HomeВыпуски журналаЖурнал «Энергобезопасность и энергосбережение», 2021, № 4

Журнал «Энергобезопасность и энергосбережение», 2021, № 4

← № 3, 2021

№ 5, 2021 →

Купить этот выпуск

Оптимизация проектных решений больших переходов воздушных линий электропередачи через водные преграды

Н. Ю. Шевченко,
Камышинский технологический институт,
кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий», кандидат технических наук, доцент

А. Г. Сошинов,
Камышинский технологический институт,
заведующий кафедрой «Электроснабжение промышленных предприятий», кандидат технических наук, доцент

Ю. В. Лебедева,
Камышинский технологический институт,
кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий», кандидат технических наук, доцент

Купить статью

DOI 10.18635/2071-2219-2021-4-5-11

Ключевые слова: воздушные линии электропередачи, водная преграда, пропускная способность, безопасность, потери электроэнергии, многокритериальная задача, суперкритерий.

Проведена многокритериальная оценка проекта большого перехода воздушной линии электропередачи напряжением 220 кВ на примере перехода через Камское водохранилище. Составлено пять вариантов перехода ВЛ с использованием проводов ACSR, TACSR/ACS, ААСSRZ (ВП), АССС™, АСк2у. Выбор оптимального варианта предложено производить методом аддитивной свертки. Для сведения многокритериальной задачи к однокритериальной введено понятие суперкритерия. Среди предложенных вариантов оптимальным получился переход с проводом АССС™. На втором месте по эффективности – вариант с проводом АСк2у.

Список литературы

  1. Короткевич М. А., Прокофьева Н. А. Проектирование больших переходов воздушных линий электропередачи / / Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2018. – Т. 61. – № 5. – С. 432–439.
  2. Федоров Н. А. Энергоэффективность и энергосбережение в электросетевом хозяйстве страны за счет применения инновационных проводов нового поколения / / Воздушные линии. – 2012. – № 1. – С. 31–34.
  3. Угаров Г. Г., Шевченко Н. Ю., Лебедева Ю. В., Сошинов А. Г. Повышение эффективности воздушных линий электропередачи напряжением 110–220 кВ в гололедных районах. – М.: Перо, 2013. – 186 с.
  4. Качановская В., Ермошина М. Проектирование больших переходов ВЛ через водные преграды с применением высокотемпературных проводов / / Электроэнергия. Передача и распределение. – 2013. – № 1. – С. 50–54.
  5. Shevchenko, N. Yu., Soshinov, A. G., Elfimova, O. I., Lebedeva, Yu. V., Akhmedova, O. O. (2020). Improving the energy efficiency of wide crossings of overhead power lines. E3S Web of Conferences, 178, 01046. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017801046.
  6. Бошнякович А. Д. Расчет проводов подстанций и больших переходов ЛЭП. – Л.: Энергия, 1975. – 236 с.
  7. Шевченко Н. Ю. Оптимизационная модель реконструкции воздушных линий электропередачи, работающих в экстремальных метеоусловиях / / Известия Волгоградского государственного технического университета. Процессы преобразования энергии и энергетические установки. – 2011. – № 8. – C. 89–92.
  8. Шевченко Н. Ю. Повышение эффективности реконструируемых воздушных линий электропередачи, подверженных экстремальным метеовоздействиям: дисс. … канд. техн. наук: 05.09.03 / СГТУ, 2011.

Использование альтернативного источника энергии для установок электрохимической защиты газопроводов

С. И. Асташев,
Филиал ООО «Газпром ПХГ» «Елшанское УПХГ», г. Саратов

О. Н. Медведева,
Саратовский государственный технический университет, доктор технических наук, доцент

Купить статью

DOI 10.18635/2071-2219-2021-4-12-17

Ключевые слова: газопровод, коррозия, антикоррозионная защита, альтернативный источник энергии, оптимизация.

Эффективность работы систем защиты от коррозии является одним из основополагающих факторов, определяющих надежность и долговечность эксплуатации трубопроводов газораспределительной системы. Предложен альтернативный источник энергии в виде электрогенерирующего устройства, преобразующего поток природного газа в электрическую энергию, который может быть использован при энергообеспечении средств электрохимической защиты подземных стальных газопроводов от коррозии на объектах нефтегазового комплекса.

