Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск
№ 11-12 (2016)
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2016-0-11-12

ЭНЕРГЕТИКА

3-9 56
Аннотация
Показано, что основными преимуществами использования энергетического потенциала ТЭЦ для утилизации снега является экономия топлива за счет повышения величины удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении, а также сокращение расхода топлива на перевозку снега автотранспортом. Предложены новые технологии использования низкопотенциальных источников теплоты на теплоэлектростанциях (ТЭЦ) для утилизации снега. Выполнен сравнительный анализ экономической эффективности разработанных технологий.
10-17 34
Аннотация
В статье предлагается технологическая схема комбинированной мини-ТЭС на основе газопоршневой установки и паровой турбины, которая может быть востребована в рамках реализации местных или распределенных систем электроснабжения. Показано, что такая мини-ТЭС может быть выполнена в блочно-модульной компоновке, а ее КПД составит не менее 50% даже без учета оптимизации термодинамических, схемных и конструктивно-компоновочных параметров. Показано, что себестоимость продукции у комбинированной мини-ТЭС на ~8% ниже, чем у газопоршневой установки при работе в автономном режиме.
18-29 33
Аннотация
В мире активно развивается процесс трансформации электроэнергетики, в котором проявляются общие закономерности реформирования. Экономический рост и сильная институциональная система, опирающиеся на конструктивные механизмы согласования интересов, создают условия для успешного перехода к интеллектуальной энергетике. Но процесс настолько сложный, что ошибки и трудности происходят в каждой стране. Российская ситуация является одной из самых сложных по набору задач и условий.
30-35 36
Аннотация
Энергоэффективность работы ГЭС напрямую зависит от качества работы энергетического оборудования. Необходимость повышения энергоэффективности диктует существующая в настоящее время система координат, в которой приходится жить и работать: это ОРЭМ (рынок электроэнергии и мощности), рейтинг компании как ОАО, федеральный закон об энергоэффективности и энергосбережении, налог на используемые ресурсы (вода), экологические и другие надзорные органы. Чем выше КПД при производстве электроэнергии и мощности, тем выше энергоэффективность работы гидрогенераторов и, соответственно, успешнее компания, владеющая данным производственным комплексом. Оценить энергоэффективность производства можно с помощью энергетических испытаний. Энергетические испытания выполняются абсолютным и индексным методами. Абсолютный метод предусматривает определение фактических значений КПД. При индексном методе определяется индексное или относительное значение КПД, те. степень изменчивости КПД от мощности. При проведении испытаний используется ГОСТ 28842-90 и Международные правила натурных приемочных испытаний по определению гидравлических характеристик турбин, аккумулирующих насосов и обратимых турбин. По результатам испытаний строится эксплуатационная характеристика гидроагрегата, на которой указываются фактические значения КПД в абсолютных единицах. В процессе энергетических испытаний определяются потери напора в водоподводящем тракте. Полученные в результате испытаний графики оптимальных комбинаторных зависимостей сравниваются с рекомендованными заводом-изготовителем и фактическими комбинаторными зависимостями. При несоответствии фактических и оптимальных комбинаторных зависимостей производится наладка комбинаторной связи.
36-42 38
Аннотация
Рассмотрены возможности эффективного использования вторичных энергоресурсов, в том числе тепловых отходов с температурой ниже 80°С, в качестве источников теплоты для термодинамического цикла теплового двигателя по выработке электроэнергии. Предлагается в качестве рабочего тела в тепловом двигателе использовать сжиженный углекислый газ или пропан.
43-50 30
Аннотация
