Электричество

Исследование эксплуатационного состояния погружных электродвигателей в условиях Поволжского нефтедобывающего региона

Thu, 28 Nov 2024 00:00:00 +0000

В статье представлен анализ результатов исследований по обеспечению надежного электроснабжения, улучшения энергоэффективности, а также повышения качества электроэнергии в системах электроснабжения погружных электроустановок нефтедобычи. Сформирована база эксплуатационных данных, на основе которой в качестве предмета исследования в данной работе определены опасные эксплуатационные физические воздействия внутреннего и внешнего происхождения, существенно сокращающие срок службы погружного электрооборудования. Для реального фонда действующих добывающих скважин на основе математического моделирования и практических измерений проведены фиксация и анализ факторов, которые ключевым образом определяют качество и условия эксплуатации установок электроцентробежных насосов с погружными электродвигателями предприятий нефтедобычи. Представленные результаты исследования, с одной стороны, дают новые возможности в научном обосновании дальнейшего развития погружного электрооборудования. С другой стороны, они ориентированы на их непосредственное использование инженерно-техническим персоналом эксплуатации для корректной оценки воздействий различных факторов на обслуживаемое оборудование.

Механизмы возникновения субсинхронных колебаний в энергосистемах с силовыми инверторными преобразователями. Ч. 1

Алексей Александрович Суворов — Thu, 28 Nov 2024 00:00:00 +0000

Современные энергосистемы меняются благодаря широкомасштабному внедрению силовых инверторных преобразователей. Уникальные свойства таких устройств изменяют динамику энергосистем и приводят к появлению новых процессов. Среди них выделяется явление, сопровождающееся возникновением широкого спектра субсинхронных колебаний, связанных с реакцией используемой системы управления сетевого инвертора во вращающихся координатах dq на различные схемно-режимные условия работы электрической сети. Учитывая существующие пробелы в понимании механизмов возникновения субсинхронных колебаний из-за различных комбинаций регуляторов, используемых в системе управления сетевым инвертором, и параметров электрической сети, первая часть статьи посвящена разработке упрощенных математических моделей сетевого инвертора с различной степенью детализации. Последовательно рассмотрены модели, отражающие влияние на субсинхронные колебания различных внешних регуляторов, блока фазовой автоподстройки частоты и их реакция на изменение плотности электрической сети, уровня загрузки сетевого инвертора по активной мощности и напряжения в точке подключения. Для полученных моделей проведен частотный анализ, на основе которого выявлены механизмы возникновения субсинхронных колебаний и влияющие факторы. Для каждого механизма возникновения субсинхронных колебаний обоснована необходимая степень детализации используемой математической модели.

Выбор зарядных станций, согласованный с действующими системами электроснабжения многоквартирных домов и образовательных учреждений мегаполиса

Thu, 28 Nov 2024 00:00:00 +0000

Развитие индивидуального электротранспорта обусловливает необходимость оснащения электрозарядными станциями мест автомобильных парковок на территориях уже сложившихся и вновь строящихся городских микрорайонов. Их параметры и объемы электропотребления должны быть согласованы с пропускной способностью систем электроснабжения и учитывать суточные изменения нагрузки. Для оценки доступной располагаемой мощности в статье рассмотрены графики суточной нагрузки многоквартирных домов в рабочие и выходные дни. Проанализированы суточные профили мощности детских и средних образовательных учреждений, и выполнена оценка временны́х интервалов набора и сброса нагрузки. Показана возможность использования зарезервированной за аварийной нагрузкой мощности. Для использования при выборе параметров электрозарядных станций разработаны типовые удельные суточные графики нагрузки многоквартирных домов. Применение гармонического анализа к суточным профилям мощности показало, что для их аналитического описания достаточно четырех первых гармоник и постоянной составляющей, равной удельному суточному электропотреблению. Доказан закон нормального распределения гармонических коэффициентов, характеризующих удельный уровень гармоник. Показана статистическая идентичность профилей мощности многоквартирных домов Москвы и обоснована необходимость их разделения для рабочих и выходных дней.

