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
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВА ОГРАНИЧЕНИЯ ТЯЖЕНИЙ ПРОВОДОВ ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ
Get PDFThe intensity of the electrodynamic action of currents of a short circuit on the flexible conductors of overhead lines depends on the magnitude of currents of short-circuit. The commis sioning of new capacities is inevitably accompanied by an increase in short circuit currents in the nodes of the grid, so the need to limit peaks of tension arising in a short-circuit can acquire a special relevance at a certain stage of development of the power system. At short circuit currents over 40 kA the mechanical force and displacement of the wires can have a decisive influence on the structural performance of flexible bus as of single wires as well as of split phases. In this regard there is a need for the development and use of new structural elements enhancing electrodynamic stability of flexible busbars of outdoor switchgear. One such element is a tension damper. The damper is installed between the portal and the insulator string and limits the transmission of undesirable forces on the portals in a short circuit. The numerical method of calculation of dynamics of flexible wires of switchgear and overhead lines in a short-circuit taking into account influence of a tension damper has been developed. This method was used for modification of the computer program of calculation of electrodynamic stability. With the aid of the computer program it was demonstrated that the installation of the tension damper makes it possible to cut off peaks of the tension of wire in a short circuit at the initial stage of movement of the conductors. However, in spans of a great length after the actuation of the damper the occurrence of new bursts of tension is possible due to the sudden stop of the wire. Интенсивность электродинамического действия токов короткого замыкания (КЗ) на гибкие проводники воздушных линий зависит от величины токов КЗ. Ввод новых мощностей неизбежно сопровождается ростом токов КЗ в узлах энергосистемы, поэтому необходимость ограничения пиков тяжений, возникающих при КЗ, на определенном этапе развития энергосистемы может приобрести особую актуальность. При токах КЗ более 40 кА механические усилия и смещения проводов могут оказывать решающее влияние на конструктивное выполнение гибкой ошиновки как с одиночными проводами, так и с расщепленными фазами. В связи с этим возникла необходимость разработки и использования новых конструктивных элементов, повышающих электродинамическую стойкость гибких шин открытых распределительных устройств. Одним из таких элементов является демпфер тяжения. Демпфер устанавливается между порталом и гирляндой изоляторов и ограничивает передачу нежелательных усилий на порталы при коротких замыканиях. Разработан численный метод расчета динамики гибких проводников распределительных устройств и воздушных линий при коротком замыкании с учетом влияния демпферов тяжения. Данный метод был использован для модификации компьютерной программы расчета электродинамической стойкости. С помощью компьютерной программы показано, что установка демпфера тяжения позволяет срезать пики тяжений провода при коротком замыкании в начальной стадии движения проводников. Однако в пролетах большой длины после срабатывания демпфера возможно появление новых всплесков тяжения, обусловленных резкой остановкой провода.
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОМПОЗИТНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
Get PDFThe analysis of possible variants of reconstruction of the power equipment is fulfilled and the conclusion concerning the prospects of such work with the use of composite materials is reached. The data on the technical characteristics of composite repair materials for various purposes are presented, the results of repairs of power equipment, in particular the technology for the recovery of the boarding surfaces of the diffuser rings and protection of the pumps D1250 casings are provided. The technology of the recovery pneumatic cylinder, hydraulic cylinder rod, as well as the unique technology of restoration of working surfaces of the impeller vanes of transfer pump, that had been destroyed by corrosion in conjunction with the cavitation processes and were considered as not restorable is described. The restored impeller was in operation during a year and only thereafter it was removed for restoration. Another composite material discussed in the article – diagum – makes it possible to perform a series of repairs associated with restoration of the rubber-covered surfaces of pump casings as well as with restoration of various surfaces of the conveyor belts. Taking the excellent adhesive properties of this composite into account, restoration of worn stainless steel sieve screens to remove abrasive material was fulfilled with the aid of it. The restoration was accomplished via the use of the conveyor belt which application time had expired, that was glued to a metal sieve with diagum. The use of the composites is economically justified, because the application of them in repairs reduces, firstly, terms of restoration work and, secondly, the price of repairs. Third, equipment that was damaged beyond repair is being commissioned by the use of the mentioned composites. 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
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА ПОВРЕЖДЕНИЯ В ТОКОВЫХ ЗАЩИТАХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 6–35 КВ
