Электротехнологии, электрооборудование и энергоснабжение агропромышленного комплекса. Рубрика в журнале - Агротехника и энергообеспечение
"Народный энергоцентр", как драйвер развития сельского хозяйства
Статья научная
Развитие малой энергетики в отдалённых районах и обеспечение малых и средних хозяйств энергоресурсами-«НАРОДНЫЙ ЭНЕРГОЦЕНТР», КАК ДРАЙВЕР РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА. (Цель исследования) Методология проектирования энергетических центров малой мощности 20-100 кВт, на принципе мультигенерации. Создание нормативно-правовой и нормативно-технической базы создания энергоцентров с учётом оптимальных алгоритмов по аккумулированию, рекуперации и утилизации энергии на основе материалов с фазовым переходом [7].(Результаты и обсуждения.)Создание энергетической инфраструктуры в отдалённых районах позволит создать условия для развития новых производств, поднять культуру производства и сократить себестоимость продукции, сократить потери и улучшить качество продуктов питания.(Выводы) Карбоновая повестка дня требует сокращения расходов топлива на единицу продукции, сокращения выбросов парниковых газов, что напрямую связано с созданием эффективных энергоцентров [4]. Основной концепцией создания энергоцентров должна стать: «Простота» технических решений, унификация узлов и использование местных энергетических ресурсов.
Бесплатно
Статья научная
The study focuses on improving the efficiency of electricity supply systems in neighbourhoods, including agricultural enterprises and sparsely populated areas. The work identifies key problems related to network deterioration, lack of incentives for improvement and insufficiently qualified personnel. It analyses methods for optimising electricity networks, including the selection of line cross sections and materials, reactive power compensation and the use of redundant transmission lines. The study also discusses parameter control and monitoring systems, as well as techniques for assessing renewable energy potential.
Бесплатно
Статья научная
При подготовке студентов среднего специального и высшего инженерного образования теоретические систематизированные сведения в рамках изучаемых дисциплин должны дополняться практическими работами на действующем оборудовании. В рамках лабораторных работ по дисциплинам, связанным с изучением технических средств промышленной автоматизации в Азово Черноморском инженерном институте ФГБОУ ВО Донской ГАУ разработан и изготовлен стенд для проведения лабораторных работ по изучению ПИ-регуляторов давления в системе водоснабжения на базе трёхфазного асинхронного электропривода насоса и преобразователя частоты. При помощи стенда изучаются такие технические средства, как датчики давления с выходом типа «токовая петля», преобразователи частоты для управления асинхронными электроприводами, цифровые ПИ-регуляторы в системе водоснабжения. В процессе выполнения лабораторной работы производится тарировка измерительной цепи, настройка преобразователя частоты, исследование зависимости переходных характеристик от настроечных параметров ПИ-регулятора.
Бесплатно
Автономный модуль электрического озонатора воздуха
Статья научная
Предлагается конструкция автономного модуля электрического озонатора воздуха на коронирующем разряде, который предназначенный для улучшения показателей качества воздушной среды в животноводческом помещении. По результатам экспериментальных исследований была выявлена зависимость конструктивных параметров автономного модуля электрического озонатора воздуха на изменение концентрации озона. Установлено, что показатель концентрации озона возрастает при увеличении рабочего напряжения на излучателе и уменьшении расстояния между электродами излучателя (разрядный промежуток). Выявлено, что для предлагаемой конструкции автономного модуля электрического озонатора воздуха максимальные значения концентрации озона (до 10 мг/м3) можно получить при подаче рабочего напряжения 30 кВ на излучатель и выставлении зазора между электродами излучателя (разрядного промежутка) в районе 25 мм. Изучив основные показатели газового состава воздушной среды в ходе экспериментальных исследований в животноводческом помещении, были получены следующие результаты (до/после озонирования воздушной среды): озон, мг/м3 (0,0015/0,026); сероводород, мг/л (0,16/0,0003); аммиак, мг/л (0,13/0,005); углекислый газ, мг/л (10/0,2); кислород, % (21,1/21,7).
