WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский ...»

-- [ Страница 9 ] --

Когда при к.з. одновременно сработают Т1 и Т2, то на вре мя отсчета выдержки времени t1 элементом D1 на трех входах эле мента «И» появятся «1». Тогда и на выходе элемента «И» будет «1», которая через элемент «ИЛИ1» поступит на первый вход элемента «И». После отсчета выдержки времени t1 «1» остается на первом входе элемента «И» за счет обратной связи. Логическая «1» с выхо да «И» поступает через элемент «ИЛИ2» на запуск выдержки вре мени D2. Если за время отсчета выдержки времени t2 ток снизится до возврата релеТ2, то схема возвращается в исходное состояние.

В самом общем случае диапазон изменения токов разделяет ся на k ступеней, тогда для отключения выключателя при одновре менном срабатывании двух пусковых органов защита должна функ ционировать в соответствии с формулой В некоторых случаях удобнее реализовать вместо конъюнк ции дизъюнкцию входных сигналов. Преобразуем формулу функ ционирования устройства Тогда Уставка по времени УРОВ-10 выбирается из условия обеспе чения селективности со временем срабатывания выключателя ли нии.

Уставки по току на реле выбирается из условия срабатыва ния с коэффициентом чувствительности Кч(2) 1,2 при самых уда ленных к.з. на линии. При этом к.з. должно сработать по крайней мере одновременно два реле. Тогда без учета тока нагрузки разность между токами срабатывания с одной стороны а с другой стороны эти два реле одновременно не должны срабаты вать после АПВ при токах нагрузки на самой загруженной линии, подключенной к трансформатору С учетом наложения тока минимальной нагрузки, проте кающего через трансформатор на ток к.з. в самой удаленной точке линии ток срабатывания первой ступени следует выбирать из усло вия А ток срабатывания второй ступени Ток срабатывания третьей ступени выбирается как ток срабатывания МТЗ.

От токов самозапуска на линии с самой большой нагрузкой УРОВ-10 отстраивается выдержкой времени t2. За это время зату хают и токи включения трансформаторов.

Рассмотрим возможность использования УРОВ-10. Пусть к шинам 10 кВ, питающимся от трансформатора ТМ 4000/35 35/11 кВ подключена линия длиной 20 км, выполненная проводом АС-35.

Ток нагрузки наиболее загруженного фидера 10 кВ составляет поло вину номинального тока трансформатора I наг. макс = 105 А.

МТЗ ввода 10 кВ трансформатора выполнена на электромаг нитных реле РТ-40, при этом ток срабатывания МТЗ, отстроенной от двухкратной перегрузки трансформатора, равен Iср.МТЗ = 593 А. Ток двухфазного к.з. в конце линии Iк.з.(2) = 515 А. Тогда коэффициент чувствительности МТЗ трансформатора в резервной зоне меньше единицы.

Кч(2) = Iк.з.(2) / Iср.МТЗ ;

Кч(2) = 0,87.

Такая защита не будет резервировать выключатель отходя щей линии. При установке УРОВ-10 ступень токов срабатывания реагирующих органов при необходимом коэффициенте чувстви тельности Кч.рез =1, Принимаем I =170 A. Тогда к.з. в конце резервной зоны МТЗ трансформатора сработает с Кч.рез = 1,51.

Синтезированная схема позволяет резервировать отказы вы ключателей отходящих линий 10 кВ даже в тех случаях, когда чув ствительность обычной МТЗ трансформатора к удаленным к.з. не достаточна.

1. Теоретические основы построения логической части релейных защит и автоматики энергосистем / Поляков В.Е., Жуков С.Ф., Проскурин Г.М. и др.;

Под ред. В.Е. Полякова. - М.: Энергия, 1979. - 240 с.

2. А.с. № 550714, М.Кл.2 НО2Н3/08. Устройство токовой защиты / Попов Н.М., Поляков В.Е.// Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки. – 1977.– №10.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ 6(10) – 35 кВ

ПРИ ОДНОФАЗНОМ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМЛЮ

Д-р техн. наук Л.П. Андрианова (БГАУ, г. Уфа), Переходные процессы возникают в электрических системах как при нормальной эксплуатации (включение и отключение нагру зок, источников питания, отдельных цепей, производство испыта ний), так и в аварийных условиях (обрыв нагруженной цепи или от дельной ее фазы, короткое замыкание, замыкание на землю, выпаде ние машины из синхронизма). Изучение переходных процессов при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ) необходимо для представ ления причин возникновения и физической сущности этих процес сов, влияния на них тех или иных факторов, а также для разработки практических критериев и методов их количественной оценки, с тем чтобы можно было предвидеть и заранее предотвратить опасные последствия этих процессов [1].

Рис. 1. Схема моделируемой электрической сети напряжением 10 кВ

T B ЛЭП B

N B B B B B C

В статье приводятся результаты моделирования в системе MatLAB переходных процессов в электрической сети напряжением 10 кВ при ОЗЗ фазы С (рис. 1). Рассматриваемая сеть состоит из трех параллельных линий электропередачи, отходящих с одного распределительного устройства.

Рассмотрено влияние на параметры переходного процесса следующих факторов:

- количество параллельных линий электропередачи;

- переходное сопротивление в месте замыкания;

- удаленность точки замыкания от источника.

Схема модели составлена из стандартных блоков системы MatLAB (рис. 2).

Замыкание на землю моделируется с помощью ключа Q, ко торый замыкает цепь переходного сопротивления Rп в момент пода чи управляющего импульса STEP. Управляющий импульс подается в момент времени t, когда синусоида напряжения фазы С близка к максимальному значению.

Рис. 3. Ток замыкания в сети с одной линией Анализ влияния числа параллельных линий на переходные процессы, происходящие в сети при ОЗЗ фазы С был проведен в предположении, что замыкание произошло в середине линии. Ос циллограммы тока представлены на рис. 3 для сети с одной линии и на рис. 4 из нескольких линий.

На основании приведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Количество параллельных линий в сети оказывает влияние на частоту переходного тока, так в сети с тремя линиями частота переходного тока в два раза меньше по сравнению с частотой пере ходного тока в сети с одной линией.

2. С ростом переходного сопротивления в месте замыкания снижается амплитуда первого броска тока и время затухания, а час тота увеличивается.

3. Увеличение расстояния до места повреждения приводит:

- к росту амплитуды тока в первый момент времени пере ходного процесса, за исключением ОЗЗ в самом начале линии;

- к изменению частотных характеристик тока замыкания.

4. Увеличение расстояния до места повреждения не влияет на время затухания переходного процесса тока.

Наиболее детальное представление о частотных свойствах переходного процесса при ОЗЗ дает спектральный анализ токов и напряжений переходного режима.

1. Цапенко Е.Ф. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ.- М.: Энергоатомиз дат, 1986.- 128 с.

ЧАСТОТНЫЙ СПЕКТР ТОКОВ ПЕРЕХОДНОГО

ПРОЦЕССА ПРИ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЯХ

Д-р техн. наук Л.П. Андрианова (БГАУ, г. Уфа), Переходный процесс при однофазном замыкании на землю (ОЗЗ) в электрических сетях с изолированной нейтралью состоит из двух частей: разряда емкостей поврежденных фаз и подзаряда емко стей неповрежденных фаз линий электрической сети. Эти две части переходного процесса выделяют потому, что во первых, зарядные и разрядные токи замыкаются по разным контурам электрической се ти, и во вторых, они имеют резко отличающуюся частоту и дли тельность затухания.

Как правило, для определения поврежденной линии и места повреждения используется первый полупериод начальной стадии переходного процесса. Недостатком такого подхода является, либо, сложность определения фазовых соотношений между током и на пряжением переходных процессов из - за угловых погрешностей трансформаторов тока и напряжения, либо сложность определения длительности первого полупериода.

В настоящей статье исследуется частотный спектр токов пе реходного режима в зависимости от места повреждения в линии электропередач.