Get PDFThe methods to identify types of phase-to-phase short circuits that can be used to improve technical excellence by speed-current line protection of distribution networks of 6–35 kV are considered. As a result of the assessment of the appropriateness of their application in current protection, the choice was made in favor of the method based on the control of the relative current unbalance. The influence of contact resistances and load currents of various levels on the magnitude and character of the change of relative unbalance taking into account the errors of measuring transformers of current has been studied with the aid of the method of numerical experiment. It is demonstrated that in a lot of cases of arch short circuits in the loaded power line and in idle mode, the control only asymmetry is insufficient for reliable determination of the type of damage. A better algorithm has been proposed for determining phase-to-phase short circuit based on the control and the analysis of the two relative unbalance currents determined by the current values of the differences of the phase currents of the line. Its serviceability was evaluated. It was found out that in all the modes being considered, the proposed method – when boundary conditions are properly chosen – makes it possible to fix three-phase and two-phase short circuit on the protected line, and in the area of remote redundancy. The dynamic properties of the proposed method are investigated for different modes of the line. It is established that in the worst case, the determining of the damage is provided during the time not exceeding 25 ms.Рассмотрены методы выявления вида междуфазных коротких замыканий, которые могут быть использованы для улучшения показателей технического совершенства ступенчатых токовых защит линий распределительных сетей 6–35 кВ. Оценив целесообразность их применения в токовых защитах, выбор был сделан в пользу способа, основанного на контроле относительной несимметрии токов. Методом вычислительного эксперимента исследовано влияние переходных сопротивлений и нагрузочных токов различного уровня на величину и характер изменения относительной несимметрии при учете погрешностей измерительных трансформаторов тока. Показано, что во многих случаях дуговых коротких замыканий на нагруженной линии и в режиме холостого хода контроля одной несимметрии недостаточно для достоверного определения вида повреждения. Предложен более совершенный алгоритм определения вида междуфазного короткого замыкания, основанный на контроле и анализе двух относительных несимметрий токов, определяемых по действующим значениям разностей фазных токов линии. Выполнена оценка его работоспособности. Установлено, что во всех рассматриваемых режимах предложенный метод при правильно подобранных граничных условиях позволяет достоверно фиксировать трех- и двухфазные короткие замыкания как на защищаемой линии, так и в зоне дальнего резервирования. Исследованы динамические свойства предложенного метода для различных режимов работы линии. Установлено, что в наихудшем случае обеспечивается определение вида повреждения за время, не превышающее 25 мс
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КАБЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 6–110 КВ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СШИТОГО ПОЛИЭТИЛЕНА. Часть 2
Get PDFThe assessment of the suitability of cables of 6–110 kW with XLPE insulation in comparison with cables of the same voltage but possessing paper-oil insulation has been fulfilled on the basis of the method of multi-objective optimization that makes it possible to account not only the quantitative characteristics (of reduced costs), but also qualitative ones. As an indicator of the reliability of the cable line the maximum mean time to failure (the value inversely proportional to the parameter of succession of failures), which is an order more for cable lines with XLPE insulation than for cable lines with paper insulation, is adopted. A comprehensive assessment of the convenience of installation of cable lines revealed that the installation of cable with XLPE insulation features a 1.2–1.6 times easier installation as compared to three-wire (voltage 10 kW) and 1.4 times easier installation as compared to single-core oil-filled cables (voltage of 110 kW). The efficacy of the cables 6–110 kW with XLPE insulation is proved on the basis on the method of multi-objective optimization, that took into account as the costs for the construction and operation of cable lines and the reliability of its operation, ease of its installation and other quality indicators. If the goals taken into account are considered as equally important, the polyethylene-insulated cables for a voltage of 10–110 kW is more efficient as compared to three-wire (voltage 10 kW) and solid (110 kW) cables with paper insulation. Herewith, the cost of the cable with XLPE insulation may exceed the cost of cable with paper insulation up to two times. If the most important aim is to provide the minimum reduced costs for the construction and operation of the cable line, the use of cables with XLPE insulation for voltage of 10 kW is most advisable in individual cases.Оценка целесообразности применения кабелей напряжением 6–110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена по сравнению с кабелями на те же напряжения с бумажно-масляной изоляцией выполнена на основе метода многоцелевой оптимизации, позволяющего учесть не только количественные (приведенные затраты), но и качественные показатели. В качестве показателя надежности работы кабельной линии принята максимальная наработка на отказ (значение, обратно пропорциональное параметру потока отказов), которая у кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена на порядок больше, чем у кабельных линий с бумажной изоляцией. Комплексная оценка удобства монтажа кабельной линии показала, что монтаж кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена отличается большим в 1,2–1,6 раза удобством монтажа по сравнению с трехжильными (на напряжение 10 кВ) и в 1,4 раза – по сравнению с одножильными маслонаполненными