Статьи журнала - Агротехника и энергообеспечение
Все статьи: 740
Обзор способов защиты сельских электрических сетей 0,4 кВ от токов однофазного короткого замыкания
Статья научная
В работе рассмотрены технические решения по повышению защищённости сельских электрических сетей 0,4 кВ от однофазных коротких замыканий. В ходе анализа литературных источников было выявлено, что основными техническими решениями повышения защищённости являются использование дополнительных повторных заземлителей нулевого провода, замена устаревшего защитного коммутационного аппарата на современный, секционирование с использованием плавких предохранителей, секционирующщих пунктов и мультиконтактных коммутационных систем. Использование данных решений было продемонстрировано на примере радиальной сельской электрической сети 0,4 кВ с наиболее часто используемым оборудованием для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Использование технических решений повышения защищённости линии электропередачи 0,4 кВ реализовывалось на компьютерной модели, с помощью которой определялись токи однофазного короткого замыкания и сравнивались с время-токовыми характеристиками защитных коммутационных аппаратов. В качестве прототипа сельской электрической сети 0,4 кВ была принята линия электропередачи протяжённостью 1000 метров, выполненная проводом А-35, подключенная к трансформатору ТМ-250/10/0,4 киловольт Y/Yн. Было выявлено, что повысить защищённость электрической сети 0,4 кВ с использованием 4-х дополнительных повторных заземлителей метров можно на 0,8-2,15%. Также были рассмотрены другие технические решения по повышению защищённости электрической сети 0,4 кВ от однофазных коротких замыканий. Отмечено, что наиболее совершенным техническим решением по повышению защищённости от однофазных коротких замыканий является использование современных секционирующих пунктов и мультиконтактных коммутационных систем, так как они кроме защиты линии позволяют также обеспечивать мониторинг электрических параметров и управление конфигурацией.
Бесплатно
Обзор способов определения диэлектрических свойств зерна
Статья научная
В работе представлен краткий обзор классических и современных методов определения диэлектрических свойств зерна. Описаны методы резонансов, волноводные методы и методы свободного пространства для определения диэлектрической проницаемости зерновых культур. На основании данных методов сделан вывод об их применимости для изучения и определения диэлектрических свойств зерна.
Бесплатно
Обзор степеней автоматизации ДЭС
Статья научная
В данной работе был произведён обзор степеней автоматизации дизельных электрогенераторов. Была выявлена актуальность разработки устройства мониторинга защиты электрогенератора (УМЗЭГ). В ходе анализа литературных источников было выявлено, что автоматизированные ДЭС оснащены устройствами и системами, обеспечивающими выполнение пусковых операций, контроль и управление работой в автоматическом режиме. Степени автоматизации дизельных электрогенераторов могут варьироваться в зависимости от конкретных моделей и применяемых технологий, но в основном выделяют четыре степени, которые применяются в зависимости от задач генераторной установки. Эти системы позволяют повысить эффективность работы и надежность дизельных электрогенераторов, а также облегчить процесс их эксплуатации и обслуживания. Однако все электрогенераторы могут подвергаться перегрузкам. Необходима разработка новых способов и средств защиты генераторов от различных ненормальных и аварийных режимов, в том числе, связанных с несимметрией токов и напряжений. Одной из таких разработок должно стать устройство индикации пофазной нагрузки и сигнализации о перегрузке электрогенератора. Данное устройство поможет специалистам облегчить эксплуатацию генераторов при помощи функций, которые будут в данном устройстве. Они будут видеть нагрузку на каждую фазу в генераторе, что поможет исключить несимметричный режим. В случае перегрузки генератора данное устройство так же сможет подать сигнал и персонал сможет незамедлительно исправить ошибку. В работе применялись методы литературного обзора, электронные ресурсы. Материалами исследования являлся обзор степеней автоматизации ДЭС в Российской Федерации.
