ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations / Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ
Not a member yet
1437 research outputs found
Sort by
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ В СОВРЕМЕННЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ
Get PDFOver the past 20 years there have been significant changes in the customer requirements for housing in the countries of the former USSR. Besides, new materials and construction products, such as the ones for sealed windows and balcony doors have appeared in the market. The number of vacant flats with the heating off in the winter significantly increased that may cause condensation on the surfaces of interroom partitions and the formation of mold. Meanwhile, the requirements for lower energy consumption are constantly increasing, that is especially pronouncedly manifested in the growth of normative values of thermal resistance of enclosing structures of buildings and in the increased interest in the use of secondary energy resources extracted from the air and effluent wastewater. The present article describes the method to prevent moisture condensation on the fencing of adjacent premises with different temperatures containing heating systems and the use of waste heat removed from the room exhaust air. For quick emergency switching of in-house systems of heat and gas supply to outdoor mobile sources of heat and gas it is recommended to install special taps with connectors insulated in special niches in the walls or other parts of buildings considering the possibility of placing them close to the outer mobile sources of heat and gas. In the case of heating the building with the aid of a roof gas boiler or by doorto-door heaters fueled by gas, a single pipeline (collector), equipped with an additional device for the connection of emergency gas supply is being put along the wall. In order to reduce specific heat consumption for heating of buildings it is recommended to increase the net enclosure volume of buildings and to improve their form in various ways, including by combining two or more adjacent low-rise buildings in one secondary building with increasing height and with the broadening of either or each side for modernization and reconstruction. The dimensions of the reconstructed building are accepted as the maximum possible, and their proportions (in any number of merged buildings) – as providing tend of shapes to spherical or equicylindrical, or cubic – in any combination.За последние 20 лет в странах бывшего СССР произошли существенные изменения в требованиях к жилищным условиям у покупателей жилья. Кроме этого, появились новые материалы и строительные изделия, например, для герметичных окон и балконных дверей. Значительно увеличилось количество пустующих квартир с выключенным в зимнее время отоплением, что может вызвать конденсацию влаги на поверхностях межквартирных перегородок и образование плесени. При этом требования к уменьшению энергопотребления постоянно растут, что особенно явно проявляется в нормативном повышении значений термических сопротивлений ограждающих здания конструкций и увеличении интереса к использованию вторичных энергоресурсов, получаемых из воздуха и стоков отработанной воды. В статье описан способ предотвращения конденсации влаги на ограждениях смежных помещений с разной температурой воздуха, содержащих системы отопления и использования вторичной теплоты удаляемого из помещения отработанного воздуха. Для обеспечения быстрого аварийного подключения внутридомовых систем теплогазоснабжения к наружным передвижным источникам теплоты и газа рекомендуется дополнительно устанавливать специальные отводы с соединительными устройствами в специальных теплоизолированных нишах в стенах или других частях зданий с учетом возможности размещения вблизи наружных передвижных источников теплоты и газа. В случае отопления здания крышной газовой котельной или поквартирными отопителями, питаемыми газом, по стене дома прокладывают единый газопровод (коллектор), оборудованный дополнительным устройством для подключения аварийного газоснабжения. Для уменьшения удельного расхода теплоты на отопление зданий рекомендуется при модернизации и реконструкции увеличивать полезный объем зданий и улучшать их формы различными способами, в том числе путем объединения двух или более соседних малоэтажных зданий в одно вторичное здание с повышением этажности, с уширением с любой или с каждой стороны. Размеры реконструируемого здания принимают максимально возможными, а их пропорции (при любом количестве объединяемых зданий) − обеспечивающими стремление формы к шаровой, или равноцилиндрической, или кубической при любом их сочетании
ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТРАДИЦИОННЫХ И АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ИСЛАМСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ИРАН