Особенности применения индукционного нагрева на станах горячей прокатки электротехнической стали

Виктор Болеславович Демидович — Thu, 28 Nov 2024 00:00:00 +0000

Индукционные нагреватели на станах горячей прокатки стали могут наиболее эффективно использоваться в комбинации с газовыми печами. Такой подход является экономически выгодным, снижающим стоимость нагрева металла при существенном уменьшении окалинообразования и обезуглероживании, улучшении условий обслуживания газовых печей и сокращении углеродных выбросов. В то же время индукционные нагреватели зарекомендовали себя как эффективные безынерционные регуляторы температуры в традиционных линиях горячей прокатки стали, обеспечивающие повышение качества проката и создающие предпосылки для разработки новых технологий получения на этих станах проката электротехнической стали. Сформулированные ранее три задачи подогрева полосы подката перед чистовыми клетями (подъем средней температуры, подогрев кромок, ликвидация температурного перепада по длине полос) решаются использованием различных типов индукторов при соответствующем размещении их на стане для обеспечения максимального качества проката при минимальных затратах на реконструкцию стана. При реализации комплекса работ по модернизации прокатного стана необходимо использование цифровых двойников индукционных нагревателей при их проектировании, управлении, эксплуатации и встраивании в общую систему управления станом.

Энергосберегающие режимы работы установок охлаждения природного газа

Thu, 28 Nov 2024 00:00:00 +0000

Статья посвящена повышению энергоэффективности установок газовоздушного охлаждения магистральных компрессорных станций путем замены дискретного регулирования скорости вращения вентиляторов на непрерывное. Отмечены проблемы электромагнитной совместимости элементов электротехнического комплекса компрессорных станций при использовании большого количества частотно-регулируемых приводов вентиляторов. Рассмотрена возможность комбинированного управления частотой вращения вентиляторов. предусматривающего регулирование только части аппаратов воздушного охлаждения в составе установки охлаждения. Сформулированы задача и критерий оптимизации комбинированного управления с учетом ограничений на управляющие воздействия и требований технологического процесса. С использованием метода неопределенных множителей Лагранжа решена задача оптимизации режимов регулирования. Рассмотрены варианты алгоритма оптимального управления дискретно- и частотно-регулируемыми приводами аппаратов воздушного охлаждения с учетом нелинейного распределения температуры газа по длине теплообменника. Проведен анализ их эффективности. Предложена методика оценки экономии электроэнергии при использовании частотного и комбинированного способов регулирования скорости вращения вентиляторов.

Исследование ключевых факторов, влияющих на динамические измерения сверхпроводящим гравиметром

Юань ЧЖАН, Чуньянь ЦУЙ, Фейфей НЮ, Бовэнь ЯН — Thu, 28 Nov 2024 00:00:00 +0000

Гравитационно-динамические измерения позволяют быстро получать данные о гравитационной сетке с одинаковой точностью, что важно для оперативного моделирования региональных геоидов и разработки технологий разведки ресурсов. Сверхпроводящий гравиметр – это относительный гравиметр сверхвысоких точности и пространственного разрешения. Исследование технологии динамических измерений в сверхпроводящих гравиметрах имеет большое значение для повышения точности динамических измерений гравитации. В статье рассмотрены ключевые факторы, влияющие на динамические измерения в сверхпроводящих гравиметрах. Описан принцип работы сверхпроводящих гравиметров. На основе уравнения вынужденной вибрации проведен анализ влияния ускорения вертикального возмущения носителя на результаты измерений сверхпроводящего гравиметра. Проведено исследование закона изменения выходной дифференциальной емкости, вызванного ускорением горизонтального возмущения. Изучен эффект Эотвоса сверхпроводящего гравиметра на основе анализа влияния скорости и курсового угла носителя на выходные данные сверхпроводящих гравиметров. Результаты исследований служат основой для оптимизации системы магнитной левитации сверхпроводящих гравиметров и извлечения динамических сигналов.

Моделирование источника питания для плазменной струи с обратной связью

Антон Андреевич Мамонов, Александр Вадимович Лазукин — Thu, 28 Nov 2024 00:00:00 +0000

Статья посвящена моделированию в среде MATLAB источника синусоидального высокого напряжения повышенной частоты (20 кГц). В разработанной модели источника питания предложен принцип построения сигнала обратной связи системы управления от нагрузки, представленной схемой замещения плазменной струи. Рассмотрено наполнение основных функциональных блоков источника питания: фильтр-выпрямитель, понижающий преобразователь, инвертор, повышающий трансформатор. Для повышения качества моделирования характеристики дросселей и повышающего трансформатора уточнялись на макетах этих изделий. Выбраны точки снятия сигнала обратной связи (заряд, перенесенный к стенке сопла) и точки приложения сигналов управления (регулятор и понижающий преобразователь). Показана возможность влияния на нагрузку по созданному каналу управления; время отклика на модельное возмущение составило 17 мс. Функциональная схема системы управления демонстрирует возможность регулирования режима работы плазменной струи по перенесенному к стенке сопла заряду. Управление осуществляется путем регулирования напряжения, подводимого к системе инвертор–трансформатор–газовый разряд. Предложенная модель необходима при создании устройств, использующих плазменную струю в качестве исполнительного, и при проектировании высоковольтных источников питания.