Бесплатно
Статья научная
Цель данной работы является предложение системы, позволяющей обнаруживать, классифицировать и локализовать неисправности в распределительной энергосистеме с радиальной топологией с помощью одного измерительного узла. Предлагаемый метод основан на использовании Машин Опорных Векторов (МОВ). Алгоритм анализа неисправностей состоит из многоклассового классификатора на основе МОВ для классификации типа неисправности и второго этапа, также основанного на МОВ, для определения местоположения линии в энергосистеме, на которой происходит неисправность. Характерные параметры получены путем вычисления среднеквадратичного профиля и получения двухуровневого вейвлет-преобразования. Для обучения и разработки классификатора применяется процесс интеллектуального анализа данных с целью выбора характерных параметров, которые наилучшим образом описывают возмущения в осциллограммах напряжения и тока при возникновении повреждения в любой линии сети. Одно из главных преимуществ предложенного алгоритма заключается в том, что измерения проводятся на одном узле сети, что является важной характеристикой при расчете стоимости и времени развертывания системы поиска повреждений.
Бесплатно
Анализ влияния двухфазной нагрузки на питающую сеть
Статья научная
В статье рассмотрены некоторые аспекты влияния двухфазных нагрузок на питающую трехфазную сеть и предложены способы нейтрализации такого влияния, имеющие сравнительно не высокую стоимость. Такие способы основаны на использовании устройств компенсации реактивной мощности и искажений, использующих технологии силовой электроники, в виде так называемых “тонких” преобразователей переменного тока типа “Thin AC Converter” (TACC). Также рассматривались различные сочетания управляемых фильтро-компенсирующих и симметрирующих устройств, получивших название “динамические конденсаторы” (dynamic capacitors), которые имеют второе название без инверторных активных фильтров (inverter-less active filter).
Бесплатно
Анализ изменений в политике технологических присоединений льготной категории заявителей
Статья научная
Одним из основных направлений деятельности электросетевых организаций является осуществление технологических присоединений. Оно осуществляется на основании действующих правовых и нормативных документов, в частности, «Правил технологического присоединения…», утверждённых Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004г № 861, нормативными приказами и регламентами организации. Этими же документами регламентируется и процедура технологического присоединения. Согласно п.17 Правил при подключении один раз в 3 года в границах субъекта Российской Федерации льготой могут воспользоваться физические лица, если мощность их энергопринимающих устройств не превышает 15 кВт, категория надежности третья, уровень напряжения 0,4 кВ и ниже и при этом объект присоединения находится на расстоянии не более 300 метров в городах и не более 500 метров в сельской местности от существующих объектов электросетевого хозяйства. До 1 июля 2022 года все заявители оплачивали за услугу технологического присоединения 550 руб. с НДС. С 1 июля 2022 года изменилась стоимость льготного подключения к электросетям. В работе проанализированы связанные с этим изменения в структуре льготных условий подключений и приведён анализ изменений в количестве технологических присоединений, в том числе льготной категории на примере одного из районов Орловской области.
Бесплатно
Анализ изменений энергопотребления в сельском хозяйстве Тульской области за 2005–2015 годы
Статья научная
Для сельского хозяйства энергоресурсы являются одной из основных статей затрат, и рациональное их использование – важный фактор конкурентоспособности. В сельском хозяйстве России продолжаются трансформации, что проявляется и в изменении спроса на энергоресурсы. В литературе можно встретить разные позиции – что развитие сельского хозяйства должно приводить к экономии энергопотребления, или что развитие сельского хозяйства должно требовать опережающего роста энергогенерации. Был проведён анализ энергопотребления в сельском хозяйстве Тульской области на периоде 2005-2015 с сопоставлением с областными показателями сельского хозяйства. Выбор региона и периода обусловлен наличием данных – сотрудниками ИНП РАН ранее были составлены балансы топливно-энергетических ресурсов Тульской области на 2005, 2010 и 2015 с выделением сектора сельского хозяйства. Анализ показал, что региональная специфика значима, и структура энергопотребления в сельском хозяйстве региона сильно отличается от среднероссийской. Эта структура со временем менялась, шло замещение электричества на газ и тепло. На 2015 год энергоёмкость продукции сельского хозяйства в Тульской области и по России в целом почти совпадали – около 7 тонн условного топлива на 1 млн. руб. продукции. Сделан вывод, что сценарии развития сельского хозяйства могут подразумевать как рост, так и снижение энергопотребления. Отмечено, что потребность в энергии приводит к пространственному предпочтению размещения сельхозпредприятий и усиливает тенденции концентрации хозяйственной деятельности вблизи относительно крупных населённых пунктов.
