Гомельский государственный технический университет имени П.О.Сухого

Новые поступления электронной библиотеки

Алфёрова, Т. В., Широков, О. Г., Ечишев, Н. А.

Наибольшее число хищений и значительные объемы похищаемой электроэнергии имеют место в бытовом секторе.
Причинами этого являются, с одной стороны, постоянный рост тарифов на электроэнергию при одновременном возрастании объема ее потребления и снижении платежеспособности населения, а с другой стороны – относительная доступность и простота осуществления того или иного способа хищения электроэнергии, несовершенство конструкций приборов учета, первичных и вторичных схем их коммутации, неудовлетворительное техническое состояние
измерительных трансформаторов тока и напряжения, отсутствие правовой базы для привлечения к ответственности расхитителей электроэнергии. В статье рассматриваются существующие методы хищения электрической энергии и способы их выявления. Разработано устройство контроля несанкционированного отбора электрической энергии на базе существующего электросчётчика СТК-1, позволяющее защитить приборы учёта от внешних воздействий, способствовать их правильной и устойчивой работе. Применение индикатора высокочастотных воздействий, питающегося от бесконтактного блока, обеспечивает бесперебойный учёт электрической энергии вне зависимости от использования самодельных приспособлений, работающих по принципу импульсного кратковременного отбора тока, а также от воздействия мощных постоянных магнитов.

The largest number of thefts and significant amounts of
stolen electricity occur in the domestic sector. The reasons for this are, on the one hand, the constant increase in electricity tariffs while increasing the volume of its consumption and reducing the solvency of the population, and on the other hand – the relative availability and ease of implementation of a particular method of theft of electricity, imperfection of the designs of metering devices, primary and secondary circuits of their switching, poor
technical condition of current and voltage transformers, the lack of a legal basis for bringing to justice the robbers of electricity. The article discusses the existing methods of theft of electric energy and ways to identify them.
The device of control of unauthorized selection of electric energy on the basis of the existing STK-1 electric meter allowing to protect metering devices from external influences, to promote their correct and steady work
is developed. The use of the indicator of high-frequency effects, powered by a contactless unit, provides uninterrupted accounting of electrical energy, regardless of the use of homemade devices operating on the principle of pulse short-term current sampling, as well as the impact of powerful permanent magnets.

2020-04-09
Евминов, Л. И., Алферова, Т. В.

Выбор режима заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ является важным вопросом при проектировании, эксплуатации и реконструкции электрических распределительных сетей, определяющий бесперебойность электроснабжения потребителей, безопасность персонала и электрооборудования при однофазном замыкании на землю (ОЗЗ), перенапряжения на неповрежденных фазах при ОЗЗ, ток в месте повреждения при ОЗЗ, принцип построения релейной защиты от замыканий на землю, уровень изоляции электрооборудования, допустимое сопротивление контура
заземления подстанции. Режим заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ влияет на значительное число технических решений, которые реализуются в конкретной сети. В работе рассмотрена проблема выбора режима заземления нейтрали в распределительных сетях напряжением 6-35 кВ. Показано, что применение в сетях напряжением 6-35 кВ резисторов заземления нейтрали позволяет существенно повысить надежность работы сетей, снизить аварийность
при однофазных замыканиях на землю и автоматизировать процесс поиска поврежденного фидера. Приведен пример расчёта величины сопротивления резистора для подстанции НПС. Экспериментально на модели показана эффективность применения резистивного заземления нейтрали на подстанции НПС. Установлено, что при изменении параметров системы электроснабжения при отключении или включении новых фидеров для сохранения величины кратности перенапряжений на принятом или заданном уровне необходимо измененять величины сопротивления
резистора на значение изменения тока замыкания на землю.

The choice of neutral grounding mode in 6-35 kV networks
is an important issue in the design, operation and reconstruction of electrical distribution networks, which determines the uninterrupted supply of consumers, the safety of personnel and electrical equipment during a
single-phase earth fault (SPEF), and overvoltage in undamaged phases during SPEF, current at the place of damage during SPEF, the principle of building relay protection against earth faults, insulation level of electrical
equipment, permissible ground loop resistance of the substation. The neutral grounding mode in 6-35 kV networks affects a significant number of technical solutions that are implemented in a particular network. The paper considers the problem of selecting the neutral grounding mode in distribution networks with a voltage of 6-35 kV. It is shown that the use of neutral grounding resistors in networks with a voltage of 6-35 kV can
significantly improve the reliability of networks, reduce the accident rate during single-phase earth faults and automate the process of finding a damaged feeder. An example of calculating the resistance value of a resistor for an NPS substation is given. Experimentally, the model shows the effectiveness of using resistive neutral grounding at an NPS substation. It has been established that when changing the parameters of the power
supply system when turning off or on new feeders in order to maintain the magnitude of the overvoltage ratio at an accepted or predetermined level, it is necessary to change the resistance value of the resistor by the value of the
change in earth fault current.

2020-04-08
Алферова, Т. В., Трохова, Т. А.