Схема замещения сети представлена на рис. 1.

На схеме каждая из неповрежденных фаз В и С всех линий представлены в виде П – образной схемы замещения, элементы ко торой RЭ, LЭ, CЭ находятся путем объединения по правилам парал лельного сложения элементов соответствующих фаз всех линий се ти.

Аналогично поврежденная фаза А всех неповрежденных ли ний представлена в виде эквивалентной П – образной схемы заме щения с элементами RНЛ, LНЛ, CНЛ.

Поврежденная фаза поврежденной линии представлена дву мя П – образными схемами замещения: до места повреждения с эле ментами RК, LК, CК и за местом повреждения с элементами R’, L’, C’.

Ключ Q - имитирует замыкание на землю в точке К.

RНЛ LНЛ

Для расчета переходного процесса принят операторный ме тод и составлена операторная схема замещения (рис. 2).

Для расчета начальных условий составлена матрица пара метров схемы при разомкнутом ключе Q:

где Zii - собственное сопротивление i – го контура;

Zij – взаимное сопротивление i – го и j – го контуров;

eii – собственная ЭДС i – го контура.

Ток в i – м контуре определяется по формуле где - определитель матрицы параметров схемы без столбца ЭДС;

i - определитель матрицы параметров схемы без i-го столбца, умноженный на (-1)i.

По аналогии с матрицей (1), матрица параметров оператор ной схемы замещения при замыкании ключа Q будет иметь вид Размерность матрицы (3) на единицу больше размерности матрицы (1).

Ток в i – м контуре определяется как Ток в поврежденной фазе в начале линии равен контурному току 8.

Операторное изображение iЛ(p) тока в линии будет иметь вид рациональной дроби Оригинал iЛ(t) определяется по теореме разложения где pk - корни уравнения B’(p)=0.

Расчет переходного процесса (рис. 3) проведен численным методом с помощью программного продукта MatLab 6.5 для кабель ной сети 10 кВ с параметрами: марка кабеля ААБлУ 3x150 мм2, суммарная длина сети 10 км, длина поврежденной линии 2 км.

Рис. 3. Переходный процесс тока замыкания Частотный спектр тока повреждения, соответствующий пе реходному процессу показан на рис. 4.

Известно, что на оси частоты нули и полюсы функции чере дуются [1], при этом число нулей равно числу корней числителя, а число полюсов числу корней знаменателя (7).

Для схемы (рис. 2), содержащей восемь независимых конту ров, размещение полюсов и нулей для случая повреждения в сере дине линии показано на рис. 5, где номер узла соответствует номеру контура, а номер нуля соответствует номеру узла.

1. При изменении места повреждения изменяются собственные сопротивления, а следовательно, и собственные частоты двух контуров и места расположения двух полюсов: 6 и 7.

2. Каждой точке повреждения соответствует определенное зна чение полюсов 6 и 7, и наоборот каждой паре полюсов 6 и соответствует определенное место повреждения.

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электри ческие цепи. - М.: Высшая школа, 1996. - 638 с., ил.

ПЕРЕДАТЧИК СИГНАЛОВ ПО ТРЕХФАЗНЫМ ЛИНИЯМ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 0,38 – 10 – 35 кВ Канд. техн. наук С.А. Цагарейшвили, канд. техн. наук К.И. Гутин Передатчик (генератор) предназначен для генерирования то ков сигналов, заданной амплитуды Im и частоты f0, ввода этих токов в линии низкого напряжения 220 В или 380 В. В передатчике преоб разуют видеосигналы, которые поступают на управляемый вход пе редатчика, в радиоимпульсы, вводят радиоимпульсы в линию низко го напряжения трансформатора 10/0,4 кВ, для дальнейшей транс формации радиосигналов в линии 10 и 35 кВ. Радиосигналы, кото рые соответствующим образом кодированы, являются сигналами телесигнализации (ТС), телеизмерения (ТИ), телеуправления (ТУ).

Сигналы ТУ передают с диспетчерского пункта (ДП) на контроли руемые пункты (КП). Сигналы ТС и ТИ передают с КП на ДП.

В настоящее время наибольшее применение получили пере датчики пассивно-активного типа, которые работают в тональном диапазоне частот (500–3000) Гц. Данные передатчики не имеют тра диционных блоков питания и устройств присоединения передатчи ков к низковольтным сетям. Напряжением питания передатчиков является напряжение низковольтной сети, к которой подключаются передатчики. Устройством присоединения передатчика к сети явля ются элементы схемы передатчика, которые участвуют в формиро вании тока сигнала, вводимого в низковольтную сеть.

Нами разработан новый передатчик пассивно-активного ти па. Сравним данный передатчик с передатчиком, который был раз работан нами в 2004 г. «Генератор Гутина К.И., ввода токов сигна лов в трехфазную линию электропередачи». (Патент РФ №2224366 // БИ. 2004. № 5). Его принципиальная схема приведена на рис. (АНАЛОГ), где:

1 – Трансформатор 10/0,4 кВ (трансформатор);

2 – Трехфазная линия электропередачи 10 кВ;

3 – Трехфазная линия электропередачи 0,38 кВ (линия);

4 – Трехфазный двухполупериодный выпрямительный мост (мост);

5 – Катушка индуктивности (катушка) ее индуктивность – L5;

6 – Конденсатор, его емкость – C6;

7 – Катушка, ее индуктивность – L7;

8 – Конденсатор, его емкость – C8;

9 – Резистор, его сопротивление – R;

10 – Управляемый ключ;

11 – Блок управления.

Блок управления 11 вырабатывает импульсы для управления ключом 10, который коммутирует с частотой f0. Ключ 10 находится в замкнутом положении в промежутке времени t, где 0 t 0,25 T и в разомкнутом положении в промежутке t, где 0,25 T0 t T Параллельный контур, образованный катушкой 5 и конден сатором 6, настраивают в резонанс на частоту f0:

где: L5 = 6,510-3 Гн;

С6 = 410-6 Ф.

Ток сигнала вводят в две фазы линии 0,38 кВ В и С, который равен:

где: Im - амплитуда тока сигнала.

В интервале времени t, где 0 t 0,25 T0, ключ 10 замкнут и через катушку 5 протекает ток (считаем, что потенциал Фазы А вы ше потенциала Фазы В, при этом, открыты затемненные диоды мос та 4) по цепи:

Фаза А – мост 4 – катушка 5 – резистор 9 – ключ 10 – мост 4 – Фаза В.

В момент времени t, где t = 0,25 T0, катушка 5 накопила электромагнитную энергию W, которая равна:

За счет накопленной энергии W в катушке 5, в параллельном колебательном контуре L5 – C6 возникнут свободные колебания на частоте f0 в интервале времени t, где 0,25 T0 t T0, при этом ключ 10 разомкнут.

В последовательном колебательном контуре, который обра зован Фазой С – конденсатором 8 – катушкой 7 – Фазой В, так же возникнут колебания с частотой f0, т.к. катушки 5 и 7 магнито связаны.

Для простоты изложения индуктивностями обмоток транс форматора 1 пренебрегаем в связи с их малостью по сравнению с индуктивностями катушек 5 и 7. Активными сопротивлениями ка тушек 5 и 7, а также активными сопротивлениями обмоток транс форматора 1 пренебрегаем в связи с их малостью по сравнению с активным сопротивлением резистора 9.

При вводе тока сигнала i0(t) в две фазы В и С трехфазной ли нии 0,38 кВ в ней будут образованы два тока симметричных состав ляющих на частоте f0 прямой I 1 ( f 0 ) и обратной I 2 ( f 0 ) последо вательностей.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПАРАМЕТРОВ АНАЛОГА:

1. f0 = 1000 Гц частота сигнала (коммутации ключа 10);

L = L5 = L7 = 6,5 10-3 Гн - индуктивность катушек 5 и 7;

С = С6 = С8 = 4 10-6 Ф - емкость конденсаторов 6 и 8;

4. Sтр = (400 – 1000) кВ А - мощность трансформатора 10/0,4 кВ;

5. R = 10 Ом - сопротивление резистора 9;

= 0,25 T0 - интервал времени замкнутого положения ключа.

