SCI Библиотека

Представлены результаты анализа энергетических характеристик основного технологического оборудования предприятия по производству твердых сплавов на примере АО «Победит». Цель исследования - оценка энергопотребления ключевых электроустановок, выявление энергозатратных процессов и разработка рекомендаций по оптимизации энергоиспользования. В работе применены методы энергоаудита, включая сбор данных, инструментальные измерения (анализаторы электропотребления AR5, ПКК-57), составление энергетического баланса и анализ технологических процессов. Основное внимание уделено электротермическому оборудованию: печам карбидизации, муфельным, сушильным, алундовым и вакуумным печам. Установлено, что наибольшее энергопотребление характерно для печей карбидизации (средняя мощность 42 кВт) и вакуумных печей (установленная мощность 145 кВт). Фактические данные показали снижение удельного расхода электроэнергии по сравнению с паспортными значениями: для печей карбидизации - с 1,4 до 1,26 кВт ч/кг, для муфельных печей - с 3,1 до 1,35 кВт ч/кг. Общий часовой расход электроэнергии по участку составил 1071 кВт ч при выпуске 470,8 кг продукции, что соответствует удельному расходу 2,27 кВт ч/кг. Результаты исследования выявили потенциал энергосбережения за счет модернизации оборудования, оптимизации режимов работы и внедрения энергоэффективных технологий. Отмечено, что снижение энергопотребления не только сокращает затраты, но и повышает экологическую устойчивость производства. Полученные результаты имеют практическую ценность для предприятий, специализирующихся на производстве твердых сплавов, и может служить основой для разработки энергосберегающих стратегий.

В статье на основе рассекреченных в 2005-2015 годах документальных комплексов ГКО СССР анализируются причины и условия превращения Уральской ЭЭС в главную энергосистему страны и «становой хребет» уральского оборонно-промышленного комплекса, состоявшего из 64 предприятий наркоматов черной (НКЧМ) и цветной (НКЦМ) металлургии, химической (НКХП), танковой (НКТП) и авиационной (НКАП) промышленности, вооружений (НКВ) и боеприпасов (НКБ). Данные предприятия запитывались электроэнергией с 28 электростанциями, работавшими в параллельном режиме и под единым централизованным диспетчерским управлением. Работа в единой ЭЭС требовала от предприятий оборонной промышленности строгого соблюдения нормативов (лимитов) потребляемой мощности, а от предприятий электроэнергетики - поставки электроэнергии в необходимом количестве, измеряемом киловатт-часами, и надлежащего качества, измеряемого электрофизическими значениями государственных стандартов частоты (не менее 50 Гц) и функции напряжения. Нарушение требований ГОСТов повышало риски аварийности ЭЭС и остановки производства военной продукции. Показана роль ГКО СССР в поддержании принятых им в 1942-1943 годах решений по повышению устойчивости Уральской ЭЭС и организации рационального использования электроэнергии как наиболее ценного производительного ресурса воюющей страны.

Актуальность исследования обусловлена тем, что в настоящее время стратегическим направлением дальнейшего развития систем электроснабжения (СЭС) становится концепция внедрения различных интеллектуальных распределительных комплексов на основе управляемого силового электрооборудования и ЛЭП нового поколения. Одновременно создаются цифровые подстанции, а также специализированные коммуникационные и автоматизированные информационно - измерительные комплексы, устройства релейной защиты и автоматизации производственных процессов на базе силовой электроники, микроэлектроники и микропроцессорной техники.

В статье рассматривается процедура составления тензора преобразования трёхфазных компаунд - сетей, состоящих из совокупности ЛЭП, генераторов, преобразователей, трансформаторов разных типов, электрических нагрузок и других элементов СЭС, обеспечивающая реализацию новых подходов к анализу явлений и процессов в них.

Используется тензорно - топологическая методология Г. Крона, разработанная для исследования сложных электроэнергетических систем методом физического разбиения их на части. Введение компаунд - тензоров позволяет рассматривать любые многофазные устройства в различных координатных системах и осуществлять преобразования их параметров с помощью стандартных автоматических операций.

Преобразования проводились на примерах конкретных трехфазных устройств с учетом их топологических моделей.

