Н. В. Буякова, В. П. Закарюкин, А. В. Крюков, А. Д. Степанов
Моделирование электромагнитной обстановки на объектах железнодорожного транспорта
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-5-11
Ключевые слова: обстановка, тяговая сеть, электромагнитное поле, моделирование.
Рассмотрены вопросы моделирования электромагнитной обстановки на железных дорогах переменного тока с помощью разработанных в Иркутском государственном университете путей сообщения методов и средств расчета режимов электроэнергетических систем в фазных координатах. Анализ условий электромагнитной безопасности тяговых сетей проведен с учетом особенностей режимов тяговых сетей и питающей сети. Одно из главных преимуществ предлагаемого метода состоит в возможности получения временнóй динамики изменения напряженностей электромагнитного поля вблизи железной дороги путем имитационного моделирования движения поездов. Результаты моделирования могут использоваться при разработке мероприятий, обеспечивающих повышение электромагнитной безопасности на объектах железнодорожного транспорта.
- Сидоров А. И., Окраинская И. С. Электромагнитные поля вблизи электроустановок сверхвысокого напряжения. – Челябинск: ЮУрГУ, 2008. – 204 с.
- Тихонов М. Н. Механизм влияния естественных и техногенных электромагнитных полей на безопасность жизнедеятельности / / Экология промышленного производства. – 2011. – № 4. – С. 24–32.
- Аполлонский С. М. Проблемы электромагнитной безопасности на электрифицированной железной дороге. – Т. 2. – Электромагнитная безопасность на железной дороге с переменным током в тяговой сети. – М.: Русайнс, 2017. – 414 с.
- Аполлонский С. М. Электромагнитная совместимость и функциональная безопасность в электроэнергетике. – М.: Русайнс, 2016. – 326 с.
- Кузнецов К. Б., Закирова А. Р., Матафонов А. А. Электромагнитная безопасность процесса перевозок на электрифицированном транспорте / / Транспортный комплекс в регионах: опыт и перспективы организации движения. – Воронеж, 2015. – С. 187–192.
- Белинский С. О. Электромагнитная безопасность персонала электроустановок железнодорожного транспорта / / Транспорт-2014. – Ростов-на-Дону: РГУПС, 2014. – С. 16–18.
- Кусмарцева Е. В., Якубович Д. М. Влияние современных источников электромагнитных полей на безопасность человека в техносфере / / Инновации в природообустройстве и защите в чрезвычайных ситуациях. – Саратов, 2016. – С. 46–48.
- Махутов Н. А., Калмыков В. М., Балановский В. Л., Балановский Л. В. Качество жизни и электромагнитная безопасность / / Качество и жизнь. – 2014. – № 2. – С. 53–57.
- Буякова Н. В., Закарюкин В. П., Крюков А. В. Электромагнитная безопасность в системах электроснабжения железных дорог: моделирование и управление. – Ангарск: АнГТУ, 2018. – 382 с.
- Ogunsola A., Mariscotti A. Electromagnetic Compatibility in Railways. London, Springer, 2013. https://doi.org/10.1007/978-3-642-30281-7.
- Biesenack H., Braun E., George G., Schmieder A. Energieversorgung elektrischer bannen. Wiesbaden: B. G. Teubner Verlag, 2006.
- Steimel A. Electric traction – Motive power and energy supply. Basics and practical experience. Munchen, Oldenbourg Industrieverlag, 2008.
- Крюков А. В., Закарюкин В. П. Методы совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока. – Иркутск: ИрГУПС, 2011. – 170 с.
- Zakaryukin V. P., Kryukov A. V. Determination of the induced voltages when nonparallel power lines are adjacent to one another. Power Technology and Engineering, 2015, vol. 49, iss. 4, pp. 304–309. https://doi.org/10.1007/s10749-015-0620-4.
- Buchholz B. M., Styczynski Z. A. Smart Grids – Fundamentals and Technologies in Electricity Networks. Springer-Verlag Berlin, 2014. https://doi.org/10.1007/978-3-642-45120-1.
Н. Ю. Шевченко, Ю. В. Лебедева, С. Н. Кириллова
Повышение энергоэффективности воздушных линий электропередачи
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-12-16
Ключевые слова: воздушные линии электропередачи, энергоэффективность, потери электроэнергии, провод, пропускная способность, надежность.
Приведены результаты сравнительного анализа вариантов реконструкции воздушной линии напряжением 110 кВ с заменой проводов типа АС на провода нового поколения с целью повышения надежности и пропускной способности воздушной линии и снижения потерь электроэнергии. В качестве альтернативных вариантов выбраны компактированные высокотемпературные провода и провод с композитным сердечником.