Бесплатно
Анализ рынка электрогенераторов в России
Статья научная
При электроснабжении сельских потребителей имеется множество ниш применения электрогенерирующего оборудования различных видов и мощности, в первую очередь дизельных и бензиновых генераторных установок. Прежде всего, это автономное и резервное электроснабжение сельских потребителей, в том числе частных домовладений, использование в составе комплексов совместно возобновляемыми источниками энергии. Анализ рынка электрогенераторов позволяет получить представление об объёмах производства и применения данного оборудования, тенденциях в этой сфере. Дальнейший анализ видов генерирующего оборудования и его конструктивных особенностей, опыта применения позволяет выявлять актуальные направления исследований по разработке технических решений для повышения эффективности и безопасности применения генерирующего оборудования. Анализ рынка бензо- и дизельгенераторных установок в России показывает рост их производства, локализации, рост применения в частном секторе. Так, за 2020-2023 годы производство бензогенераторных установок (более 80% этих установок применяются в частном секторе) выросло более чем на 150% по мощности.
Бесплатно
Анализ рынка электрогенераторов в России
Статья научная
При электроснабжении сельских территорий имеется множество вариантов применения бензиновых и дизельных электрогенераторов различных видов и мощностей. Основными сферами применения данных установок являются автономное и резервное электроснабжение частных домов и поселков, малых коммерческих и сельскохозяйственных объектов. Анализ рынка электрогенераторов для сельских потребителей демонстрирует устойчивый рост. Производство данных установок в России за последние пять лет выявляет высокую положительную динамику. Также отмечаются тенденции роста локализации производства и расширения областей применения. Изучение конструктивных особенностей данного оборудования и практического опыта его эксплуатации позволяет определить перспективные направления для научно-технических разработок. Актуальными являются исследования направленные на повышение энергоэффективности, надежности и безопасности работы электрогенераторов, области их применения, выявление причин неисправностей и разработку рекомендаций по повышению эффективности использования данного оборудования.
Бесплатно
Анализ совместной работы тепловой и ветровой электростанции на общую сеть энергосистемы
Статья научная
Рассмотрена энергосистема содержащая тепловую и ветровую электростанции в своем составе. Совместное использование традиционных и возобновляемых источников энергии для производства электроэнергии позволяет уменьшить ущерб экологии, в то же время снижает количество проблем, существующих в энергосистемах, имеющих в своем составе только ВЭС, таких как зависимость производства электричества от скорости ветра и прочие. Производится расчёт выработки электроэнергии и потребления топлива тепловой электростанцией при неработающей и работающей ветровой электростанцией. Полученные данные сведены в таблицу. По полученным данным построен график, показывающий зависимость выработки электроэнергии на ТЭС, в зависимости от работы ВЭС, в течении года. Приводится сумма сэкономленных средств, на топливе для тепловой электростанции (25 849 246,1 руб.) и количество не выброшенного в атмосферу углекислого газа (24896,03 тонн), при совместной работе тепловой и ветровой электростанций.
Бесплатно
Анализ способов секционирования и резервирования сельских электрических сетей
Статья научная
Надежность электроснабжения и качество электрической энергии - это два основных показателя оптимального функционирования систем электроснабжения предприятий и всех жизнеобеспечивающих систем сельских поселений. К сожалению, анализ текущего состояния сельских электрических сетей свидетельствует о сокращении протяженности линий электропередач и снижении показателей надежности системы электроснабжения потребителей. Несовершенство схем электроснабжения, износ оборудования, отсутствие пунктов секционирования, средств автоматизации, неквалифицированные действия персонала приводят к тому, что время отключений электроэнергии в большинстве случаев более 100 часов в год, а качество передаваемой электрической энергии не совпадает с показателями, которые установлены в нормативной документации. Для сокращения количества и длительности перерывов в системе электроснабжения, а, следовательно, и повышения надежности линий электропередач, целесообразно использование средств секционирования и резервирования сельских электрических сетей.