кабелями на напряжение 110 кВ. Эффективность применения кабелей напряжением 6–110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена доказана нами на основе метода многоцелевой оптимизации, где учитывались как приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию кабельных линий, так и надежность ее работы, удобство монтажа и другие качественные показатели. Если учитываемые цели одинаково важны, то кабели с полиэтиленовой изоляцией на напряжение 10–110 кВ более эффективны по сравнению с трехжильными (на напряжение 10 кВ) и одножильными (на напряжение 110 кВ) кабелями с бумажной изоляцией. При этом стоимость кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена может превышать стоимость кабеля с бумажной изоляцией до двух раз. Если наиболее важная цель состоит в обеспечении минимума приведенных затрат на сооружение и эксплуатацию кабельной линии, то применение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ наиболее целесообразно в отдельных случаях
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ УСЛОВИЙ ЭФФЕКТИВНОЙ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ШАРИКОВОЙ ОЧИСТКИ ТРУБОК КОНДЕНСАТОРОВ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ. Часть 1
Get PDFA problem of an increase of the power of turbine by improving heat transfer in condensers of steam turbines is considered in the article as a topical one. The analysis of contamination of the internal surfaces of cooling tubes and of the influence of pollution on the process of heat transfer in turbine condensers has been fulfilled. The existing method of cleaning of condenser tubes with the use of porous elastic balls of sponge rubber that is implemented on a number of large thermal power plants and state region power plants of the Republic of Belarus is examined. In the operation of the ball cleaning system a significant drawback has been revealed, viz. a low efficiency of this method due to the failure to comply with preparation the system of circulating water for operation. Also, a certain imperfection of ball cleaning system technology has been determined. One of the prerequisites for the effective functioning of the ball cleaning system is a certain degree of purity of the pipe system of the condenser, characterized by the coefficient of purity. To determine the effectiveness of ball cleaning system a series of experiments on the launching of porous rubber balls in the pipe system of the main and the embedded bunches of the T-250/300-240 UTMZ turbine has been produced. Immediately before the experiments hydraulic cleaning of the tubes of the condenser by a high-pressure installation were carried out. During the experiments, records of the number of downloaded porous rubber balls, of the number of rubber balls captured in a loading chamber, and of the number of rubber balls that remained in a calibration device were kept. A large proportion of default of the balls caused by the presence of residues of the carbonate sediments, that obstruct the movement of porous rubber balls in the tubes of the condenser, was determined. The presence of carbonate deposits in the tubes of the condenser indicates a lack of effectiveness of antiscale treatment of circulating water and of hydraulic method of cleaning tubes of the condenser. 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.
НАДЕЖНОСТЬ И ТОЧНОСТЬ ТРОИРОВАННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ АНАЛОГОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕННЫХ
Get PDFThe increase in unit capacity of electric equipment as well as complication of technological processes, devices control and management of the latter in power plants and substations demonstrate the need to improve the reliability and accuracy of measurement information characterizing the state of the objects being managed. The mentioned objective is particularly important for nuclear power plants, where the price of inaccuracy of measurement responsible process variables is particularly high and the error might lead to irreparable consequences. Improving the reliability and accuracy of measurements along with the improvement of the element base is provided by methods of operational validation. These methods are based on the use of information redundancy (structural, topological, temporal). In particular, information redundancy can be achieved by the simultaneous measurement of one analog variable by two (duplication) or three devices (triplication i.e., triple redundancy). The problem of operational control of the triple redundant system of measurement of electrical analog variables (currents, voltages, active and reactive power and energy) is considered as a special case of signal processing by an orderly sampling on the basis of majority transformation and transformation being close to majority one. Difficulties in monitoring the reliability of measurements are associated with the two tasks. First, one needs to justify the degree of truncation of the distributions of random errors of measurements and allowable residuals of the pairwise differences of the measurement results. The second task consists in formation of the algorithm of joint processing of a set of separate measurements determined as valid. The quality of control is characterized by the reliability, which adopted the synonym of validity, and accuracy of the measuring system. Taken separately, these indicators might lead to opposite results. A compromise solution is therefore proposed. The quality of the evaluation of the measured signal is characterized by a single comprehensive measure that takes account of both reliability and accuracy properties of the system. This indicator is the average precision measure which is the weighted average error of the various possible states of a group of three devices. 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.
УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ВЫСШИХ ГАРМОНИК ПРИ ВЫБОРЕ СЕЧЕНИЙ ПРОВОДНИКОВ ЛИНИЙ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Get PDFThe operating mode of the lighting line depends on the correct choice of conductor cross section. The magnitude of the cross section has an influence on the provision of the required voltage levels on the light sources. The choice of the conductor cross section has been fulfilled based on calculations of the operating mode of the standard line of outdoor lighting specified in the article. Luminaries with high pressure sodium lamps connected through electromagnetic ballasts were used as sources of light. When choosing the conductor cross section of light lines a number of simplifications are commonly used. Attention is paid to the choice of sections without such assumptions: the inductive resistance of conductors is taken into account; the power of the luminaire depends on the voltage level in it. Luminaries with high pressure sodium lamps are the sources of high harmonics. Three variants of calculation are demonstrated depending on the accounting (or non-accounting) of high odd harmonics. The methods of calculating the mode of the lighting line are also presented in the article. The calculation is performed with the aid of Mathcad software. Operating parameters for each phase of the line (i.e. voltage in the items of the scheme, power, currents, power, and voltage losses in all the sections) were determined. The diagrams of the voltage distribution at items of the lighting line for three variants of calculation are plotted for various sections of aluminum conductors. On this basis the choice of the optimum magnitude of the conductor cross section of the lighting line was made. The obtained results of different calculation variants are compared. The comparison of the results obtained with the use of various methods of calculation was made. The impact of high harmonics on the operating mode of the line under consideration has been analyzed. The presence of high harmonics causes an increase of voltage losses, the distortion of sinusoidal voltage. The current of neutral conductor is comparable with the current of phase conductors, besides, the harmonics multiple of 3 are of great importance as they influence on the magnitude of the current.Режим работы осветительной линии зависит от правильности выбора сечения жил проводников. Величина сечения влияет на обеспечение требуемых уровней напряжения на источниках света. Произведен выбор сечения проводников на основе расчетов режима работы указанной в статье типовой линии наружного освещения. В качестве источников света в примере рассмотрены светильники с дуговыми натриевыми лампами высокого давления (ДНаТ), подключенные через электромагнитную пускорегулирующую аппаратуру. При выборе сечения жил проводников осветительных линий обычно пользуются рядом упрощений. Уделено внимание выбору сечений без таких допущений: учитывается индуктивное сопротивление проводников; мощность светильника зависит от уровня напряжения на нем. Также светильники с лампами ДНаТ являются источниками высших гармоник. Показаны три варианта расчета в зависимости от учета (или неучета) высших нечетных гармоник. В статье описаны методики расчетов режима осветительной линии. Расчеты осуществлены с помощью реализованных в среде MathCad программ. Определены режимные параметры для каждой фазы линии: напряжения в точках схемы, мощности, токи, потери мощности и напряжения на всех участках. Представлены графики распределения напряжений в точках осветительной линии при трех вариантах расчета, построенные для различных сечений алюминиевых жил. На их основе осуществлен выбор оптимального значения сечения проводников осветительной линии. Произведено сравнение полученных результатов различных вариантов расчета. Проанализировано влияние высших гармоник на режимные параметры данной линии. Наличие высших гармоник приводит к увеличению потерь напряжения, искажению синусоидальности напряжения. Ток в нулевом рабочем проводнике сопоставим с током в фазных проводниках, причем определяющее значение на его величину оказывают гармоники, кратные трем
ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНТРОЛЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСИСТЕМАМИ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ ЗНАЧЕНИЯМ
Get PDFA high level of operational reliability of power supply systems is virtually impossible to provide without operational control of the reliability of the measurement variables (currents, voltages, powers, energies, temperatures, pressures) that characterize the condition of power equipment and technological processes. Reforming the power engineering and its transition to market relations necessitate one to toughen the requirements for the reliability of the measuring information. Inaccurate measurements are a potential source of misdiagnosis of malfunctions of equipment and they cause incorrect operation of emergency control equipment and erroneous actions of operating personnel in the control of technological processes. Operational methods of reliability control that enhance the operational reliability of the measuring information are based on the usage of the semantic value of the measured data, their consistency, process consistency, and consistency of balance. These methods use technological sense of the measured variables and they complement the methods of hardware status monitoring of automated control systems based on digital codes. That improves the overall operational reliability of the transmission, collection and processing of information. The most common semantic method of control is the method of limits (“fork”) that compares the numeric value of the measured variable with the upper and lower boundaries of valid values. The disadvantage of limit values in many cases is its poor resolution, due to the wide range of appearance of results of measurements. This reduces the probability of detection of gross and systematic errors of measurements more than it may be accepted. With this regard, the objective of a reasonable narrowing of the range of valid values of the variables, that uses the theory of statistical decisions, acquires high relevance.