Очередной импульс разработки в области автоматизации проектирования и мониторинга параметров электрических сетей дали достижения в создании систем искусственного интеллекта и, в первую очередь, теории экспертных систем и баз знаний, а также искусственных нейронных сетей (ИНС). Объясняется это тем обстоятельством, что экспертные
системы и ИНС позволяют работать с недостаточно формализованными методами и моделями, какими является основная часть методов структурного и параметрического синтеза энергосистем. Одним из классов экспертных систем в настоящее время являются гибридные экспертные системы (ГЭС), позволяющие не только объединять разные модели представления знаний в базах знаний, но и использовать несколько технологий их обработки, что делает этот вид систем достаточно гибкими при настройке на конкретную предметную область. В процессе проектирования и эксплуатации городских электрических сетей возникает множество проблем, связанных с решением плохо формализуемых задач и хранением большого объема инженерных данных и знаний. Одна из таких задач – задача прогнозирования электрических нагрузок на определенный временной период, обусловленная технологическими и
экономическими причинами. С другой стороны развитие технологии «Индустрия 4» требует от инженеров-энергетиков владения навыками применения интеллектуальных систем и систем, основанных на знаниях. В работе представлен подход к решению задачи прогнозирования электрических нагрузок городской электросети на основе гибридных интеллектуальных систем. В состав таких систем входят как экспертные системы, так и искусственные нейронные сети. Рассмотрены основные направления применения методологии нейронных сетей в энергетике. Разработаны функциональная и инфологическая модели системы автоматизации проектирования энергосистем, содержащей банк
инженерных знаний в этой предметной области и основанной на методах и алгоритмах гибридных интеллектуальных систем, адаптированных к таким плохо формализуемым процессам, как функциональный и параметрический синтез.

Another impetus of development in the field of automation
of designing and monitoring parameters of electric networks was given by achievements in the creation of artificial intelligence systems and, first of all, the theory of expert systems and knowledge bases, as well as artificial
neural networks (ANNs). This is explained by the fact that expert systems and ANNs allow working with insufficiently formalized methods and models, which are the main part of the methods of structural and parametric synthesis of energy systems. Currently, one of the classes of expert systems is hybrid expert systems (HES), which allow not only combining different models for representing knowledge in knowledge bases, but also using
several technologies for processing them, which makes this type of system flexible enough when setting up for a specific subject area. In the process of designing and operating urban electric networks, many problems arise
related to solving poorly formalized tasks and storing a large amount of engineering data and knowledge. One of these tasks is the task of predicting electrical loads for a certain time period, due to technological and economic
reasons. On the other hand, the development of the Industry 4 technology requires energy engineers to have the skills to use intelligent and knowledge-based systems. The paper presents an approach to solving the
problem of predicting the electrical loads of a city electric grid based on hybrid intelligent systems. The composition of such systems includes both expert systems and artificial neural networks. The main directions of the
application of the methodology of neural networks in the energy sector are considered. The functional and infological models of the automation system
for designing power systems have been developed, containing a bank of engineering knowledge in this subject area and based on methods and algorithms of hybrid intelligent systems adapted to such poorly formalized
processes as functional and parametric synthesis.

2020-04-08
Грунтович, Н. В., Капанский, А. А.

В работе представлен комплексный подход к оценке энергетической эффективности работы трансформаторных
подстанций, а также практические способы снижения затрат электрической энергии на примере предприятий производства газового оборудования. Отраженный в статье подход основывается на определении вероятностной расчетной нагрузки в результате обработки статистических данных, накопленных информационно-измерительной системой в течение характерного года. Для проверки гипотезы о нормальности распределения электрической нагрузки и оценки степени согласованности теоретического и статистического распределений использован критерий Колмогорова-Смирнова на уровне значимости 0,05 %.
В статье установлено, что снижение мощности трансформаторов для обеспечения нормативного коэффициента
загрузки не всегда приводит к наиболее эффективному режиму за счет худшего соотношения потерь в стали и меди трансформатора, а при анализе включения одного или двух трансформаторов для предотвращения систематических перегрузок за счет большой дисперсии нагрузок в течение суток необходимо учитывать величину расчетной нагрузки.
Результаты исследований могут быть использованы промышленными предприятиями при определении оптимальной
нагрузки трансформаторов и количества включенных трансформаторов в горячем резерве для минимизации потерь активной мощности и энергии.

The article presents a comprehensive approach to assessing the energy efficiency of transformer substations, as well as practical ways to reduce the electrical energy on the example of enterprises producing gas equipment. The approach reflected in the article is based on the determination of the probabilistic design load as a result of processing statistical data accumulated by the information-measuring system during the
characteristic year. To test the hypothesis of the normal distribution of the electrical load and assess the degree of consistency of the theoretical and statistical distributions, the Kolmogorov-Smirnov criterion was used at a
significance level of 0.05%. The article establishes that reducing the power of transformers to ensure a standard load factor does not always lead to the most efficient mode due to the worst ratio of losses in steel and copper of the transformer. When analyzing the inclusion of one or two transformers to prevent systematic overload due to the large dispersion of loads during the day, it is necessary to take into account the magnitude of the calculated
load. The research results can be used by industrial enterprises in determining the optimal load of transformers and the number of switched on
transformers in a high reserve to minimize the loss of active power and energy.

