурацией электрической сети. Рассмотрены предлагаемые авторами принципы управления конфигурацией электрической сети, к которым отнесены наблюдаемость, управляемость, сегментируемость, гибкость конфигурации электрической сети, интеллектуализация оборудования и интегрированность в экономику. Раскрыта сущность каждого из принципов управления и показаны эффекты от их внедрения. Эффекты внедрения принципов управления конфигурацией заключаются в уменьшении количества случаев перерывов электроснабжения и сокращении времени перерывов электроснабжения потребителей, несоответствия параметров качества поставляемой им электроэнергии, а также в повышении доступности электроэнергетической инфраструктуры. Приведено обоснование необходимости управления конфигурацией электрических сетей. В рамках проведённого исследования применялся метод системного анализа, методы сравнений и аналогий, экспертных оценок. РЕЗУЛЬТАТЫ. На примере схемы электроснабжения потребителей на напряжении 0,4 кВ проиллюстрирована реализация принципов управления конфигурацией электрических сетей с применением авторских технических средств – мультиконтактных коммутационных систем, вводно-учётно-распределительных устройств, интегрируемых в системы мониторинга параметров режимов работы электрических сетей и других устройств. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Реализация принципов управления конфигурацией электрических сетей позволяет повысить эффективность систем электроснабжения потребителей и при этом обуславливает необходимость разработки новых технических средств автоматизации и мониторинга параметров режимов работы электрических сетей.

47-61 15
Аннотация

ЦЕЛЬ. Исследовать существующие способы частотного управления и их влияния на характеристики асинхронного двигателя, в том числе и на энергетические параметры. Рассмотреть новые схемные решения исследуемого типа управления. Составить математическую модель каждого из способов частотного управления. Произвести анализ полученных результатов с позиций формирования механических, электромеханических и энергетических составляющих. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод компьютерного имитационного моделирования, реализованный средствами Matlab Simulink. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье рассмотрены этапы становления систем управления, с анализом их достоинств и недостатков. Произведено моделирование актуальных на текущий момент систем управления асинхронным двигателем, рассмотрены новые схемные решения. Произведен анализ полученных механических, электромеханических и энергетических характеристик. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенные исследования имеют практическую направленность, так как имитационное моделирование позволяет получить характеристики объекта без дополнительных вложений на его реконструкцию. Выявить оптимальную для данного механизма систему управления в зависимости от предъявляемых к объекту требований. Полученные результаты позволяют сделать вывод о целесообразности использования на реальных объектах схем с трансформатором в цепи ротора, хорошие показатели по демпфированию колебаний в многодвигательных системах также выявлены у схем данного типа.

62-72 16
Аннотация

ЦЕЛЬ. Определить состав потребителей электроэнергии в многоквартирных жилых домах. Провести анализ электропотребления организаций, расположенных на первых двух этажах многоквартирных жилых домов. Обосновать необходимость актуализации нормативов удельных электрических нагрузок помещений общественного назначения, встроенных в жилые здания. МЕТОДЫ. Информация по электропотреблению получена посредствам автоматизированной системы учёта электроэнергии от интеллектуальных счетчиков, установленных непосредственно у потребителей. Для выполнения поставленной цели были использованы статистические методы анализа электропотребления. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, представлено обоснование по корректировке нормативных значений удельных электрических нагрузок помещений общественного назначения, встроенных в жилые здания. На примере десятков многоквартирных домов приведено процентное соотношение групп потребителей. Представлены годовые удельные среднемесячные графики электропотребления: магазинов, офисов, аптек, предприятий общественного питания. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Стремясь повысить уровень комфорта, застройщики заинтересованы в развитии инфраструктуры объектов, в основном для этого используют первые и вторые этажи, в которых чаще всего   располагаются   торгово-офисные   помещения.   Исследования   Ассоциации «Росэлектромонтаж» показали, что для определения электрической нагрузки нежилых коммерческих помещений приходится использовать одно усредненное значение в связи с постоянной сменой назначения помещений и сложностью определения занимаемой площади.

