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
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВАРИАНТНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В БАРАБАНЕ КОТЛА
Get PDFThe three-element system for automatic water-level regulation in the boiler shell as well as its modifications received maximal dissimilation in the Republic of Belarus and the CIS countries power economies. Though, they possess the following shortages: occurrence of the steadystate errors at the end of the transient process during the control response to internal disturbances and those by over-heated steam; large level deviations at sharp and significant load changes, which often leads to the boiler or the power block deloading or stoppage. As a remedial action against the mentioned disadvantages, the invariant systems for the drum boiler automatic feed regulation were developed earlier. The first variant of the automatic regulation invariant system with the equivalent external disturbance individualization differs from the typical one in the way that they select the stabilizing controller arrangement on the basis of transmission response of the optimal controller. And the compensating device dynamic settings structure and parameters are chosen with respect to the equivalent controlled member including the stabilizing controller inner contour. The second variant offers the compensating device transmission response to the equivalent external disturbance represented as series-connected typical sections: a real differentiator and a quick-response unit. For the control action maximum value reducing in this scheme, there is a suppressing device additionally installed at the exit of the equivalent external disturbance compensation device. The automatic regulation invariant systems eliminate steady-state errors at all impacts and allow improving significantly the level control quality at variable conditions. For economic efficiency evaluation of the boiler-shell water level automatic regulation innovative system implementation as a system, the author proposes a technique allowing calculating the main components of the economic effect of its implementation. Inter alia, increasing reliability (faultlessness) of the boiler operation, increment in the boiler efficiency at the expense of essential action-execution time decrease as compared with the typical automatic regulation system and longevity of its operation. Максимальное распространение в энергетике Республики Беларусь и странах СНГ получили трехимпульсная система автоматического регулирования уровня воды в барабане котла, а также ее модификации, которые имеют следующие недостатки: наличие статических ошибок регулирования в конце переходного процесса при отработке внутренних возмущений и возмущений расходом перегретого пара; большие отклонения уровня при резких и значительных изменениях нагрузки, что зачастую приводит к разгрузке или останову котла или энергоблока. Для устранения указанных недостатков ранее были разработаны инвариантные системы автоматического регулирования питания барабанного котла. Первый вариант инвариантной системы автоматического регулирования с выделением эквивалентного внешнего возмущения отличается от типовой тем, что структуру стабилизирующего регулятора выбирают на базе передаточной функции оптимального регулятора, а структуру и параметры динамической настройки корректирующего устройства с учетом эквивалентного объекта регулирования, включающего внутренний контур стабилизирующего регулятора. Во втором варианте предложена передаточная функция устройства компенсации эквивалентного внешнего возмущения, представленная в виде последовательно соединенных типовых звеньев: реального дифференциатора и звена быстрого реагирования. Для уменьшения максимальной величины регулирующего воздействия в этой схеме на выходе устройства компенсации эквивалентного внешнего возмущения дополнительно установлен ограничитель. Инвариантные системы автоматического регулирования устраняют статические ошибки регулирования при всех воздействиях и позволяют существенно улучшить качество поддержания уровня при переменных режимах. Для оценки экономической эффективности внедрения инновационной системы автоматического регулирования уровня воды в барабане как системы предложена методика, которая позволяет рассчитать основные составляющие экономического эффекта от ее внедрения: повышение надежности (безотказности) работы котла; увеличение экономичности котла за счет существенного уменьшения времени отработки воздействий по сравнению с типовой системой автоматического регулирования и долговечности ее работы.
НОРМАТИВНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ЖИЛОГО ЗДАНИЯ
Get PDFThe paper offers a simple but sufficiently accurate technique of the mid-normative heattransfer coefficient for any dwelling house applying the known dimensions, required thermalprotection level and specified facade-glazing portion. The authors present the ascertainment technique of the mid-normative heat-transfer coefficient for a dwelling house with the number of stories from 1 to 16 and the required level of thermal protection. They establish the theoretical dependence and parameters affecting the rate of heat-losses through the external building borders. The article considers the thermal-protection level effect on the heating load and the heating-season fuel consumption rate and finds the correlation between the regulatory requirements to the thermal resistance of certain elements of the building.The authors note the effect of the building geometrical characteristics on the heat-losses rate of the wall portion in the total area of the external borders and its relative quantity as compared with the floor-space of the heated accommodations. The comparison of the specific heat-losses computation results for buildings of 1-, 2-, 4-, 8and 16-storeys with the SNiP 23-02–2003 maximum permissible values show the computational results being less than the maximum values on average by 12 %. This permits recommending the normative heat-transfer coefficient of dwelling houses for evaluating heat-loses at the concept-design stage with the building external-borders engineering constructions being indeterminate or yet under development.Предложен простой, но достаточно точный способ вычисления среднего нормативного коэффициента теплопередачи для любого жилого здания по известным размерам с требуемым уровнем тепловой защиты и заданной долей остекления фасадов. Изложена методика определения среднего нормативного коэффициента теплопередачи жилого здания с числом этажей от 1 до 16 и требуемым уровнем теплозащиты. Установлены теоретическая зависимость и параметры, влияющие на величину теплопотерь через наружные ограждения здания. Рассмотрено влияние уровня теплозащиты на нагрузку отопления и расход топлива за отопительный период. Найдены соотношения между нормативными требованиями к уровню теплового сопротивления определенных элементов здания.Отмечено влияние геометрических характеристик здания на величину теплопотерь доли стен в общей площади наружного ограждения и его относительной величины по сравнению с площадью отапливаемых помещений. Сравнение результатов вычисления удельных теплопотерь для 1-, 2-, 4-, 8и 16-этажных зданий с предельно допустимыми величинами теплопотерь из СНиП 23-02–2003 показало, что расчетные значения ниже предельных в среднем на 12 %. Это позволяет рекомендовать нормативный коэффициент теплопередачи жилых зданий для оценки теплопотерь на предпроектной стадии, когда строительные конструкции наружных ограждений здания еще не определены или находятся в стадии разработки
CОЗДАНИЕ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ШАРИКОВОЙ ОЧИСТКИ КОНДЕНСАТОРА 180-КЦС-1 ТУРБИНЫ Т-180/210-130-1 ЛМЗ. Часть 2
Get PDFThe authors elaborate the economical efficiency evaluation technique that could be universal and applied for technical-and-economic feasibility study of the ball-cleaning system installation on the steam turbines of the electric power plants. Besides the effect from reducing the exhaust steam pressure in the condenser by means of the ball-cleaning system implementation, this technique also accounts for the effect of lowering the condenser hydraulic pressure.The article refers to the practical results of the ball-cleaning system introduction on the steam turbines of Gomel CHP-2. As a result of regular application of the ball-cleaning system the temperature difference of the condensers of all blocks Т-180/210-130-1 confined into the regulatory values and the cleanness coefficient of all three turbine units reached 0,85. The authors consider the working results, implementation experience of the ball-cleaning system at Gomel CHP-2 and its efficiency evaluation technique to be worth disseminating when introducing the analogous systems at the plants of Belarusian power network.The authors suggest measures on the condenser automatic-cleaning system improvement with the turbine mathematical-simulation model employment that will make it possible to optimize the condenser cleaning regimes and to increase the ball-cleaning system effectiveness with the condenser cleanness coefficient growing up to 0,90–0,92.Разработана методика расчета экономической эффективности, которая может быть универсальной и использоваться для технико-экономического обоснования установки системы шариковой очистки конденсатора на паровых турбинах электростанций. Данная методика, кроме эффекта от снижения давления отработавшего пара в конденсаторе за счет внедрения системы шариковой очистки, учитывает также эффект от уменьшения гидравлического сопротивления конденсатора.Приведены практические результаты внедрения системы шариковой очистки на паровых турбинах Гомельской ТЭЦ-2. Как результат регулярное применение системы шариковой очистки позволило довести температурные напоры конденсаторов всех блоков турбоагрегата Т-180/210-130-1 до нормативных величин и коэффициент чистоты до 0,85 на всех трех турбоагрегатах. Результаты работы, опыт внедрения автоматической системы шариковой очистки на Гомельской ТЭЦ-2 и методика расчета ее эффективности могут быть распространены при внедрении аналогичных систем на электростанциях Белорусской энергосистемы.Предложены мероприятия по совершенствованию автоматической системы шариковой очистки конденсатора с использованием математической модели турбины, которые позволят оптимизировать режимы очистки конденсаторов и повысить эффективность работы системы шариковой очистки с увеличением коэффициента чистоты конденсатора до 0,90–0,92.
ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ ГАЗОМАЗУТНЫХ БЛОКОВ МОЩНОСТЬЮ 300 МВт ТЭС СТРАН ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОГО РЕГИОНА
Get PDFThe author presents analysis of renovation variants for 300 MW oil-gas power blocks: substitution of the steam-power energy blocks by those with gas-steam cycle units, technical re-equipment of the energy blocks by means of reconstruction or modernization of the steam turbine, substitution implementation of the steam turbine with an analogous new one, prolongation of the operation life of the equipment in service. Renovation variants for the power blocks of the specified type in the TPPs of Russia can be chosen based on various engineering solutions concluded on the following grounds: mediumand long-term perspectives of their fuel balance structure (natural gas, synthetic gas fuel-oil residual, pulverized coal fuel including clean-coal and coal-benefication production wastes); the demands laid by JSC the JI UES on the participation of power blocks in frequency regulation and node inter-flow; development in the country of the distributed generation and the perspectives associated with it of the reconstructed TPPs installed capacity utilization in corresponding power-grid nodes; the development of related industries of the country’s economy; the speed of mastering the eco-friendly homegrown steam-gas and coal technologies; creation of the competitive national element base of microelectronics.Introduction of foreign steam-gas generators in this country requires development of the repair-and-service maintenance, provokes elevated risks and tangible costs, conduces to level decrease in the energy and national safety of the state. Orientation of the country’s power engineers to foreign gas-turbines of large single-unit capacity does not contribute to domestic power-plant industry development. With the view of reduction in value of the TPP-equipment by 12–15 %, it is prudent for power engineers to form a perspective manufacturing order for the period after 2016. In light of emerging political and economic situation in the world, technical re-equipment of the TPPs in the countries of the East-European region in the medium term is going to follow the way of reconstruction/modernization of the 300 MW-capacity power-block equipment and prolongation of the specified operation life.Представлен анализ вариантов обновления газомазутных энергоблоков мощностью 300 МВт (замещение паросиловых энергоблоков на энергоблоки с парогазовыми установками, техническое перевооружение энергоблоков путем реконструкции или модернизации паровой турбины, осуществление замены паровой турбины на аналогичную новую турбину, продление срока службы находящегося в эксплуатации оборудования). Варианты обновления энергоблоков указанного типа на ТЭС России могут базироваться на различных технических решениях, основанием для выбора которых должны служить среднеи долгосрочная перспективы структуры их топливного баланса (природный газ, синтез-газ, мазут, пылеугольное топливо, включая обогащенный уголь и отходы производства углеобогащения), выставляемые ОАО «СО ЕЭС» требования по участию энергоблоков в регулировании частоты и перетоков мощности, развитие в стране распределенной генерации и связанные с этим перспективы использования установленной мощности реконструированных ТЭС в соответствующих узлах энергосистемы, развитие смежных отраслей экономики страны, темпы освоения экологически чистых отечественных парогазовых и угольных технологий, создание конкурентоспособной отечественной элементной базы микроэлектроники.Внедрение импортных парогазовых установок требует совершенствования в стране ремонтно-сервисного обслуживания, провоцирует повышенные риски и материальные затраты, способствует снижению уровня энергетической и национальной безопасности государства. Ориентация энергетиков страны на импортные газовые турбины большой единичной мощности не способствует развитию отечественного энергомашиностроения. Для снижения стоимости оборудования ТЭС на 12–15 % энергетикам целесообразно сформировать перспективный заказ на продукцию на период после 2016 г. С учетом складывающейся политической и экономической обстановки в мире техперевооружение ТЭС стран Восточно-Европейского региона в среднесрочной перспективе пойдет по пути реконструкции/модернизации оборудования энергоблоков 300 МВт и продления установленных сроков его службы
ЭКСЕРГИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Get PDFThe article presents solution for the task of evaluating exergy of the substance in the flow for textile and woven fabrics based on thermodynamic analysis of the corresponding technical systems. The exergy method allows estimating the energy effectiveness for the most problematic heat-technological systems of substance transformation and thus outlining the ways for decreasing the electric-power component in the production prime cost. The actuality of the issue stems from the renowned scenario alteration on the world energy market and is aggravated by necessity of retaining and building up the export potential of the light industry as an important component of the republic national-economic complex. The exergy method has been here for quite a long time and saw the interest fading and appearing again with periodicity of the research-generations alternation. Cooling down of every new generation towards the specified method is explained mostly by unresolved problem of the exergy evaluation for diverse materials, which poses a problem in the course of analysis of the substance transformation systems. The specified problem as a general rule does not create obstacles for energyconversion systems. However, the situation with substance-transformation systems is by far more complicated primarily due to diversity of the materials and respectively of the specification peculiarities of such component of the substance exergy in the flow as chemical component. Abeyance of conclusion in finding the chemical component of the substance exergy does not allow performing thermodynamic valuation of the energy provision for the heat-technological process in full measure. Which complicates the matters of decision-making and finding a medium for reduction of their energy consumption. All stated above relates to the textile industry and in the first instance to the finishing production departments.The authors present the exergy-evaluation problem solution for the substance in the flow for the most common fiber-types: natural animal and phytogenic ones as well as artificial fibers. Moreover, they present the solution for different colorants – basic, acid-type, dispersed. The paper considers the following components of substance exergy: reaction, concentration, and thermomechanical with presentation of their computation, correlation, and assessment deviation. The examples and exergy-computation results of the mentioned coloured fabrics are shown.Решена задача определения эксергии вещества в потоке для текстильных и трикотажных материалов на базе термодинамического анализа соответствующих технических систем. Эксергетический метод позволяет произвести оценку энергетической эффективности для наиболее проблемных теплотехнологических систем преобразования вещества и наметить пути снижения энергетической составляющей себестоимости продукции. Актуальность проблемы обусловливается известным изменением ситуации на мировом энергетическом рынке и обострена необходимостью сохранить и наращивать экспортный потенциал легкой промышленности как важной составляющей народнохозяйственного комплекса республики. Эксергетический метод известен достаточно давно, интерес к нему проявляется и затухает с периодичностью смены поколений исследователей. Охлаждение к указанному методу каждого нового поколения объясняется чаще всего нерешенностью задачи расчета эксергии различных материалов, что создает проблему в ходе анализа систем преобразования вещества. Обозначенная задача, как правило, не представляет трудности для систем преобразования энергии, но для систем преобразования вещества ситуация намного сложнее. Это связано, прежде всего, с многообразием материалов и соответственно особенностями определения такой компоненты эксергии вещества в потоке, как химическая составляющая. Отсутствие решения нахождения химической составляющей эксергии вещества не позволяет в полном объеме провести термодинамическую оценку энергообеспечения теплотехнологического процесса, без чего усложняются и принятие решений, и определение путей снижения энергопотребления. Все изложенное актуально для текстильной индустрии и, прежде всего, для отделочных производств.Представлено решение задачи расчета эксергии вещества в потоке для наиболее распространенных типов волокон – натуральных волокон животного и растительного происхождения, а также искусственных волокон. Причем для различных красителей – основных, кислотных и дисперсных. Рассмотрены составляющие эксергии вещества: реакционная, концентрационная и термомеханическая, представлены их расчет, соотношение и погрешность определения. Приведены примеры и результаты расчетов эксергии упомянутых окрашенных материало
ГРОЗОВАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ГРОЗОЗАЩИТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ И ОБОРУДОВАНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ АЗЕРБАЙДЖАН
