Grondbeginselen van het optimaliseren van de modi van energiecentrales en energiesystemen. Optimalisatie van de werkingsmodi van vermogenstransformatoren Grondbeginselen van de optimalisatie van de modi van een systeemvormend elektrisch netwerk

  • Specialiteit van de Hogere Attestcommissie van de Russische Federatie05.14.02
  • Aantal pagina's 132

1. Overzicht van methoden voor het optimaliseren van stabiele bedrijfsomstandigheden van elektrische netwerken

1.1. Optimalisatiemethoden in de elektriciteitsindustrie

1.2. Literatuuroverzicht over wiskundige optimalisatiemethoden

1.3. Huidige stand van de optimalisatiemethoden voor energiesystemen

1.3.1. Modelleren van objecten met behulp van neurale netwerken

1.3.2. Gebruik van neurale netwerken in de elektriciteitsindustrie

2. Methodologische principes voor het optimaliseren van de stabiele toestand van het elektriciteitssysteem

2.1. Optimalisatie van de radiale elektrische netwerkmodus.

2.2. Optimalisatie van steady-state-modi van gesloten-lusnetwerken.

2.2.1. De invloed van heterogeniteit op vermogensverliezen in gesloten netwerken.

2.2.2. De fysieke essentie van extra verliezen in heterogene netwerken.

2.2.3. De invloed van transformatoren in een gesloten lus op vermogensverliezen.

2.3. Steady-state bedrijfsmodi van gesloten netwerken met lijnen van verschillende spanningsklassen.

2.4. Hoofdstukconclusies

3. Optimalisatie van stabiele omstandigheden van complexe elektrische netwerken

3.1. Optimalisatie van de spanningsniveaus van de krachtoverbrenging

3.1.1. Berekening van de optimale spanningswaarde

3.1.2. Berekening van de optimale spanningswaarde op de Finch-Adis Abbeb-stroomlijn

3.2. Optimale verdeling van reactief vermogen in radiale netwerken.

3.3. Optimale verdeling van actief vermogen tussen parallelle bedieningsstations

3.3.1. Optimale verdeling van actief vermogen in het elektriciteitsnet

3.3.2. Optimalisatie van de actieve belastingverdeling tussen waterkrachtcentrales in Ethiopië

3.4. Optimalisatie van modi in netwerken met een complexe configuratie

3.4.1. Aanpassing door het combineren van steady-state berekening en optimalisatie in één proces

3.4.2. Optimale verdeling van reactieve energiestromen in complexe gesloten-lusnetwerken

3.5. Hoofdstukconclusies

4. Steady-state optimalisatie van het Ethiopische energiesysteem

4.3. Onderzoek naar optimale modi 86 4.3.1 Modusoptimalisatie op basis van reactief vermogen

4.4. Hoofdstukconclusies

Aanbevolen lijst met proefschriften

  • Toepassing van gecontroleerde shuntreactoren om de werkingsmodi van het Mongolische energiesysteem te optimaliseren 2003, kandidaat voor technische wetenschappen Ravzhindamba Davaanyam

  • 2003, kandidaat voor technische wetenschappen Malafeev, Alexey Vyacheslavovich

  • Efficiëntie van het gebruik van gecontroleerde shuntreactoren in het Egyptische en langs lange lijnen tussen Congo en Egypte 2008, kandidaat voor technische wetenschappen Mostafa Mohamed Dardeer Ahmed

  • Optimalisatie van energiesysteemmodi in het noordwesten op basis van het gebruik van faseregelende apparaten 2007, kandidaat voor technische wetenschappen Frolov, Oleg Valerievich

  • Controle van blindvermogencompensatie van industriële belastingsknooppunten 2001, kandidaat voor technische wetenschappen Kirilina, Olga Ivanovna

Introductie van het proefschrift (onderdeel van het abstract) over het onderwerp “Optimalisatie van stabiele bedrijfsomstandigheden van het Ethiopische energiesysteem in termen van spanning en reactief vermogen”

Het optimaliseren van de werkingsmodus van een elektrisch energiesysteem in zijn meest algemene vorm betekent het minimaliseren van de kosten voor het opwekken, transporteren en distribueren van elektriciteit. Bij het optimaliseren van de energiebronnen van een systeem is het noodzakelijk om de algemene kenmerken van het systeem zelf te bepalen. In ons geval is dit het Ethiopische energiesysteem, dus we zullen eerst algemene informatie geven over het land en zijn elektrische energiesysteem.

Ethiopië is een grote staat in het noordoosten van Afrika, die in het noorden en westen grenst aan Soedan, in het oosten aan de Somalische Democratische Republiek en de Republiek Djibouti, en in het zuiden aan Kenia (zie figuur 1). De oppervlakte van Ethiopië is 1130 duizend vierkante meter. km. Volgens de Centrale Statistische Organisatie bedraagt ​​de bevolking van Ethiopië 58 miljoen mensen.

TheGahb.s^l Burkina / "

Versterking-Biss"aui""L/

Guine"ai rrTLil.L. . i u-\ \ "-4 £ E-""" Nigeria / i, S i erra Lpone;-, riWOK>a? S dS" / "S t X- "lCoas

Liberia,\/Zelfde kamer\

Figuur 1. Geografische locatie van Ethiopië. Ethiopië ligt in het hoogste deel van Oost-Afrika, 40% van zijn grondgebied wordt gekenmerkt door een buitengewone diversiteit aan reliëf en natuurlijke omstandigheden. De hooglanden hier grenzen aan diepe tektonische depressies, wat een scherp contrast in natuurlijke landschappen veroorzaakt. Meer dan de helft van het grondgebied van het land wordt bezet door bergen; het is geen toeval dat Ethiopië 'Afrikaans Tibet' wordt genoemd. De rest van de vlakte: het Ogadenplateau in het zuidoosten, de Danakil-woestijn in het noordoosten en de laaglanden in het uiterste westen in het stroomgebied van de Baro. De hoogste top in Ethiopië is de berg Ras Dashen (4.623 m boven zeeniveau), de laagste plaats is de Danakil-depressie (113 m onder zeeniveau).

Hoewel de zuidgrens van Ethiopië bijna de evenaar bereikt, en het hele land als geheel zich in de subequatoriale zone bevindt, is het klimaat zeer divers vanwege het bergachtige terrein. In de Danakil-woestijn, die wordt beschouwd als een van de heetste plekken op aarde, bedraagt ​​de gemiddelde jaartemperatuur 25°C. Vorst en sneeuwval komen vaak voor op bergketens. In de bergen zijn er bovendien dagelijks grote temperatuurschommelingen van 0° 's nachts tot +30°C overdag.

Ethiopië heeft de grootste veestapel op het Afrikaanse continent. Ongeveer 90% van de bevolking van het land is werkzaam in de landbouw. Het inkomen van de overheid bedroeg in 1996/97 1190,2 miljoen dollar. Belangrijkste producten van de landbouwproductie: graan (maïs) -1.711 ton; suikerriet - 1.700 ton; gerst - 1.236 ton; tarwe -1.180 ton; aardappelen -350 ton; gierst - 233 en koffie - 198 ton.

Het belangrijkste economische doel van de regering van het land is het verdubbelen van het BNP per hoofd van de bevolking, dat vandaag 468 dollar per jaar bedraagt ​​(gegevens uit 1999), in 1993 was dit 100 dollar.

Copyright © Rand McNally & Company of haar licentiegevers. Alle rechten voorbehouden, http://www.randmcnally.com

Fig. 2. Gedetailleerde kaart van Ethiopië. De Ethiopische regering, die zich bewust is van het belang van het ontwikkelen van infrastructuur en het aantrekken van kapitaalinvesteringen in het land, is begonnen met het implementeren vanamma's op het gebied van transport, telecommunicatie en energievoorziening (zie figuur 2). Ethiopië heeft een overvloedige en goedkope beroepsbevolking.

Het moeilijkste nationale probleem is water. Tot 85% van het Nijlwater bestaat uit de Blauwe Nijl, die zijn oorsprong vindt in de hooglanden van Ethiopië, de rest begint in de heuvels van Burundi en stroomt door het Soedanese moerasgebied voordat het Egypte bereikt. Hoewel Egypte aan de benedenloop van de Nijl ligt, gebruikt het het leeuwendeel van zijn water. Tot nu toe was het Egyptische water relatief veilig, omdat... De Afrikaanse buurlanden van Egypte waren economisch minder ontwikkeld, verscheurd door burgeroorlogen, en daarom te zwak om de bovenloop van de Nijl te beheersen. Deze stand van zaken behoort tot het verleden; na het einde van de burgeroorlog begon de actieve economische ontwikkeling van Ethiopië. De bevolking, die al even groot is als die van Egypte, groeit snel. In Ethiopië worden nu honderden kleine dammen gebouwd, voornamelijk voor irrigatie, en er zijn vier dammen gepland, waarvan twee in de Nijl. Zoals gepland zullen deze dammen geen significante invloed hebben op de waterstroomcapaciteit, omdat ze zijn ontworpen voor energieproductie en niet voor irrigatiesystemen.

De bevolking lijdt honger in gebieden die lijden onder droogte. Ethiopië moet water efficiënt gebruiken om het hongerprobleem op te lossen. In tegenstelling tot waterkrachtprojecten zijn irrigatieprojecten klein en hebben ze geen grote invloed op de waterstroom. Deze projecten zijn interne programma's. Dit betekent echter niet dat ze niets met Egypte te maken hebben. De regering van Ethiopië beheert en controleert de uitvoering van deze programma's zorgvuldig.

De elektriciteitssector in Ethiopië wordt voornamelijk vertegenwoordigd door waterkrachtcentrales. Er zijn momenteel vijf grote en vijf kleine waterkrachtcentrales actief in Ethiopië. De grootste waterkrachtcentrale van het land is "Melka-Vakana" aan de rivier de Vabe (nabij de stad Dodol) met een capaciteit van 152 MW (4 * 38 MW), waterkrachtcentrale Koka aan de rivier de Awash (nabij de stad Dodol) Koka) met een capaciteit van 43,2 MW (3 * 14,4 MW), Finch waterkrachtcentrale met een capaciteit van 100 MW (3 * 33,3 MW), Awash waterkrachtcentrale! en AvashN met een capaciteit van 64 MW (4*16 MW) en andere. De locatie van de belangrijkste energiecentrales wordt getoond in figuur 3. Het totale geïnstalleerde vermogen van alle energiecentrales in het land bedraagt ​​ongeveer 400 MW.

J Awash, r. \lDawa

Addis ftbak/- en. k / ■o \ / r7~~

Jirria M-WakanaL f^

Afb.3. Locatie van de belangrijkste waterkrachtcentrales.

De bestaande hoogspanningslijnen in het land zijn klein (totale lengte is ongeveer 1500 km). Het land heeft een verenigd energiesysteem dat eigendom is van de staat en dat vier energiecentrales omvat. Het dient de behoeften van de hoofdstad en de omliggende gemeenschappen. De overige provincies van het land worden van elektriciteit voorzien door geïsoleerde waterkrachtcentrales en kleine dieselcentrales.

Omdat er een groot aantal rivieren in het land zijn, is het de bedoeling een plan te ontwikkelen voor de verdere ontwikkeling van de Ethiopische elektriciteitssector, met de selectie van prioritaire waterkrachtcentrales. Tegen 2000 zal in het land aan de rivier de Gilgelgib nog een grote waterkrachtcentrale worden gebouwd, die het westelijke deel van het land van stroom zal voorzien met een spanning van 230 kV.

Momenteel heeft de hoofdstad van Ethiopië, Addis Abeba, acht onderstations in verschillende gebieden. Van de bestaande onderstations hebben de grootste onderstations 22 MVA-transformatoren en de kleinste onderstations 4 MVA-transformatoren. Als gevolg van een aanzienlijke toename van de stedelijke bevolking ontstaat het probleem van de stroomvoorziening naar steden. De oplossing voor dit probleem impliceert de reconstructie van bestaande en de creatie van nieuwe stedelijke onderstations en distributienetwerken. In 1993 produceerde het land 1.386.956 duizend kWh. elektriciteit.

Terugkomend op het optimalisatieprobleem merken we op dat de waterkrachtcentrales die deel uitmaken van het energiesysteem werken volgens schema's die zijn bepaald door het waterregime van rivieren en interstatelijke overeenkomsten. Daarom houdt het werk rekening met de optimalisatie van de bedrijfsmodus van het elektrische netwerk. Voor een bepaalde opwekking van actief vermogen lossen we het probleem op van het optimaliseren van de distributie van reactief vermogen. In een gesloten elektrisch netwerk selecteren we transformatieverhoudingen en spanningsniveaus die overeenkomen met de optimale verdeling van blindvermogen en minimale verliezen. Dit proefschrift is gewijd aan het oplossen van deze urgente problemen.

Het eerste hoofdstuk van het werk geeft een overzicht van de literatuur over wiskundige en technische kwesties van optimalisatie. In deze sectie wordt een poging gedaan om de algemene literatuurlijst over het onderwerp in kwestie in secties te systematiseren. In het werk wordt opgemerkt dat er in de praktijk softwaretools worden gebruikt die optimalisatieberekeningen in complexe circuits mogelijk maken. Veelbelovende methoden voor het modelleren en optimaliseren van elektrische modi met behulp van kunstmatige neurale netwerken worden overwogen. Rekening houdend met de economische kansen van Ethiopië ligt de nadruk in het werk echter vooral op de eenvoudigste methoden voor het optimaliseren van elektrische vervoerswijzen.

Het tweede hoofdstuk is gewijd aan de beschouwing van methodologische kwesties rond de optimale verdeling van energiestromen in open en gesloten netwerken. Als u de oorzaken van extra stroomverliezen in netwerken begrijpt, kunt u het optimalisatieprobleem correct oplossen. Opgemerkt wordt dat de redenen voor extra stroomverliezen in netwerken reactieve energiestromen en een oneconomische belastingverdeling tussen energiecentrales zijn. Het egaliseren van reactieve energiestromen vindt plaats in gesloten netwerken als gevolg van onevenwichtige transformatieverhoudingen en netwerkheterogeniteit. De optimale keuze van het bedrijfsspanningsniveau in transmissie- en distributienetwerken wordt afzonderlijk geanalyseerd. Voor radiale netwerken zijn uitdrukkingen verkregen om de vermogenswaarde van compenserende apparaten te bepalen die overeenkomen met een minimum aan verliezen.

Het derde hoofdstuk is gewijd aan de studie van methoden voor het optimaliseren van de modi van elektrische netwerken voor zowel eenvoudige als complexe circuits. Er werd een vergelijking gemaakt voor de eenvoudigste krachtoverbrenging van de gereduceerde gradiëntmethode en handmatige optimalisatie. Er wordt een analytische uitdrukking verkregen voor de optimale verdeling van actief vermogen, rekening houdend met verliezen in een netwerk met tweerichtingsvoeding. Opgemerkt wordt dat het, gezien de omstandigheden van de marktverhoudingen in de energiesector, voor energievoorzieningsorganisaties raadzaam is om de financiële kosten voor de aankoop en transmissie van elektriciteit te optimaliseren, en niet om de kosten van gelijkwaardige brandstof te minimaliseren.

Het vierde deel van het proefschrift is gewijd aan het creëren van een model van het Ethiopische energiesysteem en het uitvoeren van onderzoek naar de efficiëntie van de bedrijfsmodi daarin. Bij het vereenvoudigen van het circuit waren kleine belastingsknooppunten gelijkwaardig. Voor optimalisatie werd een vereenvoudigd schema gebruikt. In dit hoofdstuk zijn op basis van de voorgestelde methodologie berekeningen gemaakt om de verdeling van actief vermogen tussen parallel werkende waterkrachtcentrales te optimaliseren. Vervolgens worden het optimale spanningsniveau in hoogspanningslijnen en de optimale verdeling van blindvermogenstromen bepaald.

Concluderend worden de belangrijkste conclusies van het proefschriftwerk vermeld.

Het proefschrift omvat een inleiding, vier hoofdstukken en een conclusie, gepresenteerd in 115 pagina's. Bevat 17 figuren, 33 tabellen, bibliografie van 131 titels. Het totale werkvolume bedraagt ​​134 pagina's.

Soortgelijke proefschriften in het specialisme "Elektriciteitscentrales en elektrische energiesystemen", 05.14.02 code VAK

  • Ontwikkeling en toepassing van wiskundige modellen voor het berekenen van stabiele en dynamische modi van EPS met gecontroleerde laterale compensatie-apparaten 2006, kandidaat voor technische wetenschappen Ebadian Mahmud

  • Verbetering van de operationele kenmerken van het elektriciteitssysteem (Bangladesh) door controleacties uit te voeren 2001, Kandidaat Technische Wetenschappen Islam Md. Nurul

  • Studie van bedrijfsmodi, rechtvaardiging van manieren om de efficiëntie van het Tyumen-energiesysteem te ontwikkelen en te vergroten 2000, kandidaat voor technische wetenschappen Vasiliev, Viktor Alekseevich

  • Modi en stabiliteit van 330 kV-transmissie tussen systemen Kola NPP - Lenenergo met gecontroleerde reactieve stroomcompensatie-apparaten 2008, kandidaat voor technische wetenschappen Smirnov, Vladimir Aleksandrovich

  • Verbetering van methoden en middelen voor het controleren van de modi van elektrische energiesystemen op basis van flexibele krachtoverbrengingselementen (FACTS) 2009, doctor in de technische wetenschappen Sitnikov, Vladimir Fedorovich

Conclusie van het proefschrift over het onderwerp “Elektriciteitscentrales en elektrische energiesystemen”, Berek G/Meskel Lemma

3.5. Hoofdstukconclusies

1. Paragraaf 3.1 bespreekt de methodologie voor het optimaliseren van het spanningsniveau in een elektriciteitstransmissielijn en laat zien dat voor licht belaste 220 kV-lijnen de corona- en warmteverliezen vergelijkbaar zijn. Gegeven in 3.1.2. Uit de grafieken blijkt dat voor de Finch-Adis-Abbaba-lijn de optimale spanning 225-230 kV is.