73-84 22
Аннотация

ЦЕЛЬ. Проанализировать сценарии развития энергетического комплекса одного из регионов Северо-Востока России на период до 2030 года с целевым видением до 2050 года. Для чего потребуется: провести анализ современного состояния энергетического комплекса; показать последние изменения в системе электроснабжения; предложить перспективные направления трансфера электроэнергии из региона и обратно. МЕТОДЫ. Для оценки современного состояния электроэнергетики, с точки зрения максимально эффективного использования природных энергетических ресурсов и потенциала энергетического сектора экономики, были применены методы сбора и обработки статистических данных. Для технической оценки состояния электроэнергетических объектов были применены аналитический и логико-вероятностный методы определения надежности. Для прогнозирования энергопотребления были применены методы математического моделирования с построением аппроксимирующих полиномов. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье произведена оценка стратегического и умеренно сценариев развития энергетики Республики Саха (Якутия) в современных условиях с учетом повышения энергоэффективности экономики региона. Оценке подлежали показатели потребления электроэнергии по всей республике, Западному энергорайону и децентрализованной зоне электроснабжения. Сделанные долгосрочные прогнозы не подтверждают развитие событий согласно более жесткому стратегическому сценарию. В то же время результаты по умеренному сценарию полностью коррелируются как с текущим состоянием энергетики, так и с перспективами её развития. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Анализ текущего состояния и оценка сценариев развития энергетического сектора экономики республики показали: повышение надежности систем электроснабжения при организации «кольца» в Западном энергорайоне; увеличение полезного электропотребления к 2030 г.; прирост производства электроэнергии; изменение структуры производства электроэнергии.

85-94 13
Аннотация

: Синхронные двигатели с постоянными магнитами (СДПМ) находят все более широкое применение в разнообразных сферах использования электроприводов промышленных предприятий. Для каждого применения электропривода необходимо соблюдать конкретные технические требования, такие как, максимальный крутящий момент, допустимая температура нагрева электродвигателя и выполнение требуемых условий по прочностным характеристикам ротора и статора.

У СДПМ есть ряд преимуществ перед другими типами двигателей. Асинхронные двигатели выработали ресурс рациональной энергоэффективности, а синхронные двигатели более энергоэффективны без доработок. СДПМ имеют меньшие весогабаритные параметры, что позволяет использовать их в более широкой области применения, например, в бытовой технике, роботах и многих других приводах.

ЦЕЛЬ. Целью является разработка методики топологической комплексной оптимизации конструкции двигателя, базирующийся на генетическом алгоритме.

МЕТОДЫ. Метод генетического алгоритма более точен, чем традиционные аналитические методы, используемые при анализе машин переменного тока, и занимает меньше времени, чем обычная процедура проектирования методом проб и ошибок, основанная на методе конечных элементов. Главный критерий оптимизации - это увеличение крутящего момента при сохранении массы самого дорогого материала (постоянных магнитов), а важным моментом будет проверка полученной конструкции на термические и прочностные характеристики. Эта особенность важна для изготовления спроектированного двигателя на производстве.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Программа на языке Python, которая позволила провести комплексную топологическую оптимизацию для рассматриваемого двигателя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Представлена топологическая оптимизация, основанная на методе модификации конструкции ротора с использованием генетического алгоритма с дополнениями, необходимыми для корректной работы с синхронными двигателями.

95-104 14
Аннотация

ЦЕЛЬ. Основной целью работы является комплексное исследование внешних воздействий, влияющих на эксплуатационную надёжность низковольтных асинхронных электродвигателей. Акцентировано внимание на оценке эксплуатационной надёжности электродвигателей, систематизацию условий их эксплуатации, при одновременном воздействии группы эксплуатационных факторов. Среди указанных факторов, подлежащих детальному анализу, выделим следующие: несимметрия напряжений и её длительность, загрузка электродвигателя, температура окружающей среды. В связи с этим, становится очевидным, задача повышения эксплуатационной надёжности низковольтных асинхронных электродвигателей зависит от качественного исследования количественных значений внешних воздействующих факторов в различных режимах работы электродвигателей. МЕТОДЫ. Инструментом реализации поставленной задачи является наглядное и эффективное средство имитационного моделирования Simulink интерактивной среды программирования Matlab. РЕЗУЛЬТАТЫ. Исследования выполнены на асинхронном электродвигателе с короткозамкнутым ротором АИР160S8 с Рн = 7,5 кВт, номинальной частотой вращения n = 1500 об/мин. Моделирование физических процессов исследуемого электродвигателя производилось путём изменения показателей: коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности (K2U), нагрузки на валу электродвигателя (Kz), температуры окружающей среды (tокр), длительности несимметрии напряжений по обратной последовательности (Т). На основании полученных результатов моделирования построены группы плоскостей исследуемых величин. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Комплекс исследований, выполненный с использованием пакета программ Matlab, позволил оценить границы допустимых значений внешних факторов, выявить область допустимой работы асинхронных электродвигателей. Проведен анализ и обсуждение полученных результатов исследования, предложены мероприятия по повышению эксплуатационной надёжности асинхронных электродвигателей.

