Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск
Том 59, № 4 (2016)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-4

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

289-300 542
Аннотация

Исследованы показатели электропотребления световых приборов на основе светодиодов в зависимости от подведенного напряжения. Для светильника и прожектора со светодиодами экспериментально определялись активная и реактивная мощности, ток и коэффициент мощности в функции напряжения, величина которого изменялась в диапазоне 200–245 В. Анализ экспериментальных данных показал, что благодаря применяемым драйверам в указанном диапазоне напряжения потребляемая световыми приборами активная мощность остается практически неизменной. Реактивная мощность светодиодных приборов зависит от подведенного напряжения и носит емкостный характер. В отличие от газоразрядных источников света исследованные светодиодные приборы не потребляют, а генерируют реактивную мощность. С изменением подведенного напряжения от 200 до 245 В генерируемая реактивная мощность увеличивается на 60 % у прожектора и на 50 % – у светильника. При этом светодиодный прожектор имеет низкие значения коэффициента активной мощности. Ток, потребляемый прожектором, возрастает на 22 %, а светильника – на 13 %. Получены формулы для определения предельного значения длины расчетного участка однофазной групповой линии с учетом конкретных исходных данных. Светодиодные источники света, как правило, питаются по однофазным групповым линиям. Количество ламп, подключаемых к однофазным линиям, регламентируется нормативными документами. С учетом этого и небольшой мощности светодиодных источников света однофазные групповые линии обычно выполняются проводниками, имеющими минимально возможное сечение. Для них определены предельные значения длины расчетного участка, соответствующие заданной потере напряжения в линии при температуре окружающей среды от 15 до 60 °С. Расчеты показали, что для групповых линий, питающих светодиодные световые приборы, выбор сечений проводников по допустимой потере напряжения не имеет определяющего значения. Определяющим при выборе сечений жил проводников групповых электрических сетей является расчет по допустимому нагреву с учетом температуры окружающей среды.

301-312 538
Аннотация

Существующие системы защиты и диагностики не способны выявлять анормальный нагрев силовых конденсаторов, обусловленный развитием их внутренних неисправностей. Предлагается методика, позволяющая на ранней стадии обнаружить такой нагрев. Данная методика состоит из алгоритмов, аппаратной части в виде микропроцессорного прибора и основана на непрерывном измерении температуры поверхности корпуса конденсатора, температуры внешней окружающей среды, напряжений и токов со стороны источника питания. На основе измеренных величин выполнен расчет потерь активной мощности в конденсаторе и температуры наиболее нагретой точки его диэлектрика. После этого осуществлен анализ среднесуточных значений расчетной температуры и при обнаружении тенденции непрерывного роста этих значений сформированы диагностические сигналы уровней опасности анормального нагрева: низкий, средний, высокий и очень высокий. Приведенные алгоритмы разработаны эвристически. Окончательное их формирование возможно только после многолетней эксплуатации предлагаемой системы диагностирования на реальных объектах. Внедрение разработанной системы снизит вероятность внезапного отказа конденсаторных установок и соответственно повысит надежность системы электроснабжения предприятия.

313-326 510
Аннотация

Важнейшими задачами обеспечения эффективности функционирования электрических сетей, содержащих узлы нагрузок с нелинейным характером электропотребления, являются компенсация реактивной мощности и поддержание качества напряжения в сети в целом. Существующие методы компенсации высших гармоник тока с помощью фильтрокомпенсирующих устройств позволяют решить задачу в рамках процесса изменчивости тока нелинейной нагрузки. В реальных условиях стохастический характер процессов потребления нелинейной нагрузки проявляется в соответствующих изменениях гармонического состава и их доли в общем токе нагрузки. Это может существенно повлиять на величину и направление потока реактивной мощности в сети и ухудшить процесс регулирования реактивной мощности существующими средствами. Предлагаются схема и алгоритм регулирования конденсаторными установками в сетях с нелинейной нагрузкой, построенных на использовании математического аппарата нечеткой логики. Приводятся результаты анализа модельных экспериментов режимов гармонического потокораспределения на примерах 14-узловой схемы IEEE и схемы реальной электрической сети с мощной тяговой подстанцией. Полученные результаты свидетельствуют о том, что при гармоническом составе, превосходящем нормативные значения, использование предложенного алгоритма позволяет устранить дополнительную нагрузку конденсаторов от токов высших гармоник, а само регулирование получается качественным, количество переключений снижается, конденсаторная батарея служит дольше и вероятность ее отказа уменьшается.

ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА

327-337 414
Аннотация

В настоящее время увеличивается доля месторождений с вязкими и трудноизвлекаемыми нефтями. В связи с этим растет интерес к методам термохимического воздействия на нефтяные и угольные пласты. Примером является белорусско-российский проект «Вишатермогаз». Для управления термохимическими процессами внутри пласта необходимо использование моделей различного уровня – качественных аналитических, простых численных с «усредненными» параметрами, а также детальных многомерных расчетов. Ввиду специфических особенностей внутрипластовых процессов развитие новых упрощенных методов их анализа является актуальной задачей как с научной, так и практической точки зрения. В работе излагается решение задачи о распространении квазистационарной волны тепловыделения в пласте на основе эвристических гипотез. В основе решения лежит предположение о связи профилей температуры T и концентрации недостающего компонента y: exp(-E / T ) = exp(-E / Tmax )(1- y).  Другой гипотезой является предположение о том, что максимальный градиент профиля концентрации недостающего компонента реализуется при некотором фиксированном значении его концентрации. Математически это соответствует уравнению y’’ ( y = y*) = 0. Выводятся простые формулы для определения концентрационного температурного профиля, а также скорости распространения температурного фронта для двух случаев – недостатка окислителя и недостатка горючего компонента. Указаны основные функциональные зависимости скорости фронта от параметров задачи. Сравнение полученного данным способом профиля с профилем, рассчитанным численно, показывает адекватность самого метода и принятых гипотез. Данный метод может применяться для оперативной оценки и параметрического исследования профилей и скорости движения фронта. Он также может быть использован для сходных задач химической технологии и теплотехники.

338-352 573
Аннотация

Надежность работы газотранспортной сети ОАО «Газпром трансгаз Беларусь» зависит от эффективности работы газоперекачивающих агрегатов. Трубопроводный транспорт находится на первом месте среди всех остальных способов доставки газа, поскольку таким образом обеспечивается равномерная и бесперебойная поставка газа при минимальных издержках. К основным объектам магистральных газопроводов относятся технологические участки, включающие несколько компрессорных станций, и участки магистрали между ними. В настоящее время значительная часть основного оборудования газовой промышленности приближается к своему предельному сроку эксплуатации, из-за чего происходит снижение энергетической эффективности и надежности газотранспортной системы. На компрессорных станциях ОАО «Газпром трансгаз Беларусь» находятся в эксплуатации более 4000 газоперекачивающих агрегатов, из них порядка 80 % с газотурбинным приводом. Понятно, что на привод таких агрегатов затрачивается значительная доля перекачиваемого газа. В течение многих лет компания инвестирует и активно участвует в создании современных газоперекачивающих агрегатов, широко используя конверсионный потенциал стран СНГ. В последнее время активно применяется комплексный подход к оценке надежности и эффективности объектов магистральных газопроводов на основе математического моделирования. В сочетании с развитием компьютерных средств диспетчерского контроля и управления это открывает широкие возможности для повышения энергоэффективности магистрального транспорта газа на основе математических моделей и технологических процессов. Получение реального эффекта основано на фактическом состоянии эксплуатационных характеристик оборудования, которые необходимо контролировать во времени и уточнять.