Get PDFIn the article the results of a wind parameters analysis at the wind power parks construction territory in the north of the Azerbaijan Republic are presented. By means of extrapolation the speeds of a wind stream at heights of 80 and 100 m have been calculated. In the conditions of the Azerbaijan Republic initially the wind potential was defined at height of 10–15 m from the earth surface by the data of the “weather vane” established at hydrome- teorological station, located within the precincts of Baku city. The subsequent measurements were spent at height of 40 m by means of “anemometer” located outside of city boundaries in a southern direction. It is established that at height of 100 m the wind speed essentially ex- ceeds the wind speed at height of 22 m. Hence, the height of 100 m is profitable for construc- tion and operation of wind constructions. Results of actual measurements have shown that wind speed depends on height and time of day. It is established that change of a wind stream within a month corresponds to change of the daily schedule of power station capacity and correlation factor of two processes appears high enough and makes 0.61. Note that for building the park of wind power plant it is necessary within 1 year continuously to spend actual meas- urements of a wind parameters at various heights (to 100 m). Otherwise placing of wind sta- tion on the given site can be not profitable. It is necessary to notice that the efficiency of wind units, besides their constructive features also depends on a correct choice of their installation place.On the other hand, the transmission of energy, produced by the wind power plants, in the power supply systems to the consumer is closely connected with a wind speed, air density, distribution of a wind stream, etc. parameters. From the told follows that research of a wind parameters represents the economic and somewhat legal value.Представлены результаты анализа параметров ветра на территории строительства ветроэнергетических парков на севере Азербайджанской Республики. С помощью экстраполяции рассчитаны скорости потока ветра на высотах 80 и 100 м. В условиях Азербайджанской Республики потенциал ветра вначале определяли на высоте 10–15 м от поверхности земли на основе данных флюгера, установленного на гидрометеорологиче- ской станции, расположенной в черте города Баку. Последующие измерения проводили на высоте 40 м с помощью анемометра, расположенного за чертой города в южном направлении. Установлено, что на высоте 100 м скорость ветра существенно превышает скорость ветра на высоте 22 м. Следовательно, высота 100 м является рентабельной для построения и эксплуатации ветряных сооружений. Результаты фактических измерений показали, что скорость ветра зависит от высоты и времени суток. Изменение в течение месяца потока ветра соответствует изменению суточного графика мощности энергети- ческой станции, и коэффициент корреляции двух процессов оказывается достаточно высоким и составляет 0,61. Для построения парка ветровой электрической станции необходимо в течение одного года на различных высотах (до 100 м) беспрерывно про- водить фактические измерения параметров ветра. В противном случае размещение ветровой станции на данном участке может быть нерентабельным. КПД ветряных агрегатов, помимо их конструктивных особенностей, также зависит от правильного выбора места их установки.Передача энергии, вырабатываемой с помощью ветряных электростанций, в энергосистемы потребителю тесно связана со скоростью ветра, плотностью воздуха, распределением потока ветра и другими параметрами. Поэтому исследование параметров ветра имеет экономическое и даже юридическое значение
К ВОПРОСУ ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
Get PDFThe paper considers the issue of one of the widespread types of vector control realization for the asynchronous motors with a short-circuited rotor. Of all more than 20 vector control types known presently, the following are applied most frequently: direct vector control with velocity pickup (VP), direct vector control without VP, indirect vector control with VP and indirect vector control without VP. Despite the fact that the asynchronous-motor indirect vector control without VP is the easiest and most spread, the absence of VP does not allow controlling the motor electromagnetic torque at zero velocity. This is the reason why for electric motor drives of such requirements they utilize the vector control with a velocity transducer. The systems of widest dissemination became the direct and indirect vector control systems with X-axis alignment of the synchronously rotating x–y-coordinate frame along the rotor flux-linkage vector inasmuch as this provides the simplest correlations for controlling variables. Although these two types of vector control are well presented in literature, a number of issues concerning their realization and practical application require further elaboration. These include: the block schemes adequate representation as consisted with the modern realization of vector control and clarification of the analytical expressions for evaluating the regulator parameters.The authors present a technique for evaluating the dynamics