Get PDFThe problems of energy, environment protection and ecology play a major role in the development of economy strategy in any country. Most of the traditional power stations operating on organic fuels have a negative impact on the environment. Furthermore, there is a depletion of natural resources due to human activities. One of the ways to solve the problem of environmentally friendly energy production is to use alternative sources of energy. Based on the foregoing, the development of the strategy for the development of traditional and alternative energy must consider environmental and economic factors in a specific country. In the present work it was evaluated the environmental and economic efficiency of application of traditional and alternative energy with regard to the conditions of the Islamic Republic of Iran. The program packages RETScreen which is one of the most effective tools to accomplish the task was used. Calculations of cumulative cash flow from the operation of power plants using different types of primary energy are carried out using models of package RETScreen for assessing the input efficiency of various types of energy sources aiming to cover the intending growth in electricity demands and the environmental assessment with reference to different countries. The results of the study showed that the planning prospects of the development of energy systems in relation to the Islamic Republic of Iran to cover the expected growth in electricity demands it is advisable to use the alternative energy sources, and, first of all, the generating capacity based on solar and wind energy.Проблемы энергетики, окружающей среды, экологии играют большую роль при разработке стратегии развития экономики любой страны. Большинство традиционных энергетических установок, работающих на органическом топливе, оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду. Кроме того, происходит истощение природных ресурсов вследствие человеческой деятельности. Поэтому все больше внимания уделяется учету влияния создаваемых объектов на экологическую обстановку. Один из путей решения проблемы производства экологически безопасной энергии – использование альтернативных источников энергии. Исходя из вышесказанного, при разработке стратегии развития традиционной и альтернативной энергетики необходимо учитывать экологические и экономические факторы применительно к особенностям конкретной страны. В настоящей работе выполнена оценка экологической и экономической эффективности использования традиционной и альтернативной энергетики применительно к условиям Исламской Республики Иран. При этом использовались пакеты программы RETScreen, которая является одним из наиболее эффективных инструментов для реализации поставленной задачи. На основе моделей пакета RETScreen для оценки эффективности ввода различных типов энергоисточников с целью покрытия предполагаемых темпов роста потребности в электроэнергии, а также экологической оценки были проведены расчеты совокупного потока денежных средств от эксплуатации энергоустановок, использующих различные виды первичной энергии, применительно для ряда стран Европы, Азиатского региона и стран бывшего СССР. Результаты исследований показали, что при планировании перспектив развития энергосистем применительно к Исламской Республике Иран с целью покрытия предполагаемых темпов роста потребности в электроэнергии целесообразным представляется преимущественный ввод альтернативных энергоисточников и в первую очередь генерирующих мощностей, использующих солнечную энергию и энергию ветра
Система интеллектуального светодиодного освещения
Get PDFThe article presents the development of an intelligent control system for LED lighting, applicable to autonomous electric lighting installations, outdoor lighting fixtures on posts to illuminate highways, roads, streets and surrounding areas. The system combines all local lighting systems in which the motion sensor and the LED luminaire are integrated into one network. Turning on the LED luminaire at reduced power is carried out automatically when the level of external natural light is less than a certain threshold value. In the case of appearance of an object moving along the motion sensors of neighboring local lighting systems, the speed and direction of movement of the object are determined. In accordance to the speed and direction of the object movement the number of local lighting systems is determined whose LED lamps should be switched on at a higher power and the appearance of the object at the next design point is predicted. The increase in the power of LED lamps is carried out smoothly when the object is approaching the corresponding local lighting system. Due to the dynamic control of the power of the LED luminaires, as moving objects appear in the coverage area of the intelligent lighting system, significant energy savings are achieved. Traffic safety conditions are increased, as