Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск
Том 60, № 1 (2017)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-1

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА 

5-15 792
Аннотация

Рассмотрены методы определения вида междуфазного короткого замыкания (КЗ) на линиях 6–35 кВ для повышения технического совершенства их токовых защит. При этом предпочтение отдано методу определения вида повреждения по относительной несимметрии действующих значений токов. Показана принципиальная возможность использования для этой цели фазных токов либо их разностей. Методом вычислительного эксперимента исследовано влияние тока нагрузки линии и переходного сопротивления в месте повреждения на относительную несимметрию токов, что в конечном итоге определяет достоверность установления вида КЗ. Установлено, что при использовании для определения вида повреждения фазных токов обеспечивается более высокая чувствительность к удаленным двухфазным КЗ. Вместе с тем в этом случае на достоверность определения вида повреждения в большей степени влияют токи нагрузки линии. Определение вида повреждения с использованием разностей фазных токов отличается меньшей чувствительностью к удаленным двухфазным КЗ, однако при этом обеспечивается меньшее влияние на достоверность определения вида повреждения токов нагрузки линии. Переходное сопротивление в месте повреждения смещает относительную несимметрию токов к области двухфазных КЗ. Установлено, что при любых удаленных КЗ на параллельных линиях предложенные методы обеспечивают достоверное определение вида повреждения, одновременно возникающего на контролируемой линии. При наложении повреждений, одно из которых находится на одной из параллельных линий вблизи общих шин, а второе – на контролируемой линии, определенный любым из предложенных методов вид КЗ может отличаться от фактического. Это зависит от видов возникших повреждений, сочетаний замкнувшихся фаз, установившегося токораспределения в сети и других факторов. Предложенные методы позволяют определять вид междуфазного КЗ в наихудшем случае за время, не превышающее периода промышленной частоты.

16-29 803
Аннотация

Оценки значимости регламентированных классификаторами разновидностей признаков, показателей индивидуальной надежности, показателей надежности кластеров многомерных данных относятся к основным задачам, решение которых позволяет снизить эксплуатационные затраты объектов электроэнергетической системы. Отсутствие специализированных программных комплексов, наукоемкость алгоритмов расчета при решении эксплуатационных задач обусловливают преимущественное применение интуитивного подхода. Некоторые факторы, такие как отсутствие опыта эксплуатации и субъективность интуитивного подхода, способствуют принятию ошибочного решения. В статье приводятся аналитические методы, позволяющие с помощью расчетов показателей надежности учесть целесообразность классификации многомерных статистических данных, выявить значимые разновидности признаков, ранжировать объекты электроэнергетической системы и формировать кластеры однородных данных. Новизна методов заключается в применении фидуциального подхода. Экспериментальные данные сопоставляются с граничными значениями фидуциального интервала. Статистические функции фидуциального распределения получены путем имитационного моделирования выборок случайных величин для ряда чисел случайных величин выборок. Анализ зависимости граничных значений от числа реализаций позволил получить достаточно простое уравнение регрессии с точностью не менее 0,995. Формирование множества значимых разновидностей признаков показано на примере оценки средней длительности простоя в аварийном ремонте при анализе закономерности изменения по месяцам года при расчете показателя индивидуальной надежности для третьего энергоблока в случае отказа котельной установки, представления совокупности реализаций длительности простоя в аварийном ремонте кластерами. В результате проведения ремонтных работ, старения оборудования и устройств наблюдается изменение значимых разновидностей признаков, ведущих к изменению результатов ранжирования объектов электроэнергетической системы, их технического состояния.

30-40 543
Аннотация

Важнейшими особенностями линий наружного освещения являются их значительная протяженность и использование большого количества источников света средней мощности. В таких условиях для определения и поддержания оптимальных режимов работы сети наружного освещения с двусторонним питанием необходимо правильно выбрать сечение проводников линии. Такое сечение должно обеспечивать требуемые уровни напряжения на источниках света во всех режимах, но при этом не должно быть завышено, чтобы не увеличивать стоимость электрической сети. В статье приведен пример, где показан выбор оптимального сечения проводников осветительной линии при ее работе в нормальном режиме (двустороннее питание) с уровнями напряжения в пунктах питания 230 В, а также в режиме с односторонним питанием (при потере напряжения во втором пункте питания) со значением напряжения в первом пункте питания 230 В. Использована представленная в части 1 статьи методика расчета режима такой линии. Расчет осуществлен с помощью реализованных в среде MathCad программ. Представлены графики распределения напряжений в точках осветительной линии с двусторонним питанием в разных режимах работы, построенные для различных сечений алюминиевых жил. На их основе осуществлен выбор оптимального значения сечения проводников осветительной сети. Проанализированы особенности разных режимов работы осветительной линии с выбранным сечением проводников. Определены режимные параметры для каждой фазы линии: напряжения в точках схемы, мощности, токи, потери мощности и падение напряжения на всех участках. Представленные данные позволяют оценить электропотребление осветительной линии с учетом суточного графика включения и отключения сети наружного освещения. Определены наиболее экономичные режимы.

