ЦЕЛЬ. Исследование степени влияния характеристик внутризаводских электрических сетей на достоверность результатов в алгоритмах оценки эквивалентных сопротивлений.

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи проведено исследование радиальной схемы электроснабжения участка инструментального цеха с вычислением и моделированием эквивалентных и эталонных значений сопротивлений схемы. Разработаны алгоритмы и методика оценки значений эквивалентных сопротивлений с учетом основных технических характеристик внутризаводских сетей.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Проанализированы данные вычислений значений эквивалентного сопротивления схем с оценкой фактора нагрева проводников и фактора сопротивлений контактных аппаратов. Выявлены доли влияния сопротивлений контактной аппаратуры и линий с учетом числа приемников электроэнергии, присоединенных к силовому пункту, на значение эквивалентных сопротивлений схемы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В статье разработаны алгоритмы оценки значений эквивалентных сопротивлений внутризаводских схем электроснабжения. Представлены номограммы, учитывающие число и длину линий схемы с выделением зоны учета сопротивлений контактной аппаратуры в эквивалентных сопротивлениях схем. Полученные алгоритмы и результаты рекомендуется использовать для уточнения величины потерь мощности и электрической энергии во внутризаводских сетях, что позволит повысить достоверность расчетов. 

ЦЕЛЬ. Целью данного исследования является разработка методики определения коэффициента экспресс-анализа основного оборудования трансформаторной подстанции (ТП) 35/6(10) кВ для оценки ее технического состояния. Разработан трехуровневый структурный комплекс для измерения и экспресс-анализа технического состояния ТП. Техническое состояние основного оборудования ТП анализируется по выбранным диагностическим параметрам.

МЕТОДЫ. Система мониторинга ТП позволяет осуществить оценку работоспособности ее элементов в режиме онлайн. Экспресс-анализ осуществляет удаленное наблюдение, контроль состояния действующего оборудования и прогнозирование изменения технического состояния.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Предложенная методика определения коэффициента экспресс-анализа позволяет в онлайн режиме мониторить изменения контролируемых параметров, сократить время восстановления отказавших элементов, поддерживать оборудование в работоспособном состоянии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенные решения позволяют перейти к организации технического обслуживания и ремонта основного энергетического и электротехнического оборудования трансформаторной подстанции по фактическому состоянию, а также повысить надежность и качество передачи электрической энергии потребителям.

ЦЕЛЬ. Определение оптимальной величины присоединенной тепловой нагрузки к двухконтурной парогазовой установке теплофикационного профиля (ТПГУ).

МЕТОДЫ. В качестве метода исследования используется метод имитационного моделирования режимов работы с использованием программного продукта «United Cycle». В климатических условиях города Санкт-Петербург было проведено исследование нескольких режимов теплоотпуска в отопительном периоде от рассматриваемой схемы ТПГУ с определением интегральных годовых показателей, а также относительной экономии топлива по сравнению с раздельной выработкой и прироста удельного интегрального экономического эффекта для различных значений коэффициента теплофикации.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Показано, что для объекта исследования оптимальный коэффициент теплофикации составляет 0,49. При этом, значение оптимального коэффициента теплофикации, определенное из условия максимизации удельного интегрального экономического эффекта для объекта исследования, также составляет 0,49. Соотношение удельных капиталовложений в водогрейные котлы и теплообменное оборудование ТПГУ не оказывает существенного влияния на полученный результат.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Обоснована возможность использования в качестве критерия оптимизации показателя относительной экономии топлива по сравнению с раздельной выработкой, широко применяемого в условиях плановой экономики для целей оптимизации теплофикационных паросиловых установок. В современных экономических условиях можно получить непосредственную связь между приращением чистого дисконтированного дохода от комбинированного производства и относительной экономией топлива. Данный метод может быть использован для анализа и оптимизации состава оборудования ТПГУ вне зависимости от региона расположения, типа энергосистемы, стоимости энергоресурсов, рыночных условий, а также характеристик используемого оборудования.

