Журнал «Энергобезопасность и энергосбережение», 2016, № 1

Э. М. Ходаковский
Мониторинг влияния грозовой активности на электросетевой комплекс с помощью ГИС-технологий

DOI 10.18635/2071-2219-2016-1-5-8

Ключевые слова: геоинформационные технологии, ГИС, оперативное управление, мониторинг грозовой активности.

Электроэнергетика является погодозависимой отраслью: погодные условия, в частности грозовые явления, оказывают прямое влияние на бесперебойное функционирование энергообъектов. В статье обоснована целесообразность проведения грозомониторинга с помощью средств геоинформационных технологий в энергетической отрасли в целях совершенствования методов защиты линий электропередачи от грозовой активности.

  1. Лукин А. Грозовая активность и ее мониторинг для нужд электроэнергетики / / Воздушные линии. – 2013. – № 1(10).
  2. Правила устройства электроустановок. – СПб.: ДЕАН, 2001. – 928 с.
  3. Московенко В. М., Знаменщиков Б. П., Золотарев С. В. Применение системы грозопеленгации «Верея-МР» в интересах электроэнергетики России / / Новое в российской электроэнергетике. – 2012. – № 2.
  4. Машенков В. М. Особенности определения места повреждения на ВЛ напряжением 110–750 кВ. – СПб., 2005. – 47 с.
  5. СТО 56947007-29.240.55.159-2013. Типовая инструкция по организации работ для определения мест повреждений воздушных линий электропередачи напряжением 110 кВ и выше. – М.: ОАО ФСК ЕЭС, 2013. – 18 с.
  6. Никитин Д. Системы грозопеленгации на страже электросетевого хозяйства / / Энергорынок. – 2010. – № 6.

Ю. А. Крюков, Е. Ф. Киров, О. Е. Наумов, В. В. Иванов
Разработка интеллектуальной релейной защиты в сочетании с быстродействующим автоматическим вводом резерва

DOI 10.18635/2071-2219-2016-1-9-13

Ключевые слова: релейная защита, электрическая сеть, выключатель, автоматический ввод резерва.

Актуальность работ в рассматриваемом направлении обусловлена некоторыми недостатками традиционных систем релейной защиты и автоматического ввода резерва, такими как проблема распознавания режимов замыкания на землю, неполное использование возможностей современного оборудования и высокая стоимость. Предложено применение в сетях 6–35 кВ дистанционных или дифференциальных защит, синтезированы алгоритмы защит и созданы их математические модели в среде Simulink MATLAB. Моделирование аварийных режимов работы подтверждает высокое быстродействие и чувствительность предложенных алгоритмов.