Бесплатно
Обогрев и охлаждение животноводческих помещений с использованием геотермальной и внепиковой энергии
Статья научная
Анализ исследований отечественных и зарубежных авторов и предварительные собственные исследования свидетельствуют о перспективах применения геотермальных систем микроклимата, работающих на принципе использования относительного постоянства температуры толщи земли. В статье представлен расчёт основных конструктивных параметров геотермальной системы охлаждения воздуха в животноводческом помещении, которая в отличие от традиционных систем, не использует ископаемое топливо, чтобы выработать тепло. Используется энергия толщи земли, а электроэнергия необходима для работы вентиляторов, компрессоров и насосов. Выполнен расчет охладительной установки, а также определены расход и скорость потока воды, проходящей по теплообменнику и зонду. Представлена технологическая схема комбинированной установки обогрева и охлаждения животноводческих помещений с использованием геотермальной энергии и внепиковой электрической энергии. Внепиковая электроэнергия по дешевому тарифу используется для подогрева и аккумуляции горячей воды в режиме отопления помещений. Описан принцип работы схемы в режимах обогрева и охлаждения животноводческих помещений. Рассмотрены виды грунтовых теплообменников (зондов), которые могут применяться для подобных технических решений. Внедрение такой системы на молочно-товарной ферме 200 голов обеспечит снижение энергозатрат на поддержание микроклимата в течение года до 35 % в сравнении с традиционными системами.
Бесплатно
Обоснование величины зон опасных движений человека и опасных зон оборудования
Статья научная
В данной статье выявлены и раскрыты причины травматизма при эксплуатации оборудования и предложены пути их решения.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена структура и объемы энергопотребления сельскохозяйственными предприятиями РФ. Проанализирована фактическое потребление энергоресурсов в АПК. Рассмотрена структура потребления энерго- и электроэнергии на нужды предприятий. Приведены сравнительные показатели энергетической эффективности сельскохозяйственного производства в РФ и странах Европы. Обоснована актуальность снижения энергоемкости технологических процессов. АПК. Рассмотрен механизм и стадии биохимической переработки органических отходов. Определен характер изменения кислотности сбраживаемой массы в зависимости от температуры. Выявлены температурные режимы основных этапов разложения сырья. Доказана целесообразность ограничения температуры процесса посредством утилизации части выделяющейся тепловой энергии. Предложена конструкция энергоэффективного теплоутилизатора с теплообменной поверхностью в слое сырья и оснащенного устройством автоматического управления его температурой и влажностью. Целью работы является анализ механизма биохимических реакций, сопровождающих сбраживание органических материалов, обоснование целесообразности использования выделяющейся тепловой энергии и разработка устройства для его эффективной реализации. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: - проанализировать структуру и объем энергопотребления в сельском хозяйстве; - рассмотреть современные технологии переработки сельскохозяйственных отходов для получения тепловой энергии; - проанализировать механизм и стадии соответствующих биохимических реакций; - разработать энергоэффективное устройств для переработки органических отходов в производственных условиях.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены различные конструкции воздухораспределителей и схемы подачи теплого воздуха в помещение цеха по ремонту холодильно-вентиляционного оборудования. Приведена методика расчета воздухораспределителей. Подобраны конструкции, обеспечивающие раздачу и циркуляцию воздуха в помещении при наименьших энергетических затратах и уровнях звуковой мощности. На основании проведенных исследований было установлено, что наиболее рациональным вариантом при обеспечении параметром микроклимата в теплый период в мастерской является схема подачи воздуха горизонтальными струями. Раздача воздуха должна осуществляться при помощи двухрядной решетки с поворотными жалюзи КДУ 650х200.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены различные конструкции воздухораспределителей и схемы подачи теплого воздуха в помещение цеха по ремонту холодильно-вентиляционного оборудования. Приведена методика расчета воздухораспределителей. Подобраны конструкции, обеспечивающие раздачу и циркуляцию воздуха в помещении при наименьших энергетических затратах и уровнях звуковой мощности. На основании проведенных исследований было установлено, что наиболее рациональным вариантом при обеспечении параметром микроклимата в теплый период в мастерской является схема подачи воздуха горизонтальными струями. Раздача воздуха должна осуществляться при помощи двухрядной решетки с поворотными жалюзи КДУ 650х200.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны рекомендации по составлению графиков работы двухтрансформаторных подстанций энергосистемы, позволяющих снизить расход электроэнергии на её трансформацию.
