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, № 5 (2021)
Скачать выпуск PDF

ЭНЕРГЕТИКА 

3-12 42
Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть вопросы, связанные с изучением способов определения источников, нарушения качества электрической энергии в системах электроснабжения, в частности потребителей, создающих быстрые изменения напряжения или же колебания напряжения, создающих быстрые изменения светового потока в установках электрического освещения. Показать, что электроприемники с резко переменным режимом работы являются источниками колебаний потребляемого тока и напряжения в электрической сети систем электроснабжения, что в свою очередь проявляется в виде недопустимых значений одного из показателей качества электроэнергии – фликера, определяемого как субъективное восприятие колебаний светового потока осветительных приборов. Изучить возможности определения мест возникновения значительных колебаний напряжения, без применения дорогостоящих и сложных приборов для измерения значений фликера в электрической сети. Разработать упрощенный метод для определения мест нахождения потребителей электроэнергии, негативно влияющих на работу систем электрического освещения и в конечном итоге на зрение персонала. Провести проверку на компьютерной модели упрощенного метода определения мест возникновения недопустимых по своей величине колебаний напряжения, выражающихся в появлении значительных доз фликера, превышающих нормативные значения.

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи использовалась компьютерная модель, созданная в пакете расширения Simulink системы научно-технических расчетов Matlab.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, рассмотрены вопросы качества электроэнергии в системах электроснабжения. Показано с использованием экспериментальных данных, что в электрических сетях возникает превышение нормативных значений доз фликера. Рассмотрена возможность использования для определения источников недопустимых доз фликера интергармонических составляющих сетевого напряжения. Приведен упрощенный способ нахождения источников фликера на основе получения значений производных токов в различных точках электрической сети. Выполнено компьютерное моделирование схемы электрической сети с электроприемниками, имеющими как спокойный, так и резко переменный характер работы. Показано, что использование значений производных тока в различных точках электрической сети позволяет выявлять источники возникновения недопустимых доз фликера.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Возникновение значительных быстрых изменений напряжения в электрической сети негативно влияют на зрение, что неизбежно сопровождается повышенной утомляемостью персонала и может привести к производственному травматизму. Результаты, полученные авторами статьи, показывают, возможность использования для определения мест возникновения больших колебаний напряжения, проявляющихся в недопустимых дозах фликера производных токов. Это следует учитывать при проведении обследований систем электроснабжения, чтобы использовать довольно простые аппаратные средства для выявления источников нарушения качества электрической энергии.

13-23 27
Аннотация

ЦЕЛЬ. Интеллектуальные электрические сети предполагают широкое использование информационной инфраструктуры. Такая совокупная киберфизическая система может подвергаться воздействию кибератак. Одним из способов противодействия кибератакам является оценка состояния, позволяющая уточнять показания установленных в сети измерителей параметров электрической сети, а также использовать избыточность измерений для фильтрации поврежденных данных. В частности, при подмене реального измерения фальшивым или сбое в функционировании каналов связи возможно обнаружение ложных данных и их восстановление. Однако существует класс кибератак с вводом неверных данных, направленный на искажение результатов оценки состояния. Целью исследования было разработать алгоритм оценки состояния, сохраняющий высокую точность в условиях кибер-атак.

МЕТОДЫ. Авторами предлагается метод прогнозируемой оценки состояния, основанный на многомодельном дискретном следящем оценивании параметра фильтром Калмана. Многомодельная оценка определяется как взвешенная сумма одномодельных оценок, полученных с использованием различных переходных моделей. Обнаружение кибератаки реализуется с помощью инновационного анализа и анализа невязки измерения и оценки. Анализ работы предложенного алгоритма производился с помощью имитационного моделирования на примере 30-ти узловой схемы IEEE в программном комплексе MatLab.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана кибер-атака с вводом неверных данных и ее специфика воздействия на оценку состояния. Разработан алгоритм многомодельной прогнозируемой оценки состояния, позволяющий обнаруживать кибер-атаку и восстанавливать искаженные данные. Выполнено моделирование работы алгоритма и доказана его эффективность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Результаты показали точность обнаружения кибератаки 100% в случае больших внесенных искажений параметров. Использование многомодельной прогнозируемой оценки состояния является эффективным методом защиты от воздействия кибер-атак на энергосистему.