2. Een uitdrukking voor het berekenen van de optimale verdeling van reactief vermogen in radiale circuits (3.10) werd bestudeerd en verkregen.

3. Het werk analyseert de voorwaarden voor een optimale verdeling van actief vermogen in elektrische netwerken en leidt uitdrukking (3.12) af voor het berekenen van optimale vermogenswaarden in netwerken met een eenvoudige configuratie.

4. De voorgestelde methode voor het optimaliseren van de verdeling van actief vermogen werd vergeleken met de niet-lineaire programmeermethode en er werd aangetoond dat de ontwikkelde vereenvoudigde methode vrij goede resultaten oplevert.

5. In paragraaf 3.3.2. De optimale waarden van actieve stroomstromen, rekening houdend met lijnverliezen, werden berekend voor het Ethiopische energiesysteem voor drie niveaus van energieverbruik.

6. In paragraaf 3.4 wordt een analyse en vergelijking uitgevoerd van methoden voor het optimaliseren van de distributie van reactief vermogen in complexe elektrische netwerken.

Hoofdstuk 4: Steady State-optimalisatie van het Ethiopische elektriciteitssysteem

Gebaseerd op de eerder besproken optimalisatiemethoden, zullen we in dit hoofdstuk als voorbeeld modusoptimalisatie uitvoeren voor het Ethiopische energiesysteem. Omdat Ethiopië als arm land wordt geclassificeerd, is het gebruik van complexe optimalisatieprogramma's, zoals ABB's Spider, onmogelijk vanwege de hoge kosten van de benodigde apparatuur en software. Werken in omstandigheden met beperkte materiële hulpbronnen brengt de taak naar voren om de efficiëntie van het energiesysteem te vergroten. Het terugdringen van energie- en energieverliezen levert extra middelen op voor de ontwikkeling van industrie en landbouw. Met een totaal geïnstalleerd vermogen aan elektriciteitscentrales van 400 MW belooft een vermindering van de verliezen met 1015% aanzienlijke voordelen, en zoals hierboven opgemerkt, kunnen de besparingen zelfs nog groter zijn.

De algemene methodologie voor het optimaliseren van de energiesysteemmodus die in het proefschrift wordt voorgesteld, kan als volgt worden beschreven:

1. het vinden van de optimale verdeling van actief vermogen tussen energiecentrales, rekening houdend met verliezen in de hoofdnetwerklijnen;

2. selectie van het optimale spanningsniveau en de verdeling van reactief vermogen tussen energiecentrales;

3. aanvullende optimalisatieprocedures, d.w.z. optimale regeling van spanningen en blindvermogen in het distributienetwerk.

4.1. Opstellen van een ontwerpdiagram voor het Ethiopische energiesysteem

Tijdens het uitvoeren van het praktische deel van het werk werden we geconfronteerd met de moeilijkheden bij het verkrijgen van gegevens over het energiesysteem. Het basisdiagram is afkomstig van de Ethiopische Energy Corporation, zoals weergegeven in Fig. 4.1. Het diagram toont de hoofdnetwerken met spanningen van 15 tot 230 kV. Het modelleren van hoogspanningslijnen werd uitgevoerd op basis van een U-vormig equivalent circuit. De parameters van de equivalente circuits zijn bepaald volgens de gegevens van het energiebedrijf “Kenmerken van hoogspanningstransmissielijnen in het Ethiopische elektriciteitsnet” (bijlage 1). Let op de dubbelcircuitlijn van het waterkrachtstation M-Wakana naar het Koka-onderstation, 164 km lang en met een spanning van 230 kV is het laadvermogen van deze lijn 53 MVAr. Om de normale werking van het systeem te garanderen, worden op onderstations shuntreactoren geïnstalleerd. De Finch-Markoe-lijn heeft ongeveer dezelfde parameters en de Markoe-Bahidar-lijn heeft een lengte van 195 km. Het is duidelijk dat de installatie van reactoren op deze lijnen ook noodzakelijk is. De betreffende tabel toont gegevens voor 100 lijnen met spanningen van 230, 132, 66 en 45 kV. Belastingsgegevens zijn afkomstig uit de tabel "Piek- en gemiddelde belastingswaarden van de belangrijkste regionale onderstations" (bijlage 2). Om de berekende waarde van de reactieve belasting te bepalen, werd de gemiddelde waarde coscp =0,9 genomen. Op basis van de beschikbare gegevens werd een model van het Ethiopische energiesysteem verkregen, waarvan het diagram wordt weergegeven in figuur 4.2. De parameters van het equivalente circuit worden gegeven in de tabel (bijlage 3).

Voor het resulterende model werd een reeks berekeningen van de stabiele bedrijfsomstandigheden van het Ethiopische energiesysteem uitgevoerd. Omdat het niet mogelijk was om gegevens te verkrijgen over de bedrijfsmodi van een echt energiesysteem, werden modi overwogen die overeenkwamen met de toegestane waarden van stroomstromen en spanningsniveaus op netwerkknooppunten. cohbou.iu

Afb.4.1. Schema van het Ethiopische energiesysteem oo l>->

De effectiviteit van de voorgestelde maatregelen werd beoordeeld door de hoeveelheid stroomverlies te verminderen. Verliezen werden afzonderlijk beschouwd voor elke spanningsklasse en afzonderlijk in transformatoren en lijnen. Een voorbeeld van een verliestabel wordt getoond in Fig. 4.3.

4.2. Constructie van gelijkwaardige circuits voor het Ethiopische energiesysteem

Op basis van het rekenschema werd een gelijkwaardig model gebouwd waarmee de optimale verdeling van actief vermogen tussen elektriciteitscentrales werd bepaald. Om een ​​equivalent in het circuit te verkrijgen, werden equivalente, opgeslagen en aangrenzende knooppunten geselecteerd. De modus is berekend voor het oorspronkelijke circuit. De egalisatie werd zo uitgevoerd dat de modus van de opgeslagen knooppunten niet veranderde. De gelijkwaardigheid werd afzonderlijk uitgevoerd voor opwekkings- en laadvermogens. Op de knooppunten worden equivalente belastingen of opwekkingen verbonden met het deel van het circuit dat ongewijzigd blijft. Een variant van het tussencircuitequivalent wordt getoond in Fig. 4.4.

Afb.4.3. Verlies tafel.

Afb.4.4. Tussenliggend equivalent van het elektriciteitsnetdiagram van Ethiopië

Vervolgens werd de equivalentieprocedure opnieuw herhaald en de uiteindelijke vorm van het equivalente circuit wordt getoond in figuur 2. 4.5. Opgemerkt moet worden dat de verliezen van de equivalente knooppunten zijn opgenomen in het belastingsvermogen en daarom kan dit schema worden gebruikt om de optimale vermogensverdeling tussen stations te berekenen.

Rijst. 4.5. Equivalent diagram van het Ethiopische energiesysteem.

Voor deze schakeling werd het probleem van de optimale energieverdeling opgelost, zowel door de lineaire programmeermethode als door (3.12).

4.3. Studie van optimale modi

Beschouw als voorbeeld van optimalisatie de eerste bedrijfsmodus van energiesystemen met een totale belasting van 200 MW. De vermogensverdeling tussen stations die overeenkomt met de optimale modus voor dit belastingsgeval wordt getoond in Fig. 4.6. Stationsbelasting komt overeen met de resultaten verkregen in paragraaf 3.3.2,

OPT P=200 Si=65,7 S2=74,7 S3=31,5 S4=28,2 AP=4,48 MW

De verliezen die met deze modus overeenkomen, worden weergegeven in Tabel 4.1.

Conclusie

1. Verschillende bedrijfsmodi van een gesloten elektrisch netwerk worden overwogen en er wordt aangetoond dat er twee fysieke redenen zijn voor het optreden van extra vermogensverliezen: heterogeniteit van equivalente circuitweerstand en ongebalanceerde transformatieverhoudingen.

2. Het werk onderzoekt in detail de fysieke essentie van extra verliezen als gevolg van netwerkheterogeniteit, en laat zien dat als gevolg van ongebalanceerde componenten van de spanningsval in het circuit, egaliserende EMF en stroom optreden, die de oorzaak zijn van verhoogde verliezen.

3. Met behulp van een klassiek onderzoek naar het extremum werd bevestigd dat de minimale verliezen van gesloten-lusnetwerken overeenkomen met de verdeling van actieve weerstanden.

4. De redenen voor de ongelijke verdeling van energie langs parallel werkende elektriciteitslijnen van verschillende spanningsklassen zijn bestudeerd en verklaard.

5. Het werk analyseert de voorwaarden voor een optimale verdeling van actief vermogen in elektrische netwerken en leidt uitdrukking (3.12) af voor het berekenen van optimale vermogenswaarden in netwerken met een eenvoudige configuratie.

6. De voorgestelde methode voor het optimaliseren van de verdeling van actief vermogen werd vergeleken met de niet-lineaire programmeermethode en er werd aangetoond dat de ontwikkelde vereenvoudigde methode vrij goede resultaten oplevert.

7. De juistheid van de methodologische principes van het werk en de verkregen resultaten worden bevestigd door herhaalde berekeningen van stabiele omstandigheden voor het Ethiopische energiesysteem, uitgevoerd met behulp van het RASTR-programma.

8. Er wordt aangetoond dat van de vele geïmplementeerde modi de optimale de laagste verliezen aan actief vermogen in het netwerk heeft, en dat in andere modi de verliezen 20-30% groter kunnen zijn.

9. De haalbaarheid van het optimaliseren van de blindvermogenmodus wordt bevestigd door de resultaten van berekeningen gepresenteerd in paragraaf 4.3.1.

10. De resultaten van modusberekeningen uitgevoerd met behulp van het RASTR-programma en gepresenteerd in hoofdstuk 4 bevestigen de geldigheid van de conclusies uit de voorgaande secties van het werk.

Lijst met referenties voor proefschriftonderzoek Kandidaat Technische Wetenschappen Lemma Bereka G/Meskel, 2002

1. Aleksandrov O.I., Babkevich G.G. Operationele algoritmen voor het berekenen van de stroomverdeling in een complexe EPS. Elektronische modellering. 1992, - 14, N6. Blz. 66-70.

2. Ammar Ben Salem. Uitgebreide optimalisatie van de ontwikkeling van het verenigde energiesysteem van de landen van de Arabische Maghreb-Unie. Samenvatting van de auteur. dis. Ph.D. econoom, wetenschappen, St. Petersburg. 1994.

3. Analyse en controle van stabiele toestanden van elektrische energiesystemen. /OP DE. Murashko, Yu.A. Orchozin, J.I.A. Krumm et al. Novosibirsk: Wetenschap. Broer. Afdeling, 1987.

4. Anderson P., Fuad A. Beheer en stabiliteit van energiesystemen: / Vert. van Engels bewerkt door Ya.N. Loeginski. M.: Energie, 1980.

5. Aoki M. Inleiding tot optimalisatiemethoden. M.: Nauka, 1977.

6. Arzamastsev D.A. Inleiding tot de multi-objectieve optimalisatie van energiesystemen. Sverdlovsk: Uitgeverij. UPI, 1984.

7. Arzamastsev D.A. en anderen. ACS en optimalisatie van energiesysteemmodi: leerboek. Voordeel. -M.: Hoger. Scholieren, 1983.

8. Arzamastsev D.A. en anderen. Modellen voor het optimaliseren van de ontwikkeling van energiesystemen: leerboek. M.: Hoger. Scholieren, 1987.

9. Ashmanov SA Lineaire programmering: leerboek. Voordeel. -M.: Hoger. Scholieren, 1981

10. Ashmanov S.A., Tikhonov A.V. Optimalisatietheorie in problemen en oefeningen. -M.: Hoger. Scholieren, 1981.

11. Barinov V.A., Sovalov S.A. Wijzen van energiesystemen: methoden voor analyse en controle. -M.: Energoatomizdat. 1990.

12. Barkan Ya.D. Automatisering van spannings- en reactieve vermogensmodi: uit de ervaring van Latvglavenergo. M.: Energoatomizdat, 1984.

13. Bondarenko A.F., Morozov F.Ya., Okin A.A., Semenov V.A. Het concept van operationele verzendingscontrole van de UES van Rusland onder marktomstandigheden. Verzameling artikelen "Problemen met verzending en automatische controle". M.: MPEI-uitgeverij, 1997.

14. Variatierekening en optimale controle: Leerboek/ed. V.S.Zarubina -M.: Uitgeverij van MSTU im. N.E. Bauman, 1999.

15. Vasiliev V.P. Numerieke methoden voor het oplossen van extreme problemen. -M.: Nauka, 1980.

16. Vasilkov Yu.N., Vasilkova NN, Computercomputertechnologieën in wiskundige modellering: leerboek. Voordeel. -M.: Financiën en Statistiek, 1999.

17. Venikov V.A. en anderen. Optimalisatie van energiecentrales en energiesystemen: leerboek.

18. Venikov V.A. Transiënte elektromechanische processen in elektrische systemen: leerboek voor elektrische energie. specialist. universiteiten Ed. 4e. M.: Hogere school, 1985.

19. Venikov V.A., Golovitsyn B.I., Liseev M.S. Studie van enkele algoritmen voor het besturen van stationaire modi van elektrische energiesystemen. Izv. Academie van Wetenschappen van de USSR. Energie en transport, 1973 nr. 4, blz. 3-16.

20. Venikov V.A., Zhukov L.A., Pospelov G.E. Elektrische systemen: bedrijfsmodi van elektrische netwerken en systemen. M.: Hoger. Scholieren, 1975.

21. Venikov V.A., Idelchik VI, Liseev M.S. "Spanningsregeling in elektrische energiesystemen." M.: Energoatomizdat, 1985.

22. Venikov V.A., Litkens I.V. Wiskundige grondslagen van automatische controle van elektrische systeemmodi.

23. Volkov G.A. Het optimaliseren van de betrouwbaarheid van elektrische energiesystemen. -M.: Wetenschap. 1986.

24. Voropai N.I. Vereenvoudiging van wiskundige modellen van de dynamiek van elektrische energiesystemen. Novosibirsk: Wetenschap. Broer. Afdeling, 1981.

25. Gabasov R., Kirillova F.M. Optimalisatiemethoden. Minsk: BSU-uitgeverij, 1975.

26. Galushkin A. Moderne ontwikkelingsrichtingen van neurocomputertechnologieën in Rusland./ Open systemen. 1997, nr. 4.

27. Gamm A.Z., Gerasimov L.N., Golub I.I., et al. Staatsbeoordeling in de elektriciteitssector. -M.: Nauka, 1983.

28. Gamm AZ, Krumm LA Methoden voor het optimaliseren van het regime van complexe elektrische energiesystemen met het willekeurige karakter van de initiële informatie. Izv. Academie van Wetenschappen van de USSR. Energie en transport. 1972, nr. 1. blz. 46-60

29. Gerasimov S.E., Goryunov Yu.P., Evdokunin G.A., Ivanov S.A. “Numerieke en analytische methoden voor het analyseren van de modi van elektrische systemen. Handleiding." L.: Uitgeverij LPI, 1986.

30. Gerasimov SE, Lemma Bereka, Sendazhi A. Optimalisatie van de belastingsverdeling tussen energiecentrales. Materialen van de wetenschappelijke conferentie van studenten en afgestudeerde studenten. St. Petersburg: Uitgeverij van de Technische Staatsuniversiteit van St. Petersburg, 1999.

31. Gerasimov S.E., Bereks Lemma. Methoden voor het optimaliseren van distributienetwerkmodi. Vorming van technisch beleid voor innovatieve wetenschapsintensieve technologieën. 14-16 juni 2001, St. Petersburg: Uitgeverij van de St. Petersburg State Technical University, pp. 51-54.

32. Gerasimov S.E., Bereks Lemma. Optimalisatie van de radiale elektrische netwerkmodus. Materialen van de All-Russische Wetenschappelijke en Technische Conferentie: “Fundamenteel Onderzoek in Technische Universiteiten” 8-10 juni 2000, St. Petersburg: St. Petersburg State Technical University Publishing House, p.127.

33. Gerasimov S.E., Bereks Lemma. Ontwerp van het stroomvoorzieningssysteem voor de hoofdstad van Ethiopië, Adiss Ababba. Moderne wetenschappelijke scholen: ontwikkelingsperspectieven. Materialen van de wetenschappelijke conferentie van studenten en afgestudeerde studenten. St. Petersburg: Uitgeverij van de Technische Staatsuniversiteit van St. Petersburg, 1998.

