Учебное пособие 800600

два раза. При этом его коэффициент пульсации гораздо ниже нормы, осциллограмма также имеет малую амплитуду.

Типы светильников и результаты измерения коэффициента пульсации светового потока приведены в таблице.

Коэффициент пульсаций светильников

Литература 1. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б.

Айзенберга. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Знак, 2006. – 972 с.

2.CП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП.

3. Кузьмина С.В. Исследование светотехнических характеристик системы общего искусственного освещения [Текст] / С.В. Кузьмина, Л.Н. Титова // Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники. Инженерные идеи ХХI века: труды Всерос. студенч. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2016. – С.122-124.

Воронежский государственный технический университет

131

УДК 621.3.(075 32)

Д.А. Антонов, А.Р. Козлов, А.А. Гуляев, Н.В. Ситников

ИССЛЕДОВАНИЕ СЕЛЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Рассмотрена возможность и методика проверки “рабочей” селективности защитных цепей низкого напряжения (220/380) с использованием уникального стенда изготовленного студентами ВГТУ ФЭСУ кафедры ЭМСЭС

Ключевые слова: рабочая селективность, автоматические воздушные выключатели

Селективность это особенность защиты выявить повреждённый элемент проводки (замыкание, перегрузка) и отключить его близлежащими выключателями, не прекращая нормальную работу остальных зон электрической цепи.

Рис. 1. Селективность АВ

На рисунке 1 выключатель Q1 является вышестоящим выключателем по отношению к выключателям Q2 и Q3. При возникновении короткого замыкания или перегрузки в линии, защищаемой выключателем Q2, в то время как линия, защищаемая выключателем Q3, работает в нормальном режиме, по принципу селективности должен сработать выключатель Q2, а не вышестоящий Q1. При таком исходе исправная линия будет работать бесперебойно.

Описание установки: В лабораторной работе производятся снятия токо-временных характеристик АВ типа В16, С10 и С6 фирм

IEK, Legrand, Schneider, ABB.

132

Принципиальная схема лабораторной установки представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Принципиальная схема лабораторной установки

Установка содержит низковольтный сильноточный источник переменного тока, обеспечивающий токи до 100 А (трансформатор T1), автотрансформатор (АТ), цифровой амперметр, секундомер, вольтметры и исследуемые двухполюсные АВ, у которых один полюс подключаются в силовую цепь, а второй полюс включен в цепь фиксации времени срабатывания коммутационнымаппаратом.

Подача питания на стенд осуществляется включением штепсельного соединения, о чем будет свидетельствовать загоревшаяся сигнальная лампа HL1. Вводным АВДТ QF1 подается питание на АТ. Его рукояткой регулируется напряжение на первичной обмотке трансформатора Т1. С помощью переключателя SA2 производится смена режимов "Настр" и "Работа". В зависимости от типа исследуемого АВ, включается тумблер В6 или В7. Эти тумблеры вводят дополнительные сопротивления, то есть ими балансируем сопротивления цепей двух режимов "Работа" и "Настр".

В режиме "Настр." производится выставление тока для исследования АВ, контроль величины тока осуществляется амперметром А. В режиме "Работа" производится непосредственное испытание АВ. Время от начала протекания тока до срабатывания АВ измеряется цифровым секундомером Счет-1М.

133

Для проверки селективности работы АВ служит пакетный выключатель SA1 в положении "Селект”, а SA2 в положение “Работа” (Рис. 1) парным включением АВ из верхнего ряда QF3-QF15 с АВ нижнего ряда QF18-QF20. Рукояткой АТ повышаем ток до тех пор пока не сработает какой-либо АВ. Результаты вносим в таблицу и делаем выводы.

Таким образом, мы можем утверждать, что на кафедре ЭМСЭС ВГТУ спроектирован, изготовлен и опробирован новый стенд для замера некоторых (неустойчивых) параметров АВ (или производных от них), позволяющих упростить сложную процедуру подборки АВ для организации “рабочей” селективности.

Воронежский государственный технический университет

134

УДК 621.313

В.И. Ряполов, И.А. Горбач, А.В. Тикунов

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ ДЛЯ МИКРО-ГЭС

Рассматриваются современные конструкции микроГЭС, а также электрические генераторы, которые могут быть использованы в них

Ключевые слова: микро-ГЭС, электрический генератор.