Список литературы

  1. Дерцакян А. К. (ред). Справочник по проектированию магистральных газопроводов. – Л.: Недра, 1977. – 520 с.
  2. Павлутин М. В., Петров Н. Г., Вовк О. В. Электрохимическая защита от коррозии подземных и подводных металлических конструкций. – М.: СОПКОР, 2017. – 408 с.
  3. Darowicki, K., Bohdanowicz, W., Walaszkowski, J. (2001). Pro-ecological aspects of application of cathodic protection. Polish Journal of Environmental Studies, 10, 5, 325–330.
  4. Mohammed, S. al deen H., Abdulbaqi, I. M. (2020). Design and implementation of an impressed current cathodic protection system for buried metallic pipes (Part II) (considering Al-Quds gas station in Baghdad). International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS), 11(1), 275–283. https://doi.org/10.11591/ijpeds.v11.i1.pp275-283.
  5. Ткаченко В. Н. Электрохимическая защита трубопроводов. – Волгоград: Авторское перо, 2005. – 234 с.
  6. Кравцов В. В., Старочкин А. В., Блинов И. Г. Комплексное обследование коррозионного состояния подземных трубопроводов. – Уфа: Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2012. – 119 с.
  7. Галиуллин З. Т., Петров Н. А., Сулимин В. Д. Средства катодной защиты на базе новых технологий [Электронный ресурс]. Код доступа: http://www.cathode.ru/t_pub2.shtml.htm.
  8. Киселев В. Г. Основные принципы проектирования катодной защиты подземных металлических сооружений / / Научно-технические ведомости СПбГПУ. – 2011. – № 4. – С. 111–116.

Эффективность применения теплоизоляции в подземных сооружениях криолитозоны

А. Ф. Галкин,
Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН,
главный научный сотрудник лаборатории геотермии криолитозоны, доктор технических наук

Купить статью

DOI 10.18635/2071-2219-2021-4-18-21

Ключевые слова: тепловая изоляция, тепловой поток, энергоэффективность, оценка.

В продолжение исследований, результаты которых опубликованы в журнале «Энергобезопасность и энергосбережение», № 1 2021 г., приводится расчет эффективности теплоизоляции подземных сооружений в оценке по степени снижения теплового потока от воздуха к горным породам. Тепловой поток характеризуется коэффициентом нестационарного теплообмена (критерий Кирпичева). Результаты расчетов приведены в виде 3D-графиков, которые позволяют в широком диапазоне исходных данных провести оценку эффективности использования теплоизоляции в горных выработках подземных сооружений различного назначения в условиях Севера. Подтверждено, что с энергетической точки зрения тепловая изоляция эффективна как для выработок с большим сроком эксплуатации, так и для выработок, эксплуатирующихся менее года.

Список литературы

  1. Плотникова Ю. А., Майбенко Н. И., Мартынов А. А. Теплоизоляция стенок горных выработок как способ регулирования тепловых условий в глубоких шахтах / / Научные труды КубГТУ. – 2019. – № 3. – С. 421–430.
  2. Мартынов А. А., Малеев Н. В., Яковенко А. К. Тепловой режим глубоких угольных шахт / / Безопасность жизнедеятельности. – 2016. – № 3. – С. 15–23.
  3. Сучков А. Н., Шведик П. П. Технология изоляции стенок подземных выработок / / Уголь Украины. – 2000. – № 1. – С. 20–22.
  4. Божилов В., Петров К. Тепло- и гидроизоляция – эффективное средство улучшения микроклимата в рудниках / / Доклады 9-й сессии Международного бюро по горной теплофизике. – Гливице, Польша. – 2000. – С. 245–255.
  5. Дядькин Ю. Д. Основы горной теплофизики для шахт и рудников Севера. – М.: Недра, 1968. – 256 с.
  6. Скуба В. Н. Исследование устойчивости горных выработок в условиях многолетней мерзлоты. – Новосибирск: Наука, 1974. – 118 с.
  7. Шерстов В. А. Повышение устойчивости выработок россыпных шахт Севера. – Новосибирск: Наука, 1980. – 56 с.
  8. Кузьмин Г. П. Подземные сооружения в криолитозоне. – Новосибирск: Наука, 2002. – 176 с.
  9. Галкин А. Ф. Тепловой режим рудников криолитозоны / / Записки горного института. – 2016. – Т. 219. – С. 377–381. https://dx.doi.org/10.18454/pmi.2016.3.377.
  10. Аминов В. Н. Термоизоляция подземного пространства при отработке подкарьерных запасов в условиях длительного действия низких отрицательных температур. – Петрозаводск: Verso, 2013. – 50 с.
  11. Каркашадзе Г. Г., Бельченко Е. Л. Определение глубины сезонного промерзания грунтов при наличии многослойного утепления на поверхности / / Горный информационно-аналитический бюллетень. – 1999. – № 1. – С. 24–26.
  12. Дугарцыренов А. В., Бельченко Е. Л. Параметры теплоизоляции при промерзании грунтов на допустимую глубину / / Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2009. – № 5. – С. 33–37.
  13. Галкин А. Ф., Наумов А. А. Исследование области эффективного использования легких бетонов в подземных рудниках Севера в криолитозоне / / Горный журнал. – 2014. – № 4. – C. 99–101.
  14. Галкин А. Ф. Расчет параметров теплозащитных покрытий подземных сооружений криолитозоны / / Известия вузов. Горный журнал. – 2008. – № 6. – С. 81–89.
  15. Galkin, A. F. (2015). Efficiency evaluation of thermal insulation use in cryolithic zone mine openings. Metallurgical and Mining Industry, 10, 234–237.