of an asynchronous electric motor drive with direct vector control and x-axis alignment along the vector of rotor flux linkage. The article offers a generalized structure of this vector control type with detailed description of its principal blocks: controlling system, frequency converter, and the asynchronous motor.The paper presents a direct vector control simulating model developed in the MatLab environment on the grounds of this structure. The authors illustrate the described technique with the results of the computer based simulation of a specific electric drive on the basis of an asynchronous motor 4А132S4У3 (7,5 kW) with direct vector control at the rated loading. The results confirm validity of the presented technique to investigation of theРассмотрен вопрос реализации одного из распространенных видов векторного управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Из известных в настоящее время более 20 видов векторного управления чаще всего применяются: прямое векторное управление с датчиком скорости, прямое бездатчиковое векторное управление, косвенное векторное управление с датчиком и бездатчиковое косвенное векторное управление. Наиболее простое и распространенное – бездатчиковое косвенное векторное управление асинхронными двигателями. Однако бездатчиковые системы векторного управления не позволяют управлять электромагнитным моментом двигателя при нулевой скорости. Поэтому для электроприводов с такими требованиями применяют векторное управление с датчиком скорости. Самое широкое распространение получили системы прямого и косвенного векторных управлений с ориентированием оси х синхронно вращающейся системы координат х–у вдоль вектора потокосцепления ротора, поскольку в этом случае получаются простые соотношения для управляющих величин. Хотя эти два вида векторного управления хорошо отражены в литературе, ряд вопросов, касающихся их реализации и практического применения, требует уточнения: адекватное представление структурных схем в соответствии с современной реализацией векторного управления и уточнение аналитических выражений для расчета параметров регуляторов.Приведена методика расчета динамики асинхронного электропривода с прямым векторным управлением при ориентировании оси х вдоль вектора потокосцепления ротора. Предложена обобщенная структура этого вида векторного управления с подробным описанием ее основных блоков: системы управления, преобразователя частоты, а также асинхронного двигателя.Представлена разработанная на основе этой структуры имитационная модель прямого векторного управления в среде MatLab. Описанная методика иллюстрируется результатами компьютерного моделирования конкретного электропривода на основе асинхронного двигателя типа 4А132S4У3 (7,5 кВт) с прямым векторным управлением при номинальной нагрузке, которые подтверждают правильность предложенной методики к исследованию динамики асинхронного электропривода
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
Get PDFIn aerial transmission lines aluminium multiwire conductors are in use. Owing to their flexible design the electrodynamic effect of short circuit currents may lead to intolerable mutual rendezvous and even cross-whipping of the phase conductors. The increasing motion of the conductors caused by effect of the short-circuit electrodynamic force impulse is accompanied by the dynamic load impact affecting the conductors, insulating and supporting constructions of the aerial lines. Intensity of the short-circuit currents electrodynamic impact on the flexible conductors depends on the short circuit current magnitude. For research into electrodynamic endurance of the conductors of the aerial lines located at the vertices of arbitrary triangle with spans of a large length, the authors assume the conductor analytical model in the form of a flexible tensile thread whose mass is distributed evenly lengthwise the conductor. With this analytical model, by the action of the imposed forces the conductor assumes the form conditioned by the diagram of applied external forces, and resists neither bending nor torsion. The initial conditions calculation task reduces to solving the flexible thread statics equations. The law of motion of the conductor marginal points comes out of the conjoint solution of dynamic equations of the conductor and structural components of the areal electric power lines. Based on the proposed algorithm, the researchers of the Chair of the Electric Power Stations of BNTU developed a software program LINEDYS+, which in its characteristics yields to no foreign analogs, e. g. SAMSEF. To calculate the initial conditions they modified a software program computing the flexible conductor mechanics named MR 21. The conductor short-circuit electrodynamic interaction estimation considers structural elements of the areal lines, ice and wind loads, objective parameters of