ЦЕЛЬ. Провести спектральный анализ газодинамических характеристик нестационарных потоков во впускных системах поршневых двигателей с турбонаддувом и без него, оценить уровень влияния механического воздействия лопаток компрессора на структуру течения, а также разработать метод совершенствования газодинамических процессов в системе впуска.
МЕТОДЫ. Лабораторный эксперимент был выбран для решения поставленных задач. Была создана натурная модель одноцилиндрового двигателя с турбонаддувом. Также была возможность изменять скорости вращения коленвала и ротора турбокомпрессора в широком диапазоне. Система сбора и обработки экспериментальных данных на основе аналого-цифрового преобразователя использовалась в исследовании. Данные об изменении локальных значений скорости и статического давления потоков во впускной системе в течении рабочего цикла двигателя были получены с помощью термоанемометра постоянной температуры и быстродействующего датчика давления. Спектральный анализ функций скорости и давления потока от времени проводился на основе алгоритма быстрого преобразования Фурье.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье представлен сравнительный анализ спектров амплитуд пульсаций скорости и давления потока в системе впуска двигателя с турбонаддувом и без него. Также предложен метод стабилизации нестационарного течения воздуха в системе впуска путем установки выравнивающей решетки в канал компрессора турбокомпрессора.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Выявлено, установка турбокомпрессора приводит к существенному изменению структуры газовых потоков в системе впуска двигателя. Установлено, что наличие выравнивающей решетки в системе впуска двигателя с турбонаддувом приводит к снижению низкочастотных амплитуд пульсаций скорости и давления нестационарного потока до 40 %. Показано, что вероятность безотказной работы двигателя 2ЧН 8,2/7,1 возрастает почти на 1 % при использовании в системе впуска выравнивающей решетки.

ЦЕЛЬ. Предлагается бытовая система горячего водоснабжения, объединяющей солнечный коллектор и тепловой насос для климатических условий города БАКНИНЬ - ВЬЕТНАМ, способной круглогодично обеспечивать горячей водой 5 пользователей. Обосновать работоспособность предлагаемой системы в данных условиях.

МЕТОДЫ. Решение задачи выполнено опытным путем и методом математического моделирования. Математическая модель основывается на уравнениях энергетического баланса с учетом коэффициентов полезного действия. Приведены схема и принцип работы опытной установки и результаты расчета системы комбинированного горячего водоснабжения на базе среднемесячных значений суммарной суточной радиации для места расположения солнечного коллектора. Система содержит в качестве источников энергии солнечный коллектор с вакуумными теплопоглощающими трубками и воздушный тепловой насос. При достаточной солнечной радиации горячая вода вырабатывается полностью из теплоабсорбционных вакуумных трубок, хранится в резервуаре солнечного коллектора и проходит через емкость теплового насоса до потребителя при неработающем тепловом насосе. В случае недостатка солнечного излучения включается воздушный тепловой насос.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Выполнен расчет мощности солнечного коллектора исходя из среднемесячных значений суммарной суточной радиации и эффективности солнечного коллектора, количество тепла добавляемого к солнечной системе горячего водоснабжения, тепловой мощности теплового насоса и выбран тепловой насос для системы горячего водоснабжения.

ВЫВОДЫ. Результаты опытов подтверждают расчеты по восполнению дефицита тепла для солнечного коллектора воздушным тепловым насосом небольшой мощности в любое время года. Расчеты выполнены для системы обеспечивающей горячей водой суточную потребность пяти и трех человек. Показано, что небольшая теплопроизводительность теплового насоса позволяет снизить стоимость первоначальных капиталовложений в бытовые системы горячего водоснабжения с солнечным коллектором и соответственно перспективность предлагаемой системы горячего водоснабжения в условиях Вьетнама.

ЦЕЛЬ. Рассмотреть особенности работы комплексных воздухоочистительных устройств в составе газотурбинных установок. Оценить возможность учета различных эксплуатационных факторов при проведении численного моделирования работы КВОУ. Разработать рекомендации по настройке сеточной и численной моделей для проведения исследований на тему анализа работы КВОУ и оценки технического состояния элементов в составе тракта устройства.