34. Gerasimov S.E., Merkuryev A.G. Spanningsregeling in distributienetwerken. St. Petersburg, S-3 tak van JSC "GCC Energetica" 1997.

35. Gill F., Murray W., Wright M. Praktische optimalisatie. -M.: Mir, 1985.

36. Gorban AN Trainen van neurale netwerken. M.": Uitgeverij USSR-VS JV "ParaGraph", 1990. 160 p.

37. Gorban A.N., Rossiev D.A. Neurale netwerken op een personal computer. Novosibirsk: Nauka, 1996.

38. Gornshtein V.M. Methoden voor het optimaliseren van energiesysteemmodi. M.: Energoizdat, 1981.

39. Gusseynov F.G. Vereenvoudiging van ontwerpdiagrammen van elektrische systemen. -M.: Energie, 1978.

40. Stroomtransmissie over lange afstanden 750 kV: Verzameling van artikelen / Ed. A.M. Nekrasova en S.S. Rokotyan, M.: Energie, 1975.

41. Dubitsky G.A. Dispatcher-adviseur voor snelle moduscorrectie

42. OEES over actief vermogen / Dispatcher-adviseurs over operationele correctie van EPS-bedrijfsmodi. Irkoetsk, 1984.

43. Dyakov A.F., Okin A.A., Semenov V.A. Verzendcontrole van krachtige energieverbindingen. -M.: Uitgeverij MPEI, 1996.

44. Zjdanov P.S. Kwesties van stabiliteit van elektrische systemen. -M.: Energie. 1979.

45. Zhelezko Yu.S. “Reactieve vermogenscompensatie in complexe elektrische systemen.” M.g. Energoatomizdat, 1981.

46. ​​Zhelezko Yu.S. “Reactief vermogencompensatie en verbetering van de kwaliteit van elektriciteit.” M.: Energoatomizdat, 1985.

47. Idelchik V.I. "Elektrische systemen en netwerken." M.: Energoatomizdat, 1989.

48. Idelchik V.I. “Berekeningen van stabiele modi van elektrische netwerken. Bewerkt door Venikov VA.” M.: Energie, 1977.

49. Kamensky M.D. Elektrische systemen. Gosenergoizdat. 1952.

50. Konyukhovsky P.V. Wiskundige methoden voor onderzoek naar operaties in de economie.

51. Korotkevitsj A.M. verbetering van methoden voor het optimaliseren van energiesysteemmodi in termen van spanning en reactief vermogen. Samenvatting van de auteur. dis. Ph.D. technologie. Wetenschappen, Minsk. 2000.

52. Krumm LA Methoden met verminderde gradiënt voor het besturen van elektrische energiesystemen. Novosibirsk: Nauka, 1977.

53. Lebedev S.A., Zhdanov P.S., Gorodsky D.A., Kantor R.M. Stabiliteit van elektrische systemen. M.: Gosenergoizdat, 1940.

54. Lebedeva L.M. Methoden en algoritmen voor het optimaliseren van ontwerpmodi bij het beoordelen van de betrouwbaarheid van complexe elektrische energiesystemen. Samenvatting van de auteur. dis. Ph.D. technologie. Wetenschappen, Irkoetsk, 1998.

55. Levinshtein M.L., Shcherbatsjov O.V. Statische stabiliteit van elektrische systemen. Leerboek, St. Petersburg: Technische Staatsuniversiteit van St. Petersburg, 1994.

56. Liseev M.S. Over de taak om de regeling van elektrische systeemmodi in termen van spanning en reactief vermogen te automatiseren. -Izv. Academie van Wetenschappen van de USSR. Energie en transport, 1973 nr. 2, blz. 91-98.

57. Liseev M.S. Toepassing van wiskundige programmeermethoden voor het oplossen van problemen met de operationele controle van de modi van elektrische systemen in termen van spanning en reactief vermogen. Izv. universiteiten Energie, 1973 nr. 8, p. 12-16.

58. Liseev M.S., El-Sayakh S. Methode voor het berekenen van de meest voordelige verdeling van blindvermogen in regionale netwerken. Izv. Academie van Wetenschappen van de USSR. Energie en transport, 1979 nr. 5, blz. 80-86.

59. Melnikov N.A. Reactief vermogen in elektrische netwerken. -M.: Energie, 1975.

60. Melnikov N.A. Elektrische netwerken en systemen. -M.: Energie, 1975.

61. Moiseev N.N., Ivanilov Yu.P., Stolyarova E.M. Optimalisatiemethoden. -M.: Wetenschap. Hoofdredacteur fml, 1978.

62. Neyman L.R., Demirchan K.S. Theoretische grondslagen van de elektrotechniek. T.1;t.2.-L.: Energoizdat, 1981.

63. Neklepaev B.N., Kryuchkov I.P. “Elektrisch gedeelte van stations en onderstations. Referentiemateriaal voor cursussen en diplomaontwerp: leerboek voor universiteiten." - M.: Energoatomizdat, 1984.

64. Novgorodtsev A.B. 30 lezingen over de theorie van elektrische circuits: leerboek voor universiteiten. Sint-Petersburg: Politekhnika, 1995.

65. Optimale werkingsmodi van energiesystemen: Sat. wetenschappelijk Werken/VNIIE. -M.: Energoatomizdat. 1985.

66. Petrenko L.I. Elektrische netwerken en systemen. Kiev: Vishcha-school, 1981.

67. Petrov Yu.P. Variatiemethoden voor optimale controletheorie.-L.: Energie. 1977.

68. Petrov Yu.P. Drie essays over de geschiedenis van optimalisatie en optimale controle.

69. Polyak B.T. Inleiding tot optimalisatie. -M.: Nauka, 1983.

70. Pospelov G.E., Sych N.M. Stroom- en energieverliezen in elektrische netwerken. M.: Energoizdat, 1981.

71. Pospelov G.E., Sych N.M., Fedin V.T. Compenserende en regulerende apparaten in elektrische systemen. L.: Energoatomizdat, 1983.

72. Pospelov G.E., Fedin V.T. Elektrische systemen en netwerken: ontwerp. Mn.: Vysh. Scholieren, 1988.

73. Ontwerp van hoogspanningslijnen / Ed. G.N. Alexandrova. Sint-Petersburg: Energoatomizdat, afdeling Sint-Petersburg, 1993.

74. Berekeningen en analyse van modi, programmering en optimalisatie van netwerkbeheer. Bewerkt door / V.A. Venikova. M., 1974.

75. Reikleitis G., Reivindran A., Ragsdel K., Optimalisatie in technologie: -M.: Mir, 1986.

76. Rokotyan IS, Fedorov D.A. “Toepassing van wiskundige programmeermethoden om de optimale netwerkconfiguratie te selecteren.” M.: Vyssh. School, 1999.

77. Ryabokris I.F. Compensatie van blindvermogen in elektrische netwerken. -Kiev: Oekraïne. VINITI, 1976.

78. Systemen: ontleding, optimalisatie en beheer / Comp. M. Singh, A. Titli; M.: Werktuigbouwkunde, 1986.

79. Sovalov S.A., Semenov V.A. Noodcontrole in energiesystemen. -M.: Energoatomizdat, 1988.

80. Soldatkina JI.A. "Elektrische netwerken en systemen." M.: Energie, 1978.

81. Handboek over het ontwerp van elektrische energiesystemen / V.V. Ershevich, A.N. Zeiliger, G.A. Illarionov en anderen; Ed. S.S. Rokotyan en I.M. Shapiro. M.: Energoatomizdat, 1985.

82. Handboek elektrische hoogspanningsinstallaties / Ed. IA. Baumshteina, SA Bazjanova. M.: Energoatomizdat, 1989.

83. Statische compensatoren voor blindvermogenregeling. Onder. red. P.M. Matura. M.: Energoatomizdat, 1987.

84. Stroev VA, Rokotyan I.S. “Methoden voor wiskundige optimalisatie bij stroomvoorzieningsproblemen” M.: Vyssh. School, 1998.

85. Tarasov V.I. Kenmerken van algoritmische en software-implementatie van minimalisatiemethoden bij het oplossen van vergelijkingen van steady-state-modi van elektrische energiesystemen. Tijdschrift "Elektriciteit", 2/1997.

86. Terekhov V.A., Efimov D.V., Tyukin I.Yu., Antonov V.N. Neurale netwerkcontrolesystemen. St. Petersburg: Uitgeverij van de Universiteit van St. Petersburg, 1999.

87. Turchak L.I. Grondbeginselen van numerieke methoden: leerboek. red. FML, 1987.

88. Wasserman F. Neurocomputertechnologie: theorie en praktijk./ Vert. van Engels M.: Mir, 1992.

89. Fazylov Kh.F., Yuldashev Kh.Yu. Optimalisatie van modi van elektrische energiesystemen. -Tasjkent: FAN. 1987.

90. Khanina EP Optimalisatie van de EPS-bedrijfsmodi, rekening houdend met de kenmerken van een markteconomie. Samenvatting van de auteur. dis. Ph.D. technologie. Wetenschappen, Novosibirsk, 1997.

91. Kholmsky VG Berekening en methoden voor het optimaliseren van elektrische netwerkmodi (speciale problemen). Handleiding. -M: Hoger. Shk. 1975.

92. Tsypkin Ya.Z. Aanpassing en leren in automatische systemen. -M.: Nauka, 1968.

93. Chernenko P.A., Prikhno B.J1. Statusbeoordeling en optimalisatie van de spanning en het reactieve vermogen van het elektriciteitssysteem. Technische thermodynamica, 1980, nr. 5. Met. 80-85. 96. Chernorutsky I.G. Optimalisatiemethoden: leerboek. Voordeel. - St. Petersburg:

94. Uitgeverij van de Technische Staatsuniversiteit van St. Petersburg, 1998. 97. Elektrische systemen en netwerken in voorbeelden en illustraties: leerboek.

95. Voordeel. Bewerkt door V.A. Stroeva, - M.: Hoger. School, 1999. 98. Elektrische systemen. Ed. V.A. Venikova. M.: Hoger. Schooljaar 1972.

96. Elektrische systemen. Elektrische berekeningen, programmering en optimalisatie van modi. Ed. V.A. Venikova. M.: Hoger. Schooljaar 1973.

97. Vermogensoverdracht 1150 kV: Sat. Art.: In 2 boeken/Ed. G.A.Illarionova, B.S. Ljasjenko. M.: Energoatomizdat, 1992.

98. AAEl-Keib, H.Ma. Toepassing van kunstmatige neurale netwerken bij de beoordeling van spanningsstabiliteit. IEEE Trans, over energiesystemen, vol.10, N4, november. 1995.

99. Aboreshaid S., Billinton R., Fotuhi-Firuzabad M. Probabilistische voorbijgaande stabiliteitsstudies met behulp van de methode van tweedeling. IEEE-transactie over energiesystemen, deel 11, nr. 4, november 1996.

100. D.J. Sobajic en anderen. Realtime beveiligingsmonitoring van elektrische energiesystemen met behulp van parallel associatief geheugen. IEEE.90(2929-2932).

101. Dy Liacco TE Real-time computerbesturing van energiesystemen. -Proc. IEEE, 1974.

102. Grantham W.J. en Vincent T.L., Analyse en ontwerp van moderne besturingssystemen, John Wiley & Sons, Inc. New York, 1993.

103. HC Chang en anderen. Op neurale netwerken gebaseerde zelforganiserende Fuzzy Controller voor tijdelijke stabiliteit van stroomsystemen met meerdere machines. IEEE Trans, over energieconversie, vol.10, N2, juni 1995.

104. J. Plettner-Maralani. Optimalisatie van de combinatie van power units in kleine elektriciteitsnetten. Jaarverslag, deel 62, 1999 van het Institute of Power System and Economics, RWTH Aken, Duitsland, -p.75.

105. Kamwa I., Farzaneh M. Datavertaling en orderreductie voor turbinegeneratormodellen die worden gebruikt in netwerkstudies. IEEE Transaction on Energy Conversion.Vol.12, nr.2, juni 1997.-P.118-126.

106. Kuo V.C., Automatische besturingssystemen, Printice-Hall, Inc. New Jersey, 1987.

107. LH Jeng en anderen. Demping van torsie-oscillaties in een parallel AC/DC-systeem met behulp van een kunstmatig neuraal netwerk afgestemde aanvullende subsynchrone dempingscontroller. Proc. Nat. Wetenschap Conc. Roc(A), deel 20, N2, 1996 (174-184).

108. Lewis, F.L., en Syrmos, V.L. Optimale controle. John Wiley, New York, 1995.

109. Lof P.-A. Over statische analyse van spanningsstabiliteit op de lange termijn in elektrische energiesystemen / Royal Ins. Van Technologie/ -Stockholm, 1995.

110. MAEl-Sharkawi en anderen. Lokalisatie van WindingShorts met behulp van Fuzzi fied neurale netwerken. IEEE Trans, over energieconversie, vol.10, N1, maart 1995.

111. ME Aggoune en anderen. Kunstmatige neurale netwerken voor de statische veiligheidsbeoordeling van energiesystemen. ISCAS.89 (490-494).

112. M.La Scala, M.Trovato, F.Torelli. Een op een neuraal netwerk gebaseerde methode voor het monitoren van spanningsbeveiliging. IEEE Trans,on Power Systems, vol.11, N3, aug. 1996.

113. Marzio Leonardo. Een nieuwe gebruikersinterface voor een gekwalificeerd energieverbruik. Patroonherkenning. 1995. - 28, N10 - p. 1507-1515.

114. Ogata K., Moderne regeltechniek, Prentice-Hall. 1970.

115. R. Fischl en anderen. Screening van onvoorziene gebeurtenissen in het energiesysteem met behulp van een in back-propagatie getrainde multiperceptron. ISCAS.89 (486-489).

116. R.I.Thomas en anderen. Online veiligheidsonderzoek met behulp van een kunstmatig neuraal netwerk. IEEE.90 (2921-2924).

117. SR Chaudhry en anderen. Een kunstmatig neuraal netwerk. Methode voor de identificatie van verzadigde turbogeneratorparameters gebaseerd op een gekoppeld eindig-element/staat-ruimte computeralgoritme. IEEE Trans, over energieconversie, vol.10, N4, december. 1995.

118. Sakural Kyoko, Nishimura Kazuo, Hayashi Hideki. Een praktische methode gebaseerd op gestructureerde neurale netwerken om de werking van het energiesysteem te optimaliseren. Proc. Int. Jt Conf. Neurale netwerken, Nagoya, oktober. 25-29, 1993: IJCNN"93 Nagoya. Vol.1. - Nagoya, 1993, p.873.

119. Santoso N. Iwan, Tan Owen T. Op neurale netwerken gebaseerde realtime controle van condensatoren die op distributiesystemen zijn geïnstalleerd. IEEE Trans. Stroom. Lever. 1990 5, N1. - blz.266-272.

120. Takuldar S.M. Computerondersteunde verzending voor elektrische energie.- Proc. IEEE, 1981.

121. Y. Zhang en anderen. Kunstmatig neuraal netwerk energiesysteem Stabilisatoren in een multi-machine energiesysteemomgeving. IEEE Trans, over energieconversie, vol.10, N1, maart 1995.

122. Flatabo "Toepassing van optimalisatietechnieken om de netwerkprestaties van energiesystemen te bestuderen." CIGRE SC 38 Rapporten, uitgave 174, 1997.

123.GL Torres, Quintana, V.H. "Optimale krachtstroom door een niet-lineaire complementariteitsmethode." IEEE Power Engineering-recensie, 2000.

124.H.G. Kwanti, A.K. Pasrija en L.Y. Bahar, "Statische bifurcaties in elektrische energienetwerken: verlies van stabiele stabiliteit en spanningsinstorting", IEEE Trans, over Circuits and Systems, vol.CAS-33, pp.981 - 991, okt. 1986.

125. ME Aggoune. Een kunstmatige, op een neuraal netwerk gebaseerde methode voor het schatten van de toestand van het energiesysteem. Proc. Int. Jt Conf. Neurale netwerken, Nagoya, oktober. 25-29, 1993: IJCNN"93 Nagoya. Vol.2. Nagoya, 1993. - p. 1523-1526.

Houd er rekening mee dat de hierboven gepresenteerde wetenschappelijke teksten uitsluitend voor informatieve doeleinden zijn geplaatst en zijn verkregen via originele proefschrifttekstherkenning (OCR). Daarom kunnen ze fouten bevatten die verband houden met imperfecte herkenningsalgoritmen. Dergelijke fouten komen niet voor in de PDF-bestanden van proefschriften en samenvattingen die wij aanleveren.

Het artikel presenteert maatregelen om de werkingsmodi van vermogenstransformatoren te optimaliseren om elektrische energieverliezen te minimaliseren. De invloed van de werkelijke spanning en levensduur van vermogenstransformatoren op elektriciteitsverliezen wordt getoond. Er wordt voorgesteld om de economische kracht van vermogenstransformatoren te bepalen, rekening houdend met de gespecificeerde factoren, en rekening houdend met het tijdstip waarop de transformator in het elektrische netwerk wordt ingeschakeld en de vorm van het laadschema.

