+
Влияние переходной характеристики цифрового фильтра на поведение микропроцессорной токовой защиты
стр.101-110
Ф. А. Романюк, Ю. В. Румянцев, В. Ю. Румянцев, Е. А. Дерюгина
В микропроцессорной токовой защите в качестве информационных параметров тока могут использоваться мгновенные, амплитудные, действующие и средние значения. Они определяются в результате соответствующей обработки выходного сигнала цифрового фильтра. В неустановившихся режимах указанные параметры зависят от переходной характеристики фильтра. Поэтому поведение микропроцессорной токовой защиты при возникновении повреждений во многом определяется указанной характеристикой цифрового фильтра. В существующих защитах наиболее широко используются нерекурсивные фильтры Фурье и их разновидности. Главным недостатком данных фильтров является их сравнительно невысокое быстродействие. На их основе реализованы фильтры с более высокими динамическими свойствами, у которых частотные свойства сохранены. Исходя из сходства
переходной характеристики, выделены следующие разновидности: фильтры с монотонной переходной характеристикой; фильтры с апериодической переходной характеристикой; фильтры с колебательной переходной характеристикой. Исследовано влияние названых фильтров на поведение микропроцессорной токовой защиты, содержащей основную быстродействующую и резервную медленнодействующую ступени. В результате выполненных исследований показано, что цифровые фильтры с монотонной переходной характеристикой
обеспечивают устойчивое функционирование и селективное действие ступеней защиты при повреждениях на основном и смежном участках. Фильтры с апериодической переходной характеристикой способствуют неселективному действию быстродействующей ступени при коротких замыканиях в начале смежного участка. Фильтры с колебательной переходной характеристикой также способствуют неселективной работе быстродействующей ступени и могут обусловливать ее неустойчивое функционирование при токах короткого замыкания, близких по значениям к токам срабатывания и возврата. Медленнодействующая ступень защиты при всех видах переходных характеристик цифровых фильтров функционирует устойчиво и селективно.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Потери энергии в конструктивных элементах электрооборудования при нарушении симметрии параметров режима электропередачи
стр.111-127
Н. Л. Новиков, Р. А. Нечитаев, М. А. Кашин
Исследована несимметрия параметров режима электропередачи при возникновении индукционного тока в конструктивных элементах электрооборудования. Вращающееся магнитное поле, производимое трехфазным переменным током, влияет на симметричность системы электропередачи, при нарушении которой появляется индукционный ток, вызывающий дополнительные нагревы электрооборудования. При нахождении потокосцепления с объектом исследования, обусловленного нескомпенсированным магнитным полем, расчет выполнен с помощью уравнения Пуассона для векторного магнитного потенциала. Приведены основные соотношения для расчета несимметричного режима с учетом потерь в земле с помощью метода симметричных составляющих. Для расчета и верификации индукционных нагревов предложен параметрический синтез баланса энергии в конструктивных элементах
электрооборудования, расположенного на открытом воздухе, учитывая процессы естественной конвекции, излучения и теплопроводности. На термограммах силового трансформатора и портальной опоры на оттяжках показаны дополнительные потери энергии от индукционных токов. Расчет электропередачи по воздушной линии электропередачи (ВЛ) с учетом взаимоиндукции несущей конструкции проводится в трехфазной системе векторов и в преобразованной системе по методу симметричных составляющих для случая продольной несимметрии. Учет сопротивления земли ведет к изменению соотношения активной и реактивной составляющих – активные потери мощности возрастают, а реактивные становятся меньше, соответственно угол нагрузки уменьшается. Дополнительные потери электроэнергии, возникающие в несбалансированном и несимметричном режиме работы электроустановки, не учтены в нормативных документах Российской Федерации. Предложены мероприятия по снижению потерь энергии в приведенных примерах и выполнен технико-экономический расчет для ВЛ. Результат работы может быть полезен при проектировании и модернизации силовых трансформаторов и воздушных линий электропередачи.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Определение оптимальных параметров грунтовой засыпки при прокладке силовых кабельных линий
стр.128-139
В данной статье рассмотрена проблема технико-экономической эффективности применения материалов с повышенной теплопроводностью при засыпке траншеи силовых кабельных линий. Удельное тепловое сопротивление грунта существенно влияет на допустимые токи кабелей и, как следствие, на выбор их сечения. При высыхании грунта или его изначально высоком тепловом сопротивлении пропускная способность проводников снижается, что зачастую вынуждает использовать кабели большего сечения для обеспечения требуемого тока нагрузки. Одним из способов улучшения условий охлаждения является применение специальной, более дорогой по сравнению с грунтовой, засыпки с пониженными значениями теплового сопротивления. Тогда встает вопрос о технико-экономической целесообразности такого решения, поскольку более дорогой материал может не оправдать себя в ряде случаев. Предложена методика оптимизации, основанная на вычислении приведенных затрат, учитывающих стоимость кабеля, строительство линий и эксплуатационные расходы. Разработанная модель учитывает влияние как нормального, так и послеаварийного режимов работы. Показано, что повышение пропускной способности за счет специальной засыпки может позволить снизить сечение кабеля на одну ступень и, таким образом, компенсировать затраты на более дорогой материал. В противном случае применение специальных засыпок становится нецелесообразным. Для решения оптимизационной задачи использован генетический алгоритм, реализованный в среде MS Excel. Приведены результаты расчетных примеров, показывающих, что предлагаемая методика и алгоритм могут использоваться для различных напряжений и условий прокладки, позволяя проектировщику выбрать эффективные параметры конструкции кабельной линии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Влияние технологических факторов процесса изготовления биметаллической ребристой трубы на интенсивность теплопередачи аппаратов воздушного охлаждения
стр.140-153
А. Б. Сухоцкий, В. Б. Кунтыш
В статье представлено экспериментальное исследование зависимости интенсивности теплопередачи шестирядного шахматного пучка из биметаллических ребристых труб от технологических факторов изготовления ребристой алюминиевой оболочки холодной накаткой на несущей трубе. Пучок устанавливался в аэродинамической трубе и омывался принудительным перпендикулярным потоком воздуха. Для измерения коэффициента теплоотдачи в центральной части третьего и пятого поперечных рядов пучка устанавливалась электродная труба-калориметр кипящего типа (метод локального теплового моделирования). Экспериментальные данные представлялись в виде зависимостей чисел Нуссельта и Эйлера от чисел Рейнольдса. Также экспериментально исследовались термическое контактное сопротивление (обратная величина теплопроводности при тепловом контакте) и протяженность воздушного зазора в зоне контакта между алюминиевой оболочкой и несущей трубой биметаллической ребристой трубы. Экспериментальными исследованиями установлено, что смазочно-охлаждающая жидкость на поверхности накатных алюминиевых ребер биметаллических ребристых труб не ухудшает интенсивность теплообмена и аэродинамическое сопротивление пучков теплообменной секции аппаратов воздушного охлаждения. Наличие дополнительных обжимных дисков на станах холодной прокатки ребристых труб увеличивает теплопередачу на 8−13 %. При этом усилие выпресовки не может являться основным критерием оценки качества присоединения оболочки биметаллических оребренных труб, как это принято на предприятиях отрасли в настоящее время.