В настоящее время в сетях сверхвысокого и ультравысокого напряжений получили распространение элегазовые выключатели с автокомпрессионным принципом гашения дуги. Опыт эксплуатации показал неспособность данных выключателей производить коммутацию по типу «включение - быстрое отключение» для линий с реакторами при высокой степени компенсации зарядной мощности вследствие наличия длительно затухающей апериодической составляющей в токе, протекающем в выключателе. Для воздушных линий электропередачи необходимость разработки мероприятий по предотвращению повреждения выключателей не вызывает сомнений, однако компенсированным кабельным линиям уделяется не так много внимания, что и показано на примере КЛ 330 кВ Южная - Пулковская.
51-55 29
Аннотация
В распределительных сетях наибольшее распространение получила петлевая схема сети - замкнутая сеть, разомкнутая в одном из ее узлов. При этом точка размыкания должна выбираться по критерию минимизации потерь активной мощности, электроэнергии и обеспечивать надежность электроснабжения. Определение рациональной точки размыкания воздушной сети, соответствующей минимуму потерь активной мощности, является довольно трудоемкой задачей. Поэтому на практике эта точка берется произвольно, что ведет к значительным потерям активной мощности и напряжения. В настоящее время не существует методики определения точки разрыва для сложнозамкнутых воздушных сетей 10 кВ, учитывающей потери мощности в линии и реальные значения напряжения, что приводит к неверному определению точки разрыва. В данной работе разработана методика определения оптимальной точки размыкания сложнозамкнутых сетей 10 кВ, обеспечивающая минимальные потери активной мощности. Справедливость предлагаемой методики проверена на примере нескольких типичных сетей 10 кВ.
56-67 51
Аннотация
В данной работе экспериментальным путем получены профили скоростей в теплообменнике при наложении на поток жидкости противоточных низкочастотных несимметричных пульсаций (ПННП). Разработана математическая модель для моделирования теплообмена при ПННП в пучке труб коридорного расположения. По результатам численного и физического эксперимента получена обобщающая зависимость для расчета чисел Нуссельта при ПННП для диапазона чисел Рейнольдса 100 < Re < 1000, чисел Струхаля 0,026 < pSh < 2,6 и 2,6 < Re(pSh) < 260. Безразмерная амплитуда пульсаций 1,25 < р < 4,5.
68-76 19
Аннотация
Исследована задача линейной и нелинейной безнапорной фильтрации через грунтовую прямоугольную плотину с учетом непроницаемого вертикального включения (экрана). Нелинейная краевая задача фильтрации с неизвестной свободной границей аппроксимирована конечно-разностной схемой на фиксированной сетке. Для заданной длины экрана найден оптимальный интервал положения экрана от верхнего бьефа, при котором потеря воды минимальна. При фильтрации, подчиняющейся закону Дарси, методом фрагментов получена в неявном виде аналитическая формула, связывающая расход воды с положением экрана.
77-83 40
Аннотация
В настоящее время в энергосистеме РФ происходит активная модернизация систем возбуждения генераторов. В связи с этим возникает задача выбора новых настроек регуляторов возбуждения различного типа, обеспечивающих эффективное демпфирование электромеханических колебаний. Рассмотрены различные методы оптимизации необходимых целевых функций, составленных на основе корневых и частотных критериев оценки параметров процесса регулирования, для качественного функционирования автоматического регулятора возбуждения синхронного генератора (АРВ СГ), работающего в разных схемно-режимных ситуациях. Произведено практическое исследование полученных настроечных параметров АРВ СГ в программноаппаратном комплексе RTDS (Real Time Digital Simulator) по программе сертификационных испытаний, определенных в Стандарте СО ЕЭС. На основе проведенных измерений, получаемых при моделировании различных возмущений, определены оптимальные настройки. Рассмотрены наиболее точные и быстродействующие способы их получения на основе как прямых математических методов, так и более сложных. Выявленные быстродействующие методы поиска оптимизационных параметров АРВ СГ позволяют при изменении параметров энергосистемы рассчитывать значения коэффициентов и постоянных времени и, тем самым, при возникновении электромеханических колебаний обеспечивать эффективное демпфирование.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