De problemen van het optimaliseren van het beheer van energievoorzieningssystemen hebben veel aandacht gekregen sinds de komst van de eerste computerondersteunde ontwerpsystemen en computergebaseerde geautomatiseerde besturingssystemen. De huidige softwaresystemen maken het mogelijk om de realiteit en optimaliteit van ontwerpoplossingen voor individuele energievoorzieningen te controleren, evenals de betrouwbaarheid van de werking van het besturingssysteem als geheel door specifieke technologische problemen op te lossen. De software wordt ook gebruikt voor vergelijkende analyses van verschillende ontwerp-, installatie-, optimalisatie- en bedieningsstrategieën bij het nemen van beslissingen op basis van de toestand en operationele parameters van het elektrische netwerk.

De belangrijkste elementen van het elektrische netwerk zijn stroomtransformatoren van onderstations en hoogspanningslijnen. Deze elementen in elk analytisch of synthetisch softwareproduct worden weergegeven door hun eigen wiskundige modellen. Uit de gehele reeks modellen kunnen in het algemeen twee hoofdtypen worden onderscheiden die worden gebruikt bij het oplossen van de problemen:

1) Een algemeen geaccepteerd grafisch model van het elektrische circuit van het energiesysteem (inclusief stroomtransformatoren en hoogspanningslijnen);

2) Gespecialiseerde modellen van ontwerpschema's die het elektrische netwerkdiagram van het energiesysteem beschrijven op het niveau van de vereisten van de toegepaste wiskundige methoden en specifieke technologische problemen.

De taken van het vergroten van de energie-efficiëntie van voedingssystemen van verschillende faciliteiten vereisen de implementatie van maatregelen, vaak gerelateerd aan technische berekeningen. Technische berekeningen op het gebied van energiebesparing zijn een arbeidsintensief proces. Rekening houdend met de complexiteit en hoge kosten van het uitvoeren van dergelijke werkzaamheden, zijn de noodzaak en het nut van energiebesparende maatregelen niet altijd duidelijk voor het management van ondernemingen, organisaties en instellingen.

De meeste beslissingen die worden genomen, zijn strikt gereguleerd door wetten, richtlijnen en andere regelgeving. Dit maakt het mogelijk om oplossingen voor veel specifieke en complexe problemen te automatiseren, waaronder problemen met het verhogen van de energie-efficiëntie van werkende stroomtransformatoren.

In de regel worden op transformatorstations twee vermogenstransformatoren geïnstalleerd. Afhankelijk van de totale belasting van het onderstation is het voordelig om tijdens de rusturen één transformator uit te schakelen. Deze werkingsmodus moet worden beschouwd als een energiebesparende maatregel, aangezien het rendement van de in bedrijf blijvende transformator de maximale waarde benadert.

De optimale transformatorbelasting S OPT, overeenkomend met het maximaal mogelijke rendement, kan worden gevonden met behulp van de formule:

waarbij S NOM het nominale vermogen van de transformator is, kV∙A; ΔP ХХ - nullastverliezen, kW; ΔP-kortsluiting - kortsluitverliezen, kW.

De verhouding tussen de optimale belasting van de transformator en het nominale vermogen is de optimale belastingsfactor van de transformator k W:

Bij gebruik van formules (1) en (2) blijkt de belastingsfactor van transformatoren vrij laag te zijn (in het bereik van 0,45 ÷ 0,55), aangezien transformatoren worden geproduceerd met een verhouding van nullast- en kortsluitverliezen in de bereik van 3,3 ÷ 5,0. Meestal worden in de ontwerppraktijk maximale belastingswaarden gebruikt, die worden gebruikt om de belasting van transformatoren te bepalen. De belastingsfactor blijkt aanzienlijk lager te zijn dan de optimale waarde, dus de stroomtransformatoren die momenteel in gebruik zijn, hebben een lage belasting en veel ervan werken in een suboptimale modus.

Vermogensverliezen in een vermogenstransformator worden bepaald door de formule:

waarbij U de werkelijke spanning is aan de klemmen van de hogere spanningswikkeling van de transformator, kV; U NOM - nominale spanning van de hogere spanningswikkeling, kV.

Elektriciteitsverliezen in een vermogenstransformator zijn afhankelijk van het tijdstip waarop de transformator wordt ingeschakeld, de vorm van de elektrische belastingsgrafiek en worden bepaald door de formule:

waarbij T YEAR het aantal bedrijfsuren van de transformator per jaar is, h; τ is het tijdstip van de grootste verliezen, bepaald op basis van het werkelijke belastingsschema of via de referentiewaarde van het aantal gebruiksuren van de maximale belasting, h.

De minimale energieverliezen in de transformator gedurende het jaar zijn als de verliezen van nullastenergie en kortsluitenergie gelijk zijn. De transformatorbelasting, rekening houdend met de indicatoren van het elektrische belastingsschema T YEAR, τ en overeenkomend met het minimum aan elektriciteitsverliezen, kan worden gevonden rekening houdend met (4) bij U=U NOM:

Vergelijkende berekeningen werden uitgevoerd met behulp van de formules (1) en (5), waarbij rekening werd gehouden met de gemiddelde waarden van de gebruiksduur van de maximale belasting in de industrie. Uit berekeningen is gebleken dat step-down transformatoren een hogere belasting vergen dan in de praktijk het geval is.

In sommige gevallen kan het raadzaam zijn om een ​​deel van de transformatoren die op een totale belasting SH werken, uit te schakelen. Laten we de economisch voordelige belasting S EK,Δ P tijdens bedrijf bepalen, waarbinnen de maximale winstgevende belasting van de transformatoren wordt bereikt. Wanneer de belasting verandert van nul naar S EK,Δ P, is het raadzaam om één transformator te gebruiken; wanneer de belasting hoger is dan S EK,Δ P, is het economisch voordelig om twee transformatoren te gebruiken. De belasting S EK,Δ P waarbij het raadzaam is een van de transformatoren los te koppelen en vanwege de gelijkheid van vermogensverliezen bij het gebruik van één en twee transformatoren, wordt bepaald door de formule:

Er wordt voorgesteld om de belasting SEK,ΔW, vanwege de gelijkheid van elektriciteitsverliezen tijdens de werking van één en twee transformatoren, naar analogie met (6) te bepalen, rekening houdend met de inschakeltijd van de transformator en de vorm van de elektrische belastingsgrafiek met behulp van de formule:

De figuur toont, volgens vergelijkingen (3) en (4), de afhankelijkheid van vermogens- en elektriciteitsverliezen in de vermogenstransformatoren van een onderstation met twee transformatoren van het belastingsvermogen op de laagspanningsbussen S H.

Rijst. - Bepaling van het economisch vermogen van transformatoren volgens criteria

minimale vermogens- en elektriciteitsverliezen: ΔP 1, ΔW 1 - vermogens- en energieverliezen bij gebruik van één transformator; ΔP 2, ΔW 2 - vermogens- en energieverliezen bij gebruik van twee transformatoren.

Analyse van de afhankelijkheden ΔP(S Н) en ΔW(S Н) laat een verschuiving in de economische macht zien in de richting van een toename ervan, rekening houdend met de inschakeltijd van de transformator en het feitelijke schema van elektrische belastingen. Bij het berekenen van S EC,Δ W volgens (7) neemt het economische machtsinterval toe. In dit geval neemt de bedrijfstijd van een onderstation met één transformator toe bij een ongelijkmatig laadschema. Besparingen worden bereikt door het ontbreken van nullastverliezen van een losgekoppelde transformator.

De invloed van de werkelijke spanning U op de transformatoraansluitingen op vermogens- en energieverliezen wordt weerspiegeld door formules (3) en (4). Om verliezen te verminderen, is het raadzaam een ​​transformatormodus in te stellen waarin de spanning op de hogere spanningswikkelingen de nominale waarde niet overschrijdt. Een aanzienlijke verlaging van de spanning is ook onaanvaardbaar, omdat deze mogelijk niet voldoet aan de GOST-vereisten voor spanningsafwijkingen bij de consument. Een verlaging van de spanning op onderstations leidt ook tot een toename van de elektriciteitsverliezen in hoogspanningslijnen.

Opgemerkt moet worden dat binnen de levenscyclus van een vermogenstransformator veranderingen in de magnetische eigenschappen van elektrisch staal en een toename van de nullastverliezen ΔP XX worden waargenomen. Bij het berekenen van elektriciteitsverliezen in vermogenstransformatoren wordt aanbevolen om werkelijke waarden van nullastverliezen te gebruiken die zijn verkregen door metingen onder bedrijfsomstandigheden. Dit geldt vooral voor groepen vermogenstransformatoren die langdurig in bedrijf zijn. Recente onderzoeken tonen aan dat voor vermogenstransformatoren met een levensduur van meer dan twintig jaar de nominale nullastverliezen ΔP XX.PASP tijdens berekeningen met 1,75% moeten worden verhoogd voor elk bedrijfsjaar over een periode van 20 jaar:

waarbij TSL de levensduur van de transformator in jaren is.

Vervolgens moet, rekening houdend met (2), (4), (5) en (8), de optimale belastingsfactor op lange termijn van een vermogenstransformator die al meer dan 20 jaar in bedrijf is, worden bepaald aan de hand van de formule:

Het is duidelijk dat het loskoppelen van sommige transformatoren om economische redenen geen invloed mag hebben op de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening aan consumenten. Voor dit doel moeten buiten dienst gestelde transformatoren vergezeld gaan van automatische overdrachtsinrichtingen. Het is raadzaam om de handelingen voor het in- en uitschakelen van transformatoren te automatiseren. Om het aantal operationele schakelingen te verminderen, mag de frequentie van het in reserve zetten van transformatoren niet hoger zijn dan 2-3 keer per dag. Bovendien mag de belasting van transformatoren, bepaald door formules (7) en (9), de toegestane waarden niet overschrijden. Op basis van de relatie tussen efficiëntie- en betrouwbaarheidsindicatoren zijn de benaderingen die in dit artikel worden besproken zeer relevant voor onderstations met seizoensgebonden belastingsschommelingen.

De voorzieningen die in dit artikel worden gepresenteerd voor het optimaliseren van de bedrijfsmodi van transformatoren worden geïmplementeerd in de vorm van software. Met de webservice “Online Electric” kunnen managers van bedrijven en instellingen snel de technische en economische indicatoren beoordelen van maatregelen om de energie-efficiëntie van transformatorapparatuur te verbeteren en de haalbaarheid ervan vaststellen, en kunnen energie-auditors de energiepaspoorten van gebouwen en gebouwen kwalitatief aanvullen en rechtvaardigen. structuren in korte tijd.

De implementatie van energiebesparende maatregelen op transformatorapparatuur met behulp van online elektrische bronnen heeft een aantal voordelen vergeleken met de klassieke oplossing van dergelijke problemen “handmatig” of met behulp van software die op personal computers is geïnstalleerd, namelijk:

1) het is niet nodig om applicatieprogramma's op uw computer aan te schaffen en te installeren;

2) het is mogelijk om overal ter wereld verbinding te maken met het systeem;

3) de gebruiker hoeft de softwareversies niet voortdurend te controleren en bij te werken;

4) Rapporten met de gebruikte formules stellen u in staat de betrouwbaarheid van de berekeningen te verifiëren.

Lijst met gebruikte bronnen

1. Kireeva, EA Compleet naslagwerk over elektrische apparatuur en elektrotechniek (met rekenvoorbeelden): referentiepublicatie / E.A. Kireeva, S.N. Sherstnev; bewerkt door S.N. Sherstneva.- 2e ed., gedrukt.- M.-: Knorus, 2013.- 864 p.

2. Handboek over het ontwerp van elektrische netwerken / red. D. L. Faibisovich. - 4e druk, herzien. en extra - M.: ENAS, 2012. - 376 p. : ziek.

3. GOST 14209-97. Gids voor het laden van energieolietransformatoren - Inleiding. 01.01.2002.- Minsk, 1998.

4. Korotkov, A.V. Methoden voor het beoordelen en voorspellen van de energie-efficiëntie van elektrische complexen van stedelijke distributienetwerken [Elektronische hulpbron]: abstract. af. ...cand. technologie. Wetenschappen: 05.09.03 / Korotkov AV; Polytechnische Staatsuniversiteit van St. Petersburg. - Elektron. tekst gegevens (1 bestand: 283 KB). - Sint-Petersburg, 2013. - Kap. met titel. scherm. - Elektronische versie van de gedrukte publicatie. - Gratis toegang vanaf internet (lezen, printen, kopiëren). - Tekstbestand. -Adobe Acrobat Reader 7.0. - .

5. Online Elektrisch: Interactieve berekeningen van voedingssystemen. - 2008 [Elektronische hulpbron]. Toegang voor geregistreerde gebruikers. Updatedatum: 02/08/2015. - URL: http://www.online-electric.ru (toegangsdatum: 02/08/2015).

UDC 621.316.9

F. P. SHKRABETS (Nationale Mijnbouwuniversiteit van Oekraïne, Dnepropetrovsk), A. I. KOVALEV (JSC "Yuzhny GOK", Krivoy Rog)

OPTIMALISATIE VAN BEDRIJFSMODI VAN NEUTRAAL VAN DISTRIBUTIENETWERKEN

We hebben gekeken naar de mogelijkheden voor het aarden van neutrale elektrische verbindingen en hebben aanbevelingen gedaan voor het werkingsniveau! betrouwbaarheid van de elektrische veiligheid van 6 kV-spanningsdistributielijnen op basis van uitwisseling en onderdrukking van uitwisselingsprocessen met asymmetrische verbindingen.

Opties voor het aarden van de nulleider van elektrische netwerken worden overwogen en er worden aanbevelingen gedaan voor het verhogen van het niveau van operationele betrouwbaarheid en elektrische veiligheid van 6 kV-distributienetwerken, gebaseerd op het beperken en onderdrukken van transiënte processen in het geval van asymmetrische fouten.

De varianten van het aarden van de neutrale draad van elektrische netwerken worden overwogen en de aanbevelingen worden gepresenteerd over het verhogen van het niveau van operationele betrouwbaarheid en elektrische veiligheid van distributienetwerken met een spanning van 6 kV op basis van beperking en onderdrukking van overgangsprocessen bij asymmetrische schade.

De toestand van de netwerkneutraal houdt rechtstreeks verband met de waarschijnlijkheid van een noodsituatie, aangezien de meeste storingen in netwerken beginnen met een aardlek. De effectiviteit van elk type bedrijfsmodus van de nulleider van het elektrische netwerk wordt bepaald door de juiste technische en economische naleving van de ononderbroken stroomvoorziening aan consumenten, de hoeveelheid kapitaalinvesteringen en bedrijfskosten. Er wordt rekening mee gehouden dat alle soorten noodstops van elektriciteitsleidingen en onderstations in de regel leiden tot een volledige stroomuitval van consumenten of beperkingen op het elektriciteitsverbruik. Onderbrekingen in de stroomvoorziening veroorzaken meer schade, hoe hoger de energie-intensiteit van consumenten en hoe meer consumenten voor wie onderbreking van de stroomvoorziening onaanvaardbaar is vanwege de voorwaarden voor continuïteit van het technologische proces. Het verhogen van het betrouwbaarheidsniveau van de stroomvoorziening en distributienetwerken van stroomvoorzieningssystemen, het verbeteren van de elektrische veiligheidsomstandigheden hangt af van de succesvolle oplossing van een reeks problemen, waaronder een belangrijke plaats wordt ingenomen door de kwesties van het optimaliseren van de bedrijfsmodi van de neutrale van elektrische netwerken.

Het doel van het werk is om de resultaten te presenteren van onderzoek naar het verhogen van het niveau van operationele betrouwbaarheid en elektrische veiligheid van 6 kV-distributienetwerken door het optimaliseren van neutrale modi.

Compensatie-efficiëntie voor capacitieve aardfoutstroom (gecompenseerd

neutraal) is het vermogen van boogdovende apparaten om stromen door de foutlocatie, overspanning en de snelheid van spanningsherstel na het doven van de aardingsboog te beperken. Een indicator voor de effectiviteit van de compensatie is de verhouding tussen het aantal aardfouten dat zich niet tot kortsluiting heeft ontwikkeld en het totale aantal.

Ek = 1 - “k.z/Tot. (1)

Bij het vergelijken van prestatie-indicatoren van elektrische netwerken met verschillende methoden voor neutrale aarding wordt, naast het voldoen aan de eis om de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening aan consumenten te garanderen, serieuze aandacht besteed aan de belangrijkste parameters van netwerken die de operationele kenmerken van stroomvoorzieningssystemen beïnvloeden, waaronder:

1. Isolatieniveaus en overspanningsbeveiliging (overspanningsweerstand).

2. Selectiviteit van relaisbescherming en implementatiegemak.

3. Het uitschakelen van kortsluitingen en de mogelijkheid om de stabiliteit van parallelle werking te schenden (in krachtige voedingssystemen).

4. Impact op communicatielijnen, telemechanische kanalen en industriële automatiseringsapparatuur.

5. Aarding van apparaten van lijnen en onderstations en veiligheid van aanraakspanningen en stapspanningen.

Met betrekking tot elektrische netwerken en apparatuur met een spanning van 6 kV, werkend met compensatie van capacitieve stroomfouten ingeschakeld

grond, moet worden opgemerkt dat bij resonantie-instellingen of bij kleine compensatie-ontstemming in netwerken de reserves aan elektrische isolatiesterkte in relatie tot de optredende overspanningen tot 30% toenemen. Dergelijke reserves zorgen voor een hoge betrouwbaarheid van voedingssystemen.