Бесплатно
Обоснование использования световых электротехнологий для отлова насекомых
Статья научная
Одной из главных задач является сохранение урожая, т. к. из-за насекомых-вредителей, болезней и сорняков сельское хозяйство ежегодно теряет до 30 % урожая. Существуют агротехнический, биологический, химический, физико - механический и электрофизический методы борьбы с насекомыми-вредителями. Достоинством агрономического метода является его экономичность и экологическая безопасность, а недостатком - невысокая эффективность. Биологический метод экологически безопасен, но имеет ограниченное использование и существенные экономические затраты, т. к. необходимо разводить естественных врагов насекомых вредителей. Достоинством химического метода является возможность использования его на больших площадях, высокая эффективность, невысокая стоимость, быстродействие, но при этом получается экологически опасная продукция в виду накопления канцерогенов в продукте. Доказано, что пестициды, так же как радиация, относятся к химическим мутагенам, вызывают генные мутации, способные передаваться последующим поколениям. При физико - механическом методе продукт получается экологически чистым, но этот метод имеет большие трудозатраты и возникают ряд трудностей при использования его на больших площадях. Электрофизический метод (оптические световые ловушки) является перспективным направлением, позволяющий получать полную информацию о количестве и видах полезных и вредных насекомых в защищаемых сельскохозяйственных угодьях. Используя синих и УФ светодиодов можно создать энергоэффективные световые ловушки для насекомых. При этом появляется возможность не только отслеживать развитие и популяцию насекомых, но и готовить из отловленных насекомых дополнительный прикорм в птицеводческих и рыболовных хозяйствах, т. к. калорийность 100 г сухой массы насекомых составляет 600-700 ккал и в ней содержится 60-70% белка.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены конструкционные особенности робота- манипулятора, имеющего несложное исполнение грузонесущего органа, представленного в виде силовых линейных приводов и балки. Базируясь на литературные источники, приведена характеристика имеющихся манипуляторов и роботов-манипуляторов, которые используются при выполнении погрузочно-разгрузочных работ на производстве. Цель работы состоит в обосновании конструктивных особенностей предложенного робота- манипулятора и его области применения. Предметом исследования являлись конструктивные составляющие предложенного робота-манипулятора, оригинальность которого подтверждена заявкой на изобретение и разработанная для него система управления. Конструктивные составляющие предложенного робота-манипулятора просты в изготовлении. Система управления, предложенной конструкции робота-манипулятора, предполагает использование существующих доступных систем компьютерного зрения. Рассмотрена система технического зрения применительно к разработанному роботу- манипулятору, направленная на решение задач позиционирования робота-манипулятора в заданном положении. С этой целью приводится описание блочной системы компьютерного зрения. Компьютерное зрение необходимо для того, чтобы вести захват изображений и анализ. Установлено, что система управления предложенного нами конструктивного исполнения робота-манипулятора решает задачу позиционирования робота-манипулятора в заданном положении, а конструкция, отличающаяся своей простотой в изготовлении, позволит сэкономить материальные ресурсы. Цель искомого управления заключается в одновременной реализации двух задач, а именно, привести робот-манипулятор в заданное положение и погасить скорости в конечном положении. Определено, что использование разработки робота-манипулятора позволит снизить материальные затраты на его изготовление, а так же свести к минимуму возможность ошибок при выполнении работ. Приведены доводы, о целесообразности использования предложенной конструктивной разработки робота-манипулятора с техническим зрением на производстве, с указанием конкретных регионов России.
Бесплатно
Обоснование критериев антропогенной и экологической безопасности воздушной линии электропередачи
Статья научная
В статье представлено теоретическое обоснование критериев антропогенной и экологической безопасности воздушной линии электропередачи.