105-117 13
Аннотация

ЦЕЛЬ. Исследование поиска путей уменьшения энергопотребления и развития методов повышения энергоэффективности водоканалов. Отраженные в статье исследования базируются на результатах энергетического обследования водоканала города Гомель (Республика Беларусь) одной из задач актуальных задач которого являлся поиск резервов экономии ТЭР за счет снижения технологических расходов воды. В статье приводятся результаты исследований на примере двух водозаборов «Ипуть» и «Сож». МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялись методы математической статистики, в том числе, для оценки значимости влияния промывки воды на снижение содержания железа использован метод дисперсионного анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье рассматриваются возможные пути снижения затрат электроэнергии за счет уменьшения технологических расходов воды, которые используются на промывку фильтровальных сооружений. В качестве основных мероприятий выделены следующие: изменение графика промывки фильтров с увеличение фильтроцикла; использование водовоздушной промывки; повторное использование промывной воды. В статье сформулирована гипотеза: промывка фильтров приводит к снижению содержания железа в воде, т.е. улучшению качества очистки. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Повышение энергетической эффективности водозаборов наряду с мероприятиями по модернизации и оптимизации работы насосного оборудования достигается путем экономии водных ресурсов и, соответственно, затрат электроэнергии на их добычу необходимую при промывке фильтровальных материалов станции обезжелезивания. Предположением о возможном увеличении фильтроцикла являлось отсутствие значимости влияния промывки на снижение содержание железа, что свидетельствовало о наличие значительного запаса промывочного цикла. Использование совместной водяной и воздушной промывки, способствует значительному снижению как технологических расходов воды (40,1 %), так и расходов электроэнергии (38,8 %). Потенциал энергосбережения за счет сокращения технологических расходов электроэнергии на подъем воды с целью промывки достигал для исследуемого водозабора 89857 кВт∙ч / год.

118-130 9
Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть применение АВС и HML-методик для прогнозирования объема аварийного запаса комплектующих основного электротехнического оборудования. Описать сущность методик, рассмотреть проблемы, сложность использования и предложить алгоритм построения нового метода формирования аварийного запаса на основе статистических данных электроэнергетического предприятия. МЕТОДЫ. Для выявления наиболее эффективного метода решения практических задач, возникающих на предприятии, был проведён численный эксперимент с использованием АВС и HML-анализов, который показал наибольшую эффективность первого метода. Для повышения точности прогнозирования по АВС-методу применялись результаты обработки статистических данных. РЕЗУЛЬТАТЫ. Совокупность статистических данных и АВС-анализ показали высокую эффективность по краткосрочному прогнозированию запасов комплектующих электротехнического оборудования. Установлено, что HML-анализ обеспечивает меньшую точность прогнозирования необходимого запаса оборудования. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В рамках опытного применения данных методик под конкретную задачу прогнозирования запасов предприятия электротехнического комплекса наиболее перспективным является АВС- анализ, позволяющий оценить необходимый уровень аварийного запаса. HML-анализ не всегда позволяет определить уровень точности прогнозирования и планирования объёмов необходимого электрооборудования.