Capacitieve aardfoutstroomcompensatie is een contactloos boogblusapparaat. In vergelijking met netwerken die werken met een geïsoleerde nulleider, evenals met netwerken die werken met effectieve en ineffectieve neutrale aarding, hebben netwerken met inductantie in de nulleider afgestemd in resonantie met de netwerkcapaciteit ten opzichte van de aarde de volgende eigenschappen die gunstig zijn voor de werking:

De stroom door de schadelocatie wordt teruggebracht tot minimumwaarden (in de limiet voor actieve componenten en hogere harmonischen);

Betrouwbare boogdoving is verzekerd (langdurige blootstelling aan een aardingsboog wordt voorkomen);

De veiligheidsomstandigheden worden verbeterd wanneer noodstromen zich in de grond verspreiden;

De vereisten voor aardingsapparatuur zijn vereenvoudigd;

Overspanningen die voortkomen uit boogfouten naar aarde zijn beperkt tot waarden van 2,5...2,6 fase netwerkspanning (met een mate van ontstemming tot 5%) - veilig voor isolatieapparatuur en lijnen;

De snelheid van spanningsherstel op de beschadigde fase wordt aanzienlijk verminderd, wat helpt de diëlektrische eigenschappen van de foutlocatie in het netwerk te herstellen na elke uitdoving van de intermitterende aardingsboog;

Reactieve stroompieken op voedingen tijdens boogfouten naar aarde worden voorkomen, waardoor de kwaliteit van de elektriciteit voor consumenten behouden blijft (met resonante afstemming);

De waarschijnlijkheid van de ontwikkeling van ferroresonantieprocessen in het netwerk (in het bijzonder spontane neutrale verplaatsingen) wordt sterk verminderd.

Een ontstemming van de compensatiemodus met meer dan 5% ten opzichte van de resonante leidt tot een scherpe afname van de efficiëntie in termen van de overspanningsfactor, de ontwikkeling van ferroresonante processen, enz. Bovendien moet worden opgemerkt dat in gevallen waarin onjuiste aansluitschema's voor capacitieve stroomcompensatieapparaten (boogblussers) worden gebruikt en onjuiste werking

en automatische acties verliest de compensatie van capacitieve aardlekstromen niet alleen zijn effectiviteit geheel of gedeeltelijk, maar veroorzaakt ook wijdverbreide schade aan de netwerkisolatie. Langdurige ferroresonante overspanningen, die qua niveau gevaarlijk zijn voor de netwerkisolatie en optreden in gevallen waarin een transformator met een capacitief stroomcompensatieapparaat niet met alle fasen op het netwerk is aangesloten.

Analyse van de resultaten van onderzoeken naar de invloed van het aarden van de nulleider van elektrische netwerken op de betrouwbaarheid en omstandigheden van de elektrische veiligheid van stroomvoorzieningssystemen in het algemeen, op de beschadigbaarheid van distributienetwerken en elektrische apparatuur, evenals op de functionele kenmerken van relais bescherming in het bijzonder stelt ons in staat elke specifieke werkingswijze van de neutrale regimes te beoordelen en aanbevelingen te doen die gericht zijn op het versterken van positieve indicatoren van de overeenkomstige regimes.

Onderzoek heeft aangetoond dat het laagste niveau van operationele betrouwbaarheid overeenkomt met netwerken met een volledig geïsoleerde nulleider, evenals netwerken met een gecompenseerde nulleider met een compensatieontstemming van 20% of meer ten opzichte van de resonante. Dit komt door de hoge beschadigbaarheid van elementen van voedingssystemen door interne overspanningen en ferroresonantieverschijnselen.

Opgemerkt moet worden dat de hoogste operationele betrouwbaarheid wordt gegarandeerd in distributienetwerken door het opleggen van een extra actieve component aan de aardfoutstroom (netwerken met een weerstand in de nulleider). In dergelijke netwerken zijn onder bepaalde omstandigheden de niveaus van interne overspanningen die gepaard gaan met asymmetrische schade scherp beperkt, de ontwikkeling van ferroresonantieprocessen wordt praktisch geëlimineerd, wat dienovereenkomstig helpt de schade aan netwerkelementen te verminderen. Bovendien wordt de foutieve werking van aardfoutbeveiligingsapparaten vrijwel geëlimineerd vanwege de scherpe onderdrukking (vrijwel eliminatie) van transiënte processen wanneer fouten optreden en worden uitgeschakeld.

Volgens de voorwaarden voor het garanderen van de elektrische veiligheid van elektrische netwerken wanneer een persoon delen onder spanning rechtstreeks aanraakt, kan geen van de mogelijke neutrale modi als gunstig worden beschouwd. Ongeacht de neutrale modus, rekening houdend met echte parameters

Isolatieparameters met betrekking tot de grond van distributienetwerken en de bedrijfstijd van beveiligingsapparatuur, evenals de bedrijfstijd van de schakelapparatuur die in dergelijke netwerken wordt gebruikt, zullen de huidige waarden door het menselijk lichaam de veilige niveaus aanzienlijk overschrijden. Er moet echter worden opgemerkt dat de mate van indirect gevaar van het elektrische netwerk, bijvoorbeeld door de werking van aanraakspanning (wanneer een persoon de behuizing van elektrische apparatuur en machines aanraakt die onder stroom staan ​​als gevolg van schade aan de isolatie van een van de de fasen), hangt grotendeels af van de neutrale modus. Voor een stabiele eenfasige fout moet in dit geval de voorkeur worden gegeven aan elektrische netwerken met een gecompenseerde nulleider met een resonante (of bijna resonante) instelling van het compensatieapparaat. Als we rekening houden met de transiënte processen die gepaard gaan met metalen en boogvormige enkelfasige aardfouten, dan moet het meest gunstige worden beschouwd als een elektrisch netwerk met een weerstand in de nulleider.

Rekening houdend met het bovenstaande wordt in netwerken met een spanning van 6...10 kV, die werken met een nulleider die volledig geïsoleerd is van de aarde, een bedrijfsmodus met een weerstand in de nulleider voorgesteld, d.w.z. in de noodmodus wordt de capacitieve kortsluitstroom over de actieve component heen gelegd, waarvan de waarde wordt geselecteerd uit de voorwaarde

A = (0,4 * 1) of Ra = (1 * 2,5)) 1c (2)

Om extra kunstmatige actieve aardfoutstroom te creëren, kunnen hoogspanningsweerstanden worden gebruikt, aangesloten tussen het neutrale punt van het netwerk en de aarde. In dit geval kan de hoogspanningsweerstand worden ingeschakeld:

In de nulleider van een stroomtransformator wanneer de wikkelingen zijn verbonden met een ster en het nulpunt wordt weergegeven;

Naar de nulleider van de primaire wikkeling van een speciale aardtransformator;

Tussen elke fase en aarde zijn drie weerstanden aangesloten in een ster met een kunstmatig nulpunt.

Bovendien kan het creëren van een kunstmatige extra actieve eenfasige aardfoutstroom worden verzekerd door een laagspanningsweerstand op een van de volgende manieren in te schakelen:

Als belastingsweerstand van de secundaire wikkeling van een speciale eenfasige transformator

een formator waarvan de primaire wikkeling is verbonden tussen het neutrale punt van het netwerk en de grond;

Als belastingsweerstand aangesloten op de secundaire wikkelingen van drie eenfasige transformatoren aangesloten in een open deltacircuit (de primaire wikkelingen zijn verbonden met een ster met een geaard nulpunt).

Wanneer aardlekstromen de waarden overschrijden die worden geregeld door de elektrische voorschriften, worden boogonderdrukkingsreactoren geïnstalleerd, die in de regel niet zijn uitgerust met apparaten voor het automatisch aanpassen van de inductantie in resonantie met de netwerkcapaciteit. Bovendien kan de operationele dynamiek van deze netwerken vaak groter zijn dan een verandering van 20% in de netwerkisolatieparameters ten opzichte van de grond (bijvoorbeeld steengroevenetwerken). Voor deze netwerken bieden wij de volgende aanbevelingen voor het optimaliseren van de neutrale aarding.

1. Als in netwerken met een spanning van 6,10 kV de waarde van de capacitieve stroom van een eenfasige aardfout maximaal 10 A is en ze werken met een nulleider die volledig geïsoleerd is van de aarde, een bedrijfsmodus met een weerstand in de nulleider wordt voorgesteld, d.w.z. in de noodmodus wordt de capacitieve kortsluitstroom gesuperponeerd op de actieve component, waarvan de waarde wordt geselecteerd uit voorwaarde (2). Deze modus zorgt voor onderdrukking van transiënte processen, verbetert de prestaties van aardfoutbeveiligingsapparaten en elimineert ferroresonantieverschijnselen, waardoor het niveau van elektrische veiligheid en betrouwbaarheid wordt verhoogd.

2. Wanneer de capacitieve stroom van een enkelfasige aardlek meer dan 10 A bedraagt, wordt voorgesteld om de gecombineerde neutrale bedrijfsmodus te gebruiken. De essentie van de gecombineerde neutrale aardingsmodus is dat naast het creëren van de inductieve component van de eenfasige aardfoutstroom, ook wordt voorgesteld om tegelijkertijd de actieve component op de foutstroom te superponeren.

De gecombineerde modus van neutrale aarding is dus een gecompenseerd netwerk met het opleggen van een extra actieve component in de noodmodus. De waarde van de actieve component van de aardfoutstroom die op het netwerk wordt gesuperponeerd, moet op het niveau liggen van 30,50% van de capacitieve component, d.w.z. geselecteerd uit de voorwaarde

1a = (0,3 * 0,5) 1C. (3)

Deze modus biedt onderdrukking van voorbijgaande processen, verbetert de prestaties van beveiligingsapparaten (alarmen) tegen aardfouten, elimineert ferroresonantieverschijnselen, wat het niveau van elektrische veiligheid en betrouwbaarheid verhoogt en zorgt voor prestatie-indicatoren die geschikt zijn voor netwerken met een weerstand in de nulleider, zelfs als de boogonderdrukkingsreactor wordt ontstemd tot 50%.

In afb. Ter vergelijking toont figuur 1 de zones met een maximale overspanningsmultipliciteit, afhankelijk van de mate van compensatie-ontstemming van de resonantiemodus in een netwerk met een gecompenseerde nulleider (zone 1) en in een netwerk met een gecombineerde werkingsmodus van de nulleider (zone 2). De boven- en ondergrenzen van de zones komen overeen met de waarden van de coëfficiënt y gelijk aan respectievelijk 1 en 0,8, waarbij rekening wordt gehouden met de fysieke kenmerken van het netwerk, de relatieve locatie van de schade, enz.

44 40 316 32 28 24 22

Rijst. 1. Afhankelijkheid van de overspanningsfactor van de mate van reactorontstemming in gecompenseerde (1) en gecombineerde (2) neutrale aardingsmodi

BIBLIOGRAFISCHE LIJST

1. Likhachev, F.V. Verhogen van de betrouwbaarheid van 6-10 kV-distributienetwerken [Tekst] / Likhachev // Elektrische centrales. - 1981. - Nr. 11. - Blz. 51-56.

2. Pivnyak, G. G. Asymmetrische schade in elektrische netwerken van steengroeven: Naslaggids [Tekst] / G. G. Pivnyak, F. P. Shkrabet. -M.: Nedra, 1993. - 192 p.

3. Serov, V. I. Methoden en middelen voor het bestrijden van aardfouten in hoogspanningssystemen van mijnbouwbedrijven [Tekst] / V. I. Serov, V. I. Shchutsky, V. M. Yagudaev. - M.: Nauka, 1985. - 136 p.

4. Sirota, I. M. Invloed van neutrale modi in 6-35 kV-netwerken op veiligheidsomstandigheden [Tekst] / I. M. Sirota // Neutrale modi in elektrische systemen. - K., 1974. - Blz. 84-104.

5. Stogniy, B. S. Analyse van de effectiviteit van bestaande neutrale modi van 6-35 kV-netwerken in de energiesector [Tekst] / B. S. Stogniy, V. V. Maslyanik, V. V. Nazarov // Wetenschappelijk en toegepast tijdschrift “Technical Electrodinashka” " - K., 2002. - Nr. 3. - P. 37-41.

Energiebesparend. In dit geval wordt elektriciteit overgedragen via bovengrondse hoogspanningslijnen met een spanning van 35.110.150.220 kV en tot 1150 kV volgens de door GOST goedgekeurde nominale spanningsschaal. Een voorbeeld van een schematisch diagram van de transmissie en distributie van elektriciteit in elektrische netwerken wordt getoond in Fig. Een voorbeeld van een schematisch diagram van de transmissie en distributie van elektriciteit in elektrische netwerken...


Deel uw werk op sociale netwerken

Als dit werk je niet bevalt, staat onderaan de pagina een lijst met soortgelijke werken. Je kunt ook de zoekknop gebruiken


BEDIENING en reparatie van APPARATUUR (5 gangen)

LEZING nr. 15

Optimalisatie van de bedrijfsmodi van elektrische apparatuur

Studievragen:

2. Selectie van elektrische apparatuur op basis van economische criteria.

3. Energiebesparing.

1. Optimalisatie van het voedingssysteem.

Een reeks elektrische installaties die zijn ontworpen om elektrische energie aan verschillende consumenten te leveren, wordt een stroomvoorzieningssysteem genoemd.

Het stroomvoorzieningssysteem is een complex van technische apparatuur en structuren, namelijk distributienetwerken, transformatorstations, elektrische apparatuur (externe verlichtingssystemen, machines, pompen, enz.).

Consumenten van elektrische energie zijn meestal een elektrische ontvanger (een eenheid, apparaat of mechanisme dat is ontworpen om elektrische energie om te zetten in een ander type energie), of een groep elektrische consumenten.

Door energiecentrales opgewekte elektrische energie wordt aan consumenten geleverd via een systeem van onderling verbonden elektrische transmissie-, distributie- en conversie-installaties. In dit geval vindt elektriciteitstransmissie plaats via bovengrondse netwerken (hoogspanningslijnen) met spanningen van 35, 110, 150, 220 kV en tot 1150 kV volgens de nominale spanningsschaal, die is goedgekeurd door GOST. Een voorbeeld van een schematisch diagram van de transmissie en distributie van elektriciteit in elektrische netwerken wordt getoond in Fig. 1.

Rijst. 1. Voorbeeld van een transmissie- en distributiecircuitschema

elektriciteit in elektrische netwerken

TP -transformatorstations; G1, G2 - generatoren;

RP -distributiepunt

Opgemerkt moet worden dat de elektrische energie die wordt gegenereerd door de generatoren van de energiecentrale, die doorgaans een nominale spanning van 10-15 kV hebben, vervolgens wordt geleverd aan transformatoren, waar de spanning gewoonlijk wordt verhoogd tot 220 kV. Deze elektrische energie wordt vervolgens geleverd aan de rails van het open onderstation van die energiecentrale. Vervolgens wordt via hoogspanningsleidingen, doorgaans met een spanning van 220 kV, de elektrische energie geleverd aan de 220 kV-bussen van een step-down onderstation, die via hoogspanningsleidingen ook kunnen worden aangesloten op andere energiecentrales.

Op een step-down onderstation wordt met behulp van transformatoren de spanning van elektrische energie meestal verlaagd van 220 kV naar 6 of 10 kV, en met deze spanning wordt de elektrische energie aan het distributiepunt geleverd.

Vanaf het distributiepunt wordt elektrische energie geleverd aan onderstations met stroomtransformatoren, die de spanning verlagen, meestal tot 380 of 220 V, en vervolgens wordt deze elektriciteit aan de consumenten geleverd.

Schijnbaar elektrisch vermogen, actief elektrisch vermogen en reactief elektrisch vermogen.Schijnbaar elektrisch vermogen is het maximale elektrische stroomvermogen dat door een elektriciteitsverbruiker kan worden gebruikt. Actief elektrisch vermogen is het vermogen dat wordt geleverd wanneer een belasting met actieve (ohmse) weerstand wordt aangesloten op een stroombron (elektriciteitsbron).

De elektrische weerstand van bijvoorbeeld een elektrisch circuit is gelijk aan de verhouding tussen de spanning (U) die op dit circuit wordt aangelegd en de stroom (I) die door dit circuit vloeit. Bij een hoge weerstand van het elektrische circuit zal de daarop aangelegde spanning groot zijn en de stroom klein, en bij een lage weerstand van het elektrische circuit zal de daarop aangelegde spanning klein zijn en de stroom groot.

Als de belasting alleen actieve weerstand heeft (gloeilampen, verwarmingsapparaten), is het actieve vermogen gelijk aan het totale vermogen. Schijnbaar vermogen houdt rechtstreeks verband met actief en reactief vermogen. Het totale elektrische vermogen is gelijk aan:

S=U x I x cos f.

Actieve vermogensfactor (cos f) is de verhouding tussen actief vermogen en schijnbaar vermogen.

Hoe groter de inductantie of capaciteit van de consument die op het elektrische netwerk is aangesloten, hoe groter het aandeel van het totale vermogen dat op zijn reactieve component valt. Naarmate de inductantie of capaciteit van de belasting toeneemt, neemt de actieve vermogensfactor af en neemt de hoeveelheid actief vermogen die daadwerkelijk wordt gebruikt af.

Laten we een voorbeeld geven van het berekenen van de actieve arbeidsfactor (cos f).

cos f = P (actief vermogen in W) / S (schijnbaar vermogen in V. A).

