Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск
Том 60, № 2 (2017)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-2

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

101-107 494
Аннотация

Рассмотрены принципы выполнения токовой защиты элементов электроэнергетических систем с силовыми трансформаторами. В электроустановках с силовыми трансформаторами в ряде случаев возникает бросок тока намагничивания, который может вызвать ложное срабатывание токовой защиты. Для того чтобы избежать этого, принимают специальные меры по блокировке данной защиты при наличии броска тока намагничивания. В статье описаны способы реализации блокировок цифровых токовых защит при бросках тока намагничивания. Основной способ выполнения блокировки защиты при броске тока намагничивания заключается в отстройке по гармоникам. Наличие гармоник низшего порядка выступает критерием, разрешающим срабатывание защиты, а содержание гармоник высшего порядка, наоборот, свидетельствует о появлении броска тока намагничивания и используется для блокировки ее действия. Приведено условие срабатывания блокировки цифровой защиты при броске тока намагничивания. Описана реализация и рассмотрена функциональная схема цифровой части реализации блокировок токовых защит. В схеме содержатся формирователи ортогональных составляющих сигналов первой и второй гармоник, фильтры прямой и обратной последовательностей, блоки определения амплитуд, в которых по указанным ортогональным составляющим вычисляются амплитуды тока первой гармоники прямой последовательности и тока второй гармоники обратной последовательности. По указанным величинам вычисляется параметр блокировки, который сравнивается с уставкой срабатывания. Предложено усовершенствование принципов выполнения блокировки токовой защиты электроустановок с трансформаторами при броске тока намагничивания путем добавления в функциональную схему цифровой части блока формирования максимального значения, который определяет наибольшую амплитуду первой гармоники полного тока.

108-117 403
Аннотация

Увеличение единичных мощностей электрооборудования, усложнение технологических процессов, устройств контроля и управления ими на электрических станциях и подстанциях определяют необходимость повышения надежности и точности измерительной информации, характеризующей состояние управляемых объектов. Такая задача особенно важна для атомных электростанций, где цена недостоверности измерений ответственных технологических переменных особенно велика и может привести к непоправимым последствиям. Повышение надежности и точности измерений наряду с совершенствованием элементной базы обеспечивается методами оперативного контроля достоверности. Эти методы основаны на использовании избыточности информации (структурной, топологической, временно́ й). В частности, информационная избыточность может быть достигнута за счет одновременного измерения одной аналоговой переменной двумя (дублирование) или тремя приборами (троирование, т. е. трехкратное резервирование). Проблема оперативного контроля трехкратно резервированных систем измерений электрических аналоговых переменных (токов, напряжений, активных и реактивных мощностей и энергий) рассматривается как частный случай обработки сигналов путем упорядоченного выбора на основе мажоритарного и близкого к нему преобразования. Трудности, возникающие при контроле достоверности измерений, связаны с решением двух задач. Во-первых, необходимо обосновать степень усечения распределений случайных погрешностей измерений и допустимых невязок парных разностей результатов измерений. Вторая задача состоит в формировании алгоритма совместной обработки совокупности отдельных измерений, определяемых как достоверные. Качество контроля характеризуется надежностью, синонимом которой принята достоверность, и точностью измерительной системы. Отдельно взятые, эти показатели могут привести к противоположным результатам. Поэтому предлагается компромиссное решение. Качество оценки измеряемого сигнала характеризуется единым комплексным показателем, учитывающим как надежностные, так и точностные свойства системы. Таким показателем является средняя точность, мерой которой служит средневзвешенная погрешность при различных возможных состояниях группы из трех приборов. 