Параметрическая оптимизация системы автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя постоянного тока судна

А. С. Бордюг,
Керченский государственный морской технологический университет, кандидат технических наук

А. А. Железняк,
Керченский государственный морской технологический университет, кандидат технических наук, доцент

Купить статью

DOI 10.18635/2071-2219-2021-4-22-30

Ключевые слова: параметрическая оптимизация, двигатель постоянного тока, регулятор частоты вращения, объектная модель.

Для параметрической оптимизации частоты вращения вала двигателя постоянного тока специально разработана упрощенная методика исследования оптимизации линейной системы автоматического регулирования. Методика позволяет получить переходную функцию модели системы автоматического регулирования и основана на знании нескольких свойств системы и методе направленного поиска. Работа выполняется в три приема в соответствии с поставленными задачами. Для этого прилагаются заготовки моделей, которые следует запустить и в которых следует задать значения параметров элементов. Контролируя по виду переходной функции, нужно подобрать значения оптимальных коэффициентов усиления регуляторов. Постоянная времени ПИ-регулятора выбирается равной наибольшей постоянной времени элементов контура системы. Обычно это постоянная времени объекта управления, в данном случае – двигателя постоянного тока.

Список литературы

  1. Сметюх Н. П., Черный С. Г., Ениватов В. В., Бордюг А. С. Cкалярное многофакторное оценивание диагностических характеристик судовых энергетических систем / / Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2019. – № 12 (557). – С. 15–19.
  2. Бордюг А. С. Повышение устойчивости режимов работы малооборотных дизелей в условиях дестабилизирующих воздействий / / Вестник государственного университета морского и речного флота им. адм. С. О. Макарова. – 2017. – Т. 9. – № 5. – С. 1051–1062.
  3. Железняк А. А., Титов И. Л., Бордюг А. С. Методы анализа нечетких стохастических процессов судовой электроэнергетической системы газодизельных двигателей / / Рыбное хозяйство. – 2016. – № 3. – С. 85–88.
  4. Бордюг А. С., Титов И. Л., Железняк А. А. Моделирование элементов идентификации и контроля параметров системы для интеллектуальной поддержки принятия решений / / Вестник Астраханского государственного технического университета. Морская техника и технология. – 2016. – № 3. – С. 75–85.
  5. Avdeev, B. A., Vyngra, A. V., Chernyi, S. G., Novak B. P. (2021). Simulation of an active current filter for a closed power system with a nonlinear non-symmetric load. Proceedings of the IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering ElConRus, 208–211. https://doi.org/10.1109/ElConRus51938.2021.9396325.
  6. Avdeev, B. A., Vyngra, A. V. (2020). Simulation of variable frequency controlled ac induction motor operating on non-linear load. Proceedings of the IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering EIConRus, 2346–2349. https://doi.org/10.1109/EIConRus49466.2020.9038963.

Применение синтетического газа из местных видов топлива для производства железорудных окатышей

В. В. Брагин,
ООО «Научно-производственное внедренческое предприятие ТОРЭКС», г. Екатеринбург,
технический директор, кандидат технических наук

И. С. Берсенев,
ООО «Научно-производственное внедренческое предприятие ТОРЭКС», г. Екатеринбург,
руководитель научно-аналитического отдела, кандидат технических наук

А. С. Лопатин,
ООО «Научно-производственное внедренческое предприятие ТОРЭКС», г. Екатеринбург, старший инженер

С. И. Поколенко,
ООО «Научно-производственное внедренческое предприятие ТОРЭКС», г. Екатеринбург, ведущий инженер

Купить статью

DOI 10.18635/2071-2219-2021-4-31-37

Ключевые слова: железорудные окатыши, газификация, синтез-газ, воздушная конверсия, уголь, обжиг.