the short circuit. The software programs are accommodated with the simple and intelligible user interface and can produce automatic reports. For the computation certainty valuation of the developed software program, comparison of the experimental and design values was performed on an engineering prototype span of the French state-owned company Electricite de France. На воздушных линиях применяются многопроволочные алюминиевые провода. Из-за их гибкой конструкции в результате электродинамического действия токов короткого замыкания могут происходить недопустимые взаимные сближения и даже схлестывания фазных проводников друг с другом. Ускоренное движение проводов, вызванное действием импульса электродинамических усилий при коротком замыкании, сопровождается ударными динамическими нагрузками, действующими на провода, изоляционные и опорные конструкции воздушных линий. Интенсивность электродинамического действия токов короткого замыкания на гибкие проводники воздушных линий зависит от величины токов короткого замыкания. Для исследования электродинамической стойкости проводов воздушных линий, расположенных по вершинам произвольного треугольника в пролетах большой длины, принимается расчетная модель в виде гибкой растяжимой нити, масса которой равномерно распределена по ее длине. При такой расчетной модели провод под действием внешних сил принимает форму, обусловленную эпюрой приложенных сил, и не сопротивляется изгибу и кручению. Задача расчета начальных условий сводится к решению уравнений статики гибкой нити. Закон движения краевых точек проводов установлен из совместного решения уравнений динамики проводов и конструктивных элементов воздушных ЛЭП. На основе предлагаемого алгоритма на кафедре «Электрические станции» БНТУ разработана компьютерная программа LINEDYS+, которая по своим характеристикам не уступает зарубежным аналогам, например SAMSEF. Для расчета начальных условий модифицировали компьютерную программу механического расчета гибких проводников MR 21. Электродинамическое взаимодействие проводов при коротком замыкании оценивается с учетом конструктивных элементов воздушных линий, гололедных и ветровых нагрузок, реальных характеристик короткого замыкания. Компьютерные программы снабжены простым и понятным пользовательским интерфейсом и могут создавать автоматические отчеты. Оценка достоверности расчетов по разработанной компьютерной программе выполнялась сопоставлением экспериментальных и расчетных данных для опытного пролета французской государственной компанией Electricite de France.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В ТРАНСФОРМАТОРАХ ПОСЛЕ НОРМАТИВНОГО СРОКА ЭКСПЛУАТАЦИИ
Get PDFThe capacity losses values both loading and off-load are topmost parameters characterizing the distribution mains customers’ transformers operating effectiveness. Precise determination of the specified values facilitates substantiated choice of the optimizing procedures. The actuality of the given topic increases owing to the fact that the modern electric grid utilizes plenty of the oil-transformers whose time in commission considerably exceeds the statutory 25 years. Under the conditions of continued operation the power-losses measurement according to the functioning guidelines does not seem always possible.The authors present an improved power-losses assessment technique based on the currently accepted thermal model of the oil-transformer. They indicate the deficiency of the existing technique and substantiate some of the changes in practical application of the mathematical model. The article makes an emphasis on peculiarities of the temperature changes in the oil-transformer and offers a prototype device of open architecture for realizing the improved technique of the power-losses measurement. The paper describes the device design features and functionality options and depicts its sketchy schematic. The authors note the potential of additional to assessing the power-losses volume, transmitting the obtained information to the dispatcher via GSM-connection for simplification of the transformer status monitoring; as well as the capability of integrating the device into the system of the transformer thermal protection. The practical merit and application scope of the obtained results are in development and choice of the optimizing measures to be taken in the distributive electrical grids, e. g. the transformer replacement.Для потребительских трансформаторов распределительных сетей важнейшими параметрами, характеризующими их эффективность, являются значения потерь мощности как нагрузочных, так и холостого хода. Точное определение названных величин способствует более обоснованному выбору оптимизационных мероприятий. Данная тема актуальна, потому что в современных электрических сетях используется немало масляных трансформаторов, чей срок эксплуатации значительно превышает нормативный (25 лет), а измерение потерь мощности согласно действующим нормативам в условиях непрерывной эксплуатации не всегда возможно.