24-33 25
Аннотация

ЦЕЛЬ. Провести подробный анализ существующих ветряных турбин. Проанализировать роль, место и особенности функционирования ветряных электростанций. Привести различные варианты генераторов и схемы преобразования энергии ветра в электрическую. Дать рекомендации по повышению надежности ветряных турбин в интеллектуальных сетях.

МЕТОДЫ. Статья подготовлена с использованием аналитических методов, статистических, теоретических, факторных и технических методов.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Асинхронный генератор с фиксированной скоростью, используемый в системе преобразования энергии ветра (СПЭВ) без интерфейса преобразователя мощности, потребляет значительную часть реактивной мощности из сети. Особенностями данной конфигурации является простая, надежная работа. Ветряная турбина асинхронного генератора с двойным питанием. может улучшить общую эффективность преобразования энергии за счет выполнения отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), а увеличение скорости примерно на 30% может улучшить динамические характеристики и повысить устойчивость к системным возмущениям, которые недоступны для 1-го и 2-го типов турбин. Использование полномасштабных 100% преобразователей мощности значительно повысит производительность систем преобразования энергии ветра СПЭВ, но немного увеличит стоимость преобразователя мощности, до 7% -12% от общей стоимости оборудования. Используя большое количество пар полюсов для всех типов синхронного генератора с постоянными магнитами (СГПМ), редуктор турбины можно удалить. Этот тип систем преобразования энергии ветра более устойчив к нарушениям энергосистемы по сравнению с ветровыми системами типов 1, 2 и 3. Обзор показывает, что для наиболее эффективной продажи и утилизации ветряных турбин на рынках электроэнергии используются технологии 3-го и 4-го типов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В статье анализируются особенности функционирования ветроэнергетических установок работающих на сеть. Приведены различные варианты генераторов и схем преобразования энергии ветра в электрическую. Приведен подробный анализ существующих ветряных агрегатов. Даны рекомендации по повышению надежности, экономичности ветроэнергетических установок в интеллектуальных сетях.

34-45 21
Аннотация

ЦЕЛЬ. Оценка парка силовых трансформаторов 6-10/0,23-0,4 кВ на примере филиала ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго».

МЕТОДЫ. В работе был произведен анализ парка силовых трансформаторов с высшим напряжением 6-10 кВ филиала ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго» в части их количества, схем и групп соединения обмоток, номинальной мощности, сроков нахождения в эксплуатации, а также классов энергоэффективности с учётом действующих стандартов организации ПАО «Россети».

РЕЗУЛЬТАТЫ. По результатам исследования было выявлено, что среди парка трансформаторов филиала ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго», численность которого составляет 6026 единиц, 4528 (73% от общего количества) трансформаторов имеют схему и группу соединения обмоток Y/Y0. Самыми многочисленными являются трансформаторы с номинальными мощностями 63 кВА, 100 кВА, 160 кВА, 250 кВА (соответственно 853, 1454, 1252, 802 единиц оборудования). Также выявлено, что только 268 трансформаторов из 6206, т.е. 4,3% от общего количества, соответствуют стандарту ПАО «Россети» в части современных требований к уровню класса энергоэффективности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложен вариант стратегии замены силовых трансформаторов в филиале ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго», в рамках которого осуществляется замена трасформаторов с заданной конструкцией, схемой и группой соединения обмоток, номинальными мощностями и классами энергоэффективности. Реализация предложенного в работе варианта стратегии позволит добиться снижения суммарных потерь электроэнергии на 2,3%, а также повысить долю энергоэффективных трансформаторов в филиале ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго» с 4,3% до 20,4%.

46-55 40
Аннотация

ЦЕЛЬ: В статье представлены результаты разработки методологии проектного расчета надежности и изменения уровня надежности энергетических систем с учетом влияния управляющих воздействий на основе статистических методов сбора, анализа и моделей обработки опытных данных.

МЕТОДЫ: При расчетной оценке применен системный анализ и обобщение экспериментальных данных по технологическим отказам основного оборудования тепловых электрических станций.