Разложим в ряд Фурье трехфазное выпрямленное напряже ние на выходе моста при разомкнутом ключе, между точками Т1 и Т2 (рис. 1):

В связи с тем, что амплитуда каждого последующего члена разложения в ряд Фурье (4) резко уменьшается, ограничимся тремя членами разложения:

где:

Um = 380 2 = 536 B - амплитуда линейного напряжения;

Una = ленного напряжения в аналоге (индекс а);

= 2F - круговая частота;

F = 50 Гц - частота промышленного напряжения;

6 = 62F = 2 300 - шестая гармоника частоты 50 Гц;

12 = 122F = 2 600 - двенадцатая гармоника частоты 50 Гц;

шестой гармоники частоты 50 Гц;

надцатой гармоники частоты 50 Гц.

Наличие в выпрямленном напряжении U (t)1-2 шестой и две надцатой гармоник частоты 50 Гц, при работе генератора на частоте f0 вызывает образование «паразитных» токов на частотах f0±300 Гц и f0±300 Гц, которые являются помехами.

Определим амплитуду тока через ключ в момент времени t, где t=0,25T0, используя данные параметров аналога:

где:

Una= E0 = 512 B - постоянная составляющая выпрямленного трех фазного напряжения в аналоге;

R = 10 Ом - сопротивление резистора 9;

L = 6,510-3 Гн - индуктивность катушек 5 и 7;

= 0,25 Т0 - время замкнутого положения ключа.

Определим потребляемую мощность, при протекании тока через ключ, с учетом выражения (6) где Im ср - средняя амплитуда тока, проходящего через ключ.

Считаем, что ток через ключ нарастает линейно, т.к. величина В выражении (7) числитель умножается на 0,25. Это связано с тем, что ключ находится в замкнутом состоянии 025T0, когда про текает через него ток, создавая потери мощности. Когда ключ ра зомкнут, потерь мощности из сети нет.

АНАЛИЗ НЕДОСТАТКОВ АНАЛОГА

1. Большая мощность потерь согласно выражению (7) Р=90 Вт.

2. Наличие «паразитных» токов на частотах f0±300 Гц и f0±600 Гц, которые являются помехами для работы соседних каналов связи.

3. Наличие воздушного трансформатора. Для изготовления воз душного трансформатора требуется более сложный технологи ческий процесс по сравнению с изготовлением воздушной ка тушки индуктивности. Следует отметить, что трудно получить коэффициент связи между обмотками воздушного трансформа тора, который бы приближался к единице.

4. В аналоге элементы ключа находятся под линейным напряжени ем 380 В, т.е. требуют высоковольтных элементов, что удорожа ет передатчик.

На рис. 2 приведена принципиальная схема нового передат чика реализующего заявленное техническое предложение, Р – рубильник для подключения передатчика сети 220 В, 50 Гц;

1 – двухполупериодный выпрямительный мост на диодах Д1, Д2, Д3, Д4;

2 – электролитический конденсатор, который имеет емкость – С2;

3 – управляемый ключ;

4 – резистор, который имеет сопротивление – R;

5 – катушка индуктивности, которая имеет индуктивность – L;

6 – конденсатор, который имеет емкость – С6;

7 – конденсатор, который имеет емкость – С – нейтраль трансформатора 10/0,4 кВ, которая заземлена.

РАБОТА ПЕРЕДАТЧИКА

• Подключим рубильник к Фазе А сети 220 В, 50 Гц, в мо мент времени t, где t0, при этом, считаем, что в момент включения потенциал Фазы А выше, чем потенциал ненные диоды будут открыты, ключ 3 разомкнут.

• Электролитический конденсатор 2 будет заряжаться по це пи: Фаза А – диод Д1 – «плюс» конденсатора 2 – «минус» конденса тора 2 – резистор 4 – диод Д3 –.

• Конденсатор 6 будет заряжаться по цепи: Фаза А – диод Д1 – «плюс» конденсатора 6 – «минус» конденсатора 6 – Фаза В –.

• Конденсатор 7 будет заряжаться по цепи: Фаза А – диод Д – катушка индуктивности 5 – «плюс» конденсатора 7 – «минус»

конденсатора 7 – Фаза С –.

После заряда конденсаторов 2, 6, 7 схема будет находиться в устойчивом состоянии, при этом, напряжение на обкладках конден саторов 2, 6, 7 равно амплитуде напряжения 220 В – E0, где:

• Управляемый ключ (ключ) начинает коммутировать с частотой f0, при этом в интервале времени t, где:

ключ замкнут.

• Kонденсатор 2 начнет разряжаться по цепи: «плюс» кон денсатора 2 – катушка индуктивности 5 – ключ – «минус» конденса тора 2.

• Kонденсатор 6 начнет разряжаться по цепи: «плюс» кон денсатора 6 – катушка индуктивности 5 – ключ – резистор – диод Д3 – – Фаза В – «минус» конденсатора 6.

• Kонденсатор 7 начнет разряжаться по цепи: «плюс» кон денсатора 7 – ключ – резистор – диод Д3 – – Фаза С – «минус»

конденсатора 7;

• При прохождении тока разряда конденсатора 2, катушка индуктивности 5 будет накапливать электромагнитную энергию, которая в момент времени t, где t =, будет равна:

где:

Im - максимальная амплитуда тока заряда, протекающего через ключ, в момент времени t = ;

L - индуктивность катушки индуктивности 5.

Значением энергии, накопленной катушкой индуктивности 5, за счет протекания тока разряда конденсатора 6, пренебрегаем, т.к. имеем:

где:

R - сопротивление резистора 4;

RL - активное сопротивление катушки индуктивности 5.

Величину Im определяют из выражения:

В дальнейшем мы покажем, что величина При выполнении условия (14) имеем:

С учетом (15) выражение (13) примет вид:

где:

E0 = 220 2 = 310 В;

- интервал замкнутого положения ключа.

• В момент времени t = ключ переходит в разомкнутое по ложение.

• За счет запасенной электромагнитной энергии в катушке индуктивности 5, в колебательном контуре возникнут свободные колебания с частотой f0 по цепи: «плюс» конденсатора 7 – «минус»

конденсатора 7 – Фаза С – Фаза В – «минус» конденсатора 6 – «плюс» 2 конденсатора 6.

• Kолебательный контур настраивают в резонанс на частоту f0, где:

L - индуктивность катушки 5;

C - сумма двух емкостей C6 и C7, которые включены последова тельно.

Принимаем C = C6 = C7, тогда имеем:

• С учетом (18) выражение (17) примет вид:

• Таким образом, в колебательном контуре протекает ток

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ НОВОГО ПЕРЕДАТЧИКА

При расчете принимаем основные параметры аналога:

1. f0 = 1000 Гц - частота сигнала;

2. Е0 = 220 2 = 310 В - амплитуда выпрямленного напряжения 220 В, частоты 50 Гц на обкладках конденсаторов 2, 6, 7;

3. Добротность катушки индуктивности Q = 10;

4. Промежуток времени замкнутого состояния ключа = 0,25 Т0;

5. Амплитуда тока сигнала Im = 17 A.

• Из выражения (16) определим индуктивность катушки • Из (18) определим емкость конденсаторов 6 и •) Определим активное сопротивление катушки 5 с учетом (21) • Определим величину L выражения (14) с учетом (21) и (23) При определении выражения (16), мы считали, что величина 1. Приняв во внимание значение (24), делаем вывод, что вы ражение (16) принято правильно.

• Определим потребляемую мощность при протекании тока через ключ:

где:

Принимаем, что амплитуда тока через ключ нарастает ли нейно согласно (16) • Определим коэффициент затухания e- t в выражении (20), где:

С учетом (26) и (27) вычисляем:

• Определим среднюю амплитуду тока за период T0 Im ср.п Таким образом, средний ток в колебательном контуре за пе риод T0 Im ср.п составит 88 %, что вполне допустимо.