МЕТОДЫ. При проведении исследования основными являлись методы вычислительной гидрогазодинамики (CFD), реализуемые с применением CAE-систем.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В ходе выполнения работы были выработаны рекомендации по настройке расчетной модели: параметры сеточной модели, выбор величины шероховатости, выбор способа учета гидравлического сопротивления элементов тракта и некоторые другие. Был разработан способ учета работы теплообменного аппарата для моделирования подогрева воздуха при низких температурах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Ввиду высоких требований к подготовке воздуха для ГТУ важной задачей является проведение анализа работы КВОУ, заключающееся в моделировании возможных опасных режимов работы (например, обледенение элементов тракта при низких температурах) или в оценке влияния различных неисправностей на работу как устройства отдельно, так и всей ГТУ. Рассмотренный метод моделирования работы КВОУ позволяет получать удовлетворительную точность результатов при сравнительно невысоких требованиях к вычислительным ресурсам, моделировать теплообмен в тракте КВОУ, а также исследовать различные неисправности в секциях теплообменного аппарата КВОУ.

ЦЕЛЬ. Нахождение специального закона закрутки лопаток последней ступени стационарной ГТУ. В силу специфичности условий её работы – в системе с диффузором – традиционные законы закрутки приводят к неоптимальному течению в диффузоре и, как следствие, снижают эффективность всего блока и установки в целом. В работе предпринята попытка применения такой закрутки лопаточного аппарата, которая способствовала бы улучшению процесса восстановления давления в диффузоре. Исследовались две ступени с различными законами закрутки – с традиционным законом постоянства угла выхода потока из направляющего аппарата вдоль радиуса, и с «обратной закруткой» потока. Диффузор в обоих случаях использовался один и тот же.

МЕТОДЫ. В работе применялись численные и экспериментальные методы исследования трёхмерного потока. Экспериментальные исследования проводились с помощью пневмометрических пятиканальных зондов оригинальной конструкции на аэродинамическом стенде ЭТ-4 в лаборатории Турбостроения СПбПУ. Численные исследования выполнялись в пакете газодинамического расчёта CFX в качестве граничных условий использовались параметры в соответствующих сечениях, полученные во время физического эксперимента.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Были получены интегральные характеристики ступени, поля векторов скоростей потока в различных сечениях. Результаты эксперимента были сопоставлены с данными численных расчётов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Оптимальным законом закрутки для последней ступени, работающей в блоке с диффузором, является специальный тип закрутки её лопаточного аппарата – «обратная закрутка».

На основе результатов исследования элементов электротехнической системы определены работоспособность и качество их функционирования на примере применения светодиодных филаментных ламп для освещения при непрерывной эксплуатации их при предельно допустимой температуры окружающей среды, равной 50 °С.

ЦЕЛЬ. Актуальность данной работы определяется отсутствием сведений о работоспособности и качестве функционирования филаментных светодиодных ламп при непрерывной их эксплуатации в условиях повышенной температуры окружающей среды, имеющих место в котлотурбинных цехах ТЭЦ, литейных цехах заводов, пекарен хлебозаводов, в штольнях угледобывающих шахт и подразделениях других предприятий.

