Рассмотрены вопросы совершенствования методов оценки и прогнозирования метрологической исправности приборов учета электрической энергии, характеризуемой значением межповерочного интервала с заданной вероятностью. Приведен анализ общепринятой методики оценки межповерочных интервалов средств измерений по РМГ 74–2004 с позиций корректности, оперативности, прозрачности. Установлено, что предложенная в РМГ 74–2004 модель дрейфа метрологических характеристик подконтрольной партии средств измерений (СИ) как модель регрессии является интерполяционной, т. е. определяет межповерочный интервал, который должен быть в период между начальной и текущей поверками, и поэтому не является прогнозной по факту. Обоснована необходимость разработки экстраполяционной модели дрейфа метрологических характеристик и соответствующая методика прогнозирования межповерочных интервалов, основанная на методах статистического анализа временных рядов. Выделены два возможных способа определения межповерочных интервалов приборов учета электрической энергии – по количественному и альтернативному признакам. Для каждого способа предложены модели экстраполяции дрейфа метрологических характеристик подконтрольной выборки средств измерений. Для прогнозирования межповерочных интервалов по количественному признаку обоснована комбинированная модель дрейфа, в которой дрейф математического ожидания погрешностей приборов учета в выборке описывается линейной моделью, а дрейф среднего квадратического отклонения погрешностей – экспоненциальной моделью. Для прогнозирования межповерочных интервалов по альтернативному признаку обосновано одновременное рассмотрение двух моделей дрейфа. Дрейф математического ожидания погрешностей приборов учета в выборке описывается моделью «линейного» случайного процесса, при этом среднее квадратическое отклонение погрешностей постоянно. Дрейф среднего квадратического отклонения погрешностей СИ в выборке описывается моделью «веерного» случайного процесса, при этом математическое ожидание погрешностей постоянно. Прогнозируемое значение межповерочного интервала определяется как меньшее значение результатов двух моделей. Предложенный подход обеспечивает достаточную достоверность прогноза межповерочного интервала приборов учета электроэнергии на основе минимум двух поверок подконтрольной партии СИ (первичной и первой периодической).
Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика
2025. — Выпуск 5
Содержание:
В последние годы понимание эффективности технической диагностики электрооборудования существенно возросло. Основными причинами этого является то, что более половины парка эксплуатируемого оборудования выработало расчетный ресурс, а темпы старения оборудования превышают темпы его обновления вследствие ограниченности средств на техническое обслуживание и из-за перехода на ремонты по техническому состоянию. Качественно и своевременно проведенное диагностирование повышает объективность оценки технического состояния высоковольтного электрооборудования. Все это позволяет планировать и своевременно проводить необходимые операции технического обслуживания и ремонта, что делает надежнее эксплуатацию электрооборудования, продлевает ресурс его работы, экономит средства, снижает риски ущербов. Одним из факторов, влияющих на эффективность диагностики состояния электрооборудования, является ощутимый дефицит квалифицированных специалистов в области технической диагностики. Разработан метод оценки момента возникновения изменения роста концентрации растворенных в масле газов, позволяющий установить наличие развивающегося дефекта трансформатора, основные газы, вероятный тип дефекта и характер его проявления. Предлагаются метод и алгоритм прогнозирования времени возникновения неисправного состояния силовых трансформаторов по данным хроматографического анализа газов, растворенных в масле трансформатора (ХАРГ). Рекомендуемый алгоритм для расчета времени возникновения дефекта, интенсивности и длительности воздействия эксплуатационных факторов на изменение концентрации растворенных газов по данным ХАРГ позволит повысить объективность сопоставления однотипных показателей растворенных в масле газов на начальной стадии изменения износа. Предлагаемая методика оценки статистической значимости рассматриваемых признаков и их разновидностей позволяет обеспечить объективность расчета этих показателей. Установлено, что основным показателем следует считать расчетный интервал времени до возникновения дефекта.
Ключевые слова
Выбор схемы заземления экранов силовых кабельных линий представляет собой комплексную инженерно-экономическую задачу, влияющую на эффективность, безопасность и экономичность эксплуатации электрических сетей. Существующие подходы часто основываются на отдельных технических или экономических критериях без их комплексного учета. Цель данной работы заключается в разработке методики выбора оптимальной схемы заземления экранов по критерию минимума приведенных затрат с учетом технических ограничений по наведенному напряжению и пропускной способности линии. В работе рассмотрены три основные схемы заземления (одно и двустороннее, транспозиция), для которых рассчитывались капитальные затраты, ежегодные эксплуатационные издержки, наведенные токи и напряжение на экранах и длительно допустимые токи нагрузки кабелей. Определена предельная длина кабельной линии с односторонним заземлением по условию наведенного напряжения. Обозначены области применимости различных схем: одностороннее заземление применимо для линий малой длины (до 0,5–1,5 км в зависимости от площади поперечного сечения жил); двустороннее заземление оптимально для линий с небольшой токовой нагрузкой; транспозиция экранов рекомендуется для линий большой длины с относительно высокой токовой нагрузкой. Установлено, что переход от двустороннего заземления к одностороннему или транспозиции для кабелей напряжением 110 кВ увеличивает пропускную способность кабельной линии на 1–26 % в зависимости от площади поперечного сечения жилы и экрана. Актуальным представляется разработка программного обеспечения для автоматизации процесса выбора оптимальной схемы заземления экранов. Практическое применение разработанной методики позволяет оптимизировать технические решения при проектировании кабельных линий, сокращая капитальные и эксплуатационные затраты электрических сетей.