118-132 381
Аннотация

Представлены результаты разработки новых методов более точной интервальной оценки экспериментальных значений напряжений, возникающих при ударах молнии в молниеотводы, на заземляющих устройствах подстанций и в цепях контрольных кабелей, позволяющие повысить достоверность полученных данных молниевых помех на 28 %. Более точные значения интервальной оценки достигнуты за счет разработки модели измерений, учитывающей наряду с измеряемыми величинами различные погрешности измерений, и специальной обработки результатов измерений. В результате этого интервал нахождения истинного значения искомого напряжения определен с точностью 95 %. Методы могут быть использованы для измерительных комплексов ИК-1 и ИКП-1, состоящих из генератора апериодических импульсов, генератора высокочастотных импульсов и селективных вольтметров соответственно. Для оценки эффективности указанных методов выполнены серии экспериментальных оценок напряжения на заземляющих устройствах десяти действующих высоковольтных подстанций по разработанным и традиционным методам. Результаты оценок подтвердили возможность определения истинных значений напряжений в широком диапазоне, что необходимо учитывать в процессе технической диагностики молниезащиты подстанций при анализе результатов измерений и разработке мероприятий по снижению влияний молнии. Также сравнительный анализ результатов измерений по разработанным и традиционным методам показал, что истинное значение искомого напряжения может превышать измеренное на величину до 28 %, что необходимо учитывать при дальнейшем анализе параметров молниезащиты на объекте и разработке корректирующих мероприятий. Методы апробированы при обследовании электромагнитной обстановки на 27 действующих высоковольтных электрических подстанциях с открытым распределительным устройством 110 кВ. Применение методик позволило повысить точность собираемой информации, правильность оценки электромагнитной обстановки высоковольтных подстанций с ОРУ 110 кВ, эффективность адекватных разрабатываемых мероприятий по защите от влияний молнии. 

133-146 528
Аннотация

Синхронный двигатель с инкорпорированными постоянными магнитами (СДИПМ) относится к явнополюсным, характеризующимся неравенством индуктивностей по продольным (d) и поперечным (q) осям. Электромагнитный момент СДИПМ состоит из двух составляющих: активной и реактивной, которая зависит от продольной и поперечной индуктивностей. Представлен аналитический метод расчета собственных индуктивностей и индуктивностей взаимоиндукции трехфазного СДИПМ. Распределенные обмотки статора замещены эквивалентными синусными обмотками. Ротор с инкорпорированными постоянными магнитами замещен эквивалентным явнополюсным ротором. Участки магнитной цепи, содержащей постоянные магниты, воздушные барьеры и стальные мосты, замещены эквивалентным воздушным зазором. Получены выражения магнитной индукции, создаваемой током обмоток статора в каждой точке воздушного зазора, а также потокосцеплений обмоток статора. Уравнения собственных индуктивностей фаз A, B, C и индуктивностей взаимоиндукции определены из потокосцеплений. Индуктивности осей d и q получены в результате преобразования осей abc–dq. Результаты разработанного аналитического метода и метода конечных элементов представлены в виде графика. Осуществлено сравнение расчетов, полученных этими двумя методами. 

ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА

147-158 518
Аннотация

В Беларуси нефтеперерабатывающим и нефтедобывающим отраслям уделяется пристальное внимание. На фоне активного сохранения уровня переработки и объемов добычи нефти в нашей республике и странах Евразийского экономического союза происходит устойчивое образование углеводородсодержащих отходов, поэтому их переработка – актуальная задача, способная повысить конкурентоспособность производства, а их эффективное использование относится к важным экономическим и экологическим задачам для многих стран. Наиболее экономически оправданным способом использования углеводородсодержащих отходов является их переработка в энергоресурсы. В данном случае можно получить значительный энергетический и экономический эффект от совместного использования углеводородсодержащих, древесных, сельскохозяйственных и иных горючих отходов, улучшив при этом экологическую обстановку в местах складирования отходов и создавая твердое топливо с необходимыми энергетическими и физико-химическими свойствами. Комплексное решение проблемы переработки отходов позволяет использовать многие не нашедшие применения в других технологиях отходы в качестве энергоресурсов, производить альтернативное многокомпонентное топливо с составом, обеспечивающим экологические и энергетические требования для локальных систем теплоснабжения. Кроме того, внедрение такой технологии сделает возможным сокращение энергозатрат предприятий различного назначения, потребляющих топливо, увеличит долю местных видов топлива в энергетическом балансе конкретного региона. 