the number of LED lamps operating with increased power is determined by the speed of the object, and its possible braking distance will be significantly less than the illuminated section of the roadway. Smooth changes in the power of LED lamps reduce the pressure on the driver of the vehicle. The choice of the motion sensor based on the autodyne radio blocking, which detects moving objects in a given sector of the controlled space, regardless of the time of day and weather conditions, is grounded.. В статье представлена интеллектуальная система управления светодиодным освещением, применимая к автономным электроосветительным установкам, светильникам наружного освещения на столбах, предназначенным для освещения автомагистралей, дорог, улиц и прилегающих территорий. Она объединяет все локальные системы освещения, в которых датчик движения и светодиодный светильник интегрированы в одну сеть. Включение светодиодного светильника на пониженную мощность осуществляется автоматически при снижении уровня внешнего естественного освещения ниже определенного порогового. В случае появления движущегося объекта вдоль датчиков соседних локальных систем освещения определяются скорость и направление его движения. По ним определяется количество локальных осветительных систем, светодиодные светильники которых должны быть включены на более высокую мощность, и устанавливается прогнозируемое появление объекта в очередной расчетной точке. Увеличение мощности светодиодных светильников осуществляется плавно, когда объект приближается к соответствующей локальной осветительной системе. За счет динамического управления мощностью светодиодных светильников по мере появления в зоне действия интеллектуальной системы освещения движущихся объектов достигается существенная экономия электрической энергии. Обеспечиваются условия безопасности дорожного движения, поскольку количество светодиодных светильников, работающих с повышенной мощностью, определяется скоростью объекта и его возможный тормозной путь будет существенно меньше освещаемого участка проезжей части. Плавные изменения мощности светодиодных светильников снижают нагрузку на водителя транспортного средства. Пояснен выбор датчика движения на основе автодинного радиоблокирования, обнаруживающего движущиеся объекты в заданном секторе контролируемого пространства независимо от времени суток и погодных условий
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Get PDFRecently, there has been a tendency in the industry to use electrochemical processing methods based on the use of milli- and microsecond pulses of different polarity and amplitude instead of a direct current. The use of a pulsed current in many cases makes it possible to obtain the desired effect by cheaper means and to provide additional controllability of the electrochemical process by adjusting the time parameters of the current pulses. This also ensures reduction of the energy costs of the polishing and cleaning process of surfaces as compared to direct current processing and increasing the efficiency of processing when the rate of smoothing the surface microroughness referred to the total removal of the metal rises significantly. For example, the application of bipolar pulses in polishing of many metallic materials eliminates the use of expensive and hazardous chromium electrolytes. The use of pulse mode during electrolyte-plasma polishing makes it possible to achieve the reduction of energy consumption and to increase of process efficiency while maintaining high intensity, processing quality and environmental safety. In order to study the effect of pulses parameters and the duration of a pause between them on the characteristics of the surface of parts made of various metallic materials in electrochemical and electrolyte-plasma processing modes the special power supply was modeled, designed and manufactured. The power supply provides the possibility of regulation frequency, the duration of the positive and negative pulses and the duration of the pauses between them a wide range. It makes it possible to generate current pulses up to 50 A at a voltage of 0 to 400 V of positive and negative polarities and is able to regulate their duration in the range from 10.0 μs to 8.1 s with the possibility of changing the ratio of the pulse duration and pauses from 1:1 to 1:9.