• Резистор 4 установлен для ограничения тока разряда кон денсаторов 6 и 7 через ключ, при его открытии. Принимаем сопро тивление резистора 4 равным 100 Ом.

• Величину емкости электролитического конденсатора принимаем равной 500 10-6 Ф.

ВЫВОДЫ

1) Потребляемая мощность в новом передатчике, учитывая выра жения (7) и (25) меньше в 2) Устранены «паразитные» токи на частотах f0±300 Гц, f0±600 Гц.

3) Изъят из схемы передатчика воздушный трансформатор. Вместо трансформатора используют воздушную катушку индуктивно 4) Элементы ключа находятся не под линейным напряжением В, а под фазным напряжением 220 В.

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Энергия,

К РАСЧЕТУ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Определение потерь электрической энергии при ее транс портировке по электрическим сетям – это достаточно сложная зада ча с множеством переменных величин. Было бы правильно говорить не о потерях электрической энергии, а коэффициенте полезного дей ствия (КПД) электрических сетей, рассматривая их, в целом и по частям, как некий механизм. Для этого имеется соответствующая нормативная база.

Утвержденный приказом Минпромэнерго России № 267 от октября 2005 года «Порядок расчета и обоснования нормативов тех нологических потерь электроэнергии при ее передаче по электриче ским сетям» (далее – Порядок) устанавливает, что фактические (отчетные) потери электроэнергии ( WФ ) – разность между по ступлением (поставкой) электрической энергии в электрическую сеть ( WПС ) и отпуском электрической энергии из сети ( WОС ), а также объемом электрической энергии, потребленной энергоприни мающими устройствами и субъектами.

Фактические потери за учетный период определяется по формуле:

Поскольку фактические (отчетные) потери, определяются разницей показаний счетчиков, измеряющих поступление элек троэнергии в сеть и ее полезный отпуск потребителям, то они включают в себя как технологические, так и коммерческие потери электроэнергии:

где WТПЭ –  технологические потери электроэнергии;

Wк –  ком мерческие потери электроэнергии.

Таким образом, фактические (отчетные) абсолютные потери электроэнергии могут быть разбиты на четыре укрупненные со ставляющие, каждая из которых имеет свою физическую природу:

Технологические потери (расход) электроэнергии при ее пе редаче по электрическим сетям – потери в линиях и оборудовании электрических сетей, обусловленные физическими процессами, про исходящими при передаче электроэнергии в соответствии с техни ческими характеристиками и режимами работы линий и оборудова ния с учетом расхода электроэнергии на собственные нужды под станций и потерь, вызванных погрешностью системы учета электро энергии – определяются расчетным путем:

где WТЕХ – потери в линях и оборудовании электрических сетей, обусловленных физическими процессами, происходящими при пе редаче электроэнергии в соответствии с техническими характери стиками и режимами работы линий и оборудования (технические потери);

WСН – расход электроэнергии на собственные нужды подстанций;

Wпогр. Б – потери, вызванные погрешностью системы учета электроэнергии.

Технические потери, обусловленные физическими процес сами, происходящими при передаче электроэнергии по электриче ским сетям, и выражающимся в основном преобразованием части электроэнергии в тепло в элементах электрических сетей. Они оп ределяются как сумма составляющих потерь в линиях и оборудова нии электрических сетей: условно-постоянных потерь, зависящих от состава включенного оборудования, но не зависящая от передавае мой мощности;

нагрузочных потерь, зависящих от нагрузки элек трической сети.

Условно-постоянные потери (не зависящие от нагрузки) включают в себя: потери на холостой ход силовых трансформаторов (автотрансформаторов);

потери на корону в воздушных линиях кВ и выше;

потери в компенсирующих устройствах, шунтирующих реакторах, соединительных проводах и сборных шинах распредели тельных устройств подстанций;

потери в системе учета электроэнер гии (трансформаторах тока и напряжения, счетчиках и соединитель ных проводах);

потери в вентильных разрядниках, ограничителях перенапряжения, и в устройствах присоединений высокочастотной связи;

потери в изоляции кабелей;

потери от токов утечки по изоля торам высоковольтных линий;

расход электроэнергии на собствен ные нужды подстанций и на плавку гололеда.

Нормативы условно-постоянных потерь электроэнергии принимаются по результатам их расчетов за базовый период и кор ректируются в соответствии с изменением состава оборудования и протяженности линий на регулируемый период.

Нагрузочные потери электроэнергии за определенный пери од (часов или дней) могут быть рассчитаны одним из пяти методов в зависимости от объема имеющейся информации о схемах и нагруз ках сетей (методы расположены в порядке снижения точности рас чета): оперативных расчетов;

расчетных суток;

средних нагрузок;

числа часов наибольших потерь мощности;

оценки потерь по обоб щенной информации о схемах и нагрузках сети.

Технические потери не могут быть измерены, а могут быть определены только с помощью расчета на основании известных за конов электротехники, т.к. все их составляющие имеют математиче ские описания и алгоритмы расчета. Применение известных методов оптимизации позволяет количественно определить их экономически обоснованный уровень и оценить имеющиеся резервы снижения.

Технические потери является наиболее сложными для оцен ки их достоверности сотрудниками контролирующих органов, по скольку представляет собой сумму потерь в сотнях и тысячах эле ментов, для расчета которых необходимо владеть электротехниче скими знаниями.

Расход электроэнергии на собственные нужды подстанций – это расход электроэнергии, необходимый для обеспечения работы технологического оборудования подстанций и жизнедеятельности обслуживающего персонала.

Расход электроэнергии на собственные нужды подстанций определяется на основе приборов учета, установленных на транс форматорах собственных нужд.

Относительные потери электроэнергии (%), обусловленные допустимой погрешностью системы учета электроэнергии ( погр. Б ), определяются как предельное значение величины допустимого не баланса электроэнергии в целом по электросетевой организации (ЭСО) с учетом данных за базовый период.

Абсолютные потери электроэнергии, обусловленные допус тимой погрешностью системы учета электроэнергии в базовом пе риоде равны:

где Wпост. Б – поступление электроэнергии в сеть в целом по ЭСО за базовый период.

Потери электроэнергии, обусловленные допустимой по грешностью системы учета электроэнергии, по классам напряжения распределяются пропорционально поступлению электроэнергии в сеть этих классов напряжения как в базовом, так и в регулируемом периодах.

Под коммерческими или свехнормативными потерями, подразумевают потери, обусловленные хищениями электроэнер гии, несоответствием между показаниями счетчиков и оплатой за электроэнергию бытовыми потребителями и другими причинами в сфере организации контроля за потреблением энергии.

Нормативы технологических потерь (расхода) электро энергии при ее передаче по электрическим сетям (НТПЭ) – расчет ные значения технологических потерь, определяемые в соответствии с Порядком в процентах от величины отпуска электроэнергии в сеть для ЭСО. Для федеральной сетевой компании и межрегиональных магистральных сетевых компаний НТПЭ определяются в процентах от отпуска электроэнергии из сети своей компании.

Общие принципы нормирования технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям преду сматривают, что НТПЭ:

должны рассчитываться за базовый (отчетный год, предше ствующий году расчета) и на регулируемый периоды соответствен но по фактическим и прогнозным показателям баланса электроэнер гии ЭСО;

на регулируемый период определяются в зависимости от фактического значения НТПЭ за базовый период и суммарных пока зателей баланса электроэнергии за базовый и на регулируемый пе риоды;

рассчитываются раздельно по составляющим: условно постоянным, нагрузочным и потерям, обусловленным погрешно стью системы учета.