РЕЗУЛЬТАТЫ: Предложена целевая функция управления параметрами надежности энергетического оборудования ТЭС. Выполнена апробация представленной целевой функции управления, которая показала адекватность полученных результатов по оценке надежности основных узлов и элементов энергетического оборудования ТЭС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Результаты проведенных исследований показывают, что при определении показателей надежности необходимо учитывать фактическое техническое состояние отдельных элементов и ресурсоопределяющих функциональных узлов энергетического оборудования ТЭС. Полученные результаты могут быть использованы для разработки методики оценивания управляющих воздействий для расчета выходных параметров управления и математической модели изменения выходных характеристик паровых турбин ТЭЦ по показателям выработки тепловой и электрической энергии, а также на стадии разработки проектно-конструкторской документации создания конструктивных элементов и практических рекомендаций с целью продления сроков эксплуатации энергетического оборудования генерирующих систем на базе цифровых технологий.

56-70 34
Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть особенности системы электроснабжения нефтегазодобывающего комплекса, разнообразие компоновки электротехнических комплексов добывающих скважин. Разработать универсальную методику определения оптимального значения напряжения в центре питания, т.е. на секциях шин промысловой подстанции.

МЕТОДЫ. При расчете напряжения в центре питания, обеспечивающего определенную величину напряжения на статоре самого удаленного электродвигателя, использовался метод уравнивания потенциалов в узлах отходящей линии при расчете нагрузок элементов электротехнических комплексов добывающих скважин. Разработка методики расчета оптимальной величины напряжения центра питания проводилась с использованием метода познания, который получил название восхождения от простого к сложному. Поиск оптимальной величины напряжения центра питания необходимо производить численными методами с привлечением того или иного программного продукта, позволяющего использовать поисковые алгоритмы.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье предложена методика расчета оптимального напряжения центра питания отходящей линии нефтегазодобывающего предприятия. Разработанная методика может быть применима под широкий спектр энергетических критериев оптимизации и для любой конфигурации схемы отходящей линии, учитывает технологические особенности процесса механизированной добычи нефти и обеспечивает снижение потребления электроэнергии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Рассмотренная в статье методика расчёта позволяет разработать оптимальный перечень организационно-технических мероприятий по регулированию напряжения в промысловой распределительной электрической сети с целью снижения электропотребления.

71-85 50
Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть проблему работы релейной защиты в переходных режимах, сопровождающихся насыщением трансформатора тока.

МЕТОДЫ. В работе применяется метод имитационного моделирования, сформированный в программной среде MATLAB Simulink. Для реализации графического представления результатов применяется метод разделения переменных.

РЕЗУЛЬТАТЫ. На основании проведенного исследования выявлено, что при применении требований стандарта ГОСТ Р 58669-2019, в котором регламентируются наихудшая комбинация ряда неблагоприятных факторов для трансформаторов тока в переходном режиме, функционирование трансформатора тока в таком состоянии может оказать серьёзное влияние на корректность работы релейной защиты, основанной на токовом, дистанционном или дифференциальном принципе действия. Насыщение трансформатора тока может приводить как ложной работе устройств релейной защиты, так и к отказу их срабатывания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. По результатам исследования определено, что наибольшее влияние на работу защиты оказывает наличие апериодической составляющей в первичном токе короткого замыкания. Задержки восстановления действующего значения тока КЗ достигали до 0,3 сек, что сопоставимо со временем срабатывания вторых ступеней защит для микропроцессорных устройств релейной защиты. Наибольшее содержание тока намагничивания, наибольшая угловая погрешность, а также наибольшее содержание второй гармонической составляющей во вторичном токе КЗ наблюдались именно при больших значениях постоянной времени апериодической составляющей первичного тока и наличии остаточной магнитной индукции трансформатора тока.

86-99 27
Аннотация

ЦЕЛЬ. Определить воздействие метеосостояния атмосферы на эффективность функционирования солнечных тепловых и электрических станций. Моделирование молекулярного поглощения солнечного излучения атмосферой. Моделирование оптических характеристик газовых компонентов атмосферы, атмосферного аэрозоля и облаков.