Бесплатно
Статья научная
В современном промышленном мясном животноводстве одной из нерешенных проблем остается создание оптимальных условий содержания животных. При высокой концентрации поголовья на единицу площади состояние и состав воздуха ухудшаются. В результате увеличивается падёж, снижается прирост массы и сохранность животных, возрастает риск распространения аэрогенных инфекций. В процессе жизнедеятельности животных в ограниченных помещения, воздух загрязняется аммиаком, сероводородом, углекислым газом, органическими соединениями и пылью. Создание оптимальных условий для содержания животных остается актуальной проблемой для работы производителей сельскохозяйственной продукции и ученых работающих в сфере сельского хозяйства. Воздушная среда в животноводческих помещениях создаться различными системами вентиляции, совмещенными с отоплением и химическими способами обработки, направленными на очистку от газовой и бактериальной загрязненности. Данные системы не обеспечивают требуемого качества по бактериальному и газовому составу воздуха. Химические соединения попадают в продукты питания, их находят в содержании яйца, в мясе, в молоке коров и т. д. Плохой микроклимат в животноводческих помещениях приносят ежегодный ущерб: по яйценоскости кур-несушек 25 %, снижение молочной продуктивности коров на 15 %, среднесуточные привесы на 10 %. Для решения этой проблемы существует несколько способов - это использование современных установок для поддержания микроклимата, а также использование ионизации и озонирования воздушной среды. Использование ионизации и озонирования для очистки воздушной среды в животноводческих и птицеводческих помещениях, благодаря которым повышается свежесть воздуха, снижается газовая и микробная загрязненность, повышается продуктивность животных и птицы, снижаются требования к энергоемкому оборудованию по поддержанию микроклимата. Таким образом, целью дальнейших исследований является разработка мероприятий по усовершенствованию и созданию нового высокоэффективного способа и устройства по очистке воздуха от пыли, микроорганизмов и аммиака, а также насыщению помещений для содержания КРС - аэроионами.
Бесплатно
Обоснование необходимости разработки систем удаленного мониторинга состояния зерновой насыпи
Статья научная
Временное хранение зерновых культур на удаленных не электрифицированных складах зачастую приводит к порче урожая и унижению его качества. Снижение данного вида потерь может быть обеспечено за счет внедрения систем удаленного мониторинга и раннего предупреждения о возможных аварийных ситуациях. Электропитание такого вида оборудования целесообразно производить за счет применения возобновляемых источников энергии и местной генерации. Целью данной работы является обзор различных методов послеуборочного хранения зерна, применяемых мелкими сельскохозяйственными производителями, систем мониторинга состояния зернового слоя и возможности его автономного энергоснабжения. В исследовании обсуждаются различные потери зерна, возникающие на различных этапах послеуборочной обработки и хранения зерна. На основании проведенной работы сформулированы выводы о необходимости разработки и внедрения систем мониторинга зерновой насыпи, хранящейся на складах, удаленных от систем централизованного электроснабжения.
Бесплатно
Статья научная
В статье проведён комплексный анализ научных трудов, нормативных документов и практических исследований, посвящённых эксплуатации, оптимизации работы и критериям замены силовых трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ в электросетевом комплексе Российской Федерации. В ходе анализа выявлены ключевые факторы, оказывающие влияние на эффективность работы трансформаторов: технологические нарушения при эксплуатации, режимы перегрузок и недогрузок, а также физический и моральный износ оборудования. На примере Орловского района электрических сетей филиала ПАО «Россети Центр» — «Орелэнерго» проведена оценка эксплуатационного состояния трансформаторного парка, показавшая, что 74% обследованных трансформаторов работают с коэффициентом загрузки не выше 20%, что приводит к росту потерь электроэнергии и снижению надёжности электроснабжения. Дополнительно рассмотрено влияние схем соединения обмоток на эксплуатационные параметры трансформаторов 6– 10/0,4 кВ, а также проанализирована разработанная стратегия технического перевооружения, предусматривающая ежегодную замену оборудования. Установлено, что наибольший технико-экономический эффект достигается при замене трансформаторов номинальной мощности 63, 400 и 630 кВА. Также особое внимание уделено вопросам внедрения энергоэффективных трансформаторов новых классов и цифровых систем мониторинга, обеспечивающих повышение эффективности и управляемости сетевого оборудования. Проведённый анализ показал, что существующие исследования и предложенные решения охватывают отдельные аспекты повышения энергоэффективности — оптимизацию загрузки, совершенствование схем соединения обмоток, применение энергоэффективных классов трансформаторов, цифровизацию процессов контроля и учёта. Однако отсутствует единая стратегия, в связи с этим обоснована необходимость разработки комплексной стратегии модернизации и замены силовых трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ, которая станет основой для долгосрочного развития электросетевого комплекса, обеспечивая баланс между надёжностью, экономичностью и энергоэффективностью.