В нашей стране на сегодняшний день гидроэнергетика является одной из наиболее развитых отраслей энергетики, использующей возобновляемые источники энергии. Однако львиную долю гидроэлектростанций составляют крупные станции мощностью в сотни мегаватт. Но в последнее время все больший интерес вызывают микроГЭС, которые были весьма популярны в середине ХХ века. Данный тип электростанции позволяет получать значительно меньшую мощность (порядка 500 кВт), чем классические плотинные ГЭС, но они не требуют создания плотин и водохранилищ, а также весьма мобильны (могут размещаться на базе автомобильного прицепа), их можно транспортировать с одного места на другое, монтировать за несколько часов и с малыми трудозатратами.

Микро-ГЭС классифицируются по мощности, высоте напора воды, номинальному напряжению и по частоте вращения турбины, но наибольший интерес представляет классификация по схеме строительства: гирляндные, рукавные и погружные.

Микро-ГЭС гирляндного типа (рис. 1), представляет собой трос 3, который перекинут с одного берега на другой, с закрепленными на нем гидроколесами (турбинами) 4. Поток воды 6 вращает турбины, которые в свою очередь приводят во вращение трос. Один конец троса соединен с подшипником 1, расположенным на опоре 2, жестко закрепленной на поверхности земли, второй – с валом редуктора, который соединен с генератором 5.

Рукавная конструкция более проста в установке, чем гирляндная. Конструкция рукавной микро-ГЭС представляет собой трубопровод (рукав) с вмонтированным внутрь гидроколесом (турбиной) (рис. 2).

135

кривой выходного напряжения наиболее близка к синусоидальной, по сравнению с синхронными, также асинхронные электрогенераторы имеют простую конструкцию и небольшую, что значительно удешевляет производство. Такие машины менее чувствительны к короткому замыканию. Однако, у них есть и недостатки, например, сложность стабилизации напряжения и частоты автономно работающего АГ, она осложняется нестабильностью частоты вращения ротора.

Преимуществом синхронных генераторов цилиндрического типа является высокая стабильность выходного напряжения, а недостатком

– является возможность перегрузки по току. Также к недостаткам цилиндрических синхронных генераторов с электромагнитным возбуждением можно отнести наличие щеточного узла, который требует обслуживания, чистки и замены подверженных износу деталей, поэтому целесообразней использовать бесконтактные синхронные агрегаты с возбуждением от постоянных магнитов. В данных машинах вместо обмотки возбуждения используют блок постоянных магнитов, что позволяет уменьшить потери мощности внутри машины. Такие электрогенераторы обладают следующими достоинствами: отсутствие угольной пыли, являющейся причиной электрических пробоев, меньшее количество механических конструкций даёт более высокую надежность при минимальных трудозатратах на обслуживание.

Дисковые синхронные бесконтактные генераторы на постоянных магнитах, по сравнению с синхронными машинами с электромагнитным возбуждением и асинхронными машинами, имеют следующие преимущества: минимальные затраты на техобслуживание за счет полностью бесконтактного выполнения узлов агрегата, высокая степень защиты, максимальная простота стыковки с узлом источника вращения, применение торцевого возбуждения позволяет лучше использовать полезный объем генератора; повышенное КПД при фиксированной полезной мощности при заданных предельных габаритах генератора.

Воронежский государственный технический университет

137

УДК 621.316

И.С. Федосова, В.Н. Крысанов

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ С ПОМОЩЬЮ МОДЕРНИЗАЦИИ ЛИФТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Произведен анализ работы одной из основных групп энергопотребления и даны рекомендации по мероприятиям энергосбережения

Ключевые слова: энергоэффективность, электропривод, управляемый выпрямитель

Внастоящее время весьма возросла доля высокотехнологичных предприятий с собственной производственной базой. Как показали результаты проведенного информационного исследования, их типовая система электроснабжения обеспечивает работу весьма разнообразного технологического оборудования. В основном это станочное, насосное, компрессорное, лифтовое оборудование, системы приточно-вытяжной вентиляции, тепловые завесы, сварочные и выпрямительные агрегаты и значительная осветительная нагрузка.