МЕТОДЫ. Метод численного моделирования приходящих потоков солнечного излучения в спектральной области их функционирования для определения эффективности солнечных тепловых и электрических станций. Потоки солнечного излучения вычисляются методом сложения слоев в многопотоковом приближении с учетом многоярусного облачного покрова и вероятности перекрытия небосвода облаками. Поглощение излучения газовой фазой атмосферы учитывается методом эквивалентной массы в неоднородной атмосфере. Оптические характеристики дисперсной фазы атмосферы вычисляются с применением теории Ми.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Электронная база данных учитывает влияние антропогенного воздействия на потоки падающего на подстилающую поверхность солнечного излучения. Разработанное моделирование учитывает влияние влажности на оптические характеристики атмосферного аэрозоля и его многокомпонентный состав в зависимости от места локализации электрической станции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Обобщена информация необходимая для численного моделирования метеовоздействий на функционирование солнечных тепловых и электрических станций. При вычислении потоков солнечного излучения учитывают прямые засветки световоспринимающей поверхности солнечным излучением, рассеянное излучение атмосферным аэрозолем и облаками.

100-114 25
Аннотация

ЦЕЛЬ. Одним из основных препятствий для развития рынка электротранспорта, является отсутствие налаженной зарядной инфраструктуры. Мобильные зарядные станции (MЗС) могут сыграть заметную роль в ускорении распространения электромобилей в РФ, предоставляя услуги зарядки без ограничений по месту. В статье обсуждаются преимущества MЗС, их недостатки и, наконец, представлены области где еще предстоит провести исследования.

МАТЕРИАЛЫ. Авторами статьи проведена обработка и анализ данных современного состояния зарядной инфраструктуры в России и мире, основываясь на материалах российских и зарубежных авторов, а также на информации о стратегии развития электротранспортной промышленности России и мира, в частности данных компании Madison Gas and Electric.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Полученные аналитические результаты являются одним из аспектов, который будет учитываться при разработке мобильных устройств заряда электротранспорта. Данная технология мобильного зарядного устройства существенно расширяет возможности применения электротранспорта, в частности электромобилей, а также решает различные задачи топливноэнергетического комплекса, связанные с автономными источниками питания и системами распределенной генерации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Зарядная инфраструктура является одним из факторов, влияющих на переход к электрическим транспортным средствам, так как эксплуатируемые электромобили характеризуются небольшим запасом хода и длительным периодом заряда тяговой батареи. Однако данный процесс будет длительным и в ближайшем будущем будут создаваться сети зарядных станций, в том числе мобильные установки заряда электротранспорта.

115-130 39
Аннотация

Актуальной проблемой развития морской ветроэнергетики является высокая себестоимость генерации электроэнергии, что обусловлено большими капиталовложениями. Решение поставленной проблемы возможно за счет повышения производительности при максимально возможном снижении затрат, что требует выполнения оптимального проектирования морских ветроэлектростанций.

ЦЕЛЬ. Разработка универсальной модели, предназначенной для оценки технико-экономических показателей морских ветроэлектростанций на основе данных о конфигурации с учетом факторов климатических условий и рельефа морского дна в месте планируемого строительства.

МЕТОДЫ. Математическое моделирование с использованием программной среды MatLab.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Модель обеспечивает оценку влияния факторов аэродинамического эффекта и электрических потерь в основных компонентах электрической системы на производительность электростанции, а также позволяет учитывать влияние топографии морского дна на экономические и конструктивные характеристики опорных конструкций (фундаментов) ветроустановок. Верификация модели выполнена на примере расчета техникоэкономических показателей двух существующих оффшорных ветроэлектростанций «Horns Rev 1» и «Horns Rev 2» путем сравнения расчетных показателей среднегодовой выработки электроэнергии, коэффициента использования установленной мощности, капитальных затрат и нормированной себестоимости электроэнергии с фактическими показателями, полученными в процессе эксплуатации. Результаты сравнения показывают незначительные отклонения, находящиеся в пределах 5% от фактических значений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработана и протестирована модель оценки техникоэкономических показателей оффшорных ветроэлектростанций на основе данных о структуре, используемом оборудовании, а также факторов климатических условий и рельефа местности. Оценка быстродействия расчетного алгоритма показала достаточно высокую скорость расчета, что обеспечивает возможность практического применения модели в задачах многофакторной оптимизации крупных морских ветроэлектростанций.

131-138 22
Аннотация

ЦЕЛЬ. Обоснована и подтверждена необходимость установления нормативов выбросов высокотоксичных веществ, обладающих канцерогенными свойствами, в условиях реализации новых принципов государственного регулирования природоохранной деятельности на энергетических предприятиях. Выполнен анализ особенностей образования и выгорания канцерогенных полициклических ароматических углеводородов в дымовых газах котлов при сжигании углей в низкотемпературных условиях топочного процесса. На основе проведенного анализа рассчитаны суммарные и частные показатели вредности дымовых газов с целью оценки и прогнозирования общей токсичности продуктов сгорания углей с учетом вклада канцерогенных веществ.