МЕТОДЫ. Рассмотрен в сравнительном плане ресурс филаментных и типовых светодиодных ламп разной мощности при их эксплуатации при сравнительно высокой температуре окружающей среды.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Установлено, что 10 Вт филаментная светодиодная лампа с 4 филаментами имеет энергоресурс, как и у качественной типовой светодиодной лампы. При этом температура ее корпуса не более 40 °С, что практически в 2 раза меньше. Увеличением расстояния между филаментами за счет использования меньшего количества филаментов открывается возможность повышения мощности питания в 2 раза и соответственного светового потока в 1,5 раза. Установлено, что срок работоспособности филаментных светодиодных ламп модели Gauss мощности 10 Вт, содержащих 4 филамента, составляет 70-75 суток, а с 8 филаментами лишь 22-24 суток. Деградация филаментных светодиодных ламп с 8 филаментами при предельно допустимой температуре окружающей среды равной 50 °С происходит со скоростью 0,45-0,50 % в сутки. Показано, что филаментная светодиодная лампа с 4 филаментами, в случае эксплуатации ее в течение 4,5 ч в сутки в условиях повышенной температуры окружающей среды может проработать практически более одного года.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В предварительных экспериментах с филаментной лампой новой конструкции модели Diall установлено, что использование в нем филаментов большей длины (45 мм), вместо ранее используемых (30 мм), позволяет повысить качество их функционирования приблизительно в 4 раза при эксплуатации их в тех же температурных условиях окружающей среды. 

ЦЕЛЬ. Выполнить сравнительный анализ эксплуатационных характеристик направляющих продольного перемещения выносных корпусов подшипников паровых турбин, использующих принцип поворотности для обеспечения полного контакта их боковых поверхностей с боковыми поверхностями направляющего паза в основании выносного корпуса подшипника паровой турбины. Сравнить технологичность изготовления элементов и их внедрения как для существующих, так и вновь разрабатываемых паровых турбин.

МЕТОДЫ. Определяются, из условия прочности, и сравниваются допускаемые поперечные усилия для традиционной конструкции неподвижных направляющих продольного перемещения и конструкции направляющих, в которых для исключения «закусывания» корпуса подшипника на направляющих, при появлении температурного перекоса по фланцам цилиндра турбины, использован принцип поворотности. Также определяются и сравниваются допускаемые усилия из условия отсутствия пластических деформаций в любом из элементов узла сопряжения направляющих, фундаментной рамы и корпуса подшипников. Исходя из полученных результатов оценивается величина допускаемого температурного перекоса по фланцам цилиндра турбины. Анализ выполнен применительно к условиям работы корпуса переднего подшипника и ЦВД турбин семейства Т-100/120-130 УТЗ.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Установлено, что все рассмотренные конструкции направляющих с элементами поворотностипозволяют исключить возникновение пластических деформаций в узле сочленения фундаментной рамы и выносного корпуса подшипников при регламентированной в большинстве инструкций по эксплуатации турбин величине температурного перекоса 20°С.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенная УТЗ конструкция продольных шпонок не требует изменения технологии изготовления фундаментных рам и позволяет выполнить модернизацию узла во время ремонта в условиях ТЭЦ. Конструкция дисковой направляющей, обеспечивающей наилучшие эксплуатационные характеристики, может быть использована в конструкции новых турбин или при модернизации узла в заводских условиях.

Статья посвящена исследованию и анализу значений взаимосвязей между электроэнергетическими системами стран Ближнего Востока, которые увеличиваются при большей вероятности вследствии зависимости всех стран от потребления электроэнергии и простоте ее передачи в целях получения технико-экономических выгод.

ЦЕЛЬ. В данном исследовании проанализировано динамическое влияние межсетевой связи на стабильность схемы для синхронных генераторов в электрических сетях Сирии. Кроме того, авторами статьи в рамках исследования проанализировано динамическое влияние взаимодействия на устойчивость угла вращения ротора синхронных генераторов, эксплуатируемые в электроэнергетической системе Сирии, посредством использования динамического моделирования энергетической системы страны.