Bijvoorbeeld cos f= 16000 W/ 20000 V. EEN=0,8.

Meestal wordt de cos f-waarde aangegeven in de technische kenmerken van een bepaalde elektrische energieverbruiker.

Onproductieve elektriciteitsverliezen en maatregelen om deze verliezen te beperken.De werking van het stroomvoorzieningssysteem gaat gepaard met de aanwezigheid van onproductieve elektriciteitsverliezen, en in sommige gevallen bedragen deze verliezen 10-20%. Vanwege de constante stijging van de elektriciteitstarieven is het voor consumenten raadzaam om technologieën, apparaten of apparatuur te kiezen die deze verliezen zullen verminderen.

Opgemerkt moet worden dat het de elektriciteitsleverancier niet uitmaakt dat een deel van het actieve vermogen door de consument wordt omgezet in reactief vermogen en daardoor het percentage effectief gebruik van deze elektriciteit door de consument aanzienlijk wordt verminderd. Blindvermogen (elektriciteitsverliezen) wordt, samen met actief vermogen, door de elektriciteitsleveranciers in aanmerking genomen en is daarom onderworpen aan betaling tegen de huidige tarieven, en vormt een aanzienlijk deel van de elektriciteitsrekening (in sommige gevallen bedragen deze verliezen 10-20%). %).

Bij het gebruik van elektrische apparatuur ervaren consumenten meestal aanzienlijke verliezen aan actief vermogen. Dit gebeurt als gevolg van het gebruik door consumenten van elektriciteit in de industrie en de landbouw van elektrische apparatuur die inefficiënt is qua ontwerp, en zelfs de beste voorbeelden van deze apparatuur, namelijk elektromotoren van pompen, ventilatoren en compressoren, diverse werktuigmachines, lasapparatuur, enz. apparatuur en andere apparatuur met een hoge inductieve of capacitieve vermogenscomponent (inductieve of capacitieve belasting) met lage kosten. Bovendien veroorzaakt bijvoorbeeld bij het direct starten van een asynchrone elektromotor een grote startstroom een ​​scherpe daling van de spanning in het elektrische netwerk, wat leidt tot een toename van de slip van de resterende werkende elektromotoren.

Opgemerkt moet worden dat er ook elektriciteitsverbruikers zijn (bijvoorbeeld gloeilampen, verwarmingsapparaten) die geen actieve vermogensverliezen hebben, maar alleen een actieve belasting hebben met cos f = 1.

Voorbeelden van cos f voor diverse elektrische apparatuur.

Asynchrone elektromotoren - cos f=0,8.

Asynchrone elektromotoren bij deellast (frequent stationair draaien) - cos f=0,5.

Lastransformatoren - cos f=0,4.

De volgende maatregelen zijn nodig om onproductieve elektriciteitsverliezen te verminderen:

  1. Identificatie van plaatsen met de grootste waarde van elektriciteitsverliezen bij consumenten.
  2. Analyse van de redenen voor verhoogde elektriciteitsverliezen op deze plaatsen.
  3. Bepalen van manieren om deze verliezen te verminderen.
  4. Implementatie van noodzakelijke maatregelen om onproductieve elektriciteitsverliezen te verminderen.

Compensatie van reactief vermogen.Er is behoefte aan compensatie, uitgevoerd door de consumenten zelf die hierin geïnteresseerd zijn, van hun reactieve vermogen, waardoor ze gegarandeerd het percentage van het gebruikte actieve vermogen kunnen verhogen en daardoor hun verliezen kunnen verminderen en dienovereenkomstig hun energie kunnen verminderen. consumptie.

Om de kwaliteit van de werking van het elektrische netwerk te verbeteren, worden zowel ongereguleerde apparaten voor blindvermogencompensatie als instelbare apparaten voor blindvermogencompensatie gebruikt, en elk apparaat (UKRM) heeft zijn eigen toepassingsgebieden.

Niet-gereguleerde apparaten voor compensatie van reactief vermogen.

Tot de niet-gereguleerde apparaten voor compensatie van reactief vermogen behoren de volgende apparaten:

BSK (statische condensatorbanken);

Reactoren;

FKU (filtercompensatieapparaten);

LPC (longitudinale compensatie-apparaten).

Instelbare apparaten voor reactieve vermogenscompensatie.

Instelbare apparaten voor compensatie van reactief vermogen omvatten de volgende apparaten:

UBSC (UFKU) gecontroleerde banken van statische condensatoren of gecontroleerde filtercompensatieapparaten;

TUR (thyristorgestuurde regelaars);

STC (statische thyristorcompensatoren);

Actieve filters (statische blindvermogencompensatoren met de mogelijkheid om hogere harmonische stroomcomponenten te filteren.

Opgemerkt moet worden dat de belangrijkste standaardindicator voor het handhaven van de actieve vermogensbalans in het elektrische netwerk, zowel in het elektrische netwerk als geheel als in de individuele belastingsknooppunten, de wisselstroomfrequentie en spanningsniveau, fasesymmetrie is. Daarom is het noodzakelijk om een ​​extra bron te gebruiken (apparaat voor blindvermogencompensatie), dat periodiek elektriciteit accumuleert en deze vervolgens terugstuurt naar het netwerk.

BSK (statische condensatorbanken).Opgemerkt moet worden dat het gebruik ervan leidt tot het verschijnen van hogere harmonische componenten (HHC) in het elektrische netwerk, wat kan resulteren in resonantieverschijnselen op een van de HHC-frequenties, wat de levensduur van de batterij van statische condensatoren verkort. Daarom is het gebruik ervan in elektrische netwerken met elektrische ontvangers met niet-lineaire kenmerken niet effectief. Het is raadzaam om ze te gebruiken voor individuele compensatie van blindvermogen van elektrische ontvangers die aanzienlijk van de voeding zijn verwijderd. Parallel aan de belasting aangesloten.

Reactoren. Deze apparaten worden meestal gebruikt om capacitief (oplaad) reactief vermogen in een hoogspanningslijn te compenseren bij het verzenden van elektriciteit over lange afstanden en zijn alleen van belang voor MRSK en. enz.

FKU (filtercompensatieapparaten).Deze apparaten zijn verbeterde SSC's (statische condensatorbanken), dankzij de extra opname van een reactor in het circuit, die in serie is verbonden met de statische condensatorbank. In dit geval vervult de reactor de functie van het aanpassen van het oscillerende circuit "BSK reactor extern netwerk" tot een bepaalde frequentie en de functie van het beperken van schakelstromen. Deze functies maken het gebruik van PKU mogelijk in elektrische netwerken met een hoog gehalte aan HHC (hogere harmonische componenten) en het filteren van HHC in het elektrische netwerk. Parallel aan de belasting aangesloten.

LPC (longitudinale compensatie-apparaten).Deze apparaten verschillen qua installatieschema, namelijk doordat de condensatorbanken in serie zijn verbonden met de belasting, en niet parallel, zoals bij alle andere apparaten. Deze apparaten worden voornamelijk gebruikt op elektriciteitsleidingen en het gebruik ervan is alleen kosteneffectief op nieuw gebouwde faciliteiten. In serie geschakeld met de belasting.

UBSC (UFKU) gecontroleerde banken van statische condensatoren of gecontroleerde filtercompensatieapparaten met verschillende regelfasen.Deze apparaten zijn veelbelovend voor gebruik in combinatie met autonome opwekkingseenheden (DGS, enz.). Opgemerkt moet worden dat hun verschil is dat gecontroleerde condensatoreenheden efficiënter zijn wanneer er een variabele belasting is. Als de belasting bijvoorbeeld gedurende de dag verandert, kan met deze apparaten de optimale modus worden gehandhaafd. Parallel aan de belasting aangesloten.

TUR (thyristorgestuurde regelaars) en STK (statische thyristorcompensatoren).Deze apparaten worden meestal gebruikt waar er strenge eisen gelden voor spanningsstabiliteit en -kwaliteit, bijvoorbeeld bij stedelijke en tractie-onderstations. In dit geval genereren thyristorgestuurde regelaars een inductieve component, en genereren statische thyristorcompensatoren inductieve en capacitieve componenten. Het nadeel van deze apparaten zijn hun hoge kosten. Parallel aan de belasting aangesloten.

Actieve filters (statische blindvermogencompensatoren met de mogelijkheid om hogere harmonische stroomcomponenten te filteren).Ze hebben dezelfde eigenschappen als alle eerder beschreven apparaten. Deze apparaten zijn veelbelovend voor gebruik. Parallel aan de belasting aangesloten.

Technische middelen voor het compenseren van reactief vermogen in elektrische consumentenapparatuur omvatten gewoonlijk geschikte elektrische apparatuur, waaronder een apparatuur die het mogelijk maakt fase-onbalans te verminderen. Als de belangrijkste schakelmethoden in apparaten voor blindvermogencompensatie worden meestal apparaten gebruikt die worden bestuurd door relais (gestuurde condensatoreenheden) en bestuurd door thyristors (gestuurde condensatoreenheden).

Het gebruik van thyristorregeling zorgt voor een hoge bedrijfssnelheid van de besturingseenheid, geen stroompieken op het moment van schakelen en vermindert de veroudering van condensatoren.

Het schakelen van condensatoren in gecontroleerde condensatorinstallaties gebeurt meestal op het moment van nulspanning.

Een voorbeeld van driefasige spanningsdefecten geassocieerd met een hoog reactief vermogen in elektrische apparatuur van een elektriciteitsverbruiker wordt getoond in Fig. 2.

Rijst. 2. Een voorbeeld van driefasige spanningsdefecten die verband houden met een hoog reactief vermogen in elektrische apparatuur van een elektriciteitsverbruiker

Opgemerkt moet worden dat bij het kiezen van installatielocaties voor condensatoreenheden ernaar moet worden gestreefd deze onder een gemeenschappelijk schakelapparaat aan te sluiten op de elektrische ontvanger van de elektrische energieverbruiker om extra kosten voor een extra apparaat te voorkomen.

Voor condensatorinstallaties zijn hogere harmonische filters nodig (die interferentie verminderen en condensatoren beschermen).

Het reactieve vermogen dat kan worden gecompenseerd komt overeen met het vermogen dat is aangegeven in het installatiepaspoort, en ook de compensatiestap moet worden aangegeven (de minimale stap waarmee de capaciteit van de aangesloten condensatoren verandert).

Opgemerkt moet worden dat condensatoreenheden tijdens bedrijf moeten worden geplaatst voor onderhoud, bijvoorbeeld door lokale elektriciens van de onderneming (deze elektrische apparatuur valt meestal onder hun verantwoordelijkheidsgebied), wat hun economische efficiëntie enigszins zal verminderen.

Er moet ook worden opgemerkt dat specifieke technische oplossingen voor de implementatie van condensatoreenheden voor blindvermogencompensatie kunnen worden ontwikkeld en geïmplementeerd op basis van de analyse van specifieke technische specificaties.

Elektrische aandrijving met variabele frequentie.Zoals reeds opgemerkt, kan een aanzienlijke efficiëntie bij het organiseren van de energievoorziening op een modern innovatief niveau worden bereikt door gebruik te maken van een energiebesparende, verstelbare elektrische aandrijving met frequentieomvormers. Tegelijkertijd wordt het energieverbruik bij asynchrone laagspannings- of synchrone hoogspanningsmotoren met wel 50% verminderd. Het is mogelijk om het motortoerental zowel in het bereik van bijna nul tot aan het nominale toerental als boven het nominale toerental te regelen. De levensduur van de motor en het aandrijfmechanisme wordt verlengd en een zachte, programmeerbare motorstart wordt bereikt. Het technologische proces en de productkwaliteit worden verbeterd, de mogelijkheid tot automatisering en besturing vanuit geautomatiseerde procesbesturingssystemen wordt mogelijk, de arbeidskosten tijdens de werking van de aandrijving worden verlaagd, enz.

Toepassingsgebieden voor dergelijke aandrijvingen zijn onder meer:

pompen (van pompen tot hoofd);

compressoren, ventilatoren, ventilatoren van koelsystemen, trekventilatoren van ketels;

rollentafels, transportbanden, transporteurs en andere transportmiddelen;

breekapparatuur, mixers, extruders;

centrifuges van verschillende typen;

productielijnen voor metalen platen, films, karton, papier, enz.;

boorapparatuur (van pompen tot trippen); apparaten voor het pompen van olie uit putten (pompmachines, dompelpompen, enz.);

kranen (van takels tot bruggen);

metaalbewerkingsmachines, zagen, persen en andere technologische apparatuur.

Als voorbeeld zullen we een frequentieomvormer gebruiken op de aandrijving van een waterinlaatstation. In dit geval wordt het elektriciteitsverbruik tot 50% verminderd dankzij het automatisch handhaven van de vereiste waterdruk wanneer het verbruiksvolume verandert, de levensduur van de motor, het aandrijfmechanisme en de elektrische schakelapparaten wordt 2 tot 3 keer verlengd dankzij het elimineren van startoverstromen en waterslag bij het starten van de elektromotor. De levensduur van pijpleidingen wordt verlengd, het waterverbruik wordt verminderd door verminderde verliezen als gevolg van overdruk, de arbeidskosten tijdens bedrijf worden verlaagd door een toename van de revisieperioden van de elektrische aandrijving.

Verhoogde efficiëntie en betrouwbaarheid van de voeding bij het gebruik van thyristor-frequentieomvormers voor synchrone hoogspannings-elektromotoren wordt verklaard door de volgende redenen:

één omvormer kan worden gebruikt voor het sequentieel of groepsstarten van meerdere elektrische aandrijfeenheden met synchrone motoren;

De motor start soepel met stromen die lager zijn dan de nominale waarde, wat niet leidt tot oververhitting van het rotoroppervlak of mechanische impact op de statorwikkelingen. Als gevolg hiervan wordt een aanzienlijke verlenging van de levensduur van de motor verzekerd;

geen beperkingen op het aantal frequentiestarts van een elektrische aandrijfeenheid met een synchrone motor van een thyristor-frequentieomvormer. De mogelijkheid van 15 starts binnen een uur bij seriemotoren en meer dan 2.000 starts binnen een jaar zonder enige reparatie van de rotor of stator is experimenteel bevestigd;

het stoppen van de elektrische aandrijfeenheid vanwege regeneratief elektrisch remmen zorgt voor de terugkeer van elektriciteit naar het elektriciteitsnet;

implementatie van de modus van stationaire nauwkeurige synchronisatie van de elektrische aandrijfeenheid met het voedingsnetwerk garandeert een betrouwbare omschakeling van de motor naar het netwerk zonder stroomstoten en mechanische schokken;

vermindering van de vereisten voor de hoogspanningslijn die de onderneming van stroom voorziet, omdat er bij het starten van de volgende elektrische aandrijfeenheid geen spanningsval in de lijn is (de startstroom is 5 x 10 keer minder vergeleken met die van de reactor);

Het vermogen van de thyristor-frequentieomvormer die wordt gebruikt om een ​​onbelaste motor te starten, is 20... 30% van het nominale vermogen van de elektrische aandrijfeenheid, wat vooraf hoge technische en economische indicatoren bepaalt.

De efficiëntie van het gebruik van thyristorfrequentieomvormers als onderdeel van een elektrische aandrijving met variabele frequentie en synchrone motoren wordt niet alleen bepaald door de hierboven genoemde factoren, maar ook door aanzienlijke energiebesparingen en uitbreiding van technologische mogelijkheden, vooral in gevallen waarin een groot snelheidsbereik controle van de elektrische aandrijfeenheid is vereist.

Het is raadzaam dat consumenten voor deze apparaten kiezen, waardoor de elektriciteitsverliezen, die in sommige gevallen oplopen tot 20%, worden verminderd.

2. Selectie van elektrische apparatuur op basis van economische criteria

Een van de manieren om de betrouwbaarheid van elektrische apparatuur te vergroten, is door deze correct te selecteren. Bij het kiezen van elektrische apparatuur voor elektrische aandrijvingen moet rekening worden gehouden met: het vermogen dat nodig is om de werkende machine aan te drijven; ontwerp van elektrische motoren; aanpassing van de elektromotor; motorbeveiligingsapparaat.

Door het wijdverbreide gebruik van elektrische aandrijvingen leiden zelfs kleine selectiefouten uiteindelijk tot enorme totale schade.

Momenteel vereisen de voorgestelde methoden voor het selecteren van elektrische apparatuur een strikte berekening van hun energieparameters. In dit geval wordt bij benadering rekening gehouden met de kenmerken van werkmachines en bedrijfsomstandigheden. Dit was gerechtvaardigd in de eerste fase van de ontwikkeling van de elektrificatie, maar nu, met de toegenomen eisen aan elektrische aandrijvingen, moet er rekening worden gehouden met een groot aantal factoren en verbindingen.

De voorgestelde methodologie voor een optimale configuratie van elektrische aandrijvingen kan worden gebruikt om niet-toerentalgeregelde asynchrone elektromotoren uit de "4A"-serie en hun besturingsapparatuur te selecteren. Bovendien mogen elektromotoren geen speciale eisen stellen aan het starten en remmen. Deze techniek vervangt niet de aanbevelingen voor het kiezen van elektrische apparatuur die in de boeken worden voorgesteld:

Martynenko I.N., Tishchenko L.N. Cursus- en diplomaontwerp over complexe elektrificatie en automatisering.

