Энергетик

Содержание журнала «Энергетик» №4, 2015

Совершенствование сетей

Диагностика под рабочим напряжением состояния контактных систем выключателей 110–220 кВ методом взаимного шунтирования
ЛАСТОВКИН В.Д., ОАО «Магаданэнерго»

Рассмотрены общий и частный случаи онлайн-мониторинга и диагностики несимметричных режимов применительно к выключателям высокого напряжения 110–220 кВ в процессе их нормальных коммутаций. В качестве диагностического критерия применяется симметричная составляющая тока нулевой последовательности 3I₀ и некоторые другие параметры, в том числе их соотношения и критерии. Описана физико-математическая модель объекта – контактных систем выключателей при диагностировании под рабочим напряжением способом взаимного шунтирования в процессе переключений в распределительных устройствах 110–220 кВ. Показаны практические аспекты и выходной эффект онлайн-диагностики контактных систем выключателей. Приведён критериальный аппарат для идентификации дефектов (увеличения переходного сопротивления и обрыва фазы) в общем и частном случаях осуществления диагностики выключателей.

Определение критических напряжений на шинах
ЧЕРШОВА В.О., ЗАО «Институт автоматизации энергетических систем»

Актуальность задачи сохранения устойчивости комплексной нагрузки постоянно возрастает по мере увеличения ответственности и усложнения технологических процессов в металлургической, нефтегазовой и других отраслях промышленности. Основной недостаток используемого в настоящее время заблаговременного определения режимных ограничений по условию устойчивости нагрузки – их завышение, что ведёт к снижению эффективности энергосистемы.
Идентификация параметров схемы замещения нагрузки и определение критических напряжений в реальном времени позволяют вычислять актуальные режимные ограничения и использовать их при управлении, что способствует повышению эффективности энергосистемы. Исследуется возможность идентификации параметров модели комплексной нагрузки при изменениях режима сети и определения критических напряжений в её узлах.
Представленные математические модели позволяют в реальном времени производить идентификацию параметров модели нагрузки и определять актуальные значения критического напряжения и текущего запаса устойчивости нагрузки при изменениях режима работы электрической сети. Математические модели дают возможность в темпе процесса предоставлять информацию о критических напряжениях нагрузки как потребителю в случае установки контрольно-измерительного прибора в его эксплуатационной зоне, так и диспетчеру, осуществляющему ведение режима, при установке контрольно-измерительного прибора в центре питания двигательной нагрузки – эксплуатационной зоне сетевой организации.

В порядке обсуждения

Прямой метод измерений действительных нагрузок турбоагрегатов на подагрегатные конструкции здания ГРЭС
ШУЛЬМАН З.А., канд. техн. наук, Корпорация «Промстальконструкция», Украина

Знание реальных нагрузок, действующих в системе турбоагрегат – фундамент, – основа обеспечения надёжности тепловых электростанций. В статье рассмотрен принципиально новый подход к экспериментальному изучению статических и динамических нагрузок, передаваемых турбоагрегатами на подагрегатные конструкции как при балансировочных пусках машин, так и в процессе их эксплуатации.

О преимуществах воздушной сушки топлива при сжигании бурых углей Канско-Ачинского бассейна по сравнению с газовой сушкой
КУБЫШКИН И.Б., канд. техн. наук, ООО «Политехэнерго»

Один из основных элементов котельной установки, предназначенной для сжигания твёрдого топлива, – система пылеприготовления на основе мельниц различных типов (молотковых, шаровых барабанных и т. п.), в которой уголь измельчается до определённого размера. при использовании высоковлажных топлив, как правило, применяются системы пылеприготовления на основе мельниц-вентиляторов (МВ), в которые в качестве сушильного агента подаются топочные газы с температурой до 1000°С. Это позволяет стабилизировать топочный процесс при значительных колебаниях влажности топлива и различных нагрузках котла без подсветки факела резервным топливом, а также даёт некоторые дополнительные преимущества.
Однако такие пылеприготовительные системы обладают рядом существенных недостатков. Так, применение газовой сушки при использовании МВ может приводить к интенсификации процесса образования натрубных отложений. Особенно чувствительны к характеру газовой среды соединения железа. Поэтому, на наш взгляд, целесообразно применять МВ и газовую сушку только для тех низкосортных топлив, для которых другие типы мельниц не могут обеспечить надёжность эксплуатации котельной установки.
Тем не менее, в последние несколько лет опыт строительства и ввода в эксплуатацию новых угольных энергоблоков свидетельствует о том, что разработчики применяют исключительно пылеприготовительные системы с мельницами-вентиляторами. Этим вопросам и посвящена настоящая статья.