Бесплатно
Статья научная
Обеспечение надёжности электроснабжения животноводческих предприятий является необходимым фактором для обеспечения энергетической и продовольственной безопасности страны. Анализ требований к надёжности электроснабжения животноводческих предприятий показал, что в них не учитываются особенности, связанные с сезонностью технологических процессов по месяцам и времени суток. Анализ литературы выявил, что учёными предложены показатели надёжности и их рациональные значения, рассмотрены направления повышения надёжности электроснабжения животноводческих предприятий. В статье, на основании обзора литературы и нормативных документов определены факторы, влияющие на надёжность электроснабжения, выявлены работы, посвящённые анализу сезонности перерывов в электроснабжении. Показана актуальность исследований в части оценки влияния сезонности перерывов в электроснабжении на технологические процессы животноводческих предприятий и разработки технических средств, позволяющих осуществлять сезонное резервирование электроснабжения.
Бесплатно
Статья научная
Идентификация проводников в сложных электрических системах представляет значительные трудности из-за наличия множества кабелей, многие из которых могут быть неидентифицируемыми или спутанными. Для анализа влияния различных факторов на процесс акустической идентификации был проведен полный факторный эксперимент, в котором основное внимание уделялось уровню звукового давления на проводники. Результаты показали, что расстояние точки идентификации от источника звука существенно влияет на процесс идентификации. Данное исследование вносит вклад в разработку эффективных и безопасных методов идентификации проводников, устраняя ограничения существующих методов и повышая эксплуатационную надежность электрических систем.
Бесплатно
Анализ эффективности применения ветро-солнечной установки в условиях Белгородской области
Статья научная
Работа направлена на выполнение анализа эффективности применения ветро-солнечной установки в условиях Белгородской области с помощью установленной системы мониторинга. Была рассмотрена ветро-солнечная установка в составе ветрогенератора ВЭУ 2000 и двух модулей солнечных батарей TSM-110. В ходе выполненного анализа было произведено сравнение паспортных характеристик установки с полученными с помощью системы мониторинга данными. В ходе анализа данных было выявлено, эффективности применения ветро-солнечной установки зависит от ряда факторов. Полученные данные показывают несоответствие между заявленным паспортным номинальными значениями и реальными данными (предполагаемая годовая выработка должна составить 2891 кВт∙ч, а в реальности равна 1322 кВт∙ч). Годовая выработка энергии во многом зависит от распределения по скоростям и направлениям местных ветров, а так же от места расположения ветро-солнечной установки.
Бесплатно
Аналитические показатели динамики технологических нарушений воздушных линий 0,4-110 кВ
Статья научная
Достоверная информация о количественных показателях надежности позволяет выявить узкие места в системе эксплуатационного обслуживания сельских электрических сетей и наметить мероприятия для её совершенствования. Одной из характеристик надёжности электрических сетей является количество технологических нарушений (ТН), в которые входят аварийные, плановые, потребительские, неотложные отключения в линии. Оценка изменений количественных значений технологических нарушений позволяет выявить тенденции в динамике ТН и предпринять превентивные меры по сокращению их числа. В работе определены аналитические показатели динамики технологических нарушений воздушных линий 0,4-110 кВ, такие как базисные абсолютный прирост и темп роста, цепные абсолютный прирост и темп роста, темпы прироста и наращивания числа ТН, другие показатели, позволяющие оценить ситуацию с количеством ТН в исследуемых сетях.