Ontwerp van geïntegreerde elektrificatie/Ed. LG Prishchep.-M: Kolos 1983.

Systeem PPRESkh.-M.: Agropromizdat, 1987.

En het vult deze aan door rekening te houden met een breder scala aan factoren.

17.2. Methodologie voor optimale configuratie van elektrische aandrijvingen

De methodologie voor een optimale configuratie van elektrische aandrijvingen bestaat uit de volgende fasen: voorbereiding van initiële gegevens; selectie van elektromotorvermogen; selectie van het toerental van de elektromotor; selectie van elektromotormodificatie op basis van startkoppel en slip; het controleren van de startstabiliteit en het overbelastingsvermogen; selectie van beveiligingsapparaat; selectie van overdrachtsapparaat.

Laten we al deze fasen eens nader bekijken.

17.2.1. Voorbereiding van initiële gegevens

Om de elektrische aandrijving te optimaliseren, moeten we de volgende informatie verzamelen: gebruiksomstandigheden; destabiliserende invloeden; voorwaarden voor stroomvoorziening; niveau van technische exploitatie;

Gebruiksvoorwaarden omvatten: doel; equivalent vermogen van de werkende machine, kW; rotatiesnelheid van de werkende machine-as, n, rpm; start-, nominale en maximale koppels, Nm; bezetting overdag, tc, uur; dienstverband gedurende het jaar, m, maand; nominaal toelaatbare stilstand bij uitval elektrische aandrijving, td, uur; technologische schade, uitgedrukt in aandelen van de kosten van grote reparaties aan de elektromotor, v, o. e.;

Destabiliserende invloeden zijn onder meer: ​​bedrijfsomstandigheden (volgens de VIESH-classificatie - licht, normaal, ernstig); klimaat omstandigheden; uitvalpercentage, l, jaar-1; structuur van noodsituaties, a1, o. e.; vocht en agressieve omgevingsinvloeden, ja; onvolledige fasemodus, een; overbelasting, ap; rotorremmen, bij; andere situaties, april

De stroomvoorzieningsvoorwaarden moeten de volgende gegevens bevatten: vermogen van het transformatorstation, Str, kVA; lengte en merk van laagspanningsdraden, L[km], q [mm2]; spanning op de elektromotorklemmen, U, V.

Gegevens over het niveau van de technische exploitatie moeten de volgende informatie bevatten: frequentie en kosten van onderhoud; kapitaalreparatiekosten; hersteltijd van de elektrische aandrijving na een storing, tv, uur.

Het beste is om de datavoorbereiding in de vorm van een tabel weer te geven (zie Tabel 17.1).

Tabel 17.1.

Methodeparameters

Componenten van parameters

1.Gebruiksvoorwaarden

Doel

Equivalent vermogen van de werkende machine, kW

Rotatiefrequentie van de werkende machine-as, n, rpm

Moment: a) starten; b) nominaal;

c) maximaal, Nm

Bezetting gedurende de dag, tc, uur.

Werkgelegenheid gedurende het jaar, m, maand.

Nominaal toegestane stilstandtijd bij uitval van de elektrische aandrijving, td, uur.

Technologische schade uitgedrukt in aandelen van de kosten van grote reparaties aan de elektromotor, v,o. e.

2. Destabiliserende invloeden

Bedrijfsomstandigheden: a) licht;

b) normaal; c) zwaar

Klimaat omstandigheden

Faalpercentage, l, jaar-1

Structuur van noodsituaties a1, o. e.

Bevochtiging en agressieve invloed van de omgeving, ja, o. e.

Deelfasemodus, an

Overbelasting, bijv

Rotorcongestie, op

Andere situaties, april

3. Voorwaarden voor de stroomvoorziening

Transformatorvermogen, TP, Str, kVA

Lengte en merk van voedingskabels, L[km], q[mm2]

Spanning op de klemmen van elektromotoren, U, V.

4. Niveau van technische expertise

Frequentie en kosten van onderhoud

Grote reparatiekosten

Hersteltijd van de elektrische aandrijving na een storing, tv, uur.

17.2.2. Motorvermogen selecteren

Om dit te doen, is het noodzakelijk om de motorbelastingsfactor "b" te bepalen. Bij het bepalen hiervan wordt rekening gehouden met werkgelegenheid “m” en technologische schade “v” volgens de nomogrammen weergegeven in figuur 17.1. (zie Fig. 20.a. Eroshenko G.P. Cursus- en diplomaontwerp voor de bediening van elektrische apparatuur /1/).

Let op: de hoorcolleges bevatten kwalitatieve nomogrammen. Voor berekeningen is het noodzakelijk om de nomogrammen te gebruiken die worden gegeven in / 1 /.

Nadat de belastingsfactor "b" is bepaald, wordt het berekende vermogen bepaald met behulp van de formule:Рр=Р/b en selecteer volgens Tabel 17.2, rekening houdend met de bedrijfsomstandigheden, een elektromotor waarvan het optimale belastingsbereik het ontwerpvermogen Рр omvat. Als, vanwege kleine waarden van tc en v, blijkt dat P< Рн, то допустимую перегрузку следует проверить по фактической температуре окружающей среды.

Figuur 17.1 - Nomogram voor het bepalen van de belastingsfactor van een elektromotor

Tabel 17.2 - Optimale belastingsintervallen voor elektromotoren uit de 4A-serie

Nominaal vermogen, kW

Belastingsinterval afhankelijk van bedrijfsomstandigheden, kW

Longen

Normaal

Zwaar

0,60.....1,10

0,50.....1,00

0,45.....0,95

1,11.....1,50

1,01.....1,40

0,96.....1,30

1,51.....2,20

1,41.....1,95

1,31.....1,90

2,21.....3,00

1,96.....2,70

1,91.....2,60

3,10.....4,00

2,71.....3,70

2,61.....3,50

4,10.....5,50

3,71.....5,20

3,51.....5,00

5,60.....7,50

5,21.....6,30

5,01.....6,00

11,0

7,51....11,0

6,31....10,00

6,01.....9,20

15,0

11,10....15,0

10,10....13,50

9,21....12,50

18,5

15,10....18,5

13,60....17,00

12,51....16,00

22,0

18,60....22,0

17,10....20,00

16,01....19,00

17.2.3. Een elektromotor selecteren op basis van omgevingsomstandigheden

We moeten de toegestane relatieve kosten Kd bepalen van een elektromotor met een speciaal ontwerp (agrarisch, chemicaliënbestendig, enz.). Deze worden bepaald door het nomogram weergegeven in figuur 17.2.

Om dit te doen, moet u het uitvalpercentage "l", het percentage storingen als gevolg van vocht "au" en de technologische schade "v" kennen. Vervolgens moet u de catalogusprijs "Kc" van een gespecialiseerde elektromotor vinden en bereken de werkelijke relatieve kosten:

Kdf=Ks/Ko,

waarbij Ko de kosten zijn van een standaard IP44-elektromotor met hetzelfde vermogen.

Als de werkelijke relatieve kosten lager zijn dan de aanvaardbare waarde, d.w.z. als Kdf< К’д, то целесообразно выбрать электродвигатель специализированного исполнения. В противном случае следует остановиться на электродвигателе основного исполнения, так как удорожание из-за применения электродвигателя специализированного исполнения не компенсируется достигаемым снижением затрат на его капитальный ремонт за нормативный срок службы.

Figuur 17.2 - Nomogram voor het bepalen van de toegestane relatieve kosten van een elektromotor van een speciaal ontwerp

17.2.4. Een beveiligingsapparaat selecteren

We moeten de haalbaarheid bepalen van het gebruik van een of ander type bescherming voor elektrische apparatuur. Om dit te doen, is het noodzakelijk om de toegestane relatieve kosten van het beveiligingsapparaat “Kz*” te bepalen. Dit wordt bepaald volgens figuur 17.3 (of zie figuur 20.c./1/). Bovendien is het noodzakelijk om rekening te houden met het faalpercentage “l”, technologische schade “v” en de verwachte kwaliteitsfactor van bescherming Рз, d.w.z. het aandeel geëlimineerde mislukkingen. Deze gegevens kunnen worden geselecteerd uit Tabel 17.3. (of zie tabel 4.7./1/).

Figuur 17.3 - Nomogram voor het bepalen van de toegestane relatieve kosten van een beveiligingsapparaat

Tabel 17.3 - Kenmerken van landbouwmachines voor mogelijke technologische schade en noodsituaties

Werkende machine

april

Breken en snijden: brekers, molenstenen, versnipperaars, wortelsnijders, enz.

0,35

0,30

0,20

0,10

0,20

0,25

0,30

0,20

0,20

0,20

0,10

0,25

Mengen en scheiden: sorteerders, triers, voermengers, granulatoren.

0,30

0,25

0,20

0,10

0,20

0,20

0,15

0,30

0,20

0,20

0,25

0,20

Transporteren met handmatig laden en lossen.

0,40

0,25

0,10

0,10

0,10

0,10

0,40

0,30

0,30

0,10

0,10

0,40

Ventilatie-eenheden

0,25

0,15

0,30

0,20

0,30

0,30

0,10

0,20

0,10

0,20

0,30

Pompeenheden water voorraad

0,25

0,25

0,45

0,45

0,15

0,15

0,15

0,15

0,25

0,25

Apparatuur voor melkinstallaties en melkstallen

0,30

0,10

0,15

0,10

0,50

0,15

Andere werkende machines

0,30

0,20

0,20

0,20

0,10

0,30

Opmerking: in de teller - voor vee, in de noemer - voor gewasproductie; voor productielijnen is de technologische schade 1,5...2,5 keer groter dan aangegeven in de tabel.

Zoek hierna de prijslijst voor de “Kz” van de geaccepteerde bescherming en de werkelijke waarde ervan:

Kzf*=Kz/Kd,

waarbij Kd de kosten van de geselecteerde elektromotor zijn.

Als de werkelijke kosten van bescherming lager zijn dan de toegestane kosten, voldoet het apparaat aan het technische en economische criterium, d.w.z.

Kzf*<Кз’

Anders is het raadzaam om een ​​ander, goedkoper beveiligingsapparaat te kiezen. UVTZ is bijvoorbeeld over het algemeen niet effectief in elektrische aandrijvingen met een vermogen van minder dan 4 kW, met technologische schade v<2 и интенсивности аварийных ситуаций l<0,1, хотя они уменьшают число отказов почти в два раза.

17.3. Een voorbeeld van een rationele keuze voor elektrische apparatuur

We moeten de complete set van de elektrische aandrijving van de vacuümpomp (RVN-40/350) van de melkunit controleren.

Initiële data.

Gebruiksvoorwaarden: P=2,3 kW; n=1450 tpm.

Bezetting overdag: tс=8uur.

Werkgelegenheid gedurende het jaar: m=6 maanden.

Toegestane downtime: td=1 uur.

Technologische schade als aandeel van de kosten van grote reparaties aan de elektromotor: v=5 o. e.(bepaald volgens tabel 2.)

Destabiliserende invloeden (in totaal zijn alle destabiliserende invloeden gelijk aan 1):

Bedrijfsomstandigheden zijn normaal;

Faalpercentage - l=0,3, zie tabel 2.;

Bevochtiging en agressieve omgevingsinvloeden - aу=0,1, zie tabel 2.;

Niet-volledige-fasemodus - an=0,15, zie tabel 2.;

Rotorremmen - bij=0,5, zie tabel 2.;

Overige situaties - apr=0,15, zie tabel 2.;

Overbelasting - ap=0,1, zie tabel 2.;

Voedingsvoorwaarden: Str=160 kVA; L=0,25 km; q=35mm2;

U=380/220 V.

Technische werking - volgens het onderhouds- en reparatiesysteem.

De hersteltijd bedraagt ​​tв=6 uur.

Motorvermogen selecteren.De waarden van tc, m en v kennen uit figuur 1. we vinden de belastingsfactor van de elektromotor "b", b=0,618. Dan het berekende vermogen: Рр=Р/b=2,3/0,618=3,72 kW.

Volgens Tabel 2. voor normale bedrijfsomstandigheden selecteren we het vermogen van de elektromotor, dit ligt in het bereik van 3,71....5,20 kW. Dit interval komt overeen met een elektromotor van 5,5 kW.

Selecteren van het motortoerental.Omdat de asrotatiesnelheid van de werkmachine 1450 tpm is, accepteren we een elektromotor met een statorveldrotatiefrequentie van 1500 tpm.

Selectie van elektromotormodificatie op basis van startkoppel en slip.Bij het kiezen van een elektromotoraanpassing voor startkoppel en slip moet rekening worden gehouden met de startomstandigheden van de elektromotor en de werkende machine.

Controle van de startstabiliteit en overbelastingscapaciteit.Omdat het vermogen van de transformator ruim drie keer groter is dan het vermogen van de elektromotor en de leidinglengte minder dan 300 m bedraagt, is het niet nodig om de stabiliteit bij het opstarten te controleren.Waarom we deze conclusie trokken, zal in de volgende lezing gedetailleerder worden besproken, maar voorlopig beperken we ons tot deze veronderstelling.

Een elektromotor selecteren op basis van omgevingsomstandigheden.Volgens figuur 2. we vinden de toegestane relatieve kosten van een gespecialiseerde elektromotor (wetende l, aу en v), deze is gelijk aan 1,18. Als we dit weten, kunnen we de werkelijke relatieve kosten bepalen:

Kdf*=Ks/Ko=77/70=1,1,

waarbij Ks=77 j. d.w.z. de kosten van de elektromotor zijn 4A112M4U3skh;

Ko = 70 cu. d.w.z. de kosten van de elektromotor bedragen 4A112M4U3.

In ons geval Kdf*<Кд*, значит мы должны выбрать электродвигатель 4А112М4У3сх.

Een beveiligingsapparaat selecteren.Volgens figuur 3. we vinden de toegestane relatieve kosten van het beveiligingsapparaat "Kz*", rekening houdend met het feit dat Рз=an+ap+apr en ook rekening houdend met l en v. In ons geval is Kz*=1,1. Rekening houdend met de grote technologische schade (v=5), aanvaarden we de bescherming van UVTZ en bepalen we Kzf*. Omdat UVTZ 48u kost. Dat wil zeggen, en de elektromotor kost 77u. d.w.z. dan Kzf*=Kz/Kd=48/77=0,6. Sinds Kzf*<Кз* (0,6<1,1) окончательно выбираем УВТЗ.

Een overdrachtapparaat selecteren.Omdat een groot deel van de noodsituaties zich voordoet wanneer de pomp blokkeert (bij = 0,5), is het raadzaam om een ​​verbinding tussen de elektromotor en de werkmachine tot stand te brengen via een veiligheidskoppeling of V-snaaraandrijving.

3. Energiebesparing

Basisprincipes van energiebesparing.Kwesties van energiebesparing winnen momenteel aan bijzonder belang. Opgemerkt moet worden dat het besparen van elektriciteit geen eenvoudige beperking van het nuttige verbruik is.

Energiebesparing moet bestaan ​​uit:

Van het verminderen van elektriciteitsverliezen;

Van het verminderen van de energie-intensiteit van producten.

In alle gevallen moeten maatregelen om energie te besparen vanuit een nationaal economisch perspectief worden bekeken. Met andere woorden: alleen die maatregelen moeten worden geïmplementeerd die binnen de standaard terugverdientijd van 6,6 jaar hun vruchten afwerpen. Dit betekent dat extra kosten voor energiebesparing gerechtvaardigd zijn als de energiebesparing tijdens de standaard terugverdientijd minimaal 100 kWh per jaar bedraagt.

Succesvol werk aan energiebesparing gaat gepaard met de ontwikkeling van een plan met organisatorische en technische maatregelen.

Opstellen van een plan met organisatorische en technische maatregelen.

We moeten beslissen wat als organisatorische en technische maatregelen wordt beschouwd:

Organisatorische en technische maatregelen omvatten gewoonlijk die activiteiten waarvan de implementatie geen buitensporige kapitaalinvesteringen of bedrijfskosten vereist.

In de volgende fase bepalen we het doel van het opstellen van dit plan.

Het doel is om gebieden van verlies of irrationeel gebruik van elektriciteit te identificeren en specifieke effectieve manieren te ontwikkelen om de grootste hoeveelheid energie te besparen.

Gebieden waar elektriciteit verloren gaat of irrationeel wordt gebruikt, worden geïdentificeerd door de werkingstoestand van elektrische apparatuur en het elektriciteitsverbruik te analyseren. Bekende manieren om energie te besparen zijn onder meer: ​​het in goede staat houden van elektrische apparatuur; selectie en onderhoud van optimale bedrijfsmodi van apparatuur; automatisering van technologische processen; introductie van nieuwe energiebesparende apparatuur en technologie.

Identificatie van gebieden van verlies of gebieden van irrationaliteitelektriciteitsverbruik.

Een van de hoofdtaken van het hoofd van de elektrotechnische dienst van een boerderij is het rationeel gebruik van elektrische energie en de besparingen ervan bij het uitvoeren van bepaalde technologische processen. Dit concept omvat ook het verminderen van elektrische energieverliezen.

Het identificeren van gebieden met stroomverlies kan behoorlijk moeilijk zijn. Er zijn echter methoden die dit proces vereenvoudigen. Onder hen zijn: functionele kostenanalyse (FCA); testvraagmethode (MCM).