Нормативы потерь (НПЭ) – расчетные значения потерь, оп ределяемые в соответствии с Порядком, как сумма нормативных технологических потерь электроэнергии и нормативов снижения потерь электроэнергии на регулируемый период. Определяются в процентах к отпуску электроэнергии в сеть ЭСО. Для федеральной сетевой компании и межрегиональных магистральных сетевых ком паний НПЭ определяются в процентах от отпуска электроэнергии из сети своей компании.

Распределение НПЭ на регулируемый период по классам на пряжения производится в абсолютных единицах в пределах полу ченного суммарного абсолютного значения НПЭ, в соответствии с Методикой расчета НТПЭ в базовом периоде.

НТПЭ на регулируемый период для ЭСО учитываются при формировании тарифов, как в целом по ЭСО, так и с разбивкой по диапазонам напряжения: высокого (ВН), первого среднего (СНI), второго среднего (СНII), низкого (НН).

В силу существенных отличий структуры сетей и их про тяженности норматив потерь для каждой энергоснабжающей ор ганизации представляет собой индивидуальное значение, опреде ляемое на основе схем и режимов работы электрических сетей и особенностей учета поступления и отпуска электроэнергии.

Для обоснования норматива потерь необходимо определить их структуру, оценить резервы снижения каждой составляющей и реальные объемы их возможной реализации в планируемом пе риоде.

Фактический КПД электрических сетей при передаче по ним электроэнергии определится по формуле:

По аналогичным формулам можно определить КПД для отдельных элементов системы:

где WВХi – электроэнергия, поступившая в расчетный элемент;

Wi – потери электроэнергии в расчетном элементе.

Нормативный технологический коэффициент полезного действия линии электрической сети от поставщика до потребителя определится по формуле:

где КПД линии: ВН – высокого напряжения;

CНН – первого среднего напряжения;

СНII – второго среднего напряжения;

НН – низкого на пряжения.

По аналогии с коммерческими потерями можно ввести ком мерческий коэффициент полезного действия ( К ). Тогда фактиче ский КПД электрической сети, определяемый по формуле (6), запи шется в следующем виде:

Относительные фактические потери электрической энергии определятся по формуле:

Тогда абсолютные потери электрической энергии в электри ческой сети можно будет определить так:

Предлагаемый метод позволит определять потери через ко эффициенты полезного действия элементов системы не только во всей электрической сети, но и в ее отдельных ветвях.

1. Порядок расчета и обоснования нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям / Утвержден приказом Минпромэнерго России № 267 от 04.10. 2005 г.

ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

Для современного сельскохозяйственного производства очевидна необходимость исследования многоплановых вопросов обеспечения электробезопасности с единых системных позиций, позволяющих из бежать дублирования потоков информации, ее недостоверности и не оперативности, приводящих к полной ненужности данных, добиться разработки удобных в работе, ясных для понимания информационных носителей [1…3]. Требуется гибкая, эффективная система обработки данных и знаний, поддерживающих принятие наиболее целесообразных решений по нормализации условий труда в электроустановках и повы шению его электробезопасности с применением новых технических решений и использованием опыта и знаний высококвалифицированных специалистов. Необходимо построение и широкое внедрение универ сальных интеллектуальных систем подготовки и аттестации специали стов и работников по электробезопасности в различных производствен ных структурах.

Рациональная технология обеспечения электробезопасности сельскохозяйственного производства должна состоять из четырех ос новных взаимосвязанных элементов с возможностью независимого су ществования и развития каждого из них – обеспечивающих информа ционно-технологических процессов, технических средств обеспечения электробезопасности, автоматизированных рабочих мест специалистов по электробезопасности (охране труда) и автоматизированных рабочих мест ответственных за подготовку и аттестацию персонала по электро безопасности.

Создание надежной и эффективной информационно коммуникационной технологии обеспечения электробезопасности сле дует рассматривать как важнейшее направление решения проблемы электробезопасности современного сельскохозяйственного производст ва. Современная инфокоммуникационная технология обеспечения элек тробезопасности должна включать помимо элементов искусственного интеллекта развитые телекоммуникационные возможности, являющие ся принципиальным моментом для оперативного накопления знаний о действиях по предотвращению производственного электротравматизма и созданию электробезопасных условий труда.

коммуникационной технологии обеспечения электробезопасности сель скохозяйственного производства (ИКТ ОЭСХ) рассматривается автома тизированное рабочее место специалиста по электробезопасности (АРМ СЭБ) в составе автоматизированного рабочего места специалиста по охране труда, представляющее собой проблемно ориентированный про граммно-технический комплекс на базе персональной ЭВМ, вынесен ный на рабочее место конечного пользователя – непрограммиста. Ав томатизированное рабочее место ответственного за подготовку и атте стацию персонала по электробезопасности сельскохозяйственного про изводства (АРМ ОПЭБ) может рассматриваться как отдельный элемент ИКТ ОЭСХ или как программный комплекс в составе АРМ СЭБ.

Обеспечивающие информационно-технологические процессы (ОИТП) были выделены в составе ИКТ ОЭСХ в виде процессов, вклю чающих сбор и передачу информации, необходимой для решения задач обеспечения электробезопасности производства. Основу ОИТП состав ляют информационные носители, рассматриваемые в виде неких маши ноориентированных документов, обеспечивающих оперативную пере дачу надежной информации к техническим устройствам накопления данных.

Разработанная система сбора сведений о состоянии электробезо пасности сельскохозяйственного производства обеспечивает получение однозначной характеристики состояния электробезопасности с исклю чением второстепенной информации;

полную сопоставимость данных при заполнении специальных информационных носителей персоналом разной квалификации;

резкое сокращение времени оформления сведе ний о травме и снижение трудоемкости осмысливания обстоятельств и событий, связанных с электробезопасностью;

возможность организации воспроизведения техническими средствами размещенных на информа ционных носителях данных и их оперативной автоматизированной пе редачи к местам накопления, переработки и хранения;

получение объ ективной комплексной оценки состояния электробезопасности и усло вий труда в организациях взаимосвязанным своевременным учетом и анализом данных о производственном электротравматизме, заболевае мости и условиях труда.

Особое практическое значение имеет реализация на АРМ СЭБ жесткой обратной связи при контроле результатов воздействия вводи мых профилактических мероприятий на состояние электробезопасности действующего производства. Пользователям при реализации профес сиональных функций на АРМ СЭБ предоставлена возможность опери ровать не только с фактическими данными, но и с данными по управле нию информационным процессом, а получаемая информация прибли жена к заготовке для принятия решения и отвечает информационным потребностям различных групп пользователей.

Комплексная обработка данных и знаний по электробезопасности сельскохозяйственного производства на АРМ СЭБ, представляющих неоднородные информационные ресурсы, организуется на базе интег рированной информационной системы, включающей неоднородные распределенные системы баз данных, системы баз знаний в составе экспертных систем. Экспертная система обеспечения электробезопас ности сельскохозяйственного производства (ЭС ОЭСХ) и каждая из входящих в нее локальных (целевых) экспертных систем представлены в виде трех подсистем: базы знаний, процедуры принятия решений и интерфейса пользователя.

Экспертной системой ОЭСХ организуется практическое исполь зование формализованных знаний, ее функционирование инициируется лицом, принимающим решение, в гибкой диалоговой среде, и процесс принятия решения состоит в выборе некоторой совокупности из мно жества альтернатив и их упорядочении. Гарантируется некоторый неза висимый от действия пользователя нижний уровень качества решения, который может быть повышен в результате воздействия компетентно сти, профессионализма лица, принимающего решение, избирающего тот или иной метод принятия решения, его представления о последст виях решения, выбора метода и предыдущего опыта.

Новые технические решения (например, [4…7]) являются важ ным ресурсом пополнения банка целесообразных технических меро приятий повышения уровня электробезопасности сельскохозяйственно го производства и используются при выработке решений на АРМ СЭБ.