Высокий уровень эксплуатационной надежности энергетических систем практически невозможно обеспечить без оперативного контроля достоверности измерений переменных (электрических токов, напряжений, мощностей, энергий, температур, давлений), характеризующих состояние энергетического оборудования и технологические процессы. Реформирование и переход энергетики на рыночные отношения вынуждают повышать требования к достоверности измерительной информации. Недостоверные измерения являются потенциальным источником ошибочной диагностики неисправностей оборудования, приводят к неправильной работе противоаварийной автоматики и ошибочным действиям оперативного персонала при управлении технологическими процессами. Оперативные методы контроля достоверности, повышающие эксплуатационную надежность измерительной информации, основываются на использовании семантического значения измеряемых данных, их логичности, технологической непротиворечивости и согласованности. Эти методы используют технологический смысл измеряемых переменных и дополняют методы аппаратурного контроля состояния автоматизированных систем управления на основе цифровых кодов, что повышает общую эксплуатационную надежность передачи, сбора и обработки информации. Наиболее распространенный семантический метод контроля – метод предельных значений («вилок»), когда числовое значение измеряемой переменной сравнивается с верхней и нижней границами достоверных значений. Недостатком метода предельных значений во многих случаях является его низкая разрешающая способность, обусловленная широким диапазоном, в котором располагаются достоверные результаты измерений. Это неоправданно сильно снижает вероятность обнаружения грубых и систематических погрешностей измерения. В связи с этим актуальна задача обоснованного сужения диапазона достоверных значений переменных, для решения которой используется теория статистических решений
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ
Get PDFAmbient temperature in the central part of Vietnam in summer can reach 32–35°C; in some places it can be more than 42°C. Hot climate strongly affects the animal organism alongside with the animal weight reduction and reduction the quantity of egg-laying in poultry. Therefore, air conditioning in livestock buildings is necessary. There are several ways to cool the temperature in such buildings, and each one has its own advantages and disadvantages. We propose to use underground water at the temperature of 24–25°C for this purpose. One of the methods of cooling sheds for livestock is sprinkler irrigation of water on the roof. For calculating the amount of heat, removed from the indoor air in the shed to the cooling water, in the first approximation specialists believe in some cases that an appropriate amount of heat being removed is determined mainly by heat transfer from the air inside the shed to the cooling water through the surface of the roof, represented by the lower part of the wave that form the surface of a metal tile, neglecting the influence of heat conduction on top of the wave of the tile surface. Consequentially, such a simplification leads to possible errors. Therefore, the authors solved the problem of cooling shed by irrigation of water on the roof by an analytical method. Specifically, we solved the problem of heat conductivity of the fin of the finite length of constant cross section, wherein different sides of the fin are conjugate with different environments. Additionally, the calculation considered the effect of solar radiation. For this purpose, the authors have created a heat balance equation at steady state for any infinitesimal element of the fin, and solved the differential equation afterwards. The authors applied the results for calculating practical problem of ground water irrigation of a roof of a livestock shed made of metal areas tiles. 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.
О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ В ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД
Get PDFA large proportion of consumption of different types of energy by the residential sector, especially in the heating period, makes the energy efficiency of buildings without considering the loss of fuel with a significant reduction in hourly load on the generators, especially at night, already insufficient for real energy savings. Therefore in Belarus, in order to attract the consumer, electricity tariff for heating at night hours (from 11 p.m. to 6.00 a.m.) is three times cheaper than at any other time. Significant increase of the electricity consumption of at night could be achieved by using heat accumulators for heating and hot water supply to the residential sector. Particularly effective are water accumulators of heat and accumulators of underfloor heating that enable to use a coolant with a temperature of 40 оC and to increase the useful supply of heat. The use of heat accumulators for daily heating, ventilation and hot water supply of buildings significantly reduces the cost of creating the infrastructure of the territory under construction by eliminating the necessity of running the distribution network of heat or gas supply. The use of the heat accumulators is necessary due to the increase of the time-weighted average outdoor temperature. The mentioned increase in the City of Minsk in the heating season is of about 0.1 °C per year in average, and as for the last 20 years, the increase has led to a reduction of the required heat load on the premises by about 10 %. Research and project work on choosing the most effective options for the arrangement and use the heat accumulators in buildings of the various functions ought to be fulfilled in order to make the application of heat accumulators successful. In this respect civil and power engineers as well as operators should work together so to determine the chronological, technical and economic conditions of charging and use of heat accumulators.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