353-361 488
Аннотация

Настоящая работа посвящена исследованию конвективного теплообмена пустотелого цилиндра или садки из нескольких заготовок, загруженных в циклонное устройство с новым принципом организации внешней рециркуляции газов. При этом транспортировка теплоносителя с боковой поверхности камеры, где температура его наиболее высокая, в приосевую область осуществляется за счет перепада давления между пристенной и приосевой зонами циклонного потока. Выполнен анализ зависимостей средних и локальных коэффициентов теплоотдачи от режимных и геометрических параметров, предложены обобщающие уравнения подобия для их расчета. Показано, что в случае загрузки циклонной камеры садкой из нескольких заготовок использование рассматриваемой схемы внешней рециркуляции из-за особенностей аэродинамики практически не приводит к заметному изменению интенсивности конвективного теплообмена. В работе использовались как экспериментальные данные, так и результаты численного моделирования, полученные с помощью платформы OpenFOAM. Выполненные исследования позволят расширить область применения циклонных нагревательных устройств.

362-375 754
Аннотация

Разработана методика расчета экономической эффективности, которая может быть универсальной и использоваться для технико-экономического обоснования модернизации оросительной и водораспределительной систем градирен. Данная методика учитывает эффект от снижения давления отработавшего пара в конденсаторе за счет снижения температуры охлаждающей воды на выходе из градирни с целью улучшения технико-экономических показателей тепловых электростанций. Приведены практические результаты модернизации оросительной и водораспределительной систем градирни. Как результат, применение новой оросительной и водораспределительной систем градирни позволило увеличить охлаждающую эффективность более чем на 4 °С и соответственно получить экономию топлива за счет улучшения вакуума в конденсаторах турбин. Кроме того, повышается располагаемая мощность ТЭЦ в летний период. Результаты работы, опыт модернизации оросительной и водораспределительной систем градирни Гомельской ТЭЦ-2 и методика расчета ее эффективности могут быть учтены при модернизации аналогичных объектов на электростанциях Белорусской энергосистемы. Предложены мероприятия по совершенствованию оборотных систем градирен и их конструкций, которые позволят значительно повысить надежность и эффективность систем технического водоснабжения тепловых электростанций.

376-390 586
Аннотация

Дальнейшее совершенствование использования природного газа в энергетике связано с переходом к парогазовой технологии, прежде всего на теплоэлектроцентралях. Модернизацию технологии преобразования энергии топлива во вторичные энергопотоки эффективнее производить совместно с развитием тепловых схем ТЭЦ путем введения в их структуру тепловых аккумуляторов, абсорбционных бромисто-литиевых тепловых насосов, что обеспечивает не только улучшение энергетических, экономических и экологических показателей модернизации, но и развивает ТЭЦ в плане маневренности. Способность ТЭЦ обеспечивать тепловую нагрузку в полном объеме и без перерасхода топлива изменять мощность потока генерации электроэнергии чрезвычайно актуальна для энергосистемы, в которой доминируют тепловые электростанции и при этом происходит вытеснение из генерации традиционных регуляторов ее мощности. Выполнение подобных проектов требует развития методов расчета тепловых схем ТЭЦ и определения соответствующих показателей. Приведены результаты численного исследования энергетических характеристик ТЭЦ с помощью топологических моделей существующих тепловых схем ТЭЦ, в которые интегрированы абсорбционные бромисто-литиевые тепловые насосы для утилизации вторичных низкотемпературных тепловых потоков систем циркуляционного охлаждения. Приведены пример расчета, результаты оценки термодинамической эффективности ТЭЦ и изменение их энергетических характеристик для различных режимов работы в результате внедрения абсорбционных бромисто-литиевых тепловых насосов в состав ТЭЦ. Определены условия эффективного применения таких насосов, степень повышения термодинамической эффективности, изменения маневренности ТЭЦ повышенных начальных параметров и системная экономия природного газа в условиях Беларуси.

ЮБИЛЕИ

 
391-392 200
Аннотация

11 сентября 2016 года исполняется 100 лет со дня рождения видного ученого в области электрических сетей и энергетических систем, заслуженного деятеля науки и техники Белорусской ССР, доктора технических наук, профессора Григория Ефимовича Поспелова.



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


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)