- Федоров Н. А. Проблемы внедрения проводов нового поколения и особенности проектирования ВЛ / / Воздушные линии. – 2014. – № 2. – С. 10–14.
- Железко Ю. С., Артемьев А. В., Савченко О. В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях. – М.: Энас, 2005. – 280 с.
- Герасименко А. А., Федин В. Т. Передача и распределение электрической энергии. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2006. – 720 с.
- Левченко И. И, Засыпкин А. С., Аллилуев А. А., Сацук Е. И. Диагностика, реконструкция и эксплуатация воздушных линий электропередачи в гололедных районах. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 494 с.
Л. А. Плащанский, М. Ю. Решетняк
Анализ электромеханических систем выемочных комбайнов угольных шахт высокой производительности
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-17-21
Ключевые слова: система электроснабжения, угольная шахта, энергоэффективность, качество электроэнергии, подземные электрические сети.
Участковые механизированные комплексы – это начало общешахтного технологического процесса, и от их эффективной работы зависят технологические, производственные и экономические показатели всего угледобывающего предприятия. В статье приведен анализ электромеханических систем выемочных комбайнов с целью определения дальнейшего направления исследований по повышению энергоэффективности оборудования высокопроизводительных угольных шахт.
- Рубан А. Д., Артемьев В. Б., Забурдяев В. С., Забурдяев Г. С., Руденко Ю. Ф. Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах. – М.: Московский издательский дом, 2009. – 396 с.
- Копылов К. Н., Кубрин С. С., Решетняк С. Н. Актуальность повышения уровня энергоэффективности и безопасности выемочного участка угольной шахты / / Уголь. – 2018. – № 10. – С. 66–70. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2018-10-66-67.
- Bogacka M. Multicriteria analysis of coal mine. 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2015, pp. 493–500. https://doi.org/10.5593/SGEM2015/B13/S3.064.
- Pikoń K., Bogacka M., Stanek W., Czarnowska L. Energy efficiency evaluation of coal production. 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2015, pp. 259–266. https://doi.org/10.5593/SGEM2015/B51/S20.034.
- Ясученя С. В., Копылов К. Н., Артемьев В. Б., Демура В. Н., Мутыгуллин А. В. Очистные комбайны. – М.: Горное дело, 2014. – 576 с.
- Жежеленко И. В., Шидловский А. К., Пивняк Г. Г., Саенко Ю. Л., Нойбергер Н. А. Электромагнитная совместимость потребителей. – М.: Машиностроение, 2012. – 351 с.
- Xu X. Research on power quality control of coal mine power grid. Industry Hi-Tech 2017, iss. 28(1), pp. 1690–1694.
- Liu F., Sun X. Research on reactive power compensation in coal power system. Machine Building and Automation, 2009, iss. 38(5), pp. 147–149.
- Michalak M., Szafrańska M., Spalt K. Large equipment emission testing in underground mines. IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility – EMC Europe, 2016, pp. 855–858.
- Cheng M., Yanbin L. Research on application of active power filter in harmonic wave suppression of coal mine. Journal of Chongqing University of Technology (Natural Science), 2014, iss. 28(11), pp. 107–110.
- Плащанский Л. А., Ляхомский А. В., Решетняк М. Ю., Решетняк С. Н. Высоковольтное устройство автоматизированного мониторинга качества электрической энергии в подземных сетях угольных шахт. Патент на полезную модель № 185421 от 04.12.2018.
А. В. Кудряшов, А. С. Калинина, Ю. А. Ярмольчик
Обоснование числа датчиков при управлении энергоэффективным освещением рабочих мест с дисплеями
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-22-27
Ключевые слова: энергоэффективность, светодиоды, система управления освещением, датчик освещенности.
Системы управления освещением позволяют добиться максимальной энергоэффективности за счет плавного регулирования искусственного освещения. В основе работы большинства таких систем – показания единственного датчика, оценивающего освещенность на рабочем столе или на полу вблизи стола. При этом нормативными документами устанавливаются специфические требования к освещению рабочих мест с дисплеями: необходимо не только обеспечить нормативную освещенность рабочей поверхности стола, но и ограничить освещенность экрана. Предложена система управления освещением, особенностью которой является обеспечение нормативных значений освещенности для рабочих мест с дисплеями благодаря использованию двух датчиков освещенности.
- Внукова О., Элер О. Освещение в современном офисе: комфорт, дизайн и энергосбережение / / Полупроводниковая светотехника. – 2014. – Т. 4. – № 30. – С. 72–75.