  1. Горюнов В. А. Исследования и разработка алгоритмов микропроцессорной защиты от однофазных замыканий на землю с учетом электромагнитной совместимости: Дис. канд. техн. наук. – Новосибирск: НГТУ, 2011.
  2. Гуревич В. И. Технический прогресс в релейной защите. Опасные тенденции развития РЗА / / Новости электротехники. – 2011. – № 5 (71). – С. 38–40.
  3. Волошин И. М. Проблемы подстанций «нового поколения» / / Релейная защита и автоматизация. – 2011. – № 3. – С. 38–40.
  4. Никулов И., Жуков В., Пупин В. Комплекс БАВР. Быстродействие повышает надежность электроснабжения / / Новости электротехники. – 2012. – № 4 (76). – С. 2–4.
  5. Аптекарь Д. И., Муратбакеев Э. Х. Управление аварийной ситуацией для снижения потерь при добыче нефти / / Нефтяное хозяйство. – 2010. – № 5. – С. 124–126.
  6. Парфенов А. В., Чухарева Н. В., Громаков Е. И., Тихонова Т. В. Определение факторов аварийности газоперекачивающих агрегатов на примере эксплуатации компрессорных станций Западно-Сибирского региона / / Нефтегазовое дело. – 2013. – № 3. – С. 374–385.
  7. Сивков А. А., Сайгаш А. С., Климова Г. Н. Использование сверхбыстродействующих взрывных коммутационных аппаратов для повышения надежности функционирования систем электроснабжения / / Фундаментальные исследования. – 2013. – № 4. – Ч. 2. – С. 328–334.
  8. Nair N. K. C., Jenkins D. L. P. IEC 61850 Enabled automatic bus transfer scheme for primary distribution substations / / IEEE Transactions on Smart Grid. – 2013. – Vol. 4. – Issue 4. – Pp. 1821–1828.
  9. Yalla M. V. V. S. Design of a high-speed motor bus transfer system / / IEEE Transactions on Industry Applications. – 2010. – Vol. 46. – Issue 2. – Pp. 612–619.
  10. Хакимзянов Э. Ф., Мустафин Р. Г., Исаков Р. Г. Измерительный орган сопротивления, выявляющий двойное замыкание на землю в распределительных сетях 6–35 кВ / / Релейная защита и автоматизация. – 2014. – № 3 (16). – С. 29–35.
  11. Шалин А. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Влияние электрической дуги на направленные защиты / / Новости электротехники. – 2006. – № 1 (37).
  12. Bernardi G. A. F., de Carvalho F. J. M. High-resistance neutral grounding in industrial systems and the ground fault protection / / Proc. of Brazilian Power Electronics Conference (COBEP) 2013. – Pp. 1276–1282.
  13. Lehtonen M., Siirto O., Abdel-Fattah M. F. Simple fault path indication techniques for earth faults / / Proc. of Electric Power Quality and Supply Reliability Conference (PQ) 2014. – P. 371–378.
  14. Алексинский С. О. Варианты архитектурных решений системы релейной защиты и автоматики «цифровой подстанции» 110–220 кВ / / Вестник ИГЭУ. – 2011. – Вып. 1. – С. 42–47.
  15. Горелик Т. Г., Кириенко О. В. Автоматизация энергообъектов с использованием технологии «цифровая подстанция» / / Энергоэксперт. – 2011. – № 4. – С. 16–18.
  16. Ransom D. L., Chelmecki C. Using GOOSE messages in a main-tie-main scheme / / IEEE Transactions on Industry Applications. – 2014. – Vol. 50. – Issue 1. – Pp. 17–24.
  17. Баширов М. Г., Кузнецов А. С., Саблин С. А. Анализ параметров и характеристик при выборе устройств быстродействующего автоматического ввода резерва (БАВР) для систем электроснабжения предприятий нефтегазовой отрасли / / Нефтегазовое дело. – 2013. – № 4. – С. 1–10.
  18. Cramond J. S., Carreras A., Duong V. G. Protections to consider with automatic bus transfer scheme / / Proc. of 66th Annual Conference for Protective Relay Engineers. – 2013. – Pp. 11–23.

С. В. Новичков
Использование теплоты уходящих газов котла-утилизатора при подготовке подпиточной воды

DOI 10.18635/2071-2219-2016-1-14-17

Ключевые слова: ПГУ-ТЭЦ, котел-утилизатор, подпиточная вода, тепловая сеть.

На бинарных ПГУ-ТЭЦ существует дополнительная возможность энергоэффективного использования некоторого количества тепла уходящих газов после котла-утилизатора. Эту теплоту можно направить на подогрев подпиточной воды тепловой сети, что приведёт к снижению расхода пара на собственные нужды и выработке дополнительной электрической мощности.

  1. Григорьева О. К. Определение технических характеристик газового сетевого подогревателя ПГУ / / Энергосистемы, электростанции и их агрегаты. Сборник научных трудов. – Вып. 8. – Новосибирск: НГТУ, 2004. – С. 142–149.
  2. Цанев С. В., Буров В. Д., Ремезов А. Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. – М.: МЭИ, 2002. – 579 с.
  3. Баринберг Г. Д., Валамин А. Е. Эффективные паровые турбины ЗАО «Уральский турбинный завод» / / Электрические станции. – 2004. – № 11. – С. 27–32.
  4. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: МЭИ, 2001. – 472 с.
  5. Сазанов Б. В., Юренев В. Н., Баженов М. И., Богородский А. С. Промышленные тепловые электростанции. – М.: Энергия, 1967. – 343 с.

Л. С. Дворкин
Международный путь к энергоэффективности малых и средних предприятий

DOI 10.18635/2071-2219-2016-1-18-22

Ключевые слова: энергоэффективность, энергосбережение, бизнес, малые и средние предприятия, энергоменеджмент.

Российские малые и средние предприятия обладают серьезным недоиспользованным потенциалом энергосбережения. Опыт энергоменеджмента малых и средних предприятий промышленного сектора разных стран мира может быть полезен для отечественных компаний и всех, кто причастен к разработке и внедрению программ поддержки энергоэффективности.

  1. Policy Pathway: Accelerating energy efficiency in small and medium-sized enterprises in the industrial sector. International Energy Agency. Workshop 27.12.2014.
  2. Руководство по внедрению эффективного энергоменеджмента в соответствии с ISO 50001 GUTcert/Afnor. – 2012.
  3. The official National Business Initiative website [Электронный ресурс]. Код доступа: www.nbi.org.za.