Ключевые слова
Статья посвящена актуальным вопросам энергетической безопасности и управления рисками в атомной энергетике Республики Беларусь. Авторы рассматривают стратегическую значимость развития ядерной энергетики для обеспечения энергетической независимости страны, а также анализируют последствия крупных аварий на АЭС (Три-МайлАйленд, Чернобыль, Фукусима), подчеркивая необходимость совершенствования методов оценки и минимизации рисков. Особое внимание уделено методологии вероятностного анализа безопасности (ВАБ), который применяется для анализа надежности систем, включая моделирование аварийных сценариев с использованием деревьев отказов. На примере системы фильтрации воды AAR атомной электростанции демонстрируется практическое применение метода: построены деревья отказов, рассчитана вероятность отказа системы и выявлены ключевые уязвимости (отказы электроснабжения насосов). Проведен сравнительный анализ методов оценки рисков (корректировка нормы дисконта, экспертные оценки, метод Монте-Карло и др.), выделены их преимущества и ограничения. Подчеркивается, что имитационное моделирование и ВАБ обеспечивают наиболее комплексный подход к управлению рисками, сочетая анализ технологических процессов и человеческого фактора. На основе результатов исследования предложены рекомендации по повышению надежности эксплуатации АЭС, включая регулярный мониторинг оборудования и усовершенствование систем безопасности.
Ключевые слова
Энергетическая политика Республики Беларусь направлена на снижение потребления углеводородного сырья и укрепление национальной энергетической безопасности. Стратегической задачей отмечено максимальное вовлечение в топливно-энергетический баланс, помимо атомной энергии, собственных топливно-энергетических ресурсов, включая возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Развитие ВИЭ способствует декарбонизации хозяйственной деятельности. Ресурсный потенциал получения биогаза в Республике Беларусь с учетом динамики образования органического сырья составляет 3,265 млн т у. т. в год, что намного выше аналогичных показателей для других местных видов топлива. В стране биогаз получают влажной и сухой ферментацией. Влажную ферментацию используют для получения биогаза из органических отходов животноводства (вторичной биомассы), которые содержат высокую влажную фракцию – до 90 %. Используемым оборудованием являются биореакторы и когенерационные установки. Сухую ферментацию применяют для получения свалочного газа из твердых органических отходов жилищно-коммунального хозяйства с использованием газопоршневых агрегатов (установок по дегазации органических отходов). В настоящее время выработка биогаза влажным и сухим (полувлажным) сбраживанием составляет приблизительно по 50 %. Современные технологии косбраживания позволяют моделировать состав используемых органических отходов посредством приготовления ко-субстратов, причем чрезвычайно разнообразных, без принципиальных ограничений. Этот инновационный прием регулирует скорость микробиологического процесса, обеспечивает равномерную загрузку биогазового оборудования в течение календарного года, повышает экономическую эффективность работы биогазовых установок без высоких инвестиционных затрат. Такой подход в применении биогазовых технологий дает новый качественный толчок к их развитию, одновременно уменьшая объемы складирования органических отходов и снижая национальный углеродный след. Использование ко-субстратов обеспечивает технологические, экономические и экологические преимущества, поскольку выход метана в этих условиях достаточно стабильный и гарантированный. В настоящее время сложились специфические условия для функционирования «зеленой» энергетики. Целесообразно с учетом новых экономических условий частично переориентировать хозяйственную деятельность крупных биогазовых заводов на производство тепловой энергии, получение органического удобрения и других ценных продуктов с добавленной стоимостью.
Ключевые слова
Рассмотрены закономерности сушки тонких и толстых образцов керамики и пластин глины, установлены значения теплообменного числа Био, а также характер изменения температурного коэффициента сушки для его различных величин. Анализ эксперимента по сушке тонких и толстых материалов показал, что одного числа Био недостаточно для такого деления, поскольку величина числа Био зависит от многих факторов – режима сушки, коэффициента теплоотдачи, вида влажного тела и его коэффициента теплопроводности сухого тела. Самое значительное влияние на величину числа Био оказывает сложная форма зависимости коэффициента теплопроводности влажного тела от влагосодержания и температуры. На основе изучения и анализа многих источников установлены формулы для определения коэффициентов теплопроводности влажных тел. Для комплексной оценки возможного деления материалов на тонкие и толстые изучено влияние группы критериев подобия тепло и массообмена на температурный коэффициент сушки. Предложен возможный метод деления материалов совместно по величине тепло и массообменных чисел Био и критерию Лыкова на четыре группы. Установлены пределы изменения критерия Лыкова в зависимости от величины чисел Био. Представлены расчеты средней температуры в процессе сушки тонких и толстых образцов керамики и пластин глины по формулам и дано сопоставление значений с опытными данными.