- «Умные» системы освещения – основа повышения энергоэффективности / / Полупроводниковая светотехника. – 2011. – Т 1. – № 9. – С. 54–55.
- Антипин С., Королев Г. Светодиодные матрицы против одиночных светодиодов / / Полупроводниковая светотехника. – 2011. – Т. 5. – № 13. – С. 52–55.
- Туркин А. Н. Полупроводниковые светодиоды история, факты, перспективы / / Полупроводниковая светотехника. – 2011. – Т. 5. – № 13. – С. 28–33.
- Вейс Б. Регулирование уровня яркости светодиодных светильников без эффекта мерцания / / Полупроводниковая светотехника. – 2011. – Т. 3. – № 11. – С. 14–15.
- Гриффитс Т. Интеграция интернет-технологий в системы твердотельного освещения / / Современная светотехника. – 2015. – № 2. – С. 26–29.
- Завьялов Д. Econex Smart – первая беспроводная система управления, успешно применяющаяся на объектах России / / Современная светотехника. – 2015. – № 5. – С. 42–45.
- Циммерман Р. Управление группами осветительных приборов по шине DALI / / Полупроводниковая светотехника. – 2014. – Т. 6. – № 32. – С. 22–25.
- Ларина О. С. DALI – конвертер GlacialPower и совместимые диммируемые драйверы светодиодов «3 в 1» / / Полупроводниковая светотехника. – 2014. – Т. 1. – № 27. – С. 52–55.
- Парамонов Е., Бетяев Н. Беспроводная система управления освещением ME6 / / Современная светотехника. – 2015. – № 3. – С. 45–47.
- Класманн Д. Л., Мерфи М. Ш. Интеллектуальная система управления освещением: патент РФ 2561494.
- Дмитриев С. К. Датчики движения и присутствия – реальная экономия энергии / / Энергосбережение. – 2009. – № 7. – С. 38–43.
- Акерманн Б. Управление затеняющим устройством посредством распознавания изображений: патент РФ 2531730.
- Энгелен Д. Способ и реализованное компьютером устройство для управления осветительной инфраструктурой: патент РФ 2549185.
- Белова Е. Системы управления IntiLED / / Полупроводниковая светотехника. – 2011. – Т. 2. – № 10. – С. 50–53.
- Эшдаун И. Система управления освещением, реагирующая на условия окружающей среды: патент РФ 2538786.
- Фастовец Н. О., Попов М. А. Математическая статистика. Примеры, задачи и типовые задания. – М.: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2012. – 99 с.
- Шикин Е. В., Чхартишвили А. Г. Математические методы и модели в управлении. – М.: КДУ, 2009. – 440 с.
Н. В. Макарова, А. А. Ашрятов
Исследование светотехнических характеристик светодиодных ламп-ретрофитов для бытового освещения
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-28-32
Ключевые слова: светодиодная лампа, энергоэффективность, спектр излучения, коэффициент мощности, светоотдача, цветовая температура, световой поток.
Статья посвящена исследованию современных энергоэффективных светодиодных источников света на примере продукции Ecola для бытового освещения. Проведены комплексные исследования светотехнических характеристик светодиодных ламп-ретрофитов. Сравнительный анализ исследованных и заявленных производителем параметров показал, что большинство светотехнических характеристик не соответствуют действующим стандартам.
- Ecola [Электронный ресурс]. Код доступа: http://elec.ru/brands/ecola.
- Интернет-магазин «Экола» [Электронный ресурс]. Код доступа: http://ecolashop.ru.
- Прибор комбинированный «ТКА-ПКМ»(08) [Электронный ресурс]. Код доступа: www.tkaspb.ru/produkt/manual/manual_tka-pkm(08)_15-02.pdf.
- Постановление Правительства РФ № 1356 от 10 ноября 2017 г. «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения».
- Феськов Д. П., Елкин В. Д. Коэффициент пульсации светового потока различных источников света и способы его снижения / / Материалы XII Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиноведения», Гомель, 22–23 ноября 2018 г. – С. 252–253.
- Баринова И. А., Ашрятов А. А., Тятюшкин Ю. В. Исследование драйверов светодиодных ламп-ретрофитов с цоколем Е27 / / Материалы XI Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики», Саранск, 3–4 декабря 2013 г. – С. 109–116.
- Ашрятов А. А, Баринова И. А., Салехов Р. Ф. Исследование цветовых параметров светодиодных ламп / / Материалы IX Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики», Саранск, 14–15 декабря 2011 г. – С. 92–95.