Opgemerkt moet worden dat het correct uitvoeren van FSA behoorlijk moeilijk is voor een ongetrainde specialist. Om dit uit te voeren, moet u contact opnemen met specialisten - FSA-ingenieurs. Dergelijke specialisten bestaan ​​echter (helaas) niet in de landbouwproductie; ze zijn simpelweg niet opgeleid en worden ook niet opgeleid. En een ander argument is dat deze methode de voorkeur verdient om te gebruiken voor het oplossen van complexe, mondiale problemen. Daarom verdient het in dit geval meer de voorkeur om de testvragenmethode (MCM) te gebruiken. Testvragen (CT) kunnen door de gebruiker worden gewijzigd en in een voor hem handige vorm worden toegepast.

De CV’s die onder uw aandacht worden gebracht, zijn samengesteld uit checklists van Eiloart, A.F. Osborne, FSA en TRIZ (de theorie van inventieve probleemoplossing). Deze vragenlijst bestaat uit vier blokken met vragen. Het eerste blok vragen is gericht op het identificeren van de belangrijkste functie die elektriciteit vervult in het technologische proces en de functies die daarvoor zorgen, rekening houdend met opkomende ongewenste effecten en traditionele manieren om deze te elimineren. Sommige vragen zijn gericht op het formuleren van een ideaal eindresultaat (IFR) en het loslaten van de traditionele principes van het functioneren van een systeem dat gebruik maakt van elektrische energie. Met het tweede blok kun je de interactie van elektrische energie met de externe omgeving en het besturingssysteem analyseren en beperkingen en de mogelijkheid van instorting identificeren. Het derde blok is gericht op het analyseren van subsystemen en hun relaties. Het vierde blok is gericht op het analyseren van mogelijke fouten en het verduidelijken van de IFR.

Wanneer u met de voorgestelde vragenlijst werkt, is het noodzakelijk om de antwoorden in een eenvoudige, toegankelijke vorm te presenteren, zonder speciale voorwaarden. Dit lijkt een eenvoudige eis, maar het is erg moeilijk om eraan te voldoen. Laten we nu eens naar deze vragenlijst kijken.

Eerste blok

1. Wat is de belangrijkste functie van elektriciteit in dit technologische proces?

2. Wat moet er gebeuren om de hoofdfunctie te kunnen vervullen?

3. Welke problemen doen zich in dit geval voor?

4. Hoe kun je er meestal mee omgaan?

5. Welke en hoeveel functies worden in dit technologische proces met behulp van elektriciteit uitgevoerd, welke zijn nuttig en welke schadelijk?

6. Is het mogelijk om een ​​aantal van de functies die met behulp van elektriciteit worden uitgevoerd in dit technologische proces te verminderen?

7. Is het mogelijk om een ​​aantal van de functies die met behulp van elektriciteit in dit technologische proces worden uitgevoerd, uit te breiden?

8. Is het mogelijk om enkele van de schadelijke functies die in dit technologische proces met behulp van elektriciteit worden uitgevoerd, om te zetten in nuttige functies, en omgekeerd?

9. Wat zou de ideale uitvoering van de hoofdfunctie zijn?

10. Hoe kun je anders de hoofdfunctie vervullen?

11. Is het mogelijk om het technologische proces te vereenvoudigen, waardoor niet 100% een gunstig effect wordt bereikt, maar iets minder of meer?

12. Noem de belangrijkste nadelen van traditionele oplossingen.

13. Construeer, indien mogelijk, een mechanisch, elektrisch, hydraulisch of ander model van het functioneren of de distributie van stromen in het technologische proces.

Tweede blok

14. Wat gebeurt er als je elektriciteit uit het technologische proces verwijdert en vervangt door een ander type energie?

15. Wat gebeurt er als je elektriciteit in een technologisch proces vervangt door een ander type energie?

16. Verander het proces op het gebied van:

Werkingssnelheden (sneller of langzamer met 10, 100, 1000 keer);

Tijd (verminder de gemiddelde werkcyclus tot nul, verhoog tot oneindig);

Groottes (procesproductiviteit is zeer groot of zeer klein);

Eenheidskosten van een product of dienst (groot of klein).

17. Identificeer gemeenschappelijke beperkingen en de redenen voor het optreden ervan.

18. In welke tak van technologie of andere activiteit kan deze of een soortgelijke hoofdfunctie het beste worden vervuld, en is het mogelijk om een ​​van deze oplossingen te lenen?

19. Is het mogelijk om de vorm te vereenvoudigen en andere elementen van het technologische proces te verbeteren?

20. Is het mogelijk om speciale “blokken” te vervangen door standaardblokken?

21. Welke extra functies kan elektrische energie vervullen in het technologische proces?

22. Is het mogelijk om de basis van het technologische proces te veranderen?

23. Kan afval worden verminderd of gebruikt?

24. Formuleer de opdracht voor de wedstrijd “Zet irrationele energiekosten om in inkomsten.”

Derde blok

25. Is het mogelijk om het technologische proces in delen te verdelen?

26. Is het mogelijk om meerdere technologische processen te combineren?

27. Is het mogelijk om “zachte” verbindingen “hard” te maken en omgekeerd?

28. Is het mogelijk om “vaste” blokken “verplaatsbaar” te maken en omgekeerd?

29. Is het mogelijk om de apparatuur stationair te gebruiken?

30. Is het mogelijk om over te schakelen van periodieke actie naar continue actie of omgekeerd?

31. Is het mogelijk om de volgorde van handelingen in het technologische proces te veranderen? Zo nee, waarom niet?

32. Is het mogelijk voorbereidende handelingen in te voeren of uit te sluiten?

33. Waar in het technologische proces worden overtollige reserves opgeslagen?

34. Is het mogelijk om goedkopere energiebronnen te gebruiken?

Vierde blok.

35. Alternatieve productieprocessen identificeren en beschrijven.

36. Welk onderdeel van het technologische proces is het meest energie-intensief; is het mogelijk om het te scheiden en het energieverbruik ervan te verminderen?

37. Welke factoren zijn het schadelijkst tijdens het technologische proces?

38. Is het mogelijk om ze ten goede te gebruiken?

39. Welke apparatuur in het technologische proces verslijt het eerst?

40. Welke fouten maken servicepersoneel het vaakst?

41. Om welke redenen wordt het technologische proces het vaakst verstoord?

42. Welke storing is het gevaarlijkst voor uw proces?

43. Hoe kan ik deze storing voorkomen?

44. Welk technologisch proces voor het verkrijgen van producten is voor u het meest geschikt en waarom?

45. Welke informatie over de voortgang van het technologische proces zou u zorgvuldig verbergen voor uw concurrenten?

46. ​​​​Ontdek de meningen van volledig ongeïnformeerde mensen over het energieverbruik van dit technologische proces.

47. In welk geval voldoet het energieverbruik in een technologisch proces aan ideale normen?

48. Welke vragen zijn nog niet gesteld? Stel ze zelf en beantwoord ze.

De gepresenteerde vragenlijst is niet definitief; deze kan worden aangepast en aangevuld. Na een kleine aanpassing kan het worden gebruikt om gebieden te identificeren waar elk type energie verloren gaat.

PAGINA \* SAMENVOEGFORMAAT 1

Andere soortgelijke werken die u mogelijk interesseren.vshm>

13545. ANALYSE VAN LASERWERKINGSMODI 612,93 KB
Parameters van laserstraling Lasers zijn de meest voorkomende en meest veelbelovende kwantumapparaten. Meestal worden lasers opgevat als kwantum-zelfoscillatoren, en het blokschema van vrijwel elke dergelijke generator kan worden weergegeven door het circuit in figuur 1. Fig. 1 Een dergelijke excitatie kan gepulseerd, continu of gecombineerd zijn, niet alleen in termen van excitatietijd maar ook in termen van methoden; 31 en 32 spiegels vormen een open resonator UE. Een bedieningselement bevindt zich meestal in de laser en dient om te implementeren...
6088. VERHOGEN VAN DE ENERGIE-EFFICIËNTIE VAN ELEKTRISCHE APPARATUUR 20,73 KB
Energie-indicatoren van elektrische apparatuur Een scherp verschil tussen het werkelijke specifieke energieverbruik en de standaardindicatoren dient als een signaal van problemen en daarom van de noodzaak om de mate van efficiëntie van de energievoorziening bij een industriële onderneming te onderzoeken. In dat laatste geval neemt het vertrouwen sterk toe als je gebruik maakt van geautomatiseerde systemen voor het afrekenen en monitoren van het elektriciteitsverbruik, namelijk communicatiekanalen met een geautomatiseerd werkstation voor het monitoren van het elektriciteitsverbruik. er is een verband tussen...
20318. Modellering van statische bedrijfsmodi van elementen van een autonoom wind-diesel elektrisch energiesysteem 76,31 KB
1 Rechtvaardiging van de haalbaarheid van het gebruik van winddiesel-elektrische energiesystemen voor stroomvoorziening aan een autonome consument H0M*. Voor toerental met = sleep mag het motorkoppel niet hoger zijn dan M„ = Mnom*.

Regelmodi met een constante hoofdfluxkoppeling en een volledige rotorfluxkoppeling hebben een breder bereik aan koppelveranderingen die voldoen aan de tolerantie voor overtollige verliezen van de rotormotor<0,1: при со* = 0,1 он составляет 0,35 < Л/* < 1,12, а для скорости со* = соном* момент ограничен условием 0,45 < Л/* < 1,45.

Vergelijkbaar met formule (3.61) wordt een schatting van de effectiviteit van de frequentiecontrolewet geïntroduceerd op basis van de efficiëntie fjflB(M*,co*), waarvan de aard van de verandering het gedrag van de functies DRv(L/* weerspiegelt). ,co*).

Een vergelijking van verschillende wetten van frequentieregeling van motoren toont het voordeel van de wet van optimale regeling en de haalbaarheid van de implementatie ervan in automatische besturingssystemen voor elektrische aandrijvingen in gevallen waarin de hoeksnelheid en het koppel van de motor binnen ruime grenzen variëren.

Optimalisatie van de bedrijfsmodi van het IF-IM-systeem om de totale verliezen van de DREP te minimaliseren. Bij het stellen van dit probleem is het interessant om de invloed van motormodi op de karakteristieken van de frequentieomvormer te bestuderen en allereerst op het vermogensverlies van de DDC

Uit de resultaten van onderzoeken naar de statische eigenschappen van de motor blijkt dat de asynchrone motor als besturingsobject extreme eigenschappen vertoont volgens een aantal bijzondere kwaliteitscriteria. Deze omvatten extremen van de statorstroom / en het actieve vermogen Px van de motor, waarvan de elektrische verliezen van de frequentieomvormer afhankelijk zijn. Om het probleem van het optimaliseren van de modi van het IF-IM-systeem op te lossen om verliezen te minimaliseren, transformeren we uitdrukkingen (3.7) en (3.14), waarvoor ze in plaats van de rotorfluxkoppeling

|/ij, vervang q/2* = - M*. Als gevolg hiervan krijgen we het volgende

afhankelijkheid van de statorstroom en actief vermogen van M*, co* en P:

ij* (L/*, p) =

Ph, (M*, co*, p) =

In afb. 3.30 toont grafieken die de extreme aard illustreren van de functies /„(M,^) en LDM*, co*, (3), berekend voor snelheid co* = 1 en verschillende vaste koppelwaarden (0,25< М* < 1,25, шаг по моменту АЛ/* = 0,25). Заметим, что экстре­мумы активной мощности по варьируемой переменной р совпадают с экстремумом функции полных потерь, так как при заданных значениях скорости и момента изменение активной мощности при варьировании скольжением связано только с изменением потерь в двигателе.

De extreme aard van de functies /]*(M*, p) en P^(Mt, to*, P) bepaalt vooraf de aanwezigheid van een extremum van de elektrische verliesfunctie van een DC-frequentieomvormer met een autonome spanningsomvormer wanneer deze wordt gevoed door een ongecontroleerde gelijkrichter. Laten we de componenten van de elektrische verliezen van de omzetter in relatieve eenheden noteren, rekening houdend met de formules (2.53), (2.58) en (2.59), waarbij we als basis de waarde van de verliezen nemen bij de nominale bedrijfsmodus van de motor. Vervolgens worden de relatieve verliezen in de gelijkrichter en omvormer van de frequentieomvormer bepaald aan de hand van de volgende uitdrukkingen:

A ^ ik. p* ~ (^в1 ^в2^1*) Р* (^р. вх ^р. ф) (3,64)

A ^ een. u* - (^cl1 ^cl2^1*)A* ^r. uit*1* (^clZnom^I* ^cl4nom*1*)-^1*? (3,65)

en de constante coëfficiënten hebben de vorm: kvХ = -^ =

A-^dv. naam

D-^r. YUS. Jr _A-/r. invoer NOM. _A/^).f. neeM. tr _ ^Рр. Uitgang naam. jr_

Р, 5 Р-ВХ - “ГБ ’ ^Р-Ф “ “Тр ’ Р-®ых - --Z, Ккл./ -

^-Gdv. naam ^^dv. naam ^*dv. motornr. naam

Cl "nom, waarbij i = 1,4 karakteriseert het soortelijk gewicht van de componenten

elektrische verliezen in verhouding tot de totale verliezen van de motor bij nominale bedrijfsmodus.

Zoals volgt uit de formules (3.64) en (3.65) zijn verliezen in de gelijkrichter afhankelijk van de statorstroom, en zijn verliezen in een autonome omvormer afhankelijk van de statorstroom en het actieve vermogen van de motor. De aanwezigheid van extremen van de statorstroom /t* en actief vermogen Ri bepaalt de extreme aard van de individuele componenten van elektrische verliezen van de gelijkrichter D/>IL1„ van de omvormer DRai* en de totale elektrische verliezen van de omvormer D/pch - ® in het bijzonder zorgt de modus van minimale verliezen IM voor een minimum aan elektrische verliezen in de stroombron AIN.

In afb. 3.31 toont grafieken die de extreme aard van de functie DRpch*(A/*,co*,p*) illustreren. Extreme kenmerken van elektrische verliezen van een DC-frequentieomvormer met een autonome spanningsomvormer worden berekend met behulp van formules (3.64) en (3.65) voor snelheid co* = 1 en verschillende vaste koppelwaarden (0,25< М» < 1,25, шаг по моменту ДМ* = 0,25). В общем случае значения скольжения, доставляющие минимумы электрическим потерям ДРПч*>actief vermogen P]* (motorverliezen D-Rdv*) en statorstroom /,. Komen niet overeen. We merken echter op dat de modus van minimale verliezen van de DRDV* vrij dicht ligt bij zowel de optimale modus voor de minimale verliezen van de DRDV*-motor als de modus van de minimale statorstroom /i*. We komen tot een soortgelijke conclusie door het gedrag van de efficiëntiecoëfficiënt T1ep te analyseren.

Een rigoureuze oplossing voor het probleem van het optimaliseren van de modi van het systeem “frequentieomvormer - asynchrone motor” zonder rekening te houden met de beperkingen

controleomstandigheden kunnen worden verkregen in de volgende formulering:

(-L/, O), P) > ^ Mompelen?

0р:(р|0<р<+оо}.

De optimale verschuiving, die een minimum van de verliesfunctie ARep(M, co, P) oplevert, wordt bepaald met numerieke methoden. Het hierboven beschouwde algoritme voor het vinden van het minimum van de kwaliteitsfunctie DRdv(M, co, (3), gebaseerd op de tangensmethode, wordt relatief eenvoudig gegeneraliseerd naar het geval van het minimaliseren van de verliesfunctie van het IF-AM-systeem.

In afb. 3.32 worden de kenmerken van de optimale controlewet en de efficiëntie van het IF-IM-systeem in de DREP* -»min-modus getoond. Getoond in afb. 3.32, en de grafieken van de optimale controle volgens de minimale A. REP*(M*, co*, P) controleruis = murpt(M„co*) werden berekend voor een aantal vaste waarden van hoeksnelheid ( 0< со, < 1, шаг по ско­рости Дсо* = 0,25). Сравнивая их с графиками оптимального по ми­нимуму суммарных потерь АД управления, находим качественное их совпадение. Зависимости КПД системы ПЧ-АД от Л/* и со, (см. рис. 3.32, б) показывают эффективность режима оптимально­го по минимуму АРЭП*(М„ со*, Р) управления с энергетической точки зрения.

De analyse van de mogelijkheden voor optimale regeling van een frequentiegeregelde inductiemotor volgens een aantal indicatoren en de gegeven algemene kwantitatieve schattingen, die verschillende wetten van optimale regeling karakteriseren, maken het dus mogelijk om op redelijke wijze de noodzakelijke regelwet te selecteren en te implementeren, afhankelijk van over de parameters en bedrijfsmodi van de motor.

Om de conclusie in de tabel te bevestigen. 3.2 toont de verliezen voor een motor van het type 4A132M6 met Pnom = 7,5 kW, onder verschillende optimale controlewetten voor verschillende motortoerentalwaarden.

Kwantitatieve beoordeling van ARNo onder optimale controlemodi toont hun praktische toeval aan. Dus de overmaat van de maximaal mogelijke verliezen in de motor in de regelmodus op basis van de minimale statorstroom van 0,2< Л/* < 1,2 и 0,25 < М* < 1,25 со­ставляет 8 %.