МЕТОДЫ. В ходе исследования авторами использовалась методика на основе динамического представления энергосистемы и построения ее нелинейных уравнений с последующим использованием программы PSS ® E. Авторами статьи использовалась вышеуказанная программа (моделирование энергетической системы) в целях определения детерминанта системы и определения времени устранения критических неисправностей трехфазных отказов при классе напряжения 230-400 кВ.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Авторами статьи получены решение и определение параметров системы и времени разделения границ трехфазных коротких замыканий в сети напряжением 400 кВ в дополнение к определению углового положения цепей генератора и таким образом, произведена проверка его стабильности, независимо от того, что работает ли он независимо в электроэнергетической системе Сирии или является частью сети.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В ходе исследования авторами получены следующие выводы, такие как: обнаружено увеличение CFCT для блоков генерации в электроэнергетической системе Сирии вследствие активации соединения, увеличения переданной мощности, что приводится к увеличению зоны стабилизации после отказа и перед началом подключения электрических систем к электроэнергетической системе страны, а также необходимо проведение углубленных динамических исследований всей системы в целях представления влияния соединения на параметры системы с учетом увеличения мощности.

ЦЕЛЬ. Выполнить анализ повышения эффективности развития энергетики Чеченской Республики. На основе действующей структуры системы электроснабжения Чеченской Республики привести показатели дефицита потребляемой электрической мощности, а также генерации электроэнергии республики. Рассмотреть состояние возобновляемых источников энергии республики и перспективы развития энергетики связанные с их внедрением.

МЕТОДЫ. Выполнен анализ по развитию традиционной энергетики, которой уделяется пристальное внимание, опираясь на опыт других субъектов России и зарубежных стран. Рассматривается вопрос по применению методики эффективного развития региональной энергетики.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Предложено направление развития энергетики Чеченской Республики, которое должно быть неизбежно связано с тепловыми электростанциями, использующими самый современный и эффективный цикл на сегодняшний день – парогазовые установки (ПГУ), в основе которого используется газотурбинная установка на природном газе, являясь единственной энергетической установкой, которая в конденсационном режиме работы может отпускать электроэнергию с КПД более 58%. Проведен анализ промышленного электропотребления наиболее крупных действующих и перспективных энергоемких предприятий и объектов республики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Внедрение газотурбинных установок в центрах тепловых и электрических нагрузок способствует повышению экономической эффективности электростанций. Предложено выполнение фундаментальных и прикладных научно-исследовательских работ в области возобновляемой энергетики.

ЦЕЛЬ. При разработке источников испытательного напряжения на постоянном токе для оценки качества изоляции высоковольтного электрооборудования стоит задача измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект.

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи авторами предложено техническое решение измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением, в котором используются прецизионный резистор, изолирующий усилитель, двухканальный операционный с однополярным питанием, усилитель с нулевым дрейфом напряжения и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) микроконтроллера.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье в ходе исследования стенда схемы измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением создан опытно-промышленный образец, позволяющий производить измерения значения тока утечки в пределах от 10 мкА до 1000 мкА. Применение разработанной схемы измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением, позволяет производить вычисление постоянной составляющей сигнала напряжения из переменного сигнала и в реальном масштабе времени, и, следовательно, оперативно контролировать ток в высоковольтных цепях для постоянного мониторинга.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Таким образом, внедрение данного образца позволит на его базе создавать ряд цифровых измерительных микроамперметров, позволяющих производить измерение тока утечки в высоковольтных испытательных установках для испытания изоляции объектов с большой ёмкостью (от 1 нФ до 200 нФ), в диапазоне измерения тока утечки от

10 мкА до 1000 мкА. Полученные результаты могут быть использованы в технике высокого напряжения для исследования схем измерения тока утечки, протекающего через испытуемый объект при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением.

ЦЕЛЬ. Разработать и исследовать математическую модель действующего объекта – индивидуального теплового пункта с двумя методами управления температурой теплоносителя. В первом случае рассматривается управление температурой теплоносителя, с помощью, установленного на реальном объекте регулирующего клапана. Во втором случае предлагается более надежное и менее энергозатратное решение – замена регулирующего клапана на частотно-регулируемый электропривод, работающий по предложенному оптимальному алгоритму.