- Иванова В. Р. О влиянии излучения коротковолновой области спектра светодиодов белого свечения на здоровье человека / / Материалы III Кавказского экологического форума, Грозный, 12–15 октября 2017 г. – С. 141–151.
Т. А. Мамедов, В. И. Загинайлов
Обобщенная оценка энергоэффективности централизованного электроснабжения и производства продукции
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-33-36
Ключевые слова: электроснабжение, распределенная генерация, энергоустановка, энергоэффективность, потери электроэнергии.
Энергоэффективность производства продукции определяется не только параметрами работы электропотребителей, но и в большой степени зависит от энергоэффективности элементов системы централизованного электроснабжения. В настоящей работе предлагаются базовые принципы и расчеты для обобщенной оценки энергоэффективности электроснабжения по коэффициенту полезного использования энергии системы и потерям энергии в ее элементах.
- Герасименко А. А., Федин В. Т. Передача и распределение электрической энергии. – М.: Кнорус, 2016. – 648 с.
- Гужов Н. П., Ольховский В. Я., Павлюченко Д. А. Системы электроснабжения. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. – 154 с.
- ГОСТ 31607-2012. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения.
- Загинайлов В. И., Ещин А. В., Стушкина Н. А. Снижение энергоемкости производства продукции / / Сельский механизатор. – 2016. – № 2. – С. 26–28
- Фортов В. Е., Попель О. С. Энергетика в современном мире. – М: Издательский дом «Интеллект», 2011 г. – 168 с.
Е. Б. Солнцев, А. М. Мамонов, А. Н. Фитасов, С. А. Петрицкий, А. А. Севостьянов
Анализ качества электроэнергии (колебаний напряжения) при распределенной генерации
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-37-40
Ключевые слова: колебания напряжения, доза фликера, распределенная генерация, качество электроэнергии.
В работе приводятся результаты нового исследования влияния распределенной генерации на колебания напряжения в электрической сети. Исследования проводились для узла нагрузки электрической сети 10 кВ с распределенной генерацией. Описывается влияние различных факторов и параметров сети на колебания напряжения – влияние длины питающих линий, доли повторно-кратковременной нагрузки относительно общей нагрузки и частоты включений повторно-кратковременной нагрузки. Полученные результаты предлагается использовать при проектировании электрической сети с распределенной генерацией для выбора оптимальной конфигурации сети с точки зрения показателей качества электроэнергии и уровня электромагнитных помех.
- Булатов Ю. Н., Крюков А. В. Устранение фликера в сетях с установками распределенной генерации на основе согласованно настроенных регуляторов / / Системы. Методы. Технологии. – 2017. – № 4. – С. 108–114. https://doi.org/10.18324/2077-5415-2017-4-108-114.
- Вагин Г. Я., Лоскутов А. Б., Севостьянов А. А. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. – М.: Академия, 2010. – 224 с.
- ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – М.: Стандартинформ, 2013.
- Солнцев Е. Б., Мамонов А. М., Фитасов А. Н. Расчетно-аналитическая модель для исследования влияния распределенной генерации на качество электрической энергии – колебания напряжения / / Интеллектуальная электротехника. – 2018. – № 3. – С. 74–86.
А. А. Ходжиев, М. И. Тошходжаева, В. А. Щедрин
Алгоритм решения многокритериальной задачи реконструкции воздушных ЛЭП 110 кВ в условиях резко континентального климата
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-41-46
Ключевые слова: воздушная ЛЭП, реконструкция, многокритериальная оптимизация, надежность, экономичность.
Предлагается решение вопроса оптимизации реконструкции воздушных линий электропередачи 110 кВ как многокритериальной задачи. Разработан алгоритм выбора оптимального варианта реконструкции в условиях резко континентального климата, состоящий из шести этапов. Оптимальный вариант реконструкции определен по методу Парето и методу аддитивной свертки по критериям надежности и экономичности системы.
- Березовский Б. А. и др. Многокритериальная оптимизация: математические аспекты. – М.: Наука, 1989. – 100 с.
- Веников В. А. и др. О методах решения многокритериальных оптимизационных задач электроэнергетики с неопределенными величинами / / Электричество. – 1987. – № 2. – С. 1–7.
- Петрухин Н. В., Лещинская Т. Б. Выбор напряжений системы электроснабжения сельских районов по многокритериальной модели / / Мониторинг. Наука и Технологии. – 2018. – № 1(34). – С. 82–86.
