Метод расчета дополнительных потерь мощности при несимметрии режима работы системы электроснабжения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №10/2015 ISSN 2410-6070

подход достаточно проблематичен в производственных условиях т.к. время выдержки для каждого изделия подбирается экспериментально.

В зависимости от требуемых свойств, предъявляемых к штампам холодного деформирования из стали марки Х12Ф1 отпуск проводят с выдержкой 1,5 часа по режимам, приведенным в таблице 1

Таблица 1

Зависимость твердости от температуры отпуска стали Х12Ф1

Твердость, HRC 58 60 62

Температура, 0С 450-600 250-400 100-200

Для изготовления пресс-форм наиболее распространенной является сталь марки 4Х5МФС, которая также имеет свои особенности в проведении термической обработки. Обезуглероживание рабочих поверхностей пресс-форм из этой стали является серьезной проблемой, приводящей к снижению твердости и разгаростойкости. В этой связи, при закалке этой стали рекомендуется осуществлять нагрев до температур 1000 - 1050 0С с предварительным подогревом до 750 0С. и с целью устранения обезуглероживания упаковывать пресс-форму в чугунную стружку. Перед закалкой в масло необходимо проводить подстуживание 10 - 20 сек, выдерживать в масле до температуры 250 0С. Затем сразу целесообразно проводить отпуск при температуре 560 0С 2 часа (в зависимости от габаритов) с охлаждением на воздухе. В результате достигается твердость HRC 46 - 50. Для этой стали лучшее сопротивление хрупкому разрушению и разгаростойкости получают при закалке на зерно не крупнее 9 - 10 баллов (с температуры 1050 0С), для обеспечения высокой износостойкости 7 - 8 балл (с температуры 1070 - 1100 0С).

Соблюдение рекомендованных технологических особенностей термической обработки штампов и пресс-форм позволит снизить вероятность их досрочного выхода из строя. Дальнейшее изучение приведенных методик позволит рассчитать более точные режимы термообработки для инструментов сложной конфигурации с различным по величине сечением в разных его частях.

Список использованной литературы:

1. Каменичный И.С. Пособие термисту инструментального цеха/ И.С.Каменичный. — К.:Техшка, 1982. 135 с.

2. Jagiaev E.E, Rezinkina G.P., Gordieieva E.C. Features of heat treatment chrome-vanadium steel stamp-making and molds / International Conference "Strategy of Quality in Indusry and education” June 8-15.2012, Varna, Bulgaria/ PROCEEDINGS Volume II, International Scientific Journal Acta Universitatis Pontica Euxinus, Special number, с. 209 - 211.

3. Натапов Б.С. Термическая обработка металлов / Б.С. Натапов. - К.: ВШ, 1980. - 288 с.

4. Геллер Ю.А. Инструментальные стали / Ю.А.Геллер. — М: Металлургия, 1983. - 527 с.

© Г.П. Резинкина, Э.С. Гордеева, В.И. Собокарь, 2015

УДК 621.316.1

А.В.Дед

старший преподаватель кафедры «ЭсПП» ОмГТУ, г.Омск, РФ

е-mail: ded_av@mail.ru

А.В.Паршукова

магистрант по направлению «Электроэнергетика и электротехника», ОмГТУ, г.Омск, РФ

е-mail: parshukova_av@mail.ru

МЕТОД РАСЧЕТА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ ПРИ НЕСИММЕТРИИ РЕЖИМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Статья посвящена способам расчета дополнительных потерь мощности в системе электроснабжения,

61

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №10/2015 ISSN 2410-6070

вызванных наличием не симметрии токов. Приведен метод определения дополнительных потерь мощности в основных элементах систем электроснабжения.

Ключевые слова

качество электрической энергии, несимметричная нагрузка, потери мощности.

Расчетам потерь мощности в распределительных сетях при наличии несимметричных нагрузок посвящен ряд публикаций [1-5 и др.]. Тем не менее, в общеизвестных работах мало учитываются соотношения между токами и напряжениями различных фазовых последовательностей. В свою очередь это не позволяет достоверно определить причины и их источники, приводящие к возникновению дополнительных потерь и оценить увеличение этих потерь в сравнении с нормальным (симметричным) режимом энергопотребления.

