Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика
Все статьи: 761
Параметрическая идентификация распределительной сети в составе АСКУЭ
Статья научная
Основными функциями современных автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) являются измерение данных с группы электронных счетчиков, установленных у абонентов распределительной электрической сети (РЭС), и коммерческий учет электроэнергии. В то же время для значительного повышения технико-экономических показателей этих систем и распределительных компаний целесообразным является дополнительное включение в состав АСКУЭ новых функциональных подсистем, предназначенных для решения задач оперативного мониторинга, диагностики состояния трехфазной сети и оптимизации режимов их работы. В целях разработки методологических и алгоритмических основ их построения в большинстве случаев необходимо знание о параметрах РЭС, определяемых сопротивлениями межабонентских участков магистральной линии. В связи с этим в статье рассматривается задача их идентификации в режиме реального времени. Предполагается, что сеть функционирует в условиях несимметрии токов и напряжений, а сечения фазных и нейтрального проводов являются разными. Предлагается метод идентификации параметров (сопротивлений) на основе модели физических процессов в электрических контурах сети и оценки недоступных для измерения и контроля переменных, описывающих текущее электрическое состояние межабонентских участков трёхфазной сети. Для решения задачи идентификации получены системы линейных алгебраических уравнений. Описаны вычислительные процедуры их аналитического и численного решения. Предложенный метод идентификации параметров РЭС можно использовать для создания специального программного обеспечения функциональных подсистем АСКУЭ, ориентированных на диагностику текущего состояния функциональных частей РЭС, а также идентификацию и мониторинг потерь электроэнергии в сети в режиме реального времени.
Бесплатно
Параметрическая оптимизация синхронных реактивных электрических машин
Статья научная
Для обеспечения быстродействия в работе электромеханических преобразователей на сегодняшний день предпринято различное множество решений как аппаратных, так и технических. Так, для решения эффективной работы стана холодной прокатки ХТП-450 принято решение использовать СРМНВ с зубчатым ротором. Цель данной статьи - рассмотреть альтернативу представленному ротору в качестве неявнополюсного ротора типа TLA. Для сравнения и выявления оптимальной геометрии в статье представлены несколько решений ротора, проведены необходимые исследования в статическом режиме при различной плотности тока: 4 и 6 А/мм2. Результатом исследований представлена таблица со значениями моментов для каждого исполнения, дана оценка и соответствующие рекомендации по применению.
Бесплатно
Параметрическая оптимизация частотно-регулируемых электроприводов
Статья научная
Предложена методика многокритериальной поэтапной оптимизации электроприводов с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения (СРМНВ). На начальном этапе минимизировались удельные затраты на компоненты электропривода путем их перераспределения между активными частями двигателя и полупроводникового преобразователя, далее достигались максимальные удельные моменты за счет изменения геометрии машины и с учетом совместной работы преобразователя и двигателя, наконец, на последнем этапе оптимизировались структура и параметры системы управления с позиции достижения максимальной точности.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается краткая характеристика горнодобывающих предприятий Республики Таджикистан, уровень изоляции карьерных распределительных сетей напряжением 6 кВ. Указаны параметры изоляции сети относительно земли, которые были определены расчетным путем на основании методик, разработанных на кафедре «Безопасность жизнедеятельности» Южно-Уральского государственного университета. Выполненные расчеты изоляции относительно земли в карьерных распределительных электрических сетях горнодобывающих предприятий Республики Таджикистан показали, что величина емкостных токов однофазного замыкания на землю лежит в пределах от 0,1 до 0,37 А и зависит от уровня развития предприятия. Активные сопротивления изоляции фаз сети относительно земли находятся в пределах от 18 до 112 кОм с учетом изменения коэффициента успокоения сети. Емкость сети относительно земли лежит в диапазоне от 0,09 до 0,34 мкФ. Полученные данные необходимы для выбора средства обеспечения безопасности и оценки уровня безопасности.
Бесплатно
Статья научная
По результатам исследований на имитационной модели в среде MATLAB Simulink определено распределение потоков мощности в энергоблоке, включающем синхронный генератор с нерегулируемым возбуждением и объединенный регулятор потока мощности (ОРПМ). Получены взаимосвязи параметров основного оборудования объединенного регулятора потока мощности, а также параметров режима его элементов и нормируемого диапазона изменения режимов энергосистемы.