Уровень опасности электропоражения (вероятность травмирова ния (с летальным исходом или с временной утратой трудоспособности) работника, принадлежащего к данному множеству людей за некоторое время, принимаемое обычно равным году), определяющий данное со стояние электробезопасности, рассматривается как один из показателей эффективности функционирования той или иной ИКТ ОЭСХ и может быть представлен в виде некоторой функции обобщенных параметров:

где i – коэффициент веса;

Pi – обобщенный параметр;

n – число параметров;

– коэффициент пропорциональности.

В качестве набора параметров используется комплекс факторов, влияющих на формирование травмоопасных ситуаций при эксплуата ции электрифицированной сельскохозяйственной техники и электроус тановок общего назначения. Количественной характеристикой каждого параметра является частота его появления, установленная по результа там обработки статистических данных об электротравматизме.

Использование системы взаимосвязанных АРМ СЭБ в компью терно-телекоммуникационных системах и сетях позволяет специали стам по электробезопасности (охране труда) не только повысить каче ство учета сведений о состоянии электробезопасности в своих органи зациях, привести его в соответствие с современными техническими средствами и оперативно довести результаты учета в полном или тре буемом объеме до всех вышестоящих организационных структур, но и вовлечь последние в реальную работу по предупреждению производст венного электротравматизма и созданию электробезопасных условий труда в реальном производстве.

АРМ ОПЭБ представляют собой многофункциональные про блемно-ориентированные (производственные, учебные и т.п.) про граммно-технические комплексы в виде открытых пользовательских оболочек на базе персональных ЭВМ или в их сети, включающие тех нологию экспертных систем и процедуры автоформализации знаний квалифицированных специалистов, поддерживающие в режиме диалога автоматизированные циклы обучения и контроля знаний работников предприятий и специалистов по различным аспектам электробезопас ности сельскохозяйственного производства, обеспечивающие необхо димое качество этих циклов и снабжающие требуемыми информацион ными ресурсами ответственных за подготовку и аттестацию.

Реализация модульной технологии подготовки поддерживается использованием системных признаков, обеспечивающих предваритель ное выделение общих профессионально-обязательных знаний, и проце дур контекстного поиска (по ключевым словам, словосочетаниям), га рантирующих достаточно полное предъявление накопленных знаний по безопасности выполнения отдельных производственных операций, кон кретных знаний и навыков, отраженных в требованиях и правилах, формализованных в виде вопросов и правильных ответов и в виде гра фических описаний.

В понятии "эффективность" результатов функционирования ИКТ ОЭСХ в общем случае можно выделить технический, экономический, социальный и психологический аспекты. Техническая эффективность информационно-коммуникационной технологии определяется точно стью и полнотой реализации целевой функции, заключающейся в при нятии рациональных решений по обеспечению электробезопасности сельскохозяйственного производства и удовлетворении разнообразных информационных потребностей пользователей, в том числе при подго товке и аттестации персонала.

Социальный аспект качества инфокоммуникационной техноло гии имеет две стороны. С одной – внедрение ИКТ ОЭСХ создает авто матизированные рабочие места специалистов по обеспечению электро безопасности сельскохозяйственного производства с высокой техноло гичностью эксплуатации, отвечающие высоким требованиям эргоно мичности и превращающие труд СЭБ в творческий и привлекательный.

С другой – результаты функционирования инфокоммуникационной технологии формируют условия для обеспечения электробезопасности производства, сохранения людских ресурсов, здоровья работающих, которые могут быть охарактеризованы экономическими показателями.

1. Акофф Р. Планирование будущего корпорации / Пер. с англ. – М.: Про гресс, 1985. – 328 с.

2. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах / Пер.

с англ. – М.: Мир, 1980. – 662 с.

3. Халин Е.В. Информационная технология обеспечения безопасности производства. – М.: ВИНИТИ, 1997. – 172 с.

4. Патент РФ №2208804. Устройство для вертикального электрического зондирования земли / Халин Е.В., Коструба С.И. // БИ. 2003. №20.

5. Патент РФ на ПМ №43653. Устройство активной защиты от электропо ражений работающих в электроустановках / Халин Е.В., Коструба С.И., Стребков Д.С. // БИ. 2005. № 3.

6. Патент РФ №2246160. Устройство защитного отключения / Халин Е.В., Коструба С.И. // БИ. 2005. №4.

7. Патент РФ №2247455. Устройство защитного отключения / Халин Е.В., Коструба С.И., Стребков Д.С. // БИ. 2005. №6.

ОПЫТ ПРИВЕДЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ ЗЕМЛИ

К ДВУХСЛОЙНОЙ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ

Для защиты людей и сельскохозяйственных животных от пора жения электрическим током на электрифицированных объектах, как известно, применяют заземление, надежность которого напрямую зави сит от методов расчета, проектирования и сооружения заземляющих устройств. В основе этих расчетов и проектирования лежит допущение о том, что земля, в которой находится заземлитель, является двухслой ной (рис. 1) с одинаковыми удельными электрическими сопротивле ниями земли в пределах каждого слоя и мощностью (толщиной) h верхнего слоя.

Необходимые для расчета и проектирования электрические па раметры земли определяют в процессе предпроектных испытаний ме тодом так называемого вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) земли. Физическая сущность вертикального электрического зон дирования, как известно, сводится к следующему. В землю при помощи двух точечных заземлителей (питающих, или как их еще иначе называ ют токовых электродов А и В) от источника питания G вводится элек трический ток I.

Электрический ток, проходя по толще земли от одного токового электрода к другому, захватывает большие глубины. Ближе к электро дам и вообще ближе к поверхности земли плотность тока больше, а с глубиной она уменьшается и на очень больших глубинах практически становится равной нулю.

Поскольку земля, как известно, обладает электрическим сопро тивлением, то в ней на всех участках происходит падение напряжения.

Если поместить на поверхности земли в пределах поля два приемных (потенциальных) электрода М и N, то между ними возникнет разность электрических потенциалов U, которая связана со значением питаю щего тока I формулой:

где – удельное электрическое сопротивление среды, расположенной в пределах установки АМNВ;

К – коэффициент, зависящий только от взаимного расположения электродов.

Заметим, что формула в таком виде, как она записана, справед лива только для однородной среды, т. е. для среды с одинаковым удельным сопротивлением, или по крайней мере для среды, у которой области с иными удельными сопротивлениями находятся настолько далеко от измерительной установки, что их влияние на результаты из мерений практически неощутимо. Когда же среда электрически неод нородна, то, проводя те же самые измерения и вычисления, мы получа ем некоторую величину, которая будет находиться в сложной зависи мости от залегания пород в пределах данного участка, от удельных электрических сопротивлений этих пород и от размера установки, т. е.

от расстояний между ее электродами. Эту величину принято называть кажущимся удельным электрическим сопротивлением и обозначать к.

В то время как значение удельного электрического сопротивления, найденное по (1), при измерениях в однородной среде остается одним и тем же при любых расстояниях между электродами, значение кажуще гося удельного сопротивления в неоднородной среде существенно за висит от расстояния между электродами. Изучение изменений удельно го сопротивления при различных расстояниях между электродами из мерительной установки дает материал для суждений о характере строе ния той среды, над которой проводятся измерения. В этом и заключает ся сущность метода ВЭЗ.

Для ВЭЗ используются установки различного типа, применение которых определяется, с одной стороны, условиями задачи (размерами территории электрической подстанции, токами однофазных замыканий на землю, точностью результатов ВЭЗ и т. д.), и, с другой стороны, со ображениями технического характера – удобством перемещения, нали чием аппаратуры, источников питания и т. д.