А. А. Ашрятов
О замене линейных люминесцентных ламп на светодиодные аналоги

DOI 10.18635/2071-2219-2016-1-23-26

Ключевые слова: освещение, линейная люминесцентная лампа, светодиодная лампа, энергоэффективность.

Замена линейных люминесцентных ламп на светодиодные трубчатые является энергоэффективным решением. Однако необходимо учесть некоторые нюансы, такие как варианты схемы включения светодиодных аналогов люминесцентных ламп или влияние электромагнитного пускорегулирующего аппарата двухлампового светильника на характеристики лампы и осветительного прибора в целом. Ответы на эти вопросы позволят более грамотно эксплуатировать светодиодные аналоги люминесцентных ламп в светильниках.

  1. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю. Б. Айзенберга. – М.: Знак, 2006. – 972 с.
  2. Айзенберг Ю. Б. Современные проблемы энергоэффективного освещения / / Энергосбережение. – 2009. – № 1. – С. 42–47.
  3. Лишик С. И., Паутино А. А., Поседько B. C., Трофимов Ю. В., Цвирко В. И. О светодиодных лампах прямой замены / / Светотехника. – 2010. – № 1. – С. 48–54.
  4. Официальный сайт компании ATG Electronics Corp [Электронный ресурс]. Код доступа: www.atgelectronics.com/lighting/catalog/PDF/C_iBright_I38i_EU.pdf.
  5. Ашрятов А. А., Микаева С. А. Исследование линейных светодиодных ламп для прямой замены люминесцентных ламп / / Справочник. Инженерный журнал с приложением. – 2013. – № 9. – С. 55–60.
  6. LED T8 Tube 240 V [Электронный ресурс]. Код доступа: http://img.diytrade.com/smimg/233630/42981090-4205156-0/Glass_cover_220_Degree_30W_LED_T8_Tube_240V/fd93.jpg.
  7. Продукция компании Eco-Lighting Co., Ltd [Электронный ресурс]. Код доступа: www.forbuyers.com/LED_tube-dp7079868.
  8. Официальный сайт компании Gielight Co., Ltd [Электронный ресурс]. Код доступа: www.gielight.com/index.html.
  9. Официальный ООО «Оптоган» [Электронный ресурс]. Код доступа: www.optogan.ru/products/led_lamps/special_offer/trade-1200.
  10. Ашрятов А. А., Микаева С. А., Кокинов А. М. Исследование линейных светодиодных ламп для прямой замены люминесцентных ламп / / Естественные и технические науки. – 2012. – № 6. – С. 338–353.

Р. К. Борисов, С. С. Жуликов, С. А. Кокорин, М. Н. Смирнов
Об измерении полного сопротивления петли «фаза-нуль» и определении токов короткого замыкания

DOI 10.18635/2071-2219-2016-1-27-32

Ключевые слова: электроустановка, сопротивление, напряжение, петля «фаза-нуль», электроизмерительные приборы.

C использованием наиболее часто применяющихся электроизмерительных приборов отечественных и зарубежных изготовителей было проведено исследование для определения причин возникновения погрешностей стандартных измерений сопротивления петли «фаза-нуль» в электроустановках. Как правило, погрешности возникают из-за отсутствия функции измерения угла сдвига фаз, малой разности напряжений и завышенных значениях сопротивления контактных соединений при тестирующих токах менее 50 А.

  1. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – М.: ЭНАС, 2003.
  2. ГОСТ Р 50571.16-99 (МЭК 60364-6-61-86). Электроустановки зданий. Ч. 6. Испытания. Гл. 61. Приемосдаточные испытания.
  3. Грачева Е. И. Развитие теории и методов оценки эффективности функционирования низковольтных электрических сетей промышленных предприятий: Автореф. докторской дисс. – 2014.
  4. Циркуляр Департамента стратегии развития и научно-технической политики РАО энергетики и электрификации «ЕЭС России» № Ц-02-98(Э) от 16.03.1998 «О проверке кабелей на возгораемость при воздействии тока короткого замыкания».

Д. В. Панфилов, И. А. Баховцев, А. А. Гусев
Модифицированный квази-импедансный инвертор напряжения с улучшенной внешней характеристикой

DOI 10.18635/2071-2219-2016-1-33-40

Ключевые слова: трехфазный трехуровневый инвертор, квази-импедансный инвертор, моделирование.

В статье предложена новая топология квази-импедансного инвертора, которая позволяет автономной системе электроснабжения работать в режиме холостого хода без подключения балластной нагрузки. Приведены результаты моделирования и эксперимента, подтверждающие работоспособность новой схемы. Проведено сравнение характеристик предложенной схемы с характеристиками традиционного квази-импедансного инвертора.

