CC BY
10TECHNICAL SCIENCES
ПРАВОПРИМЕНЕНИЕ УПРАВЛЯЕМЫХ КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Абубакиров А.Б.
Каракалпакский государственный университет им. Бердаха, ассистент, Нукус
Баймуратов И.К.
Шарипов М. Т.
Утемисов А.Д.
Каракалпакский государственный университет им. Бердаха, студенты, Нукус ENFORCEMENT OF CONTROLLED COMPENSATING DEVICES IN POWER SYSTEMS
Abubakirov A.B.
Karakalpak State University. Berdaha, assistant, Nukus
Baymuratov I.Q.
Sharipov Muzaffar T.
Utemisov A.D.
Karakalpak State University. Berdaha, students, Nukus
АННОТАЦИЯ
В работе рассмотрены вопросы, Комбинированное управление источниками реактивной мощности и регулированием напряжения с помощью микропроцессорного блока электрических приемников телекоммуникационных объектов оказывается технически и экономичным не только для источников реактивной мощности, но и для снижения трансформаторов системы электропитания. В настоящее время источники реактивной мощности широко используются в телекоммуникационных объектах с обмотками (электродвигателями, трансформаторами и т.д.) в конструкции. Чтобы управлять этими источниками, необходимо ввести новые технические средства и элементы, включая микропроцессорные блоки.
ABSTRACT
In the paper given the materials, Combined control of reactive power sources and voltage regulation with the help of a microprocessor-based unit of electric receivers of telecommunication objects turns out to be technical and economical not only for reactive power sources, but also for lowering transformers of the power supply system. At present, the sources of reactive power are widely used in telecommunication facilities that have windings (electric motors, transformers, etc.) in the design. In order to manage these sources, it is necessary to introduce new technical means and elements, including microprocessor blocks.
Ключевые слова: Электрический матор, преобразователи, источник реактивной мощности, микропроцессорный контроль измерения
Keywords: Еlectric motors, transformers, reactive power sources, microprocessor control units.
1. Введение. Вопросы экономного использова- мероприятий, улучшающих качество электроэнер-
ния всех видов энергии, в том числе электрической, гии, а также организацию системы контроля и
и повышения экономичности работы электроуста- управления ее качеством. Качество электроэнергии
новок являются важной государственной пробле- можно улучшить средствами питающей сети или
мой. Электроэнергия, как особый вид продукции, применением соответствующего дополнительного
обладает определенными характеристиками, позво- оборудования на основе имеющегося опыта про-
ляющими судить о ее пригодности в различных ектных и эксплуатационных организаций.Часть ре-
производственных процессах. Совокупность таких шений, в основном обусловленных техническими
характеристик, при которых приемники электро- требованиями, является общей и должна прини-
энергии способны выполнять заложенные в них маться на основе имеющихся указаний. В других
функции, объединены под общим понятием каче- случаях учитывают специфику конкретных усло-
ства электроэнергии. При решении задачи повыше- вий [1,2].
ния качества электроэнергии выделяют экономиче- 2. Основная часть. Приемники и преобразова-
ские, математические и технические аспекты. Эко- тели электроэнергии, имеющие в конструкции об-
номические аспекты включают в себя методы мотки (силовые преобразователи, трансформаторы,
расчета убытков от некачественной электроэнергии электродвигатели и др.), потребляют не только ак-
в системах промышленного электроснабжения. Ма- тивную мощность, но и реактивную. При передаче
тематические аспекты представляют собой обосно- электроэнергии по электрическим сетям системы
вание тех или иных методов расчета показателей электроснабжения (СЭС) реактивной мощности
качества электроэнергии. Технические аспекты (РМ), в них возникают потери активной мощности,
включают в себя разработку технических средств и за которые расплачивается потребитель. Альтерна-
тивои дополнительной плате за электроэнергию является установка в электрической сети источников реактивной мощности (ИРМ) [2].
Применение устройств компенсации -весьма актуальный вопрос для промышленных предприятий, имеющих высокий уровень потребления реактивной мощности. Перетеки реактивной мощности увеличивают нагрузку на сеть и потери активной мощности.
На большинстве объектах с электрооборудованиями высокого напряжения компенсация реактивных нагрузок осуществляется за счет перевозбуждения имеющихся синхронных компенсаторов (СК) с высоким напряжением (6-10 кВ) или путем размещения в электрической сети СЭС конденсаторных установок - ИРМ высокого (ВКБ) и низкого (НКБ) напряжения [3].
Как показал проведенный анализ, потери электроэнергии в СК, обусловленные генерацией ими РМ, минимальны при работе электроприемников с небольшим потреблением РМ. Рост выработки РМ сопровождается резким ростом потерь электроэнергии, нагревающих прежде всего узлов СК. Исследования также показали, что использование на низковольтных СК любой мощности, а также высоковольтных КС мощностью ниже 1600 кВт неэкономично [3].