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод компьютерного имитационного моделирования, реализованный средствами Matlab Simulink.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье рассмотрены проблемы, которые возникают при эксплуатации индивидуального теплового пункта. Приведены возможные варианты решения проблемы, связанной с выходом из строя регулирующего клапана. Предложено решение по регулированию температуры теплоносителя, основанное на использовании частотно-регулируемого электропривода электронасоса. Для реализации предложенного решения не требуется перепланировки помещения, необходима только установка частотного преобразователя на уже имеющийся в устройстве индивидуального теплового пункта насос.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенные исследования имеют практическую направленность, так как предложенное решение внедрено на действующем объекте. Применение частотно- регулируемого электропривода центробежного насоса позволило повысить надежность действующего объекта. Полученные результаты позволяют сделать вывод о целесообразности использования предлагаемого решения.

ЦЕЛЬ. Рассмотреть особенности разработки и эксплуатации источников вторичного питания постоянного тока для условий работы в Арктике, показать ключевые проблемы и существующие методы их решения, выделить перспективные направления в проектировании данного класса устройств.

МЕТОДЫ. Работа носит преимущественно обзорный характер и затрагивает вопросы конструирования, схемотехники, принципов управления, поддержания теплового равновесия, выбора элементной базы, миниатюризации. Первая часть работы посвящена обзору научных публикаций и патентов, во второй части рассматривается идея использования в морозоустойчивых источниках питания параллельной архитектуры, которая, в свою очередь, позволяет внедрить модульный принцип построения.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе изучаются вопросы адаптации модульного подхода к специфике морозоустойчивых источников питания. С его помощью можно построить самовосстанавливающийся, конфигурируемый, ремонтопригодный источник широкого применения. При модульной конструкции весь электротехнический комплекс состоит из включенных параллельно однотипных ячеек-модулей, размещенных в одном герметичном, подогреваемом корпусе, наружу которого выведены силовые выводы для подключения первичного источника питания и потребителей, а также простейшие блоки управления и индикации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Параллельное включение ячеек-модулей позволяет заложить в источник достаточный запас по мощности, выполнить быструю замену неисправных модулей на новые без прекращения питания потребителей, с легкостью увеличить/сократить мощность источника изменением числа работающих ячеек. Система приобретает особенные преимущества, если уровни выходных напряжений ячеек регулируемы. В этом случае можно построить универсальный конфигурируемый источник питания широкого применения, являющийся новинкой на рынке. Если сгруппировать ячейки по выходу, можно использовать один источник для одновременного питания нескольких разных потребителей. Комплект запасных частей к источнику максимально прост и представляет собой готовые ячейки-модули и соединительные провода. Результаты работы могут быть использованы при разработке отказоустойчивых вторичных источников питания, работающих в жёстких условиях эксплуатации.

ЦЕЛЬ. Рассмотреть проблемы контроля энергетической эффективности механизированной добычи нефти. Провести сравнительный анализ подходов, применяемых при оценке уровня энергоэффективности и потенциала энергосбережения. Дать оценку современным возможностям автоматизации контроля энергоэффективности. Выявить результативный метод верификации показателей энергетической эффективности. Предложить концепцию автоматизированной системы контроля энергоэффективности механизированной добычи нефти на основе интеллектуальных методов анализа данных.

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод факторного анализа удельного расхода электроэнергии, реализованный в модели.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, рассмотрены особенности применения различных показателей энергоэффективности. Разработана модель влияния факторов на удельный расход электроэнергии. Предложена концепция автоматизированной системы контроля энергоэффективности на основе интеллектуальных методов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Применение показателя удельного расхода электроэнергии на механизированную добычу нефти, как индикатора энергоэффективности, дает возможность оценивать текущий уровень энергетической результативности и выявлять потенциал дальнейшего энергосбережения. Для осуществления контроля удельного расхода электроэнергии на механизированном фонде добывающих скважин необходима реализация систем автоматизированного учета энергии, дополненных возможностями факторного анализа отклонений от плановых значений. Предлагается применение интеллектуальных методов анализа данных, которые позволят осуществлять оптимальный выбор факторов отклонений удельного расхода электроэнергии и повысить достоверность контроля энергоэффективности.