131-141 23
Аннотация

ЦЕЛЬ. В регулируемых приводах переменного тока, применяемых на механизмах непрерывного действия, к которым относятся конвейеры, транспортеры, краны, наибольшее распространение получили асинхронные двигатели с фазным ротором, управляемые в основном по цепи ротора с помощью различных регуляторов с низкими показателями энергоэффективности. Для повышения энергоэффективности электропривода на основе АДФР предлагается разработать систему управления, сочетающую принципы частотного управления двигателем по цепи статора и питание цепи ротора постоянным напряжением, что позволяет считать электропривод синхронизированным. МЕТОДЫ. Наличие в преобразователе частоты звена постоянного тока дает принципиальную возможность включения обмотки ротора последовательно в это звено. Однако при этом для обеспечения частотного принципа регулирования выходных характеристик электропривода потребуется регулирование выпрямленного тока на входе инвертора и, соответственно в обмотках ротора, что потребует существенного изменения стандартной системы управления преобразователем частоты. Предложено использование дополнительного регулируемого коммутатора в звене постоянного тока. РЕЗУЛЬТАТЫ. Исследование предложенной нестандартной системы управления частотным асинхронным синхронизированным электроприводом выполнено методом имитационного моделирования в пакете программ Matlab Simulink. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработана и исследована на компьютерной модели система управления частотным асинхронным синхронизированным электроприводом. Предложена система коррекции, позволяющая в пусковом режиме поддерживать постоянную величину угла нагрузки. Скалярная система релейного частотного управления электроприводом дополнена векторной коррекцией переменных, что позволяет непрерывно обеспечивать необходимую взаимную ориентацию векторов тока статора и потокосцепления ротора.

142-154 11
Аннотация

ЦЕЛЬ. Целью данной работы является разработка метода диагностики оборудования штанговых скважинных насосных установок (ШСНУ) в процессе эксплуатации по параметрам ваттметрограммы. В качестве измерительного элемента применяется модуль ваттметрирования, инструментом для обработки вибрационных сигналов служит разработанное программное обеспечение в программном комплексе MatLab. Техническое состояние ШСНУ анализируется по параметрам ваттметрограммы и амплитудным спектрам исследуемого объекта, сформированным с использованием процедуры быстрого преобразования Фурье в программной среде MatLab.

МЕТОДЫ. Метод ваттметрирования позволяет осуществлять контроль ШСНУ во время его работы под напряжением. Данный метод контроля является высокоточным, чувствительным к развивающимся дефектам, позволяет применять компьютерные технологии для обработки и анализа сигналов.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Метод ваттметрирования раскрыт в полном объеме. Рассмотрено построение спектра. Установлена взаимосвязь ваттметрограммы с динамограммы. Произведено снятие и оценка экспериментальных данных с действующей ШСНУ во время ее работы. Построена ваттметрограмма и динамограмма, так же построен спектр, который показал наличие дефектов на данной установке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Данный метод ваттметрирования с программным обеспечением MatLab позволяет контролировать техническое состояние ШСНУ по амлитудно-частотным характеристикам параметров ваттметрограммы.

155-168 10
Аннотация

ЦЕЛЬ. Цель данной работы - разработка бесконтактного лазерного контрольно- измерительного комплекса (ЛКИК) для вибрационного контроля уровня прессовки обмоток и магнитопровода силового трансформатора. В качестве измерительного элемента применяется лазерный виброметр, инструментом для обработки вибрационных сигналов служит разработанное программное обеспечение в среде графического программирования LabVIEW. Техническое состояние силового трансформатора анализируется по амплитудным спектрам вибрации бака исследуемого трансформатора, сформированным с применением алгоритма быстрого преобразования Фурье в программном обеспечении LabVIEW.

МЕТОДЫ. Вибрационный метод контроля позволяет осуществлять контроль силового трансформатора во время его работы под напряжением, что позволяет перейти от плановой системы ремонтов трансформаторов к системе вывода в ремонт по текущему техническому состоянию.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработанный ЛКИК позволяет провести бесконтактные измерения параметров вибрации силового трансформатора под напряжением и установить текущий уровень прессовки обмоток и магнитопровода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанный ЛКИК с программным обеспечением позволяет бесконтактно контролировать техническое состояние магнитопровода и обмоток силового трансформатора по амлитудно-частотным характеристикам параметров вибрации, а также использовать статистические методы обработки и анализа полученных с трансформатора сигналов.