Следует заметить, что даже при избыточной РМ мощных высоковольтных КС и генераторов, позволяющей соблюсти договорные параметры с поставщиком электроэнергии, потребитель не застраховано от неоправданных потерь последней. Замечание характерно особенно для электрических нагрузок, обладающих протяженными электрическими сетями с высоким напряжением и большим числом понижающих силовых трансформаторов (Т) 10(6)/0,4 кВ объектов СЭС [4].
При комбинированном управлении источниками реактивной мощности в электрических сетях напряжением до 1 кВ для каждой трансформаторной подстанции рассматривается возможность распределения найденной реактивной мощности конденсаторов в ее сети. Найденное значение Qнк округляют до ближайшего стандартного. Если распределительная сеть выполнена кабельной линией,
то компенсирующее устройство надо подключать к шинам цеховой подстанции. При питании от одной подстанции или трансформатора более двух магистральных шинопроводов, к каждому из них присоединяют по 1 батареи конденсаторов, причем общая расчетная мощность батарей распределяется пропорционально реактивным нагрузкам шинопро-вода. В магистральных шинопроводах компенсирующие устройства единичной реактивной мощности до 400 кВАр подключаются к сети без дополнительных отключающих аппаратов. Большие мощности - через собственный отключающий аппарат. На одном шинопроводе следует устанавливать не более двух батарей суммарной мощностью Qнк. В силовых сетях напряжением 0,4 кВ применяют главным образом трехфазные конденсаторные установки с параллельным соединением по схеме треугольника. В качестве защитной и коммутационной аппаратуры на напряжение 0,4 кВ нужен быстродействующий малогабаритный автоматический выключатель или контактор для коммутации чисто емкостной нагрузки на номинальный ток 300-200 А, допускающий 20-30 операций в сутки при автоматическом регулировании. Ударный ток короткого замыкания, допускаемый в защищаемой этими выключателями сети, должен быть не менее 50 кА. При отсутствии такового выключателя применятся контактор типа КТ 6043 -600 с предохранителями типа ПНБ2-60 с закрытыми патронами, быстродействующие [4]. В схемах конденсаторных батарей предусматривают специальные активные или индуктивные сопротивления, которые подключают параллельно конденсаторам. Разряд конденсаторных батарей должен осуществляться автоматически после каждого отключения батареи от электрической сети СЭС.
Компенсирующие устройства в зависимости от места их расположения в разветвленной системы электроснабжения подразделяются на следующие виды: индивидуальные, групповые,
централизованные компенсаторы. На рис.1. показаны различные схемы расположения компенсирующих устройств в
электроэнергетической системе.
Рис.1. - Схемы подсоединения компенсирующих устройств: индивидуальная компенсация; б - групповая компенсация; в - централизованная компенсация[4]
Как показало опыт эксплуатации электрических сетей и электроприемников объектов СЭС, косинусные конденсаторные установки для них являются более распространенными ИРМ. Мощность источника реактивной электроэнергии пропорциональна квадрату напряжения, частоте и его емкости [4,5]:
О = и2-Ю-С, (1)
где: О - реактивная мощность конденсаторной установки;
и - напряжение электрической сети ТК;
-угловая частота;
С-емкость конденсаторной установки.
Применению устройств компенсации реактивной мощности должен предшествовать тщательный технико-экономический анализ в связи с высокой стоимостью и достаточной сложностью этих устройств.
Авторы данной работы в своих практических исследованиях вместо регуляторов реактивной мощности релейного типа, имеющие низкий коэффициент возврата, невысокую точность при срабатывании, инерционность, недостаточно высокую скорость включения и отключения секций конденсаторных установок источников реактивной мощности, применяют электронные регуляторы - микропроцессорные блоки управления - контроллеры, выполненные на полупроводниковых элементах. Эти устройства практически безынерционны, обеспечивают высокую точность, потребляют незначительную мощность, не имеют механических частей, отличаются высокой надежностью и позволяют значительно упростить конструкцию регулирующего устройства.
Автоматические устройства комбинированного управления с встроенными микроЭВМ дают возможность реализовать более сложные алго-
ритмы управления. Запись программ в перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство позволяет осуществлять изменение алгоритмов в процессе эксплуатации при развитии энергосистем и адаптировать алгоритмы к индивидуальным характеристикам конкретных электрических сетей СЭС.
Выводы:
1. Показано, что реактивную мощность, необходимую для создания магнитного поля и потока, с целью обеспечения энерго и ресурсосбережения необходимо производить на местах потребления. Определено, что основными величинами и параметрами управления источниками реактивной мощности являются ток, напряжение и угол между ними.