В последнее время в промышленности появилась тенденция использования методов электрохимической обработки, основанных на применении милли- и микросекундных импульсов различной полярности и амплитуды вместо постоянного тока. Применение импульсного тока позволяет во многих случаях получить необходимый эффект более дешевыми средствами и обеспечить дополнительную управляемость электрохимическим процессом за счет регулировки временных параметров импульсов тока, снизить энергетические затраты на процесс полирования и очистки поверхностей по сравнению c обработкой при постоянном токе, повысить эффективность обработки, при которой скорость сглаживания микронеровностей обрабатываемой поверхности, отнесенная к общему съему металла, значительно возрастает. Например, применение биполярных импульсов при полировании многих металлических материалов позволяет отказаться от использования дорогостоящих и вредных хромсодержащих электролитов. Применение импульсного режима при электролитно-плазменном полировании помогает добиться снижения энергопотребления и повышения эффективности процесса при сохранении высокой интенсивности, качества обработки и экологической безопасности. Для исследования влияния временных параметров импульсов тока, а также длительности пауз между ними на характеристики поверхности деталей из различных металлических материалов в процессе электрохимической обработки и при переходе процессов в область электролитно-плазменной обработки при повышении напряжения смоделирован, разработан и изготовлен специальный источник питания, обеспечивающий возможность регулирования частоты, длительности положительного и отрицательного импульсов, а также пауз между ними в широком диапазоне. Разработанный источник питания позволяет формировать импульсы тока до 50 А при напряжении от 0 до 400 В положительной и отрицательной полярностей и способен регулировать их длительность в диапазоне от 10,0 мкс до 8,1 с при возможности изменения соотношения длительности импульсов и пауз от 1:1 до 1:9
МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГИБКИХ ТОКОПРОВОДОВ ПРИ ЗАМЕНЕ СОСРЕДОТОЧЕННЫХ СИЛ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ НАГРУЗКОЙ
Get PDFThe objective of mechanical calculation of flexible wires of substations and overhead lines is to determine the sag and tension in different climatic conditions. A wire with a uniformly distributed load is considered as a homogeneous flexible thread having the form of a parabola. Concentrated loads from spacers, barrier balls, stubs, taps to electrical apparatus and other elements are replaced with the one distributed over the span. On behalf of a span without tension springs of insulators the action of concentrated loads on the wire is considered, an error is determined when replacing the concentrated forces with the one uniformly distributed along the span by the load. The sag for the equivalent wire is determined with the aid of the ratio of the increase of the sag, due to the presence of concentrated forces. An equation of state has been drawn up which makes it possible to determine the tension after changing the number of concentrated loads, e.g., after installing spacers, hanging the barrier balls, fixing the taps. The dependence of the maximum sag on the number of concentrated forces is given. The definition of the coefficient of concentrated forces as the ratio of the sum of the concentrated loads to the weight of the wire in the span is presented. A relationship between the load factors, the increase of the sag and the coefficient of concentrated forces is established. The formula has been deduced for determining the error in the replacement of concentrated forces by a uniformly distributed load along the span as a function of the number of concentrated forces and the coefficient of concentrated forces. A decrease in the error with an increase in the number of concentrated forces has been demonstrated. A more accurate calculation of mechanical tensions and sag is possible with the use of a vector-parametric method for calculating the flexible busbar of substations and air-line wires, where the design model of wires in the form of a flexible elastic thread is placed, taking into account the spatial disposition of all structural elements.Задачей механического расчета гибких проводов распределительных устройств и воздушных линий является определение стрел провеса и тяжений в различных режимах климатических воздействий. Провод с равномерно распределенной нагрузкой рассматривается как однородная гибкая нить, имеющая очертание параболы. Сосредоточенные нагрузки от распорок, заградительных шаров, шлейфов, отпаек к электрическим аппаратам и других элементов заменяются распределенной по пролету. На примере пролета без натяжных гирлянд изоляторов рассматривается действие на провод сосредоточенных нагрузок, определяется погрешность при замене сосредоточенных сил равномерно распределенной вдоль пролета нагрузкой. Стрела провеса для эквивалентного провода определяется с помощью коэффициента увеличения стрелы провеса, обусловленного наличием сосредоточенных сил. Составлено уравнение состояния, которое позволяет определить тяжение после изменения числа сосредоточенных нагрузок, например, после установки распорок, подвешивания заградительных шаров, крепления отпаек. Приведена зависимость максимальной стрелы провеса от числа сосредоточенных сил. Дано определение коэффициенту сосредоточенных сил как отношению суммы сосредоточенных нагрузок к