Проанализируем влияние несимметрии токов на дополнительные потери мощности на примере трехфазной цепи с изолированной нейтралью и нулевым проводом (рис. 1). Данная схема соединения вторичных обмоток трансформаторов (звезда с нулем) имеет широкое распространение в нашей стране и обладает наибольшим сопротивлением нулевой последовательности.

Рисунок 1 - Схема соединения распределительной сети звезда-звезда с нулевым проводом

Допустим, что токи, протекающие по участкам рассматриваемой сети, образуют несимметричную систему. В таком случае по нулевому проводу распределительной сети будет протекать ток IH.

В соответствии с методом симметричных составляющих любую несимметричную систему трех токов и напряжений можно однозначно представить в виде трех систем: прямой, обратной и нулевой последовательности, которые различаются порядком чередования фаз (рис. 2).

Рисунок 2 - Метод симметричных составляющих для токов фаз A, B, C.

62

международный научный журнал «инновационная наука»

№10/2015

ISSN 2410-6070

Выражение метода симметричных составляющих для линейных токов имеет следующий вид:

U = 4 + h + ho;

I !в = a2h + ah + ho, (1)

Jc = ah + a2l2 + ho,

где I1 - ток прямой последовательности, 12 - ток обратной последовательности, 10 - ток нулевой последовательности, а2 и a - операторы поворота фаз.

Выражение (1) перезапишем в следующем виде:

I'^l^+TpD

' ‘1. ( й = + Ъ, + Ко,);

!в = h (а2 + а~^ + f0) ^ = hip-2 + а&2, + ^о/);

1с=Ца + а2± + Щ = li(a + ^ + koT),

V 1г l±J

(2)

где K21 - коэффициент несимметрии тока по обратной последовательности, Koi - коэффициент несимметрии тока по нулевой последовательности.

Коэффициент несимметрии токов по обратной и нулевой последовательности определяем из соотношений (3):

к -1г-к — ,0 &2I = Т, Koi = Т".

(3)

В общем случае, потери в токоведущих частях (в данном случае в четырёхпроводной кабельной линии) складываются из суммы потерь в каждом проводнике:

АРТ = АР а + АРВ + АРс + АРЯ = I2RA + iBRB + i^Rc + i^Ru, (4)

где I# = Ia + !в + Ic - ток нулевого проводника; RA(b,c) - активные сопротивления жил кабеля; Rн -активное сопротивление нулевого провода.

Из соотношений метода симметричных составляющих ток нулевой последовательности определятся

как:

1о=Н1а + 1в+1с)=Т^}н =31'о.

(5)

Принимая во внимание выражения (4) и (5) запишем, для определения пофазного превышения потерь мощности в несимметричном режиме над потерями мощности в симметричном, систему уравнений:

А?Анес = ilRA + l2RA + ^'0КА +

АРвнес = a2P[RB + ai%RB + i)RB + ^ORh, (6)

■ АРснес = ai^Rc + a2i^Rc + i^Rc + 3i^RH.

Выразим потери мощности (6) через коэффициенты K21 и K01, определяемые из соотношений (3) при этом учтем равенства сопротивлений Ra=Rb=Rc=R (для рассматриваемой схемы):

' АРЛнес = i2R (1 + К2, + К0, (1 + 3 ^)); АРвнес = iiR (а2 + аК2, + К02, (l + 3 ^)); АРснес = iiR (а + а2К2 + К2, (l + 3&)).

(7)

В случае наличия симметричной нагрузки, токи обратной последовательности отсутствуют (рис.3), ток через нулевой провод не протекает, потому система уравнений (7) примет вид:

А^Лсим ^1симР,

! АРвсим = а212симК; (8)

А^Ссим O'IicmmR,

где !1сим - ток прямой последовательности в симметричном режиме.

63

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №10/2015 ISSN 2410-6070

а) б)

Рисунок 3 - Ток обратной последовательности при несимметричном (а) и симметричном (б) режимах.