- Руденко Н. Ю., Ушаков И. А. Надежность систем энергетики. – Иркутск, 1989. – 328 с.
- Chowdhury A., Koval D. Power distribution system reliability: Practical methods and applications. New York, John Wiley & Sons, 2000.
- Reddy T. A. Applied data analysis and modeling for energy engineers and scientists. Boston, Springer Science & Business Media, 2011. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-9613-8.
- Геркусов А. А., Макаров В. М. Технико-экономическое обоснование выбора параметров и режимов работы проектируемых линий электропередачи / / Вестник Ивановского государственного энергетического университета. – 2016. – № 2. – С. 66–73. https://doi.org/10.17588/2072-2672.2016.2.066-073.
- Справочник по проектированию электрических сетей / под. ред. Д. Л. Файбисовича. – М.: Энас, 2007. – 352 с.
Д. Ю. Алекин, Н. Г. Яговкин
Моделирование системы обработки информации и стратегии принятия решений в автоматизированной системе управления сложным электроэнергетическим объектом
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-47-50
Ключевые слова: управление, принятие решений, стратегия, автоматизированная система управления, оперативный персонал.
Предложена модель системы управления электроснабжением при использовании АСУ, представленная в виде структурной схемы со случайными параметрами. Рассмотрены методы приближенного определения вероятностных характеристик объекта. Показана эффективность многоальтернативного и безальтернативного способов обработки информации и стратегии принятия решений в АСУ электроснабжения. Разработан оценочный функционал для процесса принятия решений.
- Белов П. Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. – М.: ГНТБ Безопасность, 1996. – 424 с.
- Дьяков А. Ф. Системный подход к построению АСУТП энергоблока / / Информэнерго. Средства и системы управления в энергетике. – 1987. – № 6. – 28 с.
- Алекина Е. В., Яговкин Г. Н. Диагностическая деятельность оператора при эксплуатации технических систем / / Ашировские чтения. – 2016. – Ч. 2. – С. 286–291.
- Небылицын В. Д. Надежность работы оператора в сложной системе. Хрестоматия по инженерной психологии. – М.: Высшая школа, 1991. – С. 238–248.
- Архипова Н. И., Кульба В. В., Косяченко С. А., Чанхиева Ф. Ю. Исследование систем управления. – М.: Приор, 2002. – 384 с.
- Батищев В. И., Яговкин Н. Г. Методология поддержки принятия решений при управлении интегративными крупномасштабными производственными системами. – Самара: Самарский научный центр РАН, 2008. – 286 c.
- Статистические методы обработки результатов измерений / под ред. Р. М. Юсупова. – Изд-во МО СССР, 1984. – 563 c.
- Костечко Н. Н., Костюков А. А., Куликов Л. С., Яговкин Н. Г. Методологические аспекты построения автоматизированных систем обработки информации. – Самара: Самарский научный центр РАН, 2004. – 60 с.
- Ломов Б. Ф. Деятельность человека-оператора в системах «человек – техника» / / Вестник АН СССР. – 1975. – № 1. – С. 82–115.
- Муших Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. – М.: Мир, 1990. – 208 с.
- Башлыков А. А. Проектирование систем принятия решений в энергетике. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 120 с.
- Трахтенгерц Э. А. Компьютерная поддержка принятия решений. – М.: Синтег, 1998. – 248 с.
Е. Н. Громова, О. В. Федорова
Сопровождение инженерной дисциплины в дистанционной форме Moodle
DOI 10.18635/2071-2219-2019-3-51-54
Ключевые слова: инженерное образование, дистанционное обучение, балльно-рейтинговая система, Moodle.
В Высшей школе технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна успешно реализуется направление дистанционных образовательных технологий с применением платформы Moodle. Представляет интерес опыт создания и сопровождения дисциплины «Системы отопления, вентиляции и кондиционирования» для студентов по направлению обучения 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» на образовательной платформе Moodle с внедрением элементов балльно-рейтинговой системы оценки.
- Калмыкова С. В. Эффективное обучение в цифровом образовательном пространстве (опыт СПбПУ) / / Материалы Международной конференции «eLearning Stakeholders and Researchers Summit». – Москва: ВШЭ, 5–6 декабря 2018. – С. 169–173.
- Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» [Электронный ресурс]. Код доступа: http://fgosvo.ru/news/9/1424.
- Федорова О. В. Возможности дистанционного обучения в учебном процессе / / Тезисы докладов научно-методической конференции «Особенности подготовки бакалавров и магистров в условиях реализации ФГОС ВПО». – Ч. 1. – Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, 24 апреля 2013. – С. 67–68.