Бесплатно
Аспекты влияния фотоэлектрических станций на работу сельских электрических сетей
Статья научная
Фотоэлектрические установки влияют на работу сельских электрических сетей по ряду аспектов, среди которых потери и качество электроэнергии, электробезопасность, равномерность графика нагрузки и другие. Имеется необходимость оценки данного влияния, корректировка нормативных документов, связанных с применением фотоэлектрических установок, так как бесконтрольный рост их количества и мощности в структуре сельских электрических сетей может привести к выходу из строя трансформаторов и линий электропередачи, несанкционированной подаче напряжения, другим негативным последствиям. Также может наблюдаться и положительное влияние в части снижения отклонения напряжения у удалённых потребителей, повышения качества электроэнергии по другим показателям, снижение потерь электроэнергии. Выполненные расчёты для примера электрической сети, содержащей ТП 10/0,4 кВ, ЛЭП 0,4 кВ и нагрузку в виде группы жилых домов показали, что применение ФЭУ приводит к сокращению потерь электроэнергии в силовом трансформаторе и их стоимости на 10-12%. Пиковые значения потребляемой мощности снижаются на 6-8%. Неравномерность графика нагрузки увеличивается, что показывает увеличение значения коэффициента его формы с 1,111 до 1,184.
Бесплатно
Беспроводная зарядка для электромобиля
Статья научная
В статье подробно рассматриваются современные технологии беспроводной зарядки электромобилей, раскрываются принципы их функционирования и анализируются глобальные тенденции внедрения подобных систем. Особое внимание уделено индуктивным и резонансным методам передачи энергии, их сравнительным характеристикам и инженерным решениям, позволяющим повысить надежность и эффективность процессов зарядки. Приведены актуальные данные о научных исследованиях, ориентированных на повышение КПД передающих и принимающих модулей, стандартизацию аппаратных компонентов, а также на интеграцию беспроводных зарядных систем с интеллектуальными энергосетями. Дополнительно рассматриваются вопросы кибербезопасности, оптимизации стоимости производства, адаптации инфраструктуры городов к новым технологиям и возможного влияния широкого внедрения беспроводной зарядки на развитие транспортной экосистемы в целом.
Бесплатно
Влияние COVID-19 и изменений нормативно-правовых документов на технологические присоединения
Статья научная
Изменения в электроэнергетике отражают изменения в других сферах жизни страны. Не прошло незаметно для электроэнергетики и появление коронавирусной инфекции COVID-19 с последующим периодом самоизоляции и соответствующим снижением активности населения и производства. В 2022 году произошли изменения нормативно-правовых документов в части осуществления технологических присоединений (увеличение стоимости услуги). Сопоставление времени возникновения данных событий с изменениями в показателях техприсоединений позволяют оценить время восстановления деятельности компаний и активности потребителей. В работе проанализированы изменения количества и суммарной мощности заявок и договоров на технологические присоединения в период 2018-2023гг. Выявлена зависимость между динамикой технологических присоединений в Орловской области и периодом самоизоляции, а также с увеличением стоимости технологического присоединения в соответствии с редакцией Постановлением Правительства РФ от 29.12.2011 N 1178. Показано, что за 2018-2023 годы наблюдался значительный спад числа заключенных договоров на технологическое присоединение, однако на 2023 год число договоров вернулось к показателю 2018 года и продолжает расти.
Бесплатно
Статья научная
Исследование посвящено проблеме оптимизации параметров настройки пропорционально-интегрального регулятора давления в системах водоснабжения. Теоретической основой работы являются положения теории автоматического регулирования, из которых следует, что пропорциональная составляющая Kp обеспечивает быстрый отклик на отклонения управляемой величины, а интегральная KI - плавное устранение статической ошибки. Экспериментально исследовалось влияние параметров настройки ПИ-регулятора на время регулирования и амплитуду колебаний давления. Использовалась лабораторная установка с центробежным насосом, преобразователем частоты и системой сбора данных. Результаты показали, что выбор параметров регулятора существенно влияет на качество переходных процессов. Установлено, что при KI < 1 регулятор не обеспечивает стабилизацию давления, а при Kp - 1 и Ki < 5 время регулирования существенно возрастает. Минимальная амплитуда колебаний давления достигнута при 2 ≤ Kp ≤ 3, а зависимость от KI оказалась слабовыраженной. Оптимальные параметры соответствуют Kp = 2,5–3 и KI = 10, обеспечивая минимальные время регулирования и амплитуду колебания давления.
Бесплатно