41-53 776
Аннотация

Основным показателем механической системы транспортного средства, отражающим его главные эксплуатационные свойства, является тяговая характеристика электромобиля. Реализация данной характеристики обеспечивается соответствующим регулированием угловой скорости и момента тягового электродвигателя в системе автоматического регулирования. Статическая механическая характеристика тягового электродвигателя в системе автоматического регулирования – важнейшее свойство, которое определяет массогабаритные и эксплуатационные показатели электродвигателя и служит основой для его проектирования. Осуществлен анализ наиболее распространенных вариантов конструктивного исполнения тягового электропривода с выбором его схемы для дальнейшего проектирования. Применительно к механической системе электромобиля с одной степенью свободы записано уравнение Лагранжа в обобщенных координатах. Для определения обобщенной силы вычислена элементарная работа всех моментов, действующих на движущийся автомобиль. Получены уравнение движения электромобиля, соответствующее расчетной схеме, и выражения для расчета характерных точек статической механической характеристики тягового электродвигателя: максимального и минимального моментов, минимальной мощности. Разработана методика для определения номинальных значений угловой скорости и мощности тягового электродвигателя. Методика позволяет осуществить расчет точек механической характеристики тягового электродвигателя при минимально возможной номинальной мощности. Приведен алгоритм расчета механической характеристики электродвигателя. На основе разработанной методики осуществлен расчет требуемой статической механической характеристики тягового электродвигателя для городского грузового электромобиля малой грузоподъемности.

ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА 

54-66 654
Аннотация

Повысительные насосные станции, оснащенные группой насосных агрегатов, работающих параллельно, являются типовыми объектами системы водоснабжения городов. Повышение их энергоэффективности – актуальная задача, поскольку энергопотребление станций составляет существенную долю в структуре энергопотребления водоканала. Цель исследования – определение возможностей повышения энергоэффективности насосных станций за счет автоматического управления режимами работы группой насосных агрегатов. В статье приведены результаты исследования изменения мгновенной эффективности повысительных насосных станций в условиях переменного водопотребления. Выявлены основные причины снижения эффективности работы насосных станций. Среди них – резкое снижение эффективности регулируемых насосных агрегатов при работе на гидравлическую сеть со значительной статической составляющей напора. Определены основные факторы, влияющие на длительность нахождения регулируемого насосного агрегата в неэффективной зоне. Предложен метод управления группой насосных агрегатов с учетом мгновенной эффективности каждого из них. Проведена апробация данного метода на локальных повысительных насосных станциях. Изучено влияние отключения регулируемого насосного агрегата, находящегося в неэффективной зоне, на общую эффективность работы насосной станции и на изменение ее выходного давления непосредственно после момента отключения насоса. Исследование показало, что своевременное отключение неэффективного регулируемого насосного агрегата может снизить энергопотребление насосной станции на 8–10 % по сравнению с управлением по традиционным методам. Диапазон изменения мгновенной эффективности насосной станции может служить критерием оценки правильности подбора насосного оборудования, а также быть обоснованием для его замены.

67-76 557
Аннотация

Рассмотрены возможности работы генераторов электрического тока на базе двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением в условиях когенерации, когда с отпуском электроэнергии обеспечивается отпуск теплоты в различных вариантах. Такие установки, как правило, выполняются на основе карбюраторных двигателей внутреннего сгорания (т. е. в качестве топлива используется бензин). Могут применяться в быту профессиональными строителями, геологами, военными и спасателями в зоне чрезвычайных ситуаций, на территориях с отсутствием инфраструктуры. В основе установки использован бензогенератор «Хитачи-2400» с воздушным охлаждением мощностью 2,4 кВт. Представлены основные методические положения для исследования микроТЭС на базе двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением, в основе которых лежат балансовые уравнения. При работе установки обеспечивается измерение всех температур и расходов рабочих сред для определения тепловых потоков в соответствии с предложенной методикой. Представлены технические характеристики теплообменных аппаратов для утилизации теплоты отработавших дымовых газов. Построены энергетические диаграммы, иллюстрирующие полезный эффект от применения различных теплообменных аппаратов. Когенерационные возможности установки обеспечиваются, во-первых, отпуском теплоты с охлаждающим цилиндр двигателя внутреннего сгорания воздухом, во-вторых, отпуском теплоты с горячей водой, нагретой за счет утилизации теплоты уходящих дымовых газов, и в-третьих, в расчетном варианте – отпуском теплоты с воздухом, последовательно нагретым за счет охлаждения головки цилиндра, а затем – за счет утилизации теплоты уходящих газов. Показано, что коэффициент использования теплоты топлива может быть увеличен с 0,22 до 0,50–0,60 в зависимости от принятого технического решения.

77-96 621
Аннотация

Большой удельный вес потребления различных видов энергии жилым сектором, особенно в отопительный период, делает уже недостаточным для реальной экономии энергоресурсов повышение энергоэффективности только зданий без учета потерь топлива при существенном уменьшении почасовой нагрузки на электрогенераторы, особенно ночью. Поэтому в Беларуси с целью привлечения потребителей тарифы на электроэнергию для отопления в ночное время (с 23:00 до 6:00 ч) в три раза дешевле, чем в остальное. Значительно увеличить потребление электроэнергии в ночное время можно путем использования аккумуляторов теплоты для отопления и горячего водоснабжения жилого сектора. Особенно эффективны аккумуляторы теплоты на воде и напольного отопления, что позволяет использовать теплоноситель с температурой 40 оС и увеличивает полезный запас теплоты. Применение аккумуляторов теплоты для суточного отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий существенно снижает стоимость создания инфраструктуры территории под застройку благодаря отмене необходимости прокладки распределительной сети теплоили газоснабжения. Необходимостью использования аккумуляторов теплоты является повышение средневзвешенной по времени температуры наружного воздуха, которое для г. Минска в отопительный период составляет в среднем около 0,1 оС в год и за последние 20 лет привело к уменьшению необходимой тепловой нагрузки помещений примерно на 10 %. Для успешного применения аккумуляторов теплоты следует провести научные и проектные работы по выбору наиболее эффективных вариантов их обустройства и использования в зданиях различного назначения. При этом строителям, энергетикам и эксплуатационникам необходимо совместно определить временные, технические и экономические условия зарядки и использования аккумуляторов теплоты.



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


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