159-166 459
Аннотация

Проведен анализ возможных вариантов восстановления энергетического оборудования и сделан вывод о перспективности выполнения таких работ с помощью композитных материалов. Изложены сведения о технических характеристиках композитных ремонтных материалов различного назначения, приведены результаты ремонтов энергетического оборудования, в частности отработана технология восстановления посадочных поверхностей под диффузорными кольцами и защиты корпусов насосов Д1250. Описана технология восстановления пневмоцилиндра, штока гидроцилиндра, а также уникальная технология восстановления рабочих поверхностей лопаток колеса перекачивающего насоса, которые были полностью сведены коррозией в совокупности с кавитационными процессами и восстановлению традиционными способами не подлежали. Восстановленное колесо отработало один год, и лишь после этого было снято на повторное восстановление. Еще один композитный материал из рассмотренных в статье – диагум – позволил выполнить целую серию ремонтных работ, связанных как с восстановлением обрезиненных поверхностей корпусов насосов, так и с ремонтом различного вида поверхностей транспортерных лент. Учитывая отличные адгезионные свойства данного композита, с его помощью выполнено восстановление изношенных нержавеющих сит грохотов для отсева абразивного материала. Это восстановление выполняли за счет использования отслужившей свой срок транспортерной ленты, которую приклеивали к металлическому ситу с помощью диагума. Применение композитов экономически оправдано, поскольку благодаря им сроки восстановительных работ сокращаются, снижается себестоимость ремонтов и вводится в строй оборудование, которое восстановлению не подлежало.

167-175 482
Аннотация

Рассмотрено актуальное направление – повышение мощности турбоагрегатов путем улучшения условий теплопередачи в конденсаторах паровых турбин. Проведен анализ микрозагрязнений внутренних поверхностей охлаждающих трубок и влияния загрязненности на процесс теплопередачи в конденсаторах турбин. Изучен существующий способ очистки конденсаторных трубок с помощью пористых эластичных шариков из губчатой резины, который реализован на ряде крупных ТЭЦ и ГРЭС Республики Беларусь. При эксплуатации системы шариковой очистки выявлен существенный недостаток – низкая эффективность данного способа из-за несоблюдения требований по подготовке системы циркуляционного водоснабжения к эксплуатации, а также некоторая степень несовершенства технологии системы шариковой очистки. Одним из условий эффективной работы системы шариковой очистки является определенная степень чистоты трубной системы конденсатора, которая характеризуется коэффициентом чистоты. Для определения эффективности системы шариковой очистки произведена серия опытов по запуску пористых резиновых шариков в трубную систему основных и встроенного пучков турбины Т-250/300-240 УТМЗ. Непосредственно перед опытами проводили гидравлическую очистку трубок конденсатора высоконапорной установкой. В процессе опытов вели учет количества загруженных и отловленных в загрузочной камере пористых резиновых шариков, а также оставшихся в калибровочном устройстве. В результате установлен большой процент невозврата этих шариков, причиной которого является наличие остатков карбонатных отложений, препятствующих движению пористых резиновых шариков в трубках конденсатора. Наличие карбонатных отложений в трубках конденсатора свидетельствует о недостаточной эффективности применяемой противонакипной обработки циркуляционной воды и гидравлического способа очистки трубок конденсатора. 

176-186 399
Аннотация

Температура наружного воздуха в Центральной части Вьетнама в летнее время может достигать 32–35°C, в некоторых местах – выше 42°С. Такие температуры сильно влияют на общее состояние домашних животных, сопровождающееся изменением продуктивности: снижением привеса животных, выращиваемых на мясо, у птиц уменьшением яйценоскости и пр. Для устранения указанных негативных явлений необходимо охлаждение или кондиционирование воздуха в животноводческих помещениях. Существует несколько способов их охлаждения, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. В статье рассматривается использование подземных вод, имеющих температуру 24–25°С, для охлаждения животноводческих помещений. Один из методов – разбрызгивание воды на крыше здания. При расчете количества теплоты, отводимой от воздуха внутри помещения, в первом приближении считают, что оно определяется главным образом теплопередачей от воздуха внутри помещения охлаждающей воде через поверхность части кровли, представленной нижней частью волны, образующей поверхность металлочерепицы. В этом случае влиянием верхней части волны, образованной поверхностью металлочерепицы, на теплопередачу пренебрегают. Однако такое упрощение модели приводит к ошибкам. Предложено аналитическое решение задачи охлаждения воздуха в помещении путем орошения подземной водой наружной поверхности кровли. Рассмотрена задача теплопроводности в ребре конечной длины постоянного поперечного сечения, у которого различные стороны поверхности ребра сопрягаются с разными средами. Кроме того, в расчете учитывается влияние солнечного излучения. Решение проводили с помощью дифференциального уравнения, записанного на основе теплового баланса для любого бесконечно малого элемента ребра, находящегося в стационарном режиме. Полученные зависимости использованы для расчета практической задачи орошения грунтовой водой крыши из металлочерепицы помещений для содержания животных. 



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


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