Приведен алгоритм анализа асимметричных трехфазных компаунд - сетей и на примере расчета несимметричного короткого замыкания показана последовательность шагов и процедура составления матриц результирующего тензора преобразования и тензора импеданса трехфазной системы, а также представлены тензоры импедансов несбалансированных трехфазных устройств, коротких замыканий, заземлений, а также подробно раскрыты особенности протекания компаунд - токов через элементы трехфазных компаунд - сетей.

Применение компаунд - тензоров и компаунд - сетей, представляющих составные части сложных физических объектов и систем, ускоряет их анализ, сокращает число переменных в уравнениях, исключает повторяющиеся операции и наглядно раскрывает физическую картину происходящих электромагнитных процессов и явлений.

Каждый компаунд - тензор в анализе может быть выражен в любой допустимой системе координат своими компонентами, преобразующимися с помощью соответствующего закона (формулы) и собственного тензора преобразования. Нет необходимости определять каждый раз заново тензоры импеданса для отдельных трехфазных устройств, когда они используются в какой - либо другой трехфазной системе.

На сегодняшний день большое значение в электроэнергетике приобретает эффективная эксплуатация цифровых подстанций. Для этого, в первую очередь, необходимо проведение комплексных исследований различных аварийных режимов, возникающих в электроэнергетической структуре, и разработка на основе полученных результатов системы управления цифровыми объектами трансформации. Используемая в настоящее время методика расчета позволяет определить значения токов короткого замыкания (т. к. з.) с достаточной для практической цели точностью, однако она обладает существенным недостатком: для расчета токов короткого замыкания необходимо преобразовать схему замещения электрической сети к одно - или многолучевой, причем отсутствует общий алгоритм такого преобразования. В то же время существуют методы, в основе которых лежит теория графов, позволяющие определить основные характеристические функции сети, передаточные функции напряжения и тока, входные и выходные сопротивления. Одним из таких методов является метод структурных чисел. Алгебра структурных чисел позволяет создать общий алгоритм расчета характеристических функций независимо от степени сложности рассматриваемой сети.

Экономические изменения, происходящие в электроэнергетике, определяют необходимость повышения точности учета электрической энергии электрооборудования.

Решение этой задачи помогает оптимизировать затраты на электроснабжение и упорядочить расчеты по потребляемой электроэнергии, а также позволяет создать дополнительные возможности для использования энергосберегающих технологий, включая техническое обоснование затрат на производство, передачу, распределение и потребление электроэнергии.

В настоящее время сложилась «неприятная» ситуация для энергетических компаний, и она считается нормальной, когда при снижении нагрузки до 10% от номинальной происходит увеличение коммерческих потерь электроэнергии. Это связано с действующей нормативной документацией по учету электроэнергии.

Данная работа посвящена исследованию повышения точности учета потребления электроэнергии в электроэнергетических системах. Если погрешности выражаются с отрицательным знаком, то зарегистрированная энергия меньше фактической, значит, часть электроэнергии передается потребителю бесплатно. Неточности в измерениях могут привести к значительным ошибкам в техническом и коммерческом учете электроэнергии, это определяет необходимость корректировки регистрируемых значений мгновенной мощности при расчете режимов энергообъектов в соответствии с уравнениями Кирхгофа. Ошибки в измерении мгновенной мощности генераторов могут привести к неоптимальному распределению нагрузки между ними.

В работе рассмотрены возможные неточности, связанные со схемой связи измерительных трансформаторов с приборами учета.

Приведены результаты расчета погрешности, а также показана возможность выбора характеристик измерительных трансформаторов для значительного уменьшения погрешности.

Объект и цель научной работы. Локальные энергетические системы, в состав которых входят плавучие энергоблоки (ПЭБ) на базе судовых реакторных установок (РУ). Обоснование экономической целесообразности ис-пользования локальных энергетических кластеров с комбинированными источниками энергии (включающих ядерное, угольное, дизельное и газовое топливо) в труднодоступных арктических регионах Российской Федерации.

Материалы и методы. Метод технико-экономического обоснования объектов энергетики.

Основные результаты. В работе определен оптимальный состав локального энергетического кластера по критерию минимальной стоимости топлива (ядерного и органического).