Бесплатно
Статья научная
В условиях роста сбора зерновых в России и недостатка мощностей для хранения, возникает необходимость обеспечить сохранность урожая на базе аграрных хозяйств. Цены на зерновые являются сезонными. Многие производители стараются хранить урожай у себя до повышения цены, повышая тем самым рентабельность. Возможность осуществлять послеуборочную обработку и хранение урожая в условиях собственных хозяйств позволяет производителю значительно снизить себестоимость производства. Необходимость проведения сушки зерна в кратчайшие сроки диктуется соблюдением требований сроков безопасного хранения и обеспечением сохранности урожая. Ограничения для производителей при обработке зерна могут обуславливаться ограниченными ресурсами на покупку сушильного оборудования, площадей, для размещения складов промежуточного хранения, энергетических мощностей. В данной работе произведен обзор применяемых технологий хранения зерна; выполнено сравнение установок, используемых для сушки зерна активным вентилированием при напольном хранении; приведены возможные направления для совершенствования рассматриваемых установок; сделаны выводы о целесообразных направлениях дальнейших исследований. Применение электрофизических способов воздействия может позволить сократить удельные затраты при увеличении производительности оборудования. Кроме того, должна быть решена задача рационального размещения установок и режимов их работы с учетом указанных выше ограничений.
Бесплатно
Статья научная
Технико-экономическим сравнением вариантов показано, что наиболее оптимальной для малых населенных пунктов, расположенных на территориях с малыми уклонами местности, неблагоприятными грунтовыми условиями, низкой плотностью застройки и высоким уровнем подземных вод, является вакуумная система канализации.
Бесплатно
Обоснование оптимальных вариантов реконструкции сетей 0,38 кВ сельскохозяйственного назначения
Статья научная
Большой срок эксплуатации оборудования распределительных сетей сельских поселений, несовершенство схем электроснабжения в комплексе с другими причинами, приводит к несоответствию показателей качества электроэнергии нормативным требованиям. При этом многие ЛЭП 0,38 кВ, особенно эксплуатируемые в сельской местности, имеют завышенную по сравнению с рекомендованной длину. Иногда она достигает двух-трех километров. Это, в свою очередь, приводит как к снижению надежности электроснабжения потребителей, подключенных к данным ЛЭП, так и наличию потребителей с необеспеченным качеством электрической энергии. Появлению указанных недостатков также способствовало смещение центра нагрузок в процессе эксплуатации при хаотичной застройке сельских населенных пунктов. В последнее время существенно возросли цены на сооружение ЛЭП, трансформаторных подстанций. Поэтому сейчас, для устранения отмеченных недостатков, капитальные вложения выделяются в первую очередь не на строительство новых, а на проведение реконструкции существующих линий электропередачи. В статье приведены результаты анализа технического состояния электрических сетей 0,38 кВ сельскохозяйственного назначения Орловской области. Показано, что почти 60% из них нуждаются в проведении реконструкции. Намечены варианты возможной реконструкции сетей. Предложен программный продукт, позволяющий обосновать наиболее оптимальный вариант реконструкции.
Бесплатно
Обоснование параметров высевающего аппарата
Статья научная
Проведённые патентные исследования позволили разработать конструкцию высевающего аппарата. На основании анализа теоретических предпосылок обоснованы основные параметры высевающего аппарата. Рекогносцировочные исследования разработанной и изготовленной конструкции показали положительные результаты, в сравнении с серийными высевающими аппаратами.
Бесплатно
Обоснование параметров компьютерной модели сельской электрической сети 0,4 кВ в MATLAB Simulink
Статья научная
В настоящее время компьютерное моделирование является одним из наиболее эффективных инструментов исследования режимов работы электрических сетей. В настоящей работе производится обоснование параметров компьютерной модели сельской электрической сети 0,4 кВ в программном комплексе Matlab Simulink. Для обоснования параметров элементов модели используются методы электротехники, расчета электрических сетей и теории переходных процессов в электроэнергетических системах. В работе произведено обоснование параметров следующих основных элементов модели: трехфазного источника питания, трехфазного двухобмоточного трансформатора, фазных и нейтральных проводов электрической сети, а также других элементов. Полученная по итогам обоснования компьютерная модель сельской электрической сети 0,4 кВ позволит провести комплексное исследование режимов работы сельских электрических сетей 0,4 кВ.
Бесплатно