169-182 11
Аннотация

ЦЕЛЬ. Определить количество реконструированных, установленных вновь и замененных ТП 10/0,4 кВ, рассмотреть усовершенствованную технологию монтажа «подушки» под фундамент КТП 10/0,4 кВ киоскового типа и определить время, затраченное на его монтаж. МЕТОДЫ. В статье представлены анализ данных о количестве реконструированных, установленных вновь и замененных ТП 10/0,4 кВ и алгоритм выполнения монтажа усовершенствованной «подушки» под фундамент КТП 10/0,4 кВ киоскового типа. РЕЗУЛЬТАТЫ. В ходе проведения эксперимента по монтажу усовершенствованной «подушки» под фундамент КТП было определено время выполнения работ. Суммарное затраченное время на возведение усовершенствованной «подушки» под фундамент КТП киоскового типа составило 580 минут, что составляет чуть более 9,5 часов. Также предложено нормируемое время выполнения работ при монтаже усовершенствованной «подушки» под фундамент КТП киоскового типа. ВЫВОДЫ. Использование представленных в статье данных о количестве реконструированных, установленных вновь и замененных ТП 10/0,4 кВ позволит ученым и специалистам разрабатывать и предлагать новые способы реконструкции и технологии строительства различных ТП, а так же определять экономическую эффективность новых фундаментов для ТП. Описанная в статье технология монтажа фундамента КТП киоскового типа позволит не только повысить эксплуатационные характеристики КТП, но и обеспечит пожарную безопасность смонтированного оборудования. Техническое решение, указанное в статье, может применяться при реконструкции и строительстве КТП 10/0,4 кВ киоскового типа. Предложенный алгоритм монтажа усовершенствованной «подушки» под фундамент КТП киоскового типа является универсальным, так как он может использоваться на КТП различной мощности.

183-195 11
Аннотация

ЦЕЛЬ. На основе анализа причин дугового пробоя, принципа работы устройства защиты от дугового пробоя и искровых промежутков (УЗДП) обосновать требования к ним, разработать устройство для проверки УЗДП и провести испытания на условия срабатывания. МЕТОДЫ. Для решения проблем, связанных с особенностями протекания дуговых процессов в различных электрических цепях и отсутствием критериев по многим ключевым параметрам в части требований и применимости УЗДП, проведены ряд испытаний под конкретные параметры сети, проверены корректность работы УЗДП. РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработано устройство для проверки УЗДП, проведены испытания на эффективность срабатывания под конкретные условия сети, даны указания по его эксплуатации. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанное Устройство для проверки аппаратов защиты от дугового пробоя и искровых промежутков (УП УЗДП) позволяет контролировать факт обязательного срабатывания УЗДП за определенное время и сформулировать требования необходимые при проектирование электрических сетей. Установлено, что последовательный дуговой пробой способен отключить, лишь устройство защиты от дуговых пробоев (УЗДП) и соответственно повысить безопасность эксплуатации электрических сетей до 0,4 кВ с целью уменьшения пожаров, вызванных нарушением правил устройства и эксплуатации электрооборудования.

196-208 11
Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть проблемы моделирования процессов выбега, самозапуска группы асинхронных электродвигателей (АД) при кратковременных нарушениях электроснабжения (КНЭ) и понижениях напряжения при внешних коротких замыканиях (КЗ) удобные для программирования и практического применения. Установить интегральную реакцию группы АД при самозапуске на возмущающее воздействие с учетом их характеристик и длительности для установления допустимых предельных значений КНЭ. Разработать алгоритм переходного процесса самозапуска группы АД при использовании матричного и векторного представления данных при решении основного уравнения движения ротора и его компьютерную реализацию. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялись методы: последовательных приближений при решении основного электромеханического уравнения с учетом электромагнитных переходных процессов; метод Гаусса-Зейделя с ускорением сходимости итерационного процесса при решении уравнений параметров режима; метод узловых напряжений. Алгоритм реализован в среде VBA и проверен в среде Matlab Simulink. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, рассмотрена модель АД по каталожным данным, алгоритм самозапуска группы АД при КНЭ и внешних КЗ с учетом электромагнитных переходных процессов, обладающий высокой точностью и удобный для практического применения. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование каталожных данных АД дает возможность не проводить трудоемкие предварительные расчеты параметров АД. Применение метода Гаусса- Зейделя с ускорением сходимости, обеспечивает снижение количества итераций. Учет электромагнитных переходных процессов и эффекта вытеснения тока ротора позволяет оценить взаимное влияние двигателей и повысить точность расчетов. Использование метода узловых напряжений позволяет определить остаточное напряжение на секции шин с АД, если в первый момент двигатели включены на КЗ. Реализация алгоритма в среде VBA удобна для практического применения.