Производство железорудных окатышей завершается стадией термообработки на обжиговых машинах. В некоторых регионах есть промышленные запасы железных руд и одновременно с этим имеет место дефицит природного газа, что делает задачу использования местных видов топлива актуальной. Целью приведенной работы является исследование возможности использования синтез-газа из угля для обжига окатышей. В качестве методологии исследования было выбрано математическое моделирование. В результате подтверждена возможность использования синтетического газа из местных видов топлива, такого как уголь, что делает технологию производства окатышей доступной в регионах, где нет природного газа. Для отопления обжиговых машин синтез-газом необходимо использование газификаторов, при этом существенной модернизации газоходной системы обжиговых машин не требуется.

Список литературы

  1. Буданов И. А. Новые условия формирования российского рынка металлов / / Сталь. – 2018. – № 8. – С. 64–72.
  2. Курунов И. Ф. Состояние и тенденции развития металлургии железа в мире в свете вызовов XXI века / / Труды VIII Международного конгресса доменщиков. – М.: Издательский дом «Кодекс», 2017.
  3. Абзалов В. М., Горбачев В. А., Евстюгин С. Н., Клейн В. И., Леонтьев Л. И., Юрьев Б. П. Физико-химические и теплотехнические основы производства железорудных окатышей. – Екатеринбург: МИЦ, 2015. – 335 с.
  4. Абзалов В. М., Евстюгин С. Н., Клейн В. И. Тепловая работа обжиговых конвейерных машин / / Екатеринбург: УрО РАН, 2012. – 248 с.
  5. Ладыгичев М. Г., Чижикова В. М., Лобанов В. И. Сырье для черной металлургии. Т. 1. Сырьевая база окускованного сырья (сырье, технологии, оборудование). – М.: Машиностроение-1, 2001. – 896 с.
  6. Боковиков Б. А., Брагин В. В., Швыдкий В. С. О роли зоны тепловой инерции при термообработке окатышей на обжиговых конвейерных машинах / / Сталь. – № 8. – 2014. – С. 43–48.
  7. Кузнецов А. Л., Смолин С. Ю., Смирных К. В., Бычкова Н. С., Вяткин А. А., Калугин Я. И. Технологии и оборудование ПАО «Уралмашзавод» для фабрик окускования металлургического сырья в XXI веке / / Сталь. – № 7. – 2018. – C. 2–6.
  8. Брагин В. В., Винтовкин А. А., Деньгуб В. В., Евстюгин С. Н., Клейн В. И. О применении твердого топлива на обжиговых конвейерных машинах / / Сталь. – 2009. – № 8. – C. 8–12.
  9. Галькеева А. А. Разработка энергоэффективного и ресурсосберегающего способа газификации водоугольного топлива: дисс. … канд. техн. наук: 05.14.04 / Казанский государственный энергетический университет, 2019.

Удаленный мониторинг и управление комплексными энергоустановками с помощью сетевого контроллера по сети интернет

Е. И. Кротова,
Ярославский государственный университет, доцент кафедры инфокоммуникаций и радиофизики, кандидат технических наук

Э. В. Султанов,
Ярославский государственный университет

Купить статью

DOI 10.18635/2071-2219-2021-4-38-42

Ключевые слова: дистанционный мониторинг, дистанционное управление, Wi-Fi, ГПУ, интерфейсный модуль.

Рассмотрена дистанционная система мониторинга и управления для газопоршневой электростанции, позволяющая сократить затраты на производство энергии, увеличить производительность и надежность энергокомплекса и достичь бесперебойного функционирования. Описаны функции и преимущества усовершенствованной системы дистанционного мониторинга и контроля, представлен необходимый комплект оборудования.

Список литературы

  1. Сибикин Д. Ю., Яшков В. А. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Высшая школа, 2001. – 336 с.
  2. Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. – М.: Высшая школа, 2008. – 640 с.
  3. Правила устройства электроустановок / Изд. 7-е. – М.: Энергоатомиздат, 2003. – 646 с.
  4. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. – М.-Л.: Энергия, 1976. – 400 с.
  5. Сетевая модель OSI [Электронный ресурс]. Код доступа: https://o-dns.ru/internet/setevaya-model-osi-7-urovnej-etalonnoj-modeli-vzaimodejstviya-kompyuterov.
  6. Controller area network [Электронный ресурс]. Код доступа: https://www.ni.com/enus/innovations/white-papers/06/controller-area-network—can—overview.html.
  7. RS-485 [Электронный ресурс]. Код доступа: https://realpars.com/rs485.