Бесплатно
Статья научная
Максимальная передаваемая по линии электропередачи мощность ограничена допустимой токовой нагрузкой, определяющей нагрев линии. В связи с большой стоимостью строительства новых высоковольтных линий электропередачи возрастает роль повышения пропускной способности существующих линий. Становится экономически выгодным увеличивать передаваемую по линии мощность вплоть до ограничения по нагреву за счет применения различных устройств, в том числе на основе полностью управляемых элементов силовой электроники. К числу таких устройств можно отнести устройства продольной компенсации на основе преобразователя напряжения (УПК-ПН), которые позволяют перераспределять потоки мощности по параллельным сечениям электрической сети, предотвращая загрузку одних из них током выше допустимого и загружая другие. УПК-ПН могут быть выполнены как стационарными так и малогабаритными, что определяет их мобильность. Концепция малогабаритных устройств в последнее время получила активное развитие в России и за рубежом. На примере 14-узловой тестовой схемы IEEE (модели установившихся режимов частей американской энергосистемы AEP напряжением 110 кВ и 220 кВ) рассмотрены особенности регулирования её режимов, выполнен анализ нормальных и послеаварийных режимов. Определено, что при отключении одной из линий электропередачи в сети возникает наиболее тяжелый послеаварийный режим, при этом режимные параметры выходят за допустимые пределы по термической стойкости проводов. Показано, что применение малогабаритных УПК-ПН позволяет минимизировать потери в нормальных режимах, а применение стационарных УПК-ПН позволяет разгрузить перегруженные ЛЭП в послеаварийных режимах, не прибегая к усилению существующих и строительству новых ЛЭП.
Бесплатно
Переходные процессы в термосифонах
Статья научная
Работа направлена на изучение переходных процессов в термосифонах. Получены расчетные зависимости для определения основных температурных характеристик объекта регулирования. Для этого были определены термические сопротивления основных элементов термосифона. Предложены уравнения для расчета изменения температуры насыщения в термосифоне в зависимости от конструктивных и режимных параметров теплоутилизатора. Термосифон в данном случае рассматривается как объект регулирования, а изменение расхода газа (или отключение теплоутилизатора) - как входное возмущение. Получены выражения для постоянной времени и коэффициента усиления при ступенчатом увеличении температуры газов. Приведены расчеты изменения температуры насыщения в термосифоне при линейном уменьшении температуры газов. Приведены данные экспериментальных исследований при останове теплоутилизатора, в которых измерялись изменения температуры газов и температуры насыщения в термосифонах. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показывает удовлетворительное совпадение.
Бесплатно
Переходные характеристики цепи управления транзистора IGBT
Статья научная
Рассматриваются переходные процессы в цепи управления при неидеальном сигнале управления. Построены номограммы относительных значений напряжений и тока для различного соотношения параметров.
Бесплатно
Переходный процесс в широтно-импульсном преобразователе постоянного напряжения
Статья научная
Определены условия работы тиристоров для первого периода работы в схеме тиристорного преобразователя постоянного напряжения.
Бесплатно
Переходный процесс включения диода
Краткое сообщение
Приводится расчет и экспериментальное исследование переходных процессов включения диода с учетом явлений, происходящих в базе и на p-n-переходе.
Бесплатно
Статья научная
На основе системного подхода выделены главные подсистемы комплекса дуговой сталеплавильной печи, определяющие основные технико-экономические показатели - производительность и электромагнитную совместимость; сформулированы основные требования к этим системам и определены возможные перспективы их развития в будущем.
Бесплатно
Перспективы получения на ТЭС активных углей
Статья научная
В статье рассматриваются перспективные технологии производства активированного угля на тепловых электростанциях. Цикл первичной продукции остается неизменным. Технология сжигания угля используется для генерации тепла. Некоторые из угольных частиц проходят основные этапы активации и удаляются из парогенератора в ходе процесса. Материал используется для собственных нужд электростанции, например, в системах обработки воды или утилизации промышленных сточных вод. Активированный уголь имеет сорбционные свойства и очищает загрязненные воды.
Бесплатно
Статья научная
Обозначены тенденции развития современных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), которые ориентируются на применение промышленных вычислительных сетей. К таким сетям относят Ethernet, Profibus, AS-interface. Выдвигается идея объединения всех лабораторных стендов в единую систему беспроводным способом.
Бесплатно
Перспективы развития стартер-генераторов для промышленных транспортных средств
Статья научная
Рассматривались требования и особенности эксплуатации основных электротехнических элементов транспортных средств. Приведены технические и эксплуатационные характеристики аккумуляторной батареи, стартера и генератора. Приведен анализ современного состояния стартер-генераторов, указаны их достоинства и недостатки применительно к промышленным транспортным средствам средней мощности. Полученные результаты позволяют определить особенности и оценить возможность реализации стартер-генератора. Показано, что попытка совместить в одном электротехническом комплексе функции стартера и генератора в современных транспортных средствах средней мощности (промышленных тракторах, вездеходах и т. д.) с учетом возможностей современного электрооборудования весьма затруднена и вряд ли рациональна. Решение видится в рамках многосвязных систем электропривода, в частности, на основе дифференциального электропривода с применением планетарных механических передач и синхронных реактивных машин с независимым возбуждением. Описаны основные преимущества и особенности эксплуатации планетарных механизмов. Дана краткая характеристика и обоснование выбора синхронной реактивной машины независимого возбуждения с позиции реализации стартер-генератора для промышленных транспортных средств средней мощности.