МЕТОДЫ. При расчетной оценке общей токсичности дымовых газов применен системный анализ и обобщение экспериментальных данных по содержанию канцерогенных и неканцерогенных полициклических ароматических углеводородов в продуктах сгорания котлов малой мощности.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате выполненного исследования определен вклад канцерогенных и неканцерогенных полициклических углеводородов в общую токсичность дымовых газов котлов при сжигании азейского, мугунского, черемховского и тугнуйского угля. Показано, что такие вещества как бенз(а)пирен, флуорантен, пирен и фенантрен в значительной степени от 38,8 до 53,6 % оказывают влияние на уровень суммарного показателя вредности продуктов сгорания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные результаты исследования могут найти применение на энергетических предприятиях на этапе обоснования внедрения режимно-технологических и природоохранных мероприятий с целью разработки мероприятий повышения экологической эффективности за счет технологического нормирования канцерогенных выбросов.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА 

139-149 24
Аннотация

ЦЕЛЬ. Оценка состояния исследований в области разработки ограничителей тока на основе жидкометаллических самовосстанавливающихся предохранителей и увеличение коммутационного ресурса жидкометаллических самовосстанавливающихся предохранителей с составной плавкой вставкой.

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод анализа научной литературы, а также метод расчета зависимостей для разных материалов плавкой вставки, реализованный средствами компьютерной математики.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В литературных источниках имеются сведения о конструкциях жидкометаллических самовосстанавливающихся предохранителей (ЖСП) и их исследованиях, позволяющие сделать выводы о их жизнеспособности и возможности получения практического выхода. Общим недостатком конструкции ЖСП является ограниченный коммутационный ресурс, обусловленный увеличением диаметра плавкой вставки под действием дуговой эрозии. Значительным эффектом повышения коммутационного ресурса и стабильности защитной характеристики обладает конструкция ЖСП с составной плавкой вставкой (ЖСПС). Однако в таких конструкциях снижается коммутационная способность. Показано, что главным критерием работоспособности ЖСПС является величина соотношения значения шунтирующего сопротивления и сопротивления электрической дуги. Работоспособность ЖСП обеспечивается при значениях этой величины ниже критических.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенное математическое выражение может оказаться полезным при разработке конструкций ЖСП, например, при выборе материала электрода, жидкого металла и т.п., что позволит значительно увеличить коммутационный ресурс ЖСПС.

150-159 27
Аннотация

ЦЕЛЬ. В электроприводах промышленных и сельскохозяйственных механизмов широкое распространение получили асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Одним из возможных путей улучшения их энергетических характеристик является применение совмещённой 12-зонной обмотки статора вместо стандартной 6- зонной. Однако, в совмещённой обмотке с параллельным соединением фаз схемы «звезда» и схемы «треугольник», фазы могут быть загружены не равномерно. Поэтому основной целью работы является исследование распределения токов между фазами в схемах «звезда» и схеме «треугольник» в асинхронном электродвигателе с совмещённой обмоткой.

МЕТОДЫ. Исследование осуществлялось на электродвигателе АИР71В4, стандартная обмотка которого была заменена на совмещённую. В новой обмотке эмпирическое отношение активных сопротивлений схемы «треугольник» и схемы «звезда» получилось меньше теоретического на 7%. Испытания проводились в режиме холостого хода и короткого замыкания при питании от трёхфазной сети, а также в режиме короткого замыкания при обрыве одного из линейных проводов.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе приводятся значения токов, протекающих по фазам совмещённой обмотки. Для экспериментального образца определена разность значений теоретических и измеренных токов. Получены уравнения токов при обрыве одного из линейных проводов. Предложены схемы включения главных контактов теплового реле для электродвигателя с совмещённой обмоткой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Результаты исследования показали, что в асинхронном электродвигателе с совмещённой обмоткой, в которой реальное отношение активных сопротивлений схемы «треугольник» и схемы «звезда» меньше теоретического, ток по фазам распределяется не пропорционально. Схема включения трёхполюсного теплового реле, в которой его главные контакты подключаются в фазы схемы «треугольник», является наиболее предпочтительной.

