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 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 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
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
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
Электромагнитные реле управления ТЭН инкубаторов для яиц птиц являются одним из наиболее ответственных компонентов. Ограниченный ресурс реле - наиболее частая причина поломок инкубаторов. Цель исследования - поиск возможностей повышения длительности безотказной работы реле за счет изменения температурных режимов инкубации при отсутствии негативного воздействия на зоотехнические показатели инкубации яиц. Исследование проводилось в 2022 году в инкубатории Московского зоопарка. В результате исследования было установлено, что расширение границ температурного режима инкубации, при сохранении средней температуры, позволяет снизить количество переключений электромагнитных реле управления ТЭН инкубаторов и, как следствие, продлить их срок эксплуатации. При ресурсе реле 1х105 циклов, срок эксплуатации при предустановленном температурном режиме 37,7-37,8ºС составляет 1,2 года и может быть увеличен до 3,6 года при предустановленном диапазоне 37,0-38,5 ºС.
Бесплатно
Выравнивание графика электрической нагрузки фермы КРС с применением накопителя электроэнергии
Статья научная
Графики электрических нагрузок ферм КРС имеют выраженные пики утреннего и вечернего максимума, обоснованные суточной сезонностью технологического процесса. Максимальная потребляемая мощность может превышать минимальную в 3 и более раз. Как утренний, так и вечерний максимумы нагрузок ферм КРС происходят в зоны суток, когда стоимость электроэнергии наиболее высока, так как определяется по тарифу пиковой зоны. Уменьшить неравномерность графика потребляемой из сети электроэнергии и снизить стоимость электроэнергии позволяет применение накопителей электроэнергии (НЭ). Для оценки возможных эффектов по выравниванию графика и экономии на стоимости электроэнергии необходимо определить временные зоны, в которые рационально осуществлять зарядку НЭ с потреблением электроэнергии от сети и их разрядку с выдачей электроэнергии, компенсирующей пиковое потребление фермы. В статье приведён пример графика электрической нагрузки фермы до и после применения НЭ, определены параметры НЭ, экономия от его применения.
Бесплатно
Диагностика состояния освещения тепличного хозяйства с помощью роботизированной системы
Статья научная
В работе рассмотрена возможность применения роботизированной системы в качестве метода диагностики освещения тепличного хозяйства. Природного освещения перестает хватать для полноценного роста и развития растений, что является неблагоприятными условиями для выращивания культур. Эта проблема решается с помощью искусственного освещения. Искусственное освещение нуждается в своевременном обнаружении неисправностей его работы. Для этого необходимо регулярно выполнять осмотр освещения. Цель работы - рассмотреть возможность внедрения роботизированной системы по поиску нарушения работы в освещении теплиц. Задачи работы - описать работу роботизированной системы, рассмотреть диагностическое оборудование, рассмотреть алгоритм работы. По ходу выполнения работы было выбрано диагностическое оборудование для осмотра освещения. Так же было выбрано вспомогательное оборудование, которое позволяет контролировать показатели окружающей среды помещения необходимые для эффективного развития растений. Построен и описан алгоритм работы роботизированной системы, описаны основные нарушения которые может выявить роботизированная система.
Бесплатно
Статья научная
Создание устойчивой экономически эффективной системы электроснабжения высшей категории надёжности Андреевский крест поселений с общей сетевой мощностью до 15 МВт, являющейся электрическим клеточным автоматом планетарной энергетической сети клеточных автоматов - экосферно-совместимых самоокупаемых бессмертных поселений типа ПАОЭ Святой крест на 600 родовых поместий сети поселений Sharupich.net, на сегодняшний день, является основой разработки, строительства и эксплуатации сетей электроснабжения, позволяющей через угловую и центральную подстанцию подключать соседние поселения, расположенные на одной диагонали, а через соседние подстанции 110/35/10 кВ потребителей на линии одного сектора, обеспечить постоянное (не отключаемое) электроснабжение.
Бесплатно
Использование аморфных сплавов для защиты электрических сетей от высокочастотных перенапряжений
Статья научная
Для защиты оборудования подстанций от высокочастотных перенапряжений необходимо не только уменьшать амплитуду входного импульса, но и демпфировать его. Наиболее перспективно для этого использование частотнозависимого устройства (ЧЗУ), сопротивление и индуктивность которого растут с ростом частоты входного сигнала и которое подключается к подстанции последовательно. На промышленных частотах данное устройство проводит рабочие токи без потерь, на высоких частотах, например, при грозовых импульсах, сопротивление устройство резко возрастает благодаря аномальному скин-эффекту. В разработанном в 2014 году ЧЗУ в качестве проводящего слоя используется лента из аморфного сплава 5БДСР. Относительная магнитная проницаемость данной ленты составляет 50000, что оказалось мало для эффективной защиты оборудования подстанций. Разработка новых устройств, имеющих иную форму самого ЧЗУ или его проводников, также оказалось не в состоянии обеспечить эффективную защиты оборудования подстанций. Необходим новый подход или новые материалы для увеличения эффективности защитных свойств разрабатываемых частотнозависимых устройств.
Бесплатно
Использование искусственной нейронной сети при прогнозировании электрической нагрузки
Статья научная
Каждый год наблюдается рост развития с последующим увеличением потребности в электрической энергии. В связи с этим необходимо прогнозировать количество потребителей и спрос на электроэнергию, чтобы поставщики электроэнергии могли предоставлять электроэнергию по мере необходимости и минимизировать отключения. При прогнозировании используется метод искусственной нейронной сети (ИНС), работающей по методу Backprop. Преимуществом этого метода является удобство в формулировании данных прогнозистов, а также гибкость в изменении. Используются алгоритм обучения Левенберга-Марквардта, переменная скорость обучения по Грейденту и квази-Ньютону. Наиболее точные результаты можно увидеть, если посмотреть на наименьший средний процент ошибок, полученный на всех трех алгоритмах обучения. Результаты обучения с помощью trainlm, traindx и trainbfg показывают, что результирующая ошибка достаточно мала и составляет 0,194%, 0,15% и 0,14%. Результаты обучения показывают, что искусственная нейронная сеть (ИНС) хорошо подходит для применения в прогнозировании.
Бесплатно