Многолетний опыт проведения предпроектных испытаний с ис пользованием метода ВЭЗ для определения электрических параметров земли показал, что земля в подавляющем большинстве своем является многослойной, а поскольку методы расчета заземляющих устройств исходят из предположения, что земля двухслойна, то, естественно, на передний план выдвигается проблема приведения многослойной земли к двухслойной электрической модели. При приведении многослойной модели земли к двухслойной учитывают также и те сезонные изменения электрической структуры земли, которые вызываются зимним промер занием или летним высыханием верхних слоев земли. Учет таких изме нений удельного сопротивления земли необходим для того, чтобы обеспечить требуемые параметры заземляющих устройств в любое время года, в том числе и тогда, когда грунтовые условия особенно не благоприятны. Сезонные изменения электрической структуры земли наиболее сильно проявляются в сравнительно тонком (толщиной до 1,8–2,2 м) верхнем слое, называемом «слоем сезонных изменений».

Расчетные значения удельных электрических сопротивлений верхних слоев земли, лежащих в пределах слоя сезонных изменений мощностью hс, находят, умножая найденные значения удельных элек трических сопротивлений указанных слоев на сезонный коэффициент земли К', учитывающий возможное в будущем увеличение удельного электрического сопротивления земли в этих слоях.

Значение сезонных коэффициентов земли К' принимают в зави симости от влажности грунта в слое сезонных изменений или количест ва осадков (дождей), выпавших в период, предшествующий моменту измерений. Если в момент измерений грунт был влажный или к момен ту измерений осадков выпало значительно больше нормы, то значение сезонного коэффициента принимают равным K1 ;

если грунт средней влажности или количество выпавших осадков близко к норме, – равным K 2,если грунт маловлажный или количество осадков значительно меньше нормы, – равным K 3 Значения указанных коэффициентов и мощности слоя сезонных изменений для разных климатических зон приведены в таблице 1.

Климатические зоны характеризуются средними многолетними температурами января tя. К первой зоне относят районы с tя в пределах от –20 до –15 °С, ко второй –15 до –10 °С, к третьей от –10 до 0 °С.

Практически ко второй зоне относится средняя полоса европейской части России, а к первой и третьей зонам – соответственно северные и южные районы. Изложенные рекомендации не распространяются на районы вечной мерзлоты, и горные местности.

Таблица 1. Сезонные коэффициенты земли и мощность слоя Перед тем как приводить многослойную модель к двухслойной расчетной модели, ее сначала приводят к многослойной расчетной мо дели, учитывающей сезонные изменения удельного сопротивления верхних слоев. При этом возможны три случая: hс=h1, hсh1 и hсh В первом случае, т.е. когда hс=h1 многослойная. расчетная мо дель земли имеет столько же слоев, сколько имела исходная много слойная модель Для этого случая расчетное удельное сопротивление первого слоя расчетной многослойной модели равно удельному сопро тивлению 1 первого слоя исходной модели, умноженному на сезонный коэфф;

К'. Расчетная мощность (h1)р первого слоя равна мощности h исходной модели. Параметры остальных слоев расчетной модели пол ностью совпадают с парами соответствующих слоев исходной модели.

В том случае, когда hсh1 расчетная модель земли имеет по сравнению с исходной моделью на один слой больше. Вызвано это тем, что в верхней части первого слоя толщиной hс изменилось удельное сопротивление, т.е. он как бы распался на два слоя с расчетными пара метрами (1)р= 1К', (h1)р= hс и (2)р=1, (h2)р= h1-hс.

Параметры остальных слоев расчетной модели хотя и совпада ют полностью с параметрами соответствующих слоев исходной модели, однако вследствие появления нового слоя нумерация слоев расчетной модели, естественно, изменилась: номер каждого слоя увеличился на единицу.

Третий случай, т.е. когда hс h1, в свою очередь может состоять из ряда случаев, характеризуемых следующими соотношениями мощ ностей: hс h1+h2, hс= h1+h2, h1+h2+h3hсh1+h2 и т.д.

После того как составлена расчетная модель многослойной зем ли, приступают к приведению ее к эквивалентной двухслойной расчет ной модели.

Под эквивалентной двухслойной моделью электрической струк туры земли условились понимать модель с такими параметрами, при которых данный заземлитель будет обладать той же электрической ха рактеристикой, что и в исходной многослойной структуре. В связи с тем, что поверхностные и подстилающие слои электрической структу ры земли оказывают существенно различное влияние на основные элек трические параметры (сопротивление растеканию, напряжения шага и прикосновения) сложного заземлителя, приведение многослойной элек трической структуры к эквивалентной двухслойной модели обычно осуществляют так, чтобы соблюдалась инвариантность какого-либо из рассматриваемых электрических параметров (например, сопротивления растеканию).

Применяемый на практике известный способ приведения мно гослойной электрической структуры грунта к двухслойной расчетной модели основан на замещении реального сложного заземлителя моде лью предельного заземлителя и использования принципа соответствия полей [1].

Автор на протяжении последних четырех лет проверял непо средственно в хозяйственных условиях в различных почвенно климатических зонах страны в различное время года, включая самые засушливые летние и самые морозные зимние дни соответствие элек трических параметров заземляющих устройств (всего проверялось заземляющих устройств) параметрам двухслойной электрической моде ли земли, полученной из многослойной по методике, изложенной в [1].

Погрешность не превысила 20%, что вполне приемлемо для подобного рода задач.

1. Коструба С.И. Измерение электрических параметров земли и зазем ляющих устройств. М.: Энергоатомиздат, 1983.

РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

УСТАНОВОК СОЛНЕЧНОГО ГОРЯЧЕГО

ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Данный доклад был подготовлен в рамках инициативного про екта «Разработка методологии расчета и исследование энергетической эффективности электрических и тепловых станций и установок, ис пользующих возобновляемые источники энергии», поддержанного Рос сийским фондом фундаментальных исследований в 2005 году (проект № 05-08-18128).

В настоящее время для принятия решения о сооружении энер гетических объектов, как традиционных, так и на базе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), требуется провести технико-экономическое сравнение вариантов энергоснабжения, в основе которого лежат расче ты с использованием экономических показателей. Рост цен на органи ческое топливо ставит под сомнение точность прогнозирования этих показателей на среднесрочную и долгосрочную перспективу, а, следо вательно, и адекватность сравнения традиционных энергоустановок и энергоустановок на базе ВИЭ. Одним из способов обеспечения адек ватности сопоставления энергоустановок является оценка их энергети ческой эффективности.

Таким образом, вопрос оценки энергетической эффективности энергоустановок, предусматривающий сравнение количества энергии, затраченного на изготовление энергоустановки и ее эксплуатацию, с количеством энергии, вырабатываемым ею за срок службы, становится одним из важнейших для определения перспектив использования ВИЭ как в мире, так и в России.

Одним из самых развитых направлений использования ВИЭ в нашей стране является использование солнечной энергии в системах теплоснабжения и системах горячего водоснабжения (ССГВ) на базе плоских солнечных коллекторов (СК), которые получили наибольшее распространение в Краснодарском крае. Большинство этих систем со оружено на базе оборудования ОАО «Ковровский механический завод»

(ОАО «КМЗ», г. Ковров, Владимирская область), который является ве дущим производителем ССГВ и СК на российском рынке, обеспечивая их надежность и высокие эксплуатационные показатели. Поэтому опре деление энергетической эффективности представляется целесообраз ным провести на базе оборудования этого предприятия-изготовителя.

Объектами исследования являлись ССГВ различной производи тельности, для которых определялись следующие параметры, характе ризующие энергетическую эффективность – коэффициент энергетиче ской эффективности Кэнэф и срок энергетической окупаемости Токэн:

где Эпр – тепловая энергия, произведенная ССГВ за срок служ бы;

Эизр – энергия, израсходованная на создание ССГВ и ее функциони рования в течение срока службы;

Эсв – энергия, израсходованная на создание оборудования, строительных материалов и конструкций ССГВ (связанная энергия);

Этек – энергия, израсходованная в процессе соору жения и функционирования ССГВ (энергия текущих расходов);

Эгод – тепловая энергия, произведенная ССГВ за год;

Тсл – срок службы ССГВ.