Представлена усовершенствованная методика определения потерь на основе общепринятой тепловой модели масляного трансформатора. Указаны недостатки существующей методики и обоснованы некоторые изменения в практическом применении математической модели. Сделан акцент на особенностях измерения температуры в масляном трансформаторе. Предложен прототип устройства открытой архитектуры для реализации усовершенствованного метода измерения потерь мощности. Описаны конструктивные особенности устройства, его функциональные возможности и эскизная схема установки. Отмечена возможность не только определять потери мощности, но и передавать полученную информацию диспетчеру по GSM-связи для упрощения мониторинга состояния трансформатора, а также возможность интеграции устройства с системой тепловой защиты трансформатора. Практическая значимость и область применения полученных результатов – это разработка и выбор оптимизационных мероприятий в распределительных электрических сетях (например, замена трансформатора)
ИНВАРИАНТНАЯ СИСТЕМААВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЕЖУТОЧНОГО СИГНАЛА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА
Get PDFThe usage of digital micro-processing automatic means allow to use design methods (technique) of automatic control systems more wider, and also to apply optimal ways of control, for example, it is possible to combine the Method of structural-parameter optimization and invariance theory. This method allow to increase essential system speed in processing of task jump and to reduce operation time of outside external disturbance up to two values of regulated influence, and the usage of invariance principle is based on an additional measuring of the most dangerous perturbation influence and in connection with it the improvement of regulation quality is achieved.In this article the principle of invariance is applied in order to improve greatly external disturbance attack by consumption of over-heated steam. Compensation of disturbance influence on regulated value is achieving by introduction of additional signal on input of correction regulator from output of compensation device, measuring the external disturbance by consumption of over-heated steam.Modeling results of transient processes of cascade system of automatic control (CSAC), on the base of which were realized the unity of these methods, demonstrated the fact that, in processing of external disturbance by consumption of steam, the reduction of maximal dynamic regulation error is six times and cutting of regulation time by 30 % in comparison with CSAC without compensation device of external disturbance. And that is why it leads to the further reduction of maximal dynamic regulation error in processing of external disturbance by consumption of steam, and this allows to improve the quality of control.Цифровые микропроцессорные средства автоматизации позволяют гораздо шире использовать приемы конструирования систем автоматического регулирования, а также применять в них оптимальные способы регулирования, например можно объединить метод структурно-параметрической оптимизации и теории инвариантности. Метод структурно-параметрической оптимизации позволяет существенно повысить быстродействие системы при отработке скачка задания и сократить время отработки крайнего внешнего возмущения до двух величин запаздывания по каналу регулирующего воздействия. Использование принципа инвариантности основано на дополнительном измерении наиболее опасного возмущающего воздействия, по отношению к которому и достигается улучшение качества регулирования.В данном исследовании для существенного улучшения отработки внешнего возмущения расходом перегретого пара применен принцип инвариантности. Компенсация влияния возмущения на регулируемую величину достигается за счет введения дополнительного сигнала на вход корректирующего регулятора с выхода устройства компенсации соответствующей структуры. При этом внешнее возмущение измерено расходом перегретого пара.Результаты моделирования переходных процессов каскадной системы автоматиче- ского регулирования, на базе которой было реализовано объединение указанных методов, показали, что при отработке внешнего возмущения расходом пара происходит уменьшение максимальной динамической ошибки регулирования в шесть раз и сокращение времени регулирования на 30 % по сравнению с каскадной системой без устройства компенсации внешнего возмущения. При этом уменьшение заданной постоянной времени критерия оптимальности отработки задания по основной регулируемой величине ведет к дальнейшему уменьшению максимальной динамической ошибки регули- рования при отработке внешнего возмущения расходом пара, что и далее позволяет повысить качество регулирования