весу провода в пролете. Установлена связь между коэффициентами нагрузки, увеличения стрелы провеса и коэффициентом сосредоточенных сил. Выведены формулы определения погрешности замены сосредоточенных сил равномерно распределенной нагрузкой по длине пролета как функции от числа сосредоточенных сил и коэффициента сосредоточенных сил. Показано уменьшение погрешности при увеличении числа сосредоточенных сил. Более точный расчет механических напряжений и стрел провеса возможен при применении векторно-параметрического метода расчета гибкой ошиновки распределительных устройств и проводов воздушных линий, где положена расчетная модель проводов в виде гибкой упругой нити с учетом пространственного расположения всех конструктивных элементов
Особенности тепло- и массообменных процессов в дорожных одеждах
Get PDFThe paper presents a fragment of on-going investigations directed on creation of optimum data environment that ensures an access to world scientific journals and other publications which are necessary for qualitative implementation of works on priority directions of R&D in the field of road-construction industry in the period of 2016–2020. A citation analysis has been applied while using data of Journal Citation Reports for selection of world scientific serial publiccations which are necessary for execution of investigations on heat and mass transfer in road dressings. The road dressings are considered as open heterogeneous thermodynamic systems. Their deformations occur under various climatic conditions due to heat and mass transfer processes and interaction of transport flows and road surface. Crack formation takes place in depth of the road dressings and on road surfaces as a result of temperature, mass transfer processes. As it is known material structure of constructive layers especially which are created with the help of technogenic wastes (asphalt-concrete, concrete, reinforced concrete scrap and products of its recycling, brick rubble, various wastes of production etc.) influence on heat and mass transfer. The paper presents results of investigations on heat flows, boundary layers according to air viscosity, velocity of geometric permeability characteristics, capillary pressures in road pavements.Работа является фрагментом продолжающихся исследований, направленных на создание оптимальной информационной среды, обеспечивающей доступ к публикациям из мировых научных журналов и других изданий, необходимых для качественного выполнения теоретических и экспериментальных исследований по приоритетным направлениям научно-технической деятельности в области дорожно-строительной отрасли в 2016–2020 гг. Использовался цитат-анализ с применением данных Journal Citation Reports отбора мировых научных серийных изданий, необходимых для выполнения исследований по тепло- и массопереносу в дорожных одеждах. Дорожные одежды – открытые гетерогенные термодинамические системы. В различных климатических условиях имеют место их деформации вследствие тепло- и массообменных процессов и взаимодействия транспортных потоков с поверхностью дороги. При наличии температурных, массообменных процессов происходит трещинообразование как по глубине дорожных одежд, так и на дорожных покрытиях. Как известно, на тепло- и массоперенос влияет структура материалов конструктивных слоев, в особенности устроенных из техногенных отходов (асфальтобетонный, бетонный, железобетонный лом и продукты их переработки, кирпичный бой, различные отходы производств и т. д.). Представлены результаты исследований тепловых потоков пограничных слоев в зависимости от вязкости воздуха, скорости, геометрических характеристик, проницаемости, капиллярных давлений в дорожных покрытиях
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ПАРООБРАЗОВАНИИ СМЕСЕВЫХ ХЛАДАГЕНТОВ НА ВЫСОКОТЕПЛОПРОВОДНЫХ ПОРОШКОВЫХ СПЕЧЕННЫХ КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ ПОКРЫТИЯХ
Get PDFThe results of experimental research of heat exchange under the nucleate boiling of refrigerants R404a, R407c and R410a on the tubes with capillary-porous coating are presented. Experimental studies were carried out with the aid of an experimental installation in conditions of a large volume at pressures of saturation pн = 0.9–1.4 MPa and densities of the heat flux q = 5–35 kW/m2. For the first time the criterion equation for the calculation of the intensity of heat transfer during evaporation of ozone safe refrigerants on surfaces with high thermal conductivity sintered capillary-porous coating was obtained. Experimental data are summarized satisfactorily in a wide range of parameters of the porous layer, i.e. the pressure (pн = 0.9–1.4 MPa) and heat loads (q = 5–35 kW/m2). The ratio makes us possible to calculate the heat transfer coefficients within ±20 %. The dependence can be used in engineering calculations of the characteristics of the heat exchangers of the evaporative type. The coefficient of heat transfer during boiling of refrigerants on the investigated surfaces with the sintered capillary-porous coating, 4 times higher than on a smooth one and 1.5 times higher than on the finned surface, that allows us to come to a conclusion about the advantage of porous coatings. Boiling in capillary-porous coating leads to a decrease in weight and size of the installations due to the heat exchange intensification and the size of the tubes smaller as compared to the size of the finned ones.