Тепловая энергия, произведенная ССГВ за срок службы (Эпр), определялась из формулы:

где qуд – удельная выработка тепловой энергии в год, зависящая от широты места сооружения ССГВ, Гкал/м2*год;

n – количество СК;

Sск – площадь поглощающей панели СК, м2;

Sск – суммарная площадь СК, м2;

Эгод – выработка тепловой энергии ССГВ за год, Гкал/год.

Связанная энергия ССГВ (Эсв) определялась из формулы:

где Э1 – расход энергии на создание основного оборудования, комплектующих изделий и материалов;

Э2 – расход энергии на созда ние общестанционного оборудования, комплектующих изделий и мате риалов;

Э3 – энергия, израсходованная на создание материалов и строи тельных конструкций для зданий и сооружений.

Энергия, израсходованная в процессе сооружения и функцио нирования ССГВ (Этек), определялась из формулы где Э4 – расход энергии на собственные нужды ССГВ за срок службы;

Э5 – потери тепловой энергии на передачу от ССГВ до потре бителя;

Э6 – расход энергии на транспорт оборудования и материалов на место строительства, включая местный транспорт;

Э7 – расход энер гии на строительные и монтажные работы;

Э8 – расход энергии на де монтаж и утилизацию;



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |
 




Похожие материалы:

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АГРОХИМИИ им. Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Министр сельского хозяйства Президент Российской академии Российской Федерации сельскохозяйственных наук _А. В. Гордеев _Г. А. Романенко 24 сентября 2003 г. 17 сентября 2003 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ...»

«МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно- производственной конференции Москва 2006 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно-производственной конференции, посвященной 40-летию начала осуществления широкомасштабной программы мелиорации Москва 2006 УДК 631.6 М 54 ...»

«ПЧЕЛОВОДСТВО А.Г МЕГЕДЬ В.П. ПОЛИЩУК Допущено Государственным агропромышленным комитетом Украинской ССР в качестве учебника для средних специальных учебных заведений по специальностям Пчеловодство и Зоотехния Киев Выща школа 1990 ББК 46.91я723 М41 УДК 638.1(075.3) Рецензенты: преподаватель М. И. Совкунец (Борзнянский совхоз-техникум Черни говской области), И. Ф. Доля (заведующий пчелофермой Республиканского учеб но-производственного комбината по пчеловодству) Переведено с издания: Мегедь О. Г., ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет. Институт наук о Земле ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVII Докучаевские молодежные чтения посвященной 110-летию Центрального музея почвоведения им. В.В. Докучаева НОВЫЕ ВЕХИ В РАЗВИТИИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВА ПОЗНАНИЯ ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVI Докучаевские молодежные чтения посвященной 130-летию со дня выхода в свет книги Русский чернозем В.В. Докучаева ЗАКОНЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: НОВЫЕ ВЫЗОВЫ 4– 6 марта 2013 года ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XV Докучаевские молодежные чтения посвященной 150-летию со дня рождения Р.В. Ризположенского ПОЧВА КАК ПРИРОДНАЯ БИОГЕОМЕМБРАНА 1– 3 марта 2012 года Санкт-Петербург ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В.Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения посвященной 165-летию со дня рождения В.В.Докучаева ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ СТРЕССОВ 1– 4 марта 2011 года Санкт-Петербург ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ ВЕТЕРИНАРНАЯ АССОЦИАЦИЯ МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ЗНАНИЯ МОЛОДЫХ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И АПК СТРАНЫ Санкт-Петербург 2012 1 УДК: 619 (063) Материалы международной научной конференции студентов, аспи рантов и молодых ученых Знания ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МАТЕРИАЛЫ ХІІ МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (Гродно, 18-20 мая 2011 года) В ТРЕХ ЧАСТЯХ ЧАСТЬ 3 АГРОНОМИЯ ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ ЗООТЕХНИЯ ВЕТЕРИНАРИЯ ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ К 60-летию вуза Гродно УО ГГАУ УДК 63 (06) ББК М Материалы ХІІ Международной студенческой научной конференции. – Гродно, 2011. – ...»

«Казанский (Приволжский) федеральный университет Общество почвоведов им. В.В. Докучаева Институт проблем экологии и недропользования АН РТ НАСЛЕДИЕ И.В. ТЮРИНА В СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В ПОЧВОВЕДЕНИИ Материалы международной научной конференции Казань, 15-17 октября 2013 г. И.В.Тюрин (1892-1962) Казань 2013 УДК 631.4 ББК 40.3 Печатается по решению Ученого совета Института фундаментальной медицины и биологии ФГБОУ ВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Наследие И.В. Тюрина в ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издательство Санкт-Петербургского университета 2012 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2012 УДК 631.4 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: Б.Ф. Апарин (председатель), Е.В. Абакумов, ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издательство Санкт-Петербургского университета 2009 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2009 УДК 631.4 + 577.34 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: И.А. Горлинский (председатель), Б.Ф. ...»

«X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ 25-27 сентября 2013 г. г. Благовещенск АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА ДВО РАН АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ WWF РОССИИ БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОЮЗА АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РУССКОГО БОТАНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ АФ БСИ ДВО РАН X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ 25-27 сентября ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЫ IX МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ 31 марта 2011 Димитровград 2011 г. УДК 631 Редакционная коллегия: Главный редактор Х.Х. Губейдуллин Научный редактор Т.А. Мащенко Редакционная коллегия И.И. Шигапов А.М. Кадырова ...»

«Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки (Россия) Германо-российский кооперационный проект Развитие и внедрение современных технологий производства молока и говядины в РФ III РОССИЙСКО-ГЕРМАНСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Перспективы развития сельского хозяйства: кормопроизводство и кормление КРС как предпосылка высокой продуктивности в молочном и мясном скотоводстве ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина В.А. Марков, Е.С. Иванов, Е.А. Лупанов Биоразнообразие и охрана природы Учебное пособие Рязань 2009 ББК 20.1я73 М26 Печатается по решению учебно-методического совета Государ ственного образовательного учреждения высшего профессиональ ного образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина в соответствии с ...»

«МАРЧЕНКОВ С.Я. ЛЮДИ ТОГДА БЫЛИ ДРУГИЕ РОМАН НОРДМЕДИЗДАТ САНКТ ПЕТЕРБУРГ 2010 Г. МАРЧЕНКОВ С.Я. ЛЮДИ ТОГДА БЫЛИ ДРУГИЕ. Санкт Петербург: Нордмедиздат, 2010. С.384. ISBN 978 5 98306 080 7 © МАРЧЕНКОВ С.Я., 2010 Оригинал макет подготовлен издательством НОРДМЕДИЗДАТ medizdat@mail.wplus.net Санкт Петербург, Лиговский пр., д.56/Г, оф.100. (812)764 79 31 Отпечатано с готовых диапозитивов в типографии “Турусел”. Бумага офсетная. Печать офсетная. Подписано в печать 28.05.2010 г. Тираж 50 экз. Объем 24 ...»

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА Л.М. РЕКС, А.Г. ИБРАГИМОВ МЕНЕДЖМЕНТ ДЕЯТЕЛЬНО-ТЕХНОПРИРОДНОЙ СИСТЕМЫ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Москва 2012 ISBN 978-5-89231-392-6 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА Л.М. РЕКС, А.Г. ИБРАГИМОВ МЕНЕДЖМЕНТ ДЕЯТЕЛЬНО-ТЕХНОПРИРОДНОЙ СИСТЕМЫ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Рекомендовано ...»

«RUDECO Переподготовка кадров сфере развития сельских территорий и экологии Модуль № 12 УПРАВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ СЕЛЬСКИХ ТЕРРИТОРИЙ ФГБОУ ВПО Тамбовский государственный университет имени Г.Р.Державина 159357-TEMPUS-1-2009-1-DE-TEMPUS-JPHES Проект финансируется при поддержке Европейской Комиссии. Содержание данной публикации/материала является предметом ответственности автора и не отражает точку зрения Европейской Комиссии. УДК 338 ББК 65.32 У67 ISBN 978-5-906069-84-9 Управление ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.