108-114 30
Аннотация
Повышение энергоэффективности транспортных средств является неотъемлемым признаком научно-технического прогресса. Одним из средств повышения энергоэффективности транспорта является внедрение электрического привода с многофазными асинхронными двигателями. При этом питание многофазных двигателей осуществляется от многофазных преобразователей частоты с автономными инверторами напряжения, количество и режим работы силовых ключей которых может отличаться от традиционно принятых в трехфазных преобразователях. В статье приведена сравнительная оценка потерь в трехфазном и 79-фазном преобразователях частоты, основанная на расчете статических и динамических потерь в ключах автономных инверторов напряжения, выходное напряжение которых формируется по закону синусоидальной широтно-импульсной модуляции и по базовому закону коммутации ключей.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ

84-95 44
Аннотация
На основе использования алгоритмов прогнозирования становится возможной настройка системы автоматического управления с помощью одного параметра - времени прогноза. Поэтому прогностические алгоритмы, построенные на основе типовых законов регулирования, могут оказаться весьма перспективными для реальных систем управления технологическими процессами, особенно в условиях необходимости ускоренного ввода в эксплуатацию объектов, например установок распределённой генерации (РГ), работающих на основе синхронных генераторов с автоматическими регуляторами возбуждения (АРВ) и частоты вращения (АРЧВ). В статье представлена методика определения параметров прогнозирующих звеньев АРВ и АРЧВ и результаты исследований на компьютерной модели системы электроснабжения железной дороги (СЭЖД), включающей: турбогенератор мини ТЭЦ, гидрогенератор малой ГЭС, ветрогенерирующую установку (ВГУ) на основе машины постоянного тока и солнечную электростанцию. Результаты компьютерного моделирования показывают, что применение прогнозирующих звеньев позволяет обеспечить устойчивость работы генераторов установок РГ при больших возмущениях в системе без использования трудоёмкой процедуры идентификации динамических характеристик и расчёта оптимальных настроек АРВ и АРЧВ. Предлагаемая методика определения параметров прогностических регуляторов может быть рекомендована при необходимости оперативного ввода в эксплуатацию установок РГ в системы электроснабжения железных дорог.
96-102 49
Аннотация
Использование в энергетике газотурбинных установок признается перспективным и получает все большее распространение. Необходимость повышения эффективности их эксплуатации обусловила актуальность проблемы оценки текущего технического состояния. Одним из подходов к решению этой проблемы является метод построения сводной дроссельной характеристики (СДХ), нашедший успешное применение для многих энергетических систем и современных авиационных технологий. Представлен подход к определению работоспособности газотурбинного двигателя на основе построения СДХ, предложен метод повышения достоверности результатов расчетов. Разработана методика построения доверительных коридоров, основанная на универсальном моделирующем алгоритме, позволяющем определить вид и параметры закона распределения экспериментальных данных в зависимости от конкретных условий испытаний.
103-107 18
Аннотация
В статье проанализированы различные способы регулирования работы струйного компрессора применительно к тепловой схеме барабанной сушильной машины с учетом воздействия на изменение тепловой нагрузки внешнего потребителя. Проведен сравнительный анализ методов регулирования коэффициента инжекции струйного компрессора

ФИЗИКА

115-123 19
Аннотация
Исследованы микроскопические процессы ядерной спин-решеточной релаксации в полидисперсных сегнетоэлектриках на основе дифференциальных уравнений в дробных производных. Установлена прямая связь между индексами полидисперсии и фрактальной размерности.
124-128 42
Аннотация
В данной статье исследуются процессы, происходящие при химических реакциях горения и распределения температуры по объемам радиантных топок в печах нагрева сырья и водородсодержащего газа на установках гидроочистки вакуумного газойля при сжигании метано-водородной фракции вместо природного газа.

К ДИСКУССИИ

129-137 30
Аннотация
В статье рассмотрено классическое решение парадокса Гиббса, на базе которого и экспериментально подтверждённых фактов наличия химической энергии у реальных газов и газов, по своим свойствам приближающихся к идеальным, произведён расчёт энтропии их смешения двумя способами: «физическим» и «химическим». В результате установлено отсутствие скачка в поведении величины AS (изменение энтропии) при непрерывном сближении параметров, характеризующих смешиваемые газы, в сторону «идеальности» по отношению к изменению энтропии смешения идеальных газов. Кроме того, выявлено отсутствие изменения энтропии как при смешении одного и того же идеального газа, так и разных идеальных газов при условии сохранения ими состояния идеального газа и после процесса их смешения.


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


ISSN 1998-9903 (Print)