  1. Simoui S., Arab A. H., Bacha S., Azoui B. Optimal sizing of stand-alone photovoltaic system with energy management in isolated areas / / Energy Procedia. – 2013. – № 36. – Pp. 358–368.
  2. Ribeiro E. F. F., Marques Cardoso A. J., Boccaletti C. Uninterruptible energy production in standalone power
    systems for telecommunications. International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ’09). – Valencia, 2009.
  3. Kikuchi J., Lipo T. A. Three-phase PWM boost-buck rectifiers with power-regenerating capability / / IEEE Transactions on Industry Applications. – Vol. 38. Pp. 1361–1369.
  4. Gao F., Loh P. C., Vilathgamuwa D. M., Blaabjerg F., Goh C. K., Zhang J. Q. Topological and modulation design of a buck-boost three-level dual inverter / / Proc. IEEE-IECON’06. – 2006. – Pp. 2408–2413.
  5. Chakraborty S., Annie S. I., Razzak M. A. Design of single-stage buck and boost converters for photovoltaic inverter applications / / 3rd International Conference on Informatics, Electronics & Vision. – 2014. – Pp. 1–6.
  6. Sudev V., Parvathy S. Switched boost inverter based DC nanogrid with battery and bi-directional converter / / 2014 International Conference on Circuit, Power and Computing Technologies. – Pp. 461–467.
  7. Rodrнguez-Rodrнguez J. R., Moreno-Goytia E. L., Venegas-Rebollar V. A. Transformerless, single DC-input, DC-AC 7-levels boost converter for PV applications. – Pp. 1–6.
  8. Siwakoti Y. P., Peng F. Z., Blaabjerg F., Loh P. C., Town G. E. Impedance-source networks for electric power conversion. – Pt. 1. A Topological Review / / IEEE Transactions on Power Electronics. – Vol. 30. – № 2. – Pp. 699–716.
  9. Anderson J., Peng F. Z. Four quasi-Z-source inverters / / IEEE. 15–19 June 2008. – Pp. 2743–2749.
  10. Liu Y., Abu-Rub H., Ge B. Z-source/quasi-Z-source inverters / / IEEE Industrial Electronics Magazine. – December 2014. – Pp. 32–44.
  11. Nagaraj M., Sasikumar M. Simulation study of quasi impedance source isolated DC/DC converter fed drives / / International Journal of Engineering Research and Applications. – Vol. 2. – Issue 2. – March–April 2012. – Pp. 167–171.
  12. Баховцев И. А., Панфилов Д. В. Построение трехфазного трехуровневого инвертора напряжения на базе квази-импедансного преобразователя / / Научный вестник НГТУ. – 2013. – № 4 (53). – С. 144–149.
  13. Husev O., Roncero-Clemente C., Stepenko S., Vinnikov D., Romero-Cadaval E. CCM operation analysis of the single-phase three-level quasi-Z-source inverter / / Proc. of 15th International Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition, EPE-PEMC 2012 ECCE Europe, September 4–6, 2012.
  14. Ding X., Qian Z., Yang S., Cui B., Peng F. A High-performance Z-source inverter operating with small inductor at wide-range load. Applied Power Electronics Conference, APEC 2007 / / Twenty Second Annual IEEE. – Pp. 615–620.
  15. Ding X., Qian Z., Yang S., Cui B., Peng F. A New adjustable-speed drives (ASD) system based on high-performance Z-source inverter. Industry Applications Conference, 2007. / / 42d IAS Annual Meeting. Conference Record of the 2007 IEEE. – Pp. 2327–2332.
  16. Husev O., Roncero-Clemente C., Romero-Cadaval E., Vinnikov D., Jalakas T. Three-level three-phase quasi-Z-source neutral-point-clamped inverter with novel modulation technique for photovoltaic application.
  17. Bakhovtsev I. A., Panfilov D. V. Three-Phase Three-level voltage source inverter construction based on quasi-Z-source cells / / XIV International Conference & Seminar. EDM2013, Section V. Erlagol. – Pp. 322–327.
  18. Баховцев И. А., Панфилов Д. В. Сравнение трехуровневых инверторов напряжения с повышением напряжения в звене постоянного тока: Труды XII международной конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-2014». – Т. 7. – С. 159–165.
  19. Siwakoti Y. P., Peng F. Z., Blaabjerg F., Loh P. C., Town G. E., Yang S. Impedance-source networks for electric power conversion. – Pt. 2. Review of Control and Modulation Techniques / / IEEE Transactions on Power Electronics. – Vol. 30. – № 4. – April 2015. – Pp. 1887–1905.
  20. Husev O., Roncero-Clemente C., Romero-Cadaval E., Vinnikov D., Stepenko S. Single phase three-level neutral-point-clamped quasi-Z-source inverter / / IET Power Electronics. –2015. – Vol. 8. – Issue 1. – Pp. 1–10.
  21. B. Ge, H. Abu-Rub, F. Peng, Q. Lei, A. de Almeida, F. Ferreira, D. Sun, Y. Liu. An Energy Stored Quasi-Z-Source Inverter for Application to Photovoltaic Power System / / IEEE Transactions on Industrial Electronics. – Vol. 60. – Issue 10. – Pp. 4468–4481.
  22. Husev O., Chub A., Roncero-Clemente C., Romero-Cadaval E., Vinnikov D. Voltage distortion approach for output filter design for off-grid and grid-connected PWM inverters / / JPE. – 2015. – Vol. 15. – Issue 8. – Pp. 278–287.