Приведены результаты экспериментального исследования теплообмена при пузырьковом кипении хладагентов R404a, R407c и R410a на трубках с капиллярно-пористым покрытием. Исследования проводились на экспериментальной установке в условиях большого объема при давлениях насыщения рн = 0,9–1,4 МПа и плотности теплового потока q = 5–35 кВт/м2. Впервые получено критериальное уравнение для расчета интенсивности теплоотдачи при кипении озонобезопасных хладагентов на поверхностях с высокотеплопроводным спеченным капиллярно-пористым покрытием. Опытные данные удовлетворительно обобщаются в широком интервале параметров пористого слоя: давлений (pн = 0,9–1,4 МПа) и тепловых нагрузок (q = 5–35 кВт/м2). Соотношение позволяет вычислять коэффициенты теплоотдачи с погрешностью ±20 %. Предложенная зависимость может быть использована в инженерных расчетах характеристик теплообменных аппаратов испарительного типа. Коэффициенты теплоотдачи при кипении исследуемых хладагентов на поверхности со спеченным капиллярно-пористым покрытием в четыре раза выше, чем на гладкой, и в 1,5 раза выше, чем на оребренной поверхности, что позволяет сделать вывод о преимуществе пористых покрытий. Кипение на капиллярно-пористых покрытиях приводит к снижению массогабаритных показателей установок за счет интенсификации теплообмена и меньших размеров трубок по сравнению с оребренными
Влияние перегрузочной способности маслонаполненных трансформаторов на пропускную способность электрической сети
Get PDFDuring the operation of the electric power system, there is often a need to overload its individual elements (generators, power transformers, overhead and cable power lines, switching electric devices) for a period lasting from several dozens of minutes to a day. The overloads can be caused by intentional disconnection of parallel elements of the system because of scheduled preventive repairs, post-accident disconnections, as well as an unexpected increase in electricity consumption due to the impact of various factors. The overload capacity of the system elements makes it possible to increase operational reliability of power supply to consumers without additional expenditures while maintaining, in most cases, the almost normal service life of electrical equipment. Oil-filled transformers have the greatest potential overload capacity power, which makes it possible to consider them as a significant source of increasing the capacity of the transmission and distribution networks of the electric power system. Excessive over-current of power oil-filled transformers significantly reduces reliability and reduces their normal service life. This is due to the accelerated process of wear of the insulation material of the transfer windings as a result of overheating of the transformer oil, that causes structural changes and, as a consequence, to mechanical damage to the insulation of the windings; the latter can cause an electrical puncture. On the other hand, underestimation of the permissible overload of transformers might result in economic losses due to under-produced products when the functioning of the part of the transformers connected in parallel are ceased for scheduled preventive maintenance or as a result of forced emergency shutdowns. Therefore, there is a need to assess the potential of reasonable increase in the throughput capacity of the electrical network and, accordingly, the reliability of the power supply system, taking into account the requirements for the permissible loads of transformers when the electrical network and various operating modes are being designed.В процессе эксплуатации электроэнергетической системы нередко возникает необходимость перегрузки ее отдельных элементов (генераторов, силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий электропередачи, коммутационных электрических аппаратов) продолжительностью от нескольких десятков минут до суток. Причинами перегрузок могут быть преднамеренные отключения параллельных элементов системы для проведения планово-предупредительных ремонтов, послеаварийные отключения, а также непредвиденное увеличение потребляемой электроэнергии вследствие воздействия различных факторов. Перегрузочная способность элементов системы позволяет оперативно повысить эксплуатационную надежность электроснабжения потребителей без дополнительных затрат при сохранении в большинстве случаев практически нормального срока службы