Все эти системы являются потребителями электрической энергии и имеют на сегодняшний день большой потенциал по энергосбережению. Основой наибольшей части данного оборудования являются электроприводы.

Всвязи с этим, целесообразно рекомендовать ряд основных направлений по экономии электрической энергии, сформулированных для этого класса электрической нагрузки.

Так, в качестве типового высокотехнологического предприятия было рассмотрено ОАО ВНИИ «ВЕГА», г. Воронеж.

Согласно исследованиям, суммарная установленная мощность по предприятию достигает 250 кВт. Очевидно, что здесь есть большие резервы экономии энергоресурсов.

Проведение высокоэффективной модернизации энергохозяйства ОАО ВНИИ «Вега» в настоящее время невозможно без массового перехода на регулируемые автоматизированные электроприводы. Это общемировая тенденция и необходимо только количественное подтверждение ее эффективности для конкретного технологического оборудования с учетом реальных финансовых возможностей предприятия. Экономический эффект будет пропорционален количеству элементов электропотребителей, переведенных в

138

автоматизированный режим. Окупаемость средств, вложенных в такие системы, является наиболее быстрой.

Рассмотрим группу лифтового оборудования, которая представлена двумя установками (пассажирские лифты год выпуска – 1966), с заявленной номинальной мощностью по Р = 7,5 кВт.

Двигатель постоянного тока с неуправляемыми выпрямителями

Силовая часть и система управления (релейно – контакторная) морально и физически устарели и постоянно требуют ремонта. Как следствие, на данный момент, значительно снижена надежность работы этого пассажирского оборудования и его энергоэффективность. Радикально эти задачи решаются заменой данного оборудования на новое. Но, учитывая финансовые реалии предприятия, можно предложить менее затратные мероприятия с более коротким сроком окупаемости.

При этом учтены два основных фактора: высокий коэффициент использования лифтов в течении рабочего дня и достаточно хорошее состояние двигателей постоянного тока (при наличии постоянной ревизии коллекторного узла). В этом случае рекомендуется произвести замену только системы управления двигателем на современный высокоэффективный управляемый выпрямитель с соответствующими опциями САР, например, фирмы «Siеmens». При подключении такого устройства (SIMOREG DC MASTER – преобразователь с микропроцессорным управлением для 4-х квадратного привода, соединение: 3-х фазное AC 380V, 70A, управляемый выпрямитель и обм. возбуждения D1х/2х MR) к имеющимся двигателям можно получить эффективную (за счет реализации режимов рекуперации

139

энергии в сеть) и быстро окупаемую систему электропривода. Преимуществами данной аппаратуры является: полная интеграция в систему автоматизации, очень быстрый и простой ввод в

эксплуатацию, построение полностью по модульному принципу - от стандартных до высокотехнологичных решений, простейшее обслуживание за счет одной концепции задания параметров, высокая надежность в работе и высокий коэффициент использования, 100% контроль качества. SIMOREG DC MASTER очень просты в управлении извне. Для этого нет необходимости знания программирования, все настройки производятся через параметрирование при помощи персонального компьютера с использованием удобных меню.

Дополнительно поставляемая комфортная панель-пульт оператора OP1S с алфавитно-цифровым дисплеем, с 4 строками по 16 знаков для вывода сообщений представляет еще больше преимуществ в отношении комфорта и возможностей. Это позволяет осуществлять простой ввод в эксплуатацию за счет быстрой электронной установки параметров тока. Стоимость комплекта такой аппаратуры составит около З = 88000руб. Реализация режима рекуперации позволяет экономить не менее 70% мощности. Только по фактору энергосбережения, экономия потерь электроэнергии за год составит

Pпот 7,5 0,7 4800 25200 кВт /час.

Вденежном эквиваленте (при стоимости 1 кВт/час = 3 руб):

Э25200 3 75600 руб.

Для двух единиц лифтового оборудования годовая экономия:

Э2 75600 2 156200 руб.

Соответственно, срок окупаемости такого мероприятия составит:

Т З/Э2 88000/75600 1,2 (около одного года).

Данное типовое направление энергосбережения можно рекомендовать для многих производственных предприятий, административных и хозяйственных комплексов.

Воронежский государственный технический университет

140