Для определения превышения потерь мощности в несимметричном режиме по сравнению с симметричным разделим пофазно выражения (7) и (8):

' ДРлнес _ +

А? Лсим

< APg нес _ АРвс им

АРснес

'1сим*

/12р(а2+а^|;+^о2/(1+3^Н'

“2й2симК

/l2R(а+а2ft:|^+й•o2/(l+3^Н))

(9)

{АРсс им а^1сим^

После преобразований (9) запишем систему уравнений в окончательном виде:

' АРАнс = К*с(1 + К21 + К21(1 + 3^));

i + 3if)); (10)

АРСнс = (1 + a*22/ + а2К2, (l + 3 ^)),

где К2. = I2/ 12сим - отношение токов прямой последовательности в несимметричном и симметричном режиме работы; АРнс = АРнес/АРсим - отношение потерь мощности в несимметричном режиме по сравнению с симметричным режимом работы.

Таким образом, приняв за основу (10) получаем выражение для определения величины потерь мощности в несимметричном режиме, с помощью соотношений между токами различных последовательностей, то есть с учетом наличия не только амплитудной, но и фазовой (угловой) несимметрии токов:

АРвнс = К2

1 + а2^! + аКм (

А^нес = А^сим^ДПН, (11)

где Кдпн - коэффициент дополнительных потерь мощности.

Коэффициент Кдпн определяем согласно (12):

Кдпн = К?с (l + «2, + K02i (l + 3 ^)). (12)

При равенстве сопротивлений фазного и нулевого провода, когда Rh = Рф , выражение (12) запишется в виде:

Кдпн = К2с(1+К22/ + 4К0>). (13)

64

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №10/2015 ISSN 2410-6070

В случае схемы распределительной сети без нулевого провода, дополнительное превышение потерь мощности в несимметричном режиме вычисляется с помощью коэффициента дополнительных потерь мощности определенного из выражения:

^дПН=^2с(1+^22/). (14)

Таким образом, из выражений (13) и (14) следует, что на величину потерь мощности при длительном несимметричном режиме, помимо отношения токов прямой последовательности в различных режимах работы (симметричном и несимметричном), влияет соотношение токов обратной и нулевой последовательности к току прямой последовательности, а также величины активных сопротивлений прямой и нулевой последовательности исследуемого участка распределительной сети.

Список использованной литературы:

1. Дед А.В. Сравнение методов расчета коэффициентов учета несимметрии распределения нагрузок при оценке потерь мощности / А.В. Дед, А.В. Паршукова // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2015. - № 9 - С. 221-225.

2. Долингер С.Ю. Оценка дополнительных потерь мощности от снижения качества электрической энергии в элементах систем электроснабжения / С.Ю. Долингер, А.Г. Лютаревич, В.Н. Горюнов и др. // Омский научный вестник. -2013. -№ 2 (120). - C. 178-183

3. Железко, Ю. С. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов / Ю. С. Железко, А. В. Артемьев, О. В. Савченко. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. -280 с.

4. Карташев ИИ. Управление качеством электроэнергии./И. И. Карташев, Н. В. Тульский, Р.Г. Шамонов и др. под ред. Шарова Ю. В. -М.: МЭИ, 2006. -320 с.

5. Шидловский А.Н. Повышение качества энергии в электрических сетях / А.Н. Шидловский, В.Г. Кузнецов - К.: Наукова думка, 1985. - 268 с.

© А.В. Дед, А.В. Паршукова, 2015

УДК 66.00

А. С. Дринберг, заместитель генерального директора Холдинговой компании «Пигмент», д.х.н., А. А. Белов, главный инженер завода «Этилен», Д. И. Куликова, к.х.н., доцент, начальник аналитического отдела ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

ФОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К КВАЛИФИКАЦИИ И КОМПЕТЕНЦИЯМ РАБОТНИКОВ В ОБЛАСТИ ПРОИЗВОДСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ЛАКОВ И КРАСОК

Аннотация

Разработан проект профессионального стандарта, основой которого являются квалификационные требования рынка труда к компетенциям работников, занятых в производстве наноструктурированных лаков и красок

Ключевые слова

Профессиональный стандарт, профессионально-квалификационная структура Базовым предприятием по разработке профессионального стандарта «Специалист в области производства наноструктурированных лаков и красок» является ООО «Холдинговая компания «Пигмент» -старейшее предприятие России в области создания и производства лакокрасочных материалов различного

65