Заключение. Полученные результаты могут быть использованы при обосновании структуры локальных энергети-ческих систем в труднодоступных арктических регионах Российской Федерации.

В настоящее время обострилась проблема необходимости реконструкции тяговых подстанций электрифицированных железных дорог. Это связано с тем, что большая их часть на многих железных дорогах находится в эксплуатации более полувека, претерпела существенный физический и моральный ущерб. Продолжение эксплуатации такого оборудования может приводить к его отказам, к нарушению электроснабжения потребителей, к развитию аварийных ситуаций. Потенциальное возникновение таких повреждений подтверждается статистическим анализом отказов оборудования тяговых подстанций, результаты которого изложены в данной работе. Также выполнен анализ сроков эксплуатации оборудования одной из тяговых подстанций Восточного полигона, который подтверждает наличие значительного процента оборудования со сроком эксплуатации, превышающим 35 лет. Произведен экономический расчет по определению эксплуатационных затрат с учетом действующего оборудования для обследуемой подстанции. Их величина значительна.

В связи с изложенными фактами актуальной задачей является принятие технических решений по реконструкции тяговых подстанций. При этом предложено использовать марки современного малозатратного в эксплуатации и высоконадежного, согласно имеющегося опыта эксплуатации, оборудования. Оценка эксплуатационных затрат после реконструкции позволила сделать вывод об эффективности предложенных решений, которые могут быть распространены на другие тяговые подстанции.

Реализация рекомендованных решений по замене оборудования на тяговых подстанциях приведет к снижению эксплуатационных расходов, повышению надежности работы не только тяговых подстанций, но и всей системы тягового электроснабжения, к повышению безопасности перевозочного процесса.

Рассмотрены проблемы и перспективы использования золошлаковых отходов (ЗШО). Представлены предприятия Ростовской области - потенциальные потребители сорбентов на основе ЗШО. Проведена оценка экономической эффективности использования ЗШО в качестве углеродсодержащих сорбентов.

Установлена возможность использования золошлаковых отходов ТЭС при производстве теплоизоляционных стекломатериалов. Разработаны составы с различным содержанием золошлаков, выявлены оптимальные составы. С помощью методов оптической и электронной микроскопии установлено влияние золошлаковых отходов на скорость формирования пористой структуры теплоизоляционных стекломатериалов.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Значимость внедрения передовых технологий, таких как Интернет вещей (IoT), машинное обучение и искусственный интеллект, в современных условиях повышения требований к надежности и эффективности систем ресурсоснабжения становится всё более очевидной. Способность этих технологий к сбору, обработке и анализу данных в реальном времени открывает новые перспективы для оптимизации работы и предотвращения аварий.

ЦЕЛЬ. Исследование направлено на анализ современных методов и технологий искусственного интеллекта и машинного обучения, применяемых в технических системах, с акцентом на возможности IoT для создания эффективной информационной системы. Эта система предназначена для дальнейшего использования в разработке и обучении моделей, способных к прогнозированию аварий и оптимизации распределения ресурсов.

МЕТОДЫ. В рамках работы был проведен глубокий анализ литературных источников, посвященных применению сверточных и рекуррентных нейронных сетей, алгоритмов градиентного бустинга, моделей многослойного персептрона, методов опорных векторов и K-ближайших соседей в контексте систем водоснабжения. Особое внимание уделялось изучению интеграции технологий IoT для сбора данных, передаваемых через датчики посредством сетей LoRaWAN и базовых станций операторов сотовой связи.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате исследования было подтверждено, что использование передовых методов искусственного интеллекта в сочетании с технологиями Интернета вещей значительно повышает точность прогнозирования аварий и эффективность управления системами водоснабжения. В статье определена важность создания надежной информационной системы, способной собирать и анализировать большие объемы данных в реальном времени, что является критическим фактором для успешного применения прогностических моделей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Исследование подчеркивает значительный потенциал интеграции методов машинного обучения в IoT-инфраструктуру водоснабжения. В статье демонстрируется, что выбор подходящих методов сбора и передачи данных, включая протокол MQTT, играет ключевую роль в создании эффективной информационной базы для обучения моделей. Результаты исследования предоставляют ценную основу для разработки будущих инновационных решений в области управления ресурсами водоснабжения.