Энергетика и экология

Расчёт эффективности n-ступенчатого пылеуловителя
СЛОБОДЯН С. М., доктор техн. наук, КУЦ В. П., канд. техн. наук, Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Рассмотрены возможности и пути решения проблемы загрязнения водной и воздушной среды городов выбросами промышленных предприятий энергетики и транспорта. Изложена методика расчётов эффективности новых и усовершенствованных пылеулавливающих систем – абсорберов пыли воздуха и газовой среды – центробежно-инерционных с жалюзийным отводом воздуха, мокрых и магнитных. Оценена их эффективность в условиях, отличающихся от условий эксперимента, для обеспечения нормативной остаточной концентрации пыли в выбросах с учётом надёжности работы пылеуловителей при их эксплуатации. В работе показано, что учёт взаимосвязи параметров новых устройств анализа дисперсного состава порошков и пылевидных материалов обеспечивает близкую к нулю погрешность определения, что позволяет решить проблемы оценки размеров частиц фракций, контроля и диагностики вне рамок известных подходов к решению проблемы эффективной оценки.

Об эффективности применения «сухих» технологий золоудаления
УФИМЦЕВ В.М., КАПУСТИН Ф.Л., УрФУ
ВИШНЯ Б.Л., ОАО «ОРГГРЭС»

Сжигание минерального топлива в виде углей и горючих сланцев сопровождается не только выделением тепла, но также образованием твёрдых продуктов, зол и шлаков с определённым энергетическим потенциалом, который реализуется, когда они используются в производстве цементов и изделий на их основе. Кроме того, значительным энергетическим потенциалом обладает известь как отдельный компонент в составе золошлаков ТЭС, а также в композициях с кремнием, железом, алюминием и другими элементами. Уровень известкового потенциала достигает максимума в золах с повышенным (более 50%) содержанием её в золах и должен быть реализован, иначе возникают серьёзные проблемы при наружном складировании золы, особенно в зимний период.
Первые ТЭС использовали исключительно сухое транспортирование золошлаков в отвалы. В 20-х годах прошлого века появилось водное транспортирование, признанное революционным. При дальнейшем развитии теплоэнергетики гидравлическое удаление золошлаков сопровождалось снижением содержания влаги в пульпе. Ныне при использовании «сухих» технологий золошлакоудаления влажность смеси составляет 20-25%.
Отдельно следует выделить «полумокрый» способ, в котором коллоидные фазы от гидратации цементных минералов в составе золы позволяют многократно снизить влажность транспортируемой пульпы. Наибольшее распространение получила технология трёх «У», в которой сочетаются три главных операции процесса: увлажнение, укладка, уплотнение. Данная технология обеспечивает долгосрочное складирование золошлаков кислого состава при сохранении однородности и свойств. Для оснoвных золошлаков, способных к самостоятельному твердению, рекомендуется грануляция, обеспечивающая возможность утилизации гранулированного продукта для мелиорации почв и нейтрализации кислотных промышленных стоков.

О возможностях повышения экономичности угольных котлов ТЭС
КОТЛЕР В.Р., канд. техн. наук, РЫЖИЙ И.А., ОАО ВТИ

Проанализированы затраты и прибыль при внедрении новой технологии, в соответствии с которой в схеме энергоблока устанавливается низкотемпературный экономайзер, использующий теплоту уходящих газов за угольным котлом. Сделан вывод, что установка такого экономайзера – выгодное техническое решение, а затраты на реализацию предложенной схемы окупаются в среднем за 1 год.

Воздушные фильтры ГТУ
САЛАМОВ А.А., Теплоэлектропроект

Воздушный фильтр CamGT вертикальной компоновки сконструирован для использования во влажной и умеренно влажной среде. Он отличается долговечностью, высокой надёжностью и небольшим сопротивлением, в нём предусмотрен отвод влаги.

Подготовка персонала

Метод формирования управляющих воздействий в системах предтренажёрной подготовки
ГИАЦИНТОВ А.М., Центр визуализации и спутниковых информационных технологий НИИСИ РАН

Укрупнение современных энергосистем, увеличение единичной мощности энергоблоков и электростанций, ввод новых линий электропередачи повышают сложность оперативного управления энергосистемами. В связи с ограничением возможности тренировки на действующих объектах подготовка персонала энергопредприятий должна осуществляться, на тренажёрах.
Следует выделить два вида подготовки: предтренажёрная (теоретическая) и тренажёрная. При проведении каждой из них необходимо использовать тренажёрно-обучающую систему. Теоретическая подготовка – базовая. С её помощью и в процессе тренажёрной подготовки обучаемый формируется как специалист. Представлены методы взаимодействия с системой предтренажёрной подготовки при помощи программируемых сценариев. Приведено описание и принципы функционирования модели языковой структуры программируемых сценариев.