С. П. Батуев, П. А. Аносов
Применение инерционно-гравитационных фильтров-грязевиков в системах тепло- и водоснабжения

DOI 10.18635/2071-2219-2016-1-41-45

Ключевые слова: теплоснабжение, ГВС, коррозия, водоподготовка, фильтр-грязевик.

Применение технологии коррекционной обработки воды систем теплоснабжения и горячего водоснабжения совместно с использованием инерционно-гравитационных грязевиков подтвердило свою эффективность. Это комплексное техническое решение для непрерывной очистки сетевой воды с минимальными эксплуатационными затратами и для поддержания оборудования и трубопроводов в исправном и чистом состоянии.

  1. Аносов П. А., Батуев С. П. Опыт внедрения технологии коррекционной обработки воды систем теплоснабжения совместно с использованием инерционно-гравитационных грязевиков ГИГ / / Новости теплоснабжения. – 2014. – № 3. – С. 46–52.
  2. Батуев С. П., Останина Е. А., Цыганок Т. Н., Максимов С. С. Еще раз о качестве горячей воды в Санкт-Петербурге / / Новости теплоснабжения. – 2013. – № 10. – С. 16–23.

С. В. Шепилов, Н. А. Мазуров
О публичности деятельности эксперта промышленной безопасности

DOI 10.18635/2071-2219-2016-1-41-45

Ключевые слова: опасный производственный объект, экспертиза, аттестация экспертов, требование, публикация.

Авторами затронут актуальный вопрос, касающийся работы экспертов в области промышленной безопасности. В соответствии с законодательством к экспертам предъявлен ряд требований, призванных качественно повысить уровень экспертов и приравнивающих их к публичным должностным лицам, однако порядок соответствия этим требованиям прописан недостаточно четко. В частности, это относится к требованию публикации авторских работ экспертов в периодических печатных изданиях.

  1. Федеральный закон от 21.07.1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [Электронный ресурс]. Код доступа: www.docs.cntd.ru/document/9046058.
  2. Приказ Ростехнадзора от 12.11.2013 г. № 533 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности “Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения”» [Электронный ресурс]. Код доступа: www.dokipedia.ru/document/5198672.
  3. Постановление Правительства РФ от 28.05.2015 г. № 509 «Об аттестации экспертов в области промышленной безопасности» [Электронный ресурс]. Код доступа: www.ohranatruda.ru/upload/iblock/643/zak1837.pdf.
  4. Приказ Ростехнадзора от 03.07.2015 № 266 «О внесении изменений в федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности “Правила проведения экспертизы промышленной безопасности”» [Электронный ресурс]. Код доступа: www.base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=184119.

N. Espinoza
Plant operating procedures to reduce human error

Keywords: operating procedures, performance, human error.

In the face of a challenging economic and regulatory environment, some power generation companies have found ways to improve the safe, reliable operation of their plants without increasing cost. To facilitate this kind of beneficial change, these companies are creating and implementing well-written operating procedures. Fostering a culture of strong power system fundamentals, unit-specific systems knowledge and effective use of procedures has allowed many stations to improve performance in both normal and emergency situations. The Electric Power Research Institute has conducted research to compile best practices on writing and using effective power plant operating procedures. This research has helped identify the characteristics of effective procedures, procedure contents, and the inclusion of human performance tools to reduce human error and improve safety.

  1. The Luminant official website. Available at: www.luminant.com/news/download-library (accessed 27 November 2015).