электрооборудования. Наибольшей потенциальной перегрузочной способностью обладают силовые маслонаполненные трансформаторы, что дает возможность рассматривать их как значимый источник повышения пропускной способности передающей и распределительной сетей электроэнергетической системы. Чрезмерные перегрузки по току силовых маслонаполненных трансформаторов существенно снижают надежность и сокращают нормальный срок их службы. Это происходит из-за ускоренного процесса износа материала изоляции обмоток трансформаторов в результате перегрева трансформаторного масла, что приводит к структурному изменению и, как следствие, к механическому повреждению изоляции обмоток, что может вызвать электрический пробой. Однако недооценка допустимой перегрузки трансформаторов может привести к экономическому ущербу за счет недовыпуска продукции в случае выхода из работы части параллельно включенных трансформаторов для проведения планово-предупредительных ремонтов или в результате послеаварийных отключений. Возникает необходимость оценки потенциала обоснованного повышения пропускной способности электрической сети и соответственно надежности системы электроснабжения с учетом требований, предъявляемых к допустимым нагрузкам трансформаторов при проектировании электрической сети и работе в различных режимах эксплуатации
Допустимый по условиям нагрева момент синхронного частотно-регулируемого двигателя с постоянными магнитами
Get PDFThe variable speed electrical drives for industrial mechanisms with a constant static torque usually operate in a large range of speeds and loads. Along with this, for any speed of a given range the electrical drive motor is to provide a continuous permissible torque without overheating. Mostly the electrical motors have self-ventilation; the ventilator being located on the motor shaft. In such motors heat dissipation depends on a motor speed. The permissible continuous motor torque is determined out of a heat balance equation where power losses being converted into heat must be transferred in the ambient space and the motor temperature must not be over a permitted level for a given class of winding insulation under the certain ambient temperature. A heat balance equation is usually obtained on a basis of a one-mass motor heat model, i. e. the model that was used in this research. But even the one-mass heat model gives a non-linear heat balance equation. In order to get convenient analytical expressions out of the motor heat balance equation, it is necessary to take some justified assumptions; the latter was also implemented in this research. As a result, formulas have been obtained by which the long-term permissible motor torque can be calculated as a function of the relative speed of the rotor at a given ambient temperature. For the examples presented in the articles we chose (20 and 40 °С as a standard temperature for the thermal calculation of electrical machines). Dependences of a relative permissible continuous motor torque m on a relative frequency value (or relative rotor speed) are presented for three synchronous motors with permanent magnets and rated power of 3; 25 and 250 kW.Регулируемые электроприводы промышленных механизмов с постоянным статическим моментом могут работать в широком диапазоне изменения нагрузок и скоростей. При этом на любой скорости в заданном диапазоне они должны длительно работать с допустимым моментом, не перегреваясь. В большинстве случаев электродвигатели выполняют самовентилируемыми, с расположением вентилятора на валу электродвигателя. В этом случае охлаждение двигателя зависит от его скорости. Длительно допустимый момент электродвигателя на любой из скоростей при данной нагрузке определяется из уравнения теплового равновесия, где выделяемые в двигателе все потери мощности, превращаемые в теплоту, должны отводиться в окружающую среду, обеспечивая допустимую температуру изоляции обмоток при данной температуре окружающей (охлаждающей) среды. Уравнение теплового баланса составляется обычно для одномассовой тепловой модели электродвигателя, которой мы в этой статье воспользовались. Но даже при одномассовой тепловой модели получаем нелинейное уравнение теплового баланса. Чтобы получить приемлемые по сложности аналитические выражения для расчетов, приходится применять обоснованные допущения, что также использовано в расчетах авторов статьи. В результате были получены формулы, по которым можно находить длительно допустимый момент двигателя как функцию относительной скорости ротора при данной температуре окружающей среды. Для приводимых примеров приняли два значения температуры окружающей среды (20 и 40 °С – это стандартные значения, применяемые при тепловых расчетах электродвигателей). Зависимости относительного значения допустимого момента электродвигателя от относительной скорости (частоты) приведены для трех синхронных двигателей с постоянными магнитами мощностью 3; 25 и 250 кВт