Бесплатно
Статья научная
При выполнении задач в ходе проведения аварийно-спасательных работ и тушении пожаров пожарные и спасатели сталкиваются с воздействием на них опасных факторов пожара, в результате чего они могут оказаться заложниками ситуации, при которой необходимо подать сигнал бедствия. Для повышения безопасности труда пожарных и спасателей предлагается усовершенствованный изолирующий дыхательный аппарат, который позволяет подавать звуковой сигнал бедствия при ликвидации аварий и проведении спасательных работ. В конструкции усовершенствованного изолирующего дыхательного аппарата дополнительно предусмотрено устройство принудительной подачи воздуха на сигнальный свисток. При несчастном случае с пожарным (спасателем) сигнал бедствия должен быть услышан другими пожарными (спасателями). Кроме того, авторами получено математическое выражение для определения расстояния от источника звука в зависимости от уровней звукового давления, создаваемого сигнальным свистком. Данное выражение позволяет правильно подобрать свисток и определить расстояние, на котором будет отчетливо слышен сигнал бедствия. Предлагаемые решения позволят обеспечить своевременную подачу сигнала бедствия пожарным (спасателем) и, следовательно, повысить безопасность их труда.
Бесплатно
Повышение качества регулирования натяжения полосы агрегата непрерывного горячего цинкования
Статья научная
Объектом исследования является система взаимосвязанных электроприводов технологической зоны агрегата непрерывного горячего цинкования цеха покрытий ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ПАО «ММК»), в частности механическая часть с упругими элементами и системы управления электроприводами. Целями работы являются: исследование существующих рабочих режимов электроприводов основных механизмов технологической и выходной зон агрегата цинкования, выявление способов улучшения работы системы взаимосвязанных электроприводов в статических и динамических режимах, разработка усовершенствованной системы управления, обеспечивающей улучшенные динамические показатели при косвенном регулировании натяжения полосы. Предлагается новая система управления электроприводами технологической зоны с корректирующей обратной связью по скорости. Динамические характеристики традиционной и новой систем исследовались на математической модели электроприводов исследуемого участка агрегата с учетом их взаимосвязи через упругую полосу. Модель учитывает электроприводы: горячая натяжная станция, натяжные станции № 3, 4, 5, 6 и дрессировочная клеть. Каждый электропривод моделируется с учетом механической инерции и системы управления скоростью или моментом. Сравнительный анализ показателей качества регулирования натяжения для указанных систем показал преимущества разработанной системы. Результаты работы могут быть использованы на аналогичных агрегатах непрерывной обработки полосы, в которых присутствуют участки технологической линии со значительной протяженностью полосы между соседними электроприводами.
Бесплатно
Повышение качества регулирования систем электроотопления
Статья научная
Рассмотрены недостатки традиционных систем электроотопления. Предложена система электроотопления с улучшенными динамическими характеристиками, оперативно реагирующая на дополнительные теплопоступления от прочих электроприемников, путем учета потребляемой ими активной мощности.
Бесплатно
Повышение надежности и эффективности сверхдальних межсистемных связей
Статья научная
По анализу способов передачи электрической энергии на сверхдальние расстояния приведены наи-более перспективные варианты. Предлагается использование полуволновых или настроенных на полу-волну электропередач. Доказано, что такие линии эффективны и значимы для транзита электрической энергии на сверхдальние расстояния, но по-прежнему остается нерешенным вопрос отбора мощности с линии. С использованием модели полуволновой линии электропередачи проведены исследования по от-бору мощности. В результате разработаны методы и способы отбора мощности с полуволновой линии электропередачи. Особенностью полуволновых электропередач является изменение напряжения в средней части линии от максимального в режиме нагрузки до нуля в режиме холостого хода. Это не позволяет в режиме холостого хода применять в этой части линии параллельный отбор мощности. Установлено, что применение тиристорного стабилизатора параметров позволяет производить отбор в любой промежуточной точке полуволновой линии электропередачи, а компенсация только волновой длины ли-нии является более эффективным способом регулирования напряжения в месте отбора. Результаты ис-следования показали возможность применения полуволновых линий электропередач в качестве магист-ральных при построении перспективных вариантов развития электрических сетей объединения Восточной Сибири и Дальнего Востока.
Бесплатно