К защите диссертации

О возможности и целесообразности физического моделирования электропередачи с нетрадиционными параметрами используемых токов и напряжений
ГУСЕНКОВ А.В., ЛЕБЕДЕВ В.Д., кандидаты техн. наук
СОКОЛОВ А.М., доктор техн. наук, ШАДРИКОВ Т.Е., Ивановский Государственный энергетический университет

Приведены результаты испытания лабораторной модели кабельной электропередачи высокого напряжения (ВН) и повышенной частоты (около 17 кГц), выполненной на базе силовой полупроводниковой преобразовательной техники. Показана техническая возможность передачи электрической энергии (мощности) при нетрадиционных параметрах используемых токов и напряжений: повышенной частоте, несинусоидальной (трапецеидальной) форме. Получены предварительные сведения об основных рабочих характеристиках электропередачи, условиях возникновения, характере и значении перенапряжений в кабельной линии ВН повышенной частоты. С использованием существующей теории кабельных электропередач выполнена приближённая оценка предельных значений длины, передаваемой мощности и реактивной мощности в режиме холостого хода кабельных линий с нетрадиционными параметрами токов и напряжений в зависимости от частоты и высокого рабочего напряжения.

Разработка систем диспетчеризации и управления технологическим процессом на основе прототипа и промежуточного тестирования компонентов разрабатываемой системы
БОЛЬШАКОВ О.А., Институт конструкторско-технологической информатики РАН
РЫБАКОВ А.В., канд. техн. наук, МГТУ «СТАНКИН»

Рассмотрен подход к разработке проектов автоматизации технологических процессов, позволяющий значительно сократить продолжительность проектирования и снизить его стоимость. В основе предлагаемого подхода лежат два основных принципа: применение прототипа разрабатываемой системы и промежуточное тестирование.
Применение прототипа разрабатываемой системы управления технологическим процессом позволяет привлечь заказчика к самым ранним стадиям проекта. Данная особенность разработки задания совместно с заказчиком гарантирует согласованность принятия проектных решений на всех стадиях проекта.
Промежуточное тестирование требуемого компьютерного функционала с каждой итерацией добавляет к разрабатываемой системе только согласованные и протестированные функции.
Данная методика успешно апробирована для построения систем управления технологическими процессами в металлургической и энергетической отраслях промышленности на оборудовании компаний Schneider Electric и Siemens.

Хроника, информация

К 70-летию ВЕЛИКОЙ ПОБЕДЫ
О поездке в Республику Беларусь ветеранов энергетики Минэнерго России (6–12 ноября 2014 г.)
ЗЫРЯНОВ В.П., НОВОЖИЛОВ И.А., ШКОНДИН А.Ф.

В НП НТС ЕЭС

Рассмотрение результатов технологического и ценового аудита проектной документации по комплексной замене гидроагрегатов Воткинской ГЭС ОАО «РусГидро»
МОЛОДЮК В.В., ИСАМУХАМЕДОВ Я.Ш., БАРИНОВ В.А.

Германия – энергетический мост между Европой и Россией
ГЛУШКОВА И.В.

Обмен опытом

Разработка модуля для мониторинга и диагностики состояния системы тепловых расширений паровых турбин в составе современных АСУ ТП
МУРМАНСКИЙ Б.Е., СОСНОВСКИЙ А.Ю., кандидаты техн. наук, БРОДОВ Ю.М., доктор техн. наук, ФГАОУ ВПО Уральский федеральный университет им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина

Разработаны основные элементы модуля для мониторинга и диагностики системы тепловых расширений (СТР) паровой турбины. На основе сформулированных параметров, характеризующих функционирование СТР, показано, что модуль мониторинга и диагностики СТР как составляющую часть комплексной системы мониторинга целесообразно и возможно реализовать в составе современных АСУ ТП.
Сформирован перечень диагностических признаков для основных причин нарушений функционирования СТР, определён объём измерений, необходимых и достаточных для их дифференциации по элементам СТР.

Новые разработки ВТИ

Оборудование и услуги

Диагностика состояния высоковольтных выключателей. Универсальный прибор в двух модификациях ПКВ/У3

СЕ102М – универсально, выгодно, надёжно

Опыт работы по улучшению качества электрической энергии

Контакты

Адрес: 115280, Москва, Автозаводская ул., д. 14
Тел.: +7 (495) 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru
Web: www.energetik.energy-journals.ru/