160-171 23
Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть существующие решение компенсации провалов напряжения и противоаварийных систем. Составить обобщенную электрическую схему исследуемой модели, содержащей автоматический ввод резерва (АВР). Разработать вариант алгоритма работы автоматического ввода резерва, заключающегося в переводе нагрузки в случае возникновения аварийных ситуаций. Составить имитационную модель в среде MatLab, соответствующую разработанной обобщенной электрической схеме системы.

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод цифрового моделирования, заключающийся в максимальном приближении исследуемой системы реальному объекту реализованный средствами MatLab

РЕЗУЛЬТАТЫ. Произведен обзор существующих устройств компенсации провалов напряжения, рассмотрены особенности каждого из устройств. Продемонстрирован подход к моделированию системы автоматического ввода резерва. Полученный результат, после окончательной доработки, можно использовать для проектирования реальной системы в производственных условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработанная модель системы АВР работоспособна, временные показатели удовлетворительны для систем, не предъявляющих завышенных требований к показателям качества и временным интервалам. Для систем, чувствительным к броскам тока во время перевода нагрузки требуются некоторые доработки, сводящиеся к реализации системы быстродействующего автоматического ввода резерва (БАВР). Разработка системы БАВР в настоящее время находится на этапе исследования.

172-183 30
Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть применение гребных электрических установок в составе судовых электротехнических комплексов с единой электроэнергетической системой. Выделить винторулевые колонки как особый вид электродвижения морских судов в северных широтах. Исследовать единые электроэнергетические системы с гребной электрической установкой на предмет существования в них колебаний мощности. Предложить методы и средства для устранения колебаний мощности в таких системах.

МЕТОДЫ. Для проведения исследований рассмотрена единая электроэнергетическая система с электрическими винторулевыми колонками единственного в мире асимметричного ледокола «Балтика». Детально проанализированы все основные элементы такой системы. Проведены экспериментальные исследования, направленные на изучение режимов работы единой электроэнергетической системы.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Получены экспериментальные осциллограммы токов параллельно работающих дизель-генераторных агрегатов в различных режимах. Отмечено существование обменных и синфазных колебаний мощности при работе единой электроэнергетической системы ледокола «Балтика». Приведены данные об отрицательном влиянии колебаний мощности на работу электротехнического комплекса ледокола.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование морских судов ледового класса является крайне важной задачей для Российской Федерации. Установка блоков, устраняющих обменные и синфазные колебания мощности, позволит повысить надежность и эффективность использования морских судов с электрическими винторулевыми колонками при обслуживании добычи углеводородов на арктическом шельфе.

184-194 31
Аннотация

ЦЕЛЬ. Исследование режимов работы изолированной системы электроснабжения с управляемыми установками распределенной генерации, накопителями электроэнергии и двигательной нагрузкой. Определение влияния предлагаемого прогностического регулятора установки распределенной генерации на параметры регулирования и показатели качества процесса управления при различных режимах работы изолированной системы электроснабжения.

МЕТОДЫ. Исследования проводились на компьютерной модели изолированной системы электроснабжения с турбогенераторной установкой, ветрогенератором и накопителем электроэнергии большой мощности, для которых использовались нечеткая система управления и прогностический регулятор. Моделирование выполнялось в системе MATLAB с применением пакетов Simulink и SimPowerSystems.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье приведено описание компьютерной модели изолированной системы электроснабжения, а также структурная схема предлагаемого автопрогностического регулятора скорости. Результаты моделирования показали, что совместное применение накопителя электроэнергии и автопрогностического регулятора скорости ротора генератора позволяет обеспечить устойчивость и живучесть изолированной системы электроснабжения, повышая ее демпферные свойства. Использование нечеткой системы управления углом поворота лопастей ветрогенерирующей установки позволило обеспечить стабильную работу ветроэлектростанции во всех рассмотренных режимах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Автопрогностический регулятор скорости, не требующий специальной настройки, и накопитель электроэнергии обеспечивают высокие показатели качества управления в нормальных и аварийных режимах. Целесообразно проведение дальнейших исследований по согласованию действий системы управления накопителя электроэнергии и автопрогностического регулятора скорости.

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.