Величина относительной протяженности воздушного зазора более объективно характеризует состояние контакта несущей трубы и оребренной оболочки, но использование его определяющим параметром при экспресс-контроле качества изготовления труб невозможно из-за трудоемкости его вычисления. В контактной зоне биметаллических ребристых труб любая среда с коэффициентом теплопроводности большим, чем у воздуха, снижает термическое контактное сопротивление и является интенсифицирующим фактором теплопередачи. В соответствии с тепловой характеристикой биметаллических ребристых труб аппаратов воздушного охлаждения нецелесообразно удалять консервационную смазку или другое масло с наружной поверхности несущих труб.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Развитие методологии технического диагностирования трубопроводов газораспределительной системы и анализ эффективности способов восстановления их работоспособности
стр.154-174
Главным требованием к функционированию газораспределительной системы является обеспечение ее надежности, безопасности и эффективности эксплуатации при снижении нагрузки на окружающую среду, начиная от источников газоснабжения до конечных потребителей газа. При этом необходимы поддержание всех объектов газораспределительной системы в технически исправном состоянии, их постоянное обновление и развитие. На сегодняшний день актуальной проблемой становятся старение и износ находящихся в эксплуатации объектов газораспределительной системы (распределительных газопроводов, газорегуляторных пунктов, шкафных регуляторных пунктов, средств электрохимической защиты стальных газопроводов). В статье рассматриваются структура и динамика роста протяженности стальных подземных газопроводов, эксплуатируемых в г. Минске и Минском районе, в зависимости от длительности эксплуатации. Представлены результаты лабораторных исследований фактического состояния стальных труб с различными сроками службы. Определена степень деградации структуры, механических свойств и химического состава образцов металла стальных газопроводов подземного залегания с различными сроками эксплуатации. Приведены способы оценки фактического состояния изоляционного покрытия стальных подземных газопроводов. Проведен анализ результатов измерений электрического переходного сопротивления изоляционного покрытия, полученных в полевых и лабораторных условиях. Представлены расчет остаточного
ресурса изоляционного защитного покрытия на примере мастичной битумной изоляции путем определения фактической постоянной времени старения и способ оценки по изменению их энергии активации термоокислительной деструкции в качестве метода определения
остаточного ресурса изоляционного покрытия стальных подземных газопроводов. Определены значения энергии активации для мастичных защитных битумных покрытий стальных подземных газопроводов с различными сроками эксплуатации, в том числе и для предельного состояния. Предложена методика технического диагностирования стальных подземных газопроводов с учетом агрегированных статистических данных. Описан способ приоритизации объектов газораспределительной системы.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оценка влияния изменения давления в проточной части на биологическую безопасность осевой гидротурбины при увеличении толщины лопасти рабочего колеса
стр.175-188
М. А. Бирюлин, А. В. Волков, А. А. Дружинин В. Н. Шарий, И. В. Качанов, Г. М. Бровка
Рассматриваются вопросы повышения экологической безопасности энергообъектов, в частности малых ГЭС, которые позволяют эффективно использовать местные энергоресурсы, в том числе для удаленных и автономных потребителей. С увеличением числа малых гидроэлектростанций в мире возникает потребность в обеспечении их биологической безопасности с целью снижения влияния на биосреду водоемов. В настоящее время предложен ряд технических решений, в частности для рабочих колес гидротурбин, позволяющих снизить возможные негативные последствия для экологии. Однако данные предложения в основном направлены на борьбу с физическим воздействием при столкновении с лопастью, а вопросы, связанные с энергоэффективностью и другими видами негативных воздействий, например баротравмы, остаются открытыми. В данной статье рассматривается влияние толщины лопасти на эффективность и биологическую безопасность при воздействии перепада давления. Для исследования было создано и испытано рабочее колесо осевой гидротурбины. С помощью СFD и методики BioPA определены зависимости выживаемости от различных толщин лопасти, получена зависимость КПД гидротурбины от выживаемости, рассчитанной по перепаду давлений, при различных толщинах лопасти. Полученные результаты показывают важность создания биологически безопасных рабочих колеc гидротурбин с учетом различных показателей качества для получения как эффективных, так и безопасных решений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