Вопросы построения финансово-инженерной бизнес-модели жизненного цикла изделия

И. В. Шестаков,
Машиностроительный завод имени М. И. Калинина, г. Екатеринбург, заместитель главного конструктора по науке и инновациям

А. С. Бузырева,
Машиностроительный завод имени М. И. Калинина, г. Екатеринбург, начальник бюро САПР

Купить статью

DOI 10.18635/2071-2219-2021-4-43-47

Ключевые слова: жизненный цикл, продукт, бизнес-модель, технологии.

В статье концептуально обосновывается необходимость построения новой финансово-инженерной бизнес-модели жизненного цикла изделия в условиях формирования Индустрии 4.0. Описываются некоторые базовые принципы, на которых данная модель базируется, а также обозначены сложности ее реализации. Статья носит обзорный характер и предполагает дальнейшую детализацию для реализации концепции на практике.

Список литературы

  1. Приемышев А. В., Крутов В. Н., Треяль В. А., Коршакова О. А. Технологии создания интеллектуальных устройств, подключенных к Интернет. – СПб.: Лань, 2017. – 100 с.
  2. Портер М. Революция в производстве. «Умные» технологии перекраивают компании [Электронный ресурс]. Код доступа: https://hbr-russia.ru/management/strategiya/a16698.
  3. Скрипко Л. Е. Терминология стандартов ИСО серии 9000 версии 2015 г.: проблемы и пути решения / / Стандарты и качество. – 2016. – № 9. – С. 47–51.
  4. Гершун А., Горский М. Технологии сбалансированного управления. – М.: Олимп-Бизнес, 2006. – 416 с.
  5. Ансофф И. Стратегическое управление. – М.: Экономика, 1989. – 519 с.
  6. ГОСТ Р 55931–2013. Интегрированная логистическая поддержка экспортируемой продукции военного назначения. Стоимость жизненного цикла продукции военного назначения.
  7. Шваб К. Четвертая промышленная революция. – М.: Эксмо, 2017. – 208 с.
  8. Липсиц И. В. Ценообразование. – М.: Юрайт, 2012. – 399 с.
  9. Канке В. А. Этика ответственности. Теория морали будущего. – М.: Логос, 2003. – 352 с.
  10. Салимова Т. А., Ватолкина Н. Ш. Менеджмент качества в условиях перехода к индустрии 4.0 / / Стандарты и качество. – 2018. – № 6. – С. 58–62.
  11. ГОСТ Р 57392–2017 ISO/IEC TR 20000-10:2015. Информационные технологии. Управление услугами. Ч. 10. Основные понятия и терминология.
  12. Багудина Е. Г. и др. Экономический словарь. – М.: Проспект, 2009. – 624 с.
  13. Иванов В. В., Богаченко П. В. Автомобильный менеджмент. – М.: Инфра-М, 2007. – 430 с.
  14. Финансовый менеджмент: теория и практика / Под. ред. Е. С. Стояновой. – М.: Перспектива, 2006. – 656 с.
  15. Лайкер Дж., Морган Дж. Система разработки продукции в Toyota: люди, процессы, технология. – М.: Альпина Паблишер, 2007. – 440 с.
  16. ГОСТ Р 27.302–2009. Надежность в технике. Анализ дерева неисправностей.
  17. Горчакова Е. Н. Качество управления: культура, структура, контроль / / Стандарты и качество. – 2019. – № 4. – С. 78–82.
  18. ГОСТ 27.002–89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.
  19. Яхьяев Н. Я., Кораблин А. В. Основы теории надежности и диагностика. – М.: Академия, 2009. – 256 с.
  20. Ллойд Д. К., Липов М. Надежность. – М.: Советское радио, 1964. – 687 с.
  21. Решетов Д. Н., Иванов А. С., Фадеев В. З. Надежность машин. – М.: Высшая школа, 1988. – 238 с.
  22. Мескон М., Альберт М., Хедоури Ф. Основы менеджмента. – М.: Центр, 1997. – 704 с.
  23. Мадера А. Г. Моделирование и принятие решений в менеджменте: руководство для будущих топ-менеджеров. – М.: ЛКИ, 2010. – 688 с.

← № 3, 2021

Все выпуски

№ 5, 2021 →