2. Внедренные конструкции комбинированного управления источниками реактивной мощности учитывают несимметрии при контроле и управлении по величине и фазе токов трехфазной электрической сети, обеспечивают адекватность показателей качества и изменения первичных и вторичных величин.
3. Внедренные в электрических сетях системы электроснабжения более 30 предприятий за счет повышения точности и автоматизации управления источниками реактивной мощности позволили уменьшить технологический расход электроэнергии на 7,6% при действующем значении 13,29% за счет повышения класса точности элементов и устройств комбинированного управления источниками реактивной мощности от 1,0 до 0,5.
Литература
1. Аллаев К.Р. Энергетика мира и Узбекистана. - Ташкент: Молия. -2007. - 388 с.
2. Аллаев К.Р., Сиддиков И.Х., Холиддинов И.Х., Абдуманнонов А.А., Хасанов М.Ю. Алгоритм расчета сверхнормативного технологического рас-
а
хода электроэнергии // Государственнноле патентное ведомство РУз. Свидетельства № 20140089, 17.12.2014 г.
3. Бороденко В.А. Ресурсосбережение как главный принцип создания устройств автоматики энергосистем // Вестник НИА РК. М., - 2006.-№2.12 с.
4. Супронович Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок: Пер. с польск. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 136с.
5. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учебник для учащихся техникумов. - М.: Высшая школа, 1981. - 376с.
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Малкина И.В.
Самарский государственный технический университет,
старший преподаватель Самара
IMPROVEMENT OF QUALITY OF ASSEMBLY OF PRODUCTS OF MECHANICAL
ENGINEERING
Malkina I. V.
Samara State Technical University, Senior Lecturer
Samara
АННОТАЦИЯ
Рассмотрены вопросы повышение качества сборки изделий машиностроения путем применения ультразвука на базе теоретических и экспериментальных исследований физического механизма процесса и его технологических показателей. Проведен анализ влияния ультразвука на процесс пластической деформации материалов при обработке клепаных соединений.
ABSTRACT
The issues of improving the quality of assembly of mechanical engineering products through the use of ultrasound on the basis of theoretical and experimental studies of the physical mechanism of the process and its technological indicators are considered. The analysis of the effect of ultrasound on the process of plastic deformation of materials during the processing of riveting joints has been carried out.
Ключевые слова: амплитуда колебаний, диаграмма сжатия, ультразвуковые колебания, пластическая деформация, клепаные соединения, контактные поверхности, резонансный режим.
Keywords: amplitude, chart szhatimya, ultrasonic vibrations, plastic deformation, riveted connections, the contact surfaces, the resonant mode.
Особенностью современного состояния технологии машиностроения является неуклонное повышение качества выпускаемой продукции. Эксплуатационные свойства машин и агрегатов в значительной степени зависят от изготовления комплектующих узлов и сборочного процесса. Технологический процесс сборки характеризуется многовариантностью сочетаний большого количества операций. Сборка, являясь завершающей стадией технологического процесса, включает все виды соединений деталей: паяные, сварные, клепаные, клеевые, прессованные, резьбовые, соединения с зазором. Актуальность разработки научных основ проектирования технологических процессов сборки обусловлена следующими причинами:
1. В силовых элементах конструкций высоко-нагруженных агрегатов потеря работоспособности определяется изнашиванием и усталостным разрушением.
2. Для обеспечения высокого ресурса деталей машин и агрегатов необходимы практичные, без избыточной сложности модели долговечности, разработанные на базе математической статистики, технологической теплофизики, термодинамики, механики и т. д. Использование в этих целях методов современного проектирования, статистического
анализа и кинетических моделей прочности открывает новые возможности для отображения реакции поверхностного слоя деталей на внешнюю среду при изготовлении и эксплуатации.
3. Для базовых маршрутов изготовления деталей агрегатов мал опыт применения моделей теплофизики, мало исследованы структурные и энергетические характеристики, нет обновления нормативно-технологической документации.
4. Взаимосвязи между переменными состояния моделей усталостного разрушения и формированием качества поверхностного слоя деталей в условиях динамического механо-термического воздействия является сложным из-за различных подходах к выбору целевых функций.
Для упрочнения деталей машин и повышения эксплуатационных свойств объектов машиностроения используются различные методы повышения качества изготавливаемых изделий.
Упрочнение и восстановление деталей машин газотермическим напылением получило широкое распространение в промышленности. Комбинированная обработка напылением и обкатыванием обеспечивает повышение качества покрытия. Обкатывание твёрдых покрытий в горячем состоянии или мягких в холодном уменьшает их пористость,