2020-04-08
Зализный, Д. И.

Предложена новая Simulink-модель фотоэлемента, ориентированная на использование стандартной библиотеки элементов систем электроснабжения SimPowerSystems из программного пакета MatLab/Simulink. Модель позволяет изменять значения солнечного излучения, температуры фотоэлемента и сопротивления нагрузки. Результатами работы модели являются расчетные значения напряжений и токов на выходе фотоэлемента. Разработанная Simulink-модель реализует известную зависимость вольт-амперной характеристики фотоэлемента путем использования как стандартных блоков MatLab/Simulink, так и специальных электротехнических блоков библиотеки SimPowerSystems. Модель отличается тем, что последовательное и параллельное сопротивления фотоэлемента в ней выполнены
в виде резисторов из библиотеки SimPowerSystems. Основной алгоритм расчета реализован программным путем с использованием языка программирования «С». Для повышения устойчивости алгоритма к алгебраическим циклам введены параметры ограничений. Предложена новая методика расчета параметров модели фотоэлемента на основе экспериментальных данных. Методика предполагает составление системы уравнений с экспериментальными значениями напряжений и токов фотоэлемента. Для фотоэлектрического модуля OSP XTP 250 выполнены экспериментальные исследования в условиях различных значений солнечного излучения, показавшие, что относительная погрешность разработанной Simulink-модели не превышает 12 %. Simulink-модель позволяет формировать фотоэлектрические модули и затем схемы фотоэлектростанций в составе систем электроснабжения. Благодаря этому можно имитировать работу потребителей электроэнергии, погодные условия, наличие теней или загрязнения на поверхности фотоэлектрических модулей, выполнять имитацию развивающихся неисправностей в фотоэлектрических модулях электростанции (например, имитацию снижения КПД модулей из-за их деградации или увеличение их последовательного сопротивления из-за ухудшения внутренних контактов). Разработанная Simulink-модель может быть использована на этапе как проектирования,так и эксплуатации фотоэлектростанций.

A new Simulink model of a photovoltaic cell has been proposed. The model is focused on the use of a standard SimPowerSystems library with power engineering elements from the MatLab/Simulink software package. The model allows altering the values of solar irradiance,
photovoltaic cell temperature and load resistance. The results of the model application are the calculated values of voltages and currents at the photovoltaic cell output. The Simulink model that has been developed implements the known dependence of the photovoltaic cell volt-ampere characteristic by using both standard MatLab/Simulink blocks and special electric SimPowerSystems library blocks. The model is characterized by the fact that the series and parallel resistance of the photovoltaic cell are made in the form of resistors from the SimPowerSystems library. The main calculation algorithm is implemented programmatically by using the “C” programming language. To increase the algorithm stability to algebraic cycles the restrictions parameters are introduced. A new technique of calculating the photovoltaic cell model parameters based on experimental data has been proposed. The technique includes the preparation of a system of equations with experimental values of the photovoltaic cell voltages and currents. Experimental tests have been carried out for the photovoltaic module OSP XTP 250 under different solar irradiance values. The tests showed that the relative error of the Simulink model that has been developed does not exceed 12 %. The Simulink model makes it possible to build photovoltaic modules and then to build schemes of photovoltaic power plants as a part of power supply systems. Due to the latter it is possible to simulate the electricity consumers’ work, weather conditions, and the presence of shadows or pollution on the surface of photovoltaic modules. Also, one can carry out a simulation of increasing failures in power plant photovoltaic modules, e.g. simulating of modules efficiency reducing because of their degradation, or simulating of modules series resistance increasing because of the photovoltaic cell internal contacts deterioration. The Simulink model that has been developed can be used both at the design stage and at the stage of photoelectric power plants operation.

2020-04-08
Бойко, А. А., Михайлов, М. И., Михайлов, К. М.

Оптимизация состава композиционного материала на основе полимеров с абразивным наполнителем по его демпфирующим свойствам.

2020-04-07
Шилько, С. В., Рябченко, Т. В., Петроковец, Е. М., Черноус, Д. А., Целуева, С. Н.

Оптимизация изгибной жесткости композитной лыжи посредством механических испытаний и механико-математического моделирования.

2020-04-07
Верещагин, М. Н., Целуев, М. Ю., Целуева, С. Н.

Исследование процесса модифицирования поверхностных слоев металлических деталей импульсной лазерной обработкой.

2020-04-07
Давыдова, О. В., Дробышевская, Н. Е., Подденежный, Е. Н., Бойко, А. А., Шаповалов, В. М.

Разработка новых биоразлагаемых композитов на основе полиамидов, наполненных молотой льнокострой.

2020-04-07

Страницы