209-223 14
Аннотация

ЦЕЛЬ. Работа направлена на решение важной проблемы повышения экономической эффективности, уровня ресурсосбережения и безаварийности участка первого подъема систем централизованного водоснабжения малых и средних населенных пунктов. При этом ставиться задача минимизации затрат электроэнергии и водных ресурсов, связанных с переработкой насосов, с одновременным обеспечением защиты трубопровода от замерзания в условиях отрицательных температур окружающей среды. МЕТОДЫ. Для решения поставленной задачи был разработан оптимальный метод управления электроприводами насосов первого подъема по запросам конечного потребителя воды, отличающийся от существующих анализом состояния тепловых параметров трубопроводной линии, для её защиты от замерзания в условиях низких температур окружающей среды. Метод основывается на вычислении управляющих воздействий по уровню воды в накапливающем резервуаре или давлению воды в трубопроводе UL и температуры воды в конце трубопровода UT, с последующим расчетом оптимальной уставки подачи насоса, которая затем поддерживается методом частотного регулирования. Чтобы определить оптимальные законы вычисления управляющих воздействий и оценить эффективность предложенных решений использовалась имитационная модель Matlab® Smulink. РЕЗУЛЬТАТЫ. По результатам моделирования было выявлено, что для вычисления управляющего воздействия по уровню UL целесообразно применять ПИД закон, по температуре UT - ПД закон, по расходу - ПИ закон. Также были оценены параметры технологического процесса и уровень потребляемой мощности в процессе управления. ВЫВОДЫ. Исследования предложенной концепции управления участком первого подъема показали высокую технико-экономическую эффективность, в частности экономия потребляемой электроэнергии оценивается примерно в 22 % при обеспечении защиты трубопровода от замерзания.

224-237 11
Аннотация

ЦЕЛЬ. За последние 3-4 года, в результате увеличения количества сельских хозяйств в Деваштичском районе Согдийской области Таджикистана, наблюдается непропорциональное распределение электроэнергии в сети 0,4 кВ (однофазное и трехфазное). Несимметрия токов фазных нагрузок по отношению к несимметричным фазным напряжениям на клеммах потребителей трехфазной сети вызывает дополнительные потери электроэнергии, которые составляют до 21% от нормативных потерь. В указе Президента Республики Таджикистан от 10 мая 2009 г. № 29 «Об энергосбережении и снижении потерь электроэнергии» указано, что существует необходимость исследования качества электроэнергии в сельских сетях 0,4 кВ и ее соответствия ГОСТ 32144. 2013 г., а также оценка потерь электроэнергии в распределительной структуре электрических сетей является важной задачей в области сельской электроэнергетики. МЕТОДЫ. Первичными материалами являлись: однолинейная схема сети 0,4 кВ с исходными параметрами, которые уточнялись в ходе обследования сети; токовые нагрузки отходящих линий. Экспериментальные исследования качества электроэнергии и оценка уровня потерь в низковольтной сети проводились с помощью комплексного измерительного прибора «Энерготестер» ПКЭ – А - С4. РЕЗУЛЬТАТЫ. Исследования позволили получить данные о суточных потреблениях электроэнергии в отдельных отходящих линиях, сведения о характеристиках потребителей, цифровая информация (база данных) о показателях качества электроэнергии в низковольтных сетях. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Установлено, что основными факторами влияющими, на уровень потерь электроэнергии в низковольтных сетях, являются: несоизмеримость мощности трансформаторов ТП и потребителей, неравномерность загрузки отдельных фаз, существенное влияния отдельных преобразовательных установок на качество ЭЭ. Прогнозируются меры по снижению потерь и повышению качества электроэнергии в низковольтных сельских сетях 0,4 кВ.

Объявления

2019-04-26

Начиная с №3-4/2019 печатная версия журнала выходит на английском языке

Уважаемы авторы и читатели журнала «Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ»! Обращаем Ваше внимание, что начиная с №3-4/2019 печатная версия журнала выходит на английском языке. Русская версия сборника будет размещена в Научной электронной библиотеке https://elibrary.ru.
Еще объявления...


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.