Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск

Научно-технический рецензируемый журнал 

В журнале «Надежность и безопасность энергетики» освещаются общие вопросы, связанные с надежностью и безопасностью энергогенерации, энергоснабжения и энергопотребления, а именно: обеспечение надежности и безопасности производства электроэнергии и тепла, электрической и технологической живучести, управления режимами работы технологического оборудования в генерирующих компаниях, схем передачи мощности и присоединения нагрузок для сетевых компаний, а также готовности сети к выполнению графиков генерации и потребления энергии.

Научно-технический журнал «Надежность и безопасность энергетики» включен в новый перечень ВАК РФ рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, действующий с 01.12.2015. 

Отрасли науки: 05.00.00 Технические науки (группы специальностей: 05.14.00 — Энергетика; 05.26.00 — Безопасность деятельности человека; 05.04.2000 — Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение; 05.13.00 — Информатика, вычислительная техника и управление); 08.00.05 — Экономика и управление народным хозяйством (в энергетике).

 

Текущий выпуск

Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков
Том 14, № 2 (2021)
Скачать выпуск PDF

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ 

84-91 45
Аннотация

Основные тенденции развития газовой отрасли указывают на масштабное расширение рынка сжиженного природного газа (СПГ), который продолжает оставаться быстрорастущим сегментом на фоне остальных энергоносителей. Государственная политика Российской Федерации направлена на развитие инфраструктуры СПГкомплексов. Проведен анализ мирового опыта применения СПГ-комплексов в установках для гашения пиков газопотребления, которые соответствуют условиям применения СПГ в качестве резервного топлива филиалами ПАО «Мосэнерго» (малотоннажное производство в сочетании с большим объемом хранения СПГ). Показано, что для условий производства и применения СПГ на электростанциях наиболее подходящими являются установки 90–100% ожижения входящего потока газа с внешним холодильным контуром на смесевом хладагенте или на азоте, которые обеспечивают состав регазифицированного СПГ, практически идентичный составу исходного газа. Сформулированы требования к разработке энергоэффективных СПГ-комплексов на филиалах ПАО «Мосэнерго», включая обеспечение энергозатрат цикла за счет расширения сетевого газа в детандере с утилизацией холодильной мощности в цикле ожижения, а также охлаждение компримированного теплоносителя холодильного контура потоками газа, подаваемого далее на горение. Рассмотрены технологические особенности внедрения СПГ-комплекса для производства, хранения и регазификации СПГ в качестве резервного топлива ТЭЦ. В ходе исследования было показано, что наиболее походящей для введения комплекса по производству СПГ является ТЭЦ-22, для которой проектируется новое мазутное хозяйство. Несмотря на сложившуюся практику использования в качестве резервного топлива мазут и дизельное топливо, СПГ может обладать конкурентоспособными преимуществами за счет использования вторичных энергоресурсов ТЭЦ. 

92-99 38
Аннотация

Выполнен анализ повреждаемости воздушных линий электропередачи (ВЛЭП) в электрических распределительных сетях среднего напряжения Иркутской области. Рассмотрены установленные Международные индексы, определяющие уровень надежности функционирования электрических сетей, проанализирована информация о соответствии состояния электрических сетей России этим индексам. Представлена аналитическая информация по повреждаемости элементов этих сетей и их причинам в России, а также странах Европы и Америки. Сделан акцент на то, что наиболее часто встречающиеся повреждения свойственны именно ВЛЭП, в особенности, линиям 6–10 кВ. В качестве объекта исследования приняты два филиала Иркутской электросетевой компании (ИСК), одна из которых осуществляет электроснабжение сельских потребителей, другая — преимущественно потребителей, находящихся на территории г. Иркутска. Представлена характеристика этих электрических сетей, их территориальное расположение и основные технические данные. Для проведения аналитического мониторинга уровня надежности ВЛЭП использовались журналы отключения Восточных и Южных электрических сетей ИСК, на основе которых составлены таблицы отказов и их последствий в исследуемых электрических сетях для среднемесячных данных за исследуемый период по различным причинам повреждений. Для построения временных диаграмм исследуемых величин составлены компьютерные программы в системе Matlab, использование которых позволило получить визуализацию изменения отказов по различным причинам для рассмотренных электрических сетей. Проанализирована информация по времени перерывов электроснабжения в этих сетях, а также о величинах недоотпущенной за эти перерывы электрической энергии потребителям и ее стоимость. Показано, что в рассмотренных электрических сетях большая часть отказов электроснабжения связана с их территориальной рассредоточенностью, а также низким уровнем оснащенности средствами управления и недостаточной квалификацией оперативного персонала. Это подтверждается значительным количеством отказов по неустановленным причинам. Также значительная часть отказов приходится на повреждение проводов ВЛЭП, коммутационной аппаратуры в результате действия ветровой нагрузки. Изложены рекомендации по улучшению состояния линий электропередачи и ряд мероприятий, направленных на повышение уровня надежности электроснабжения. 

100-107 32
Аннотация

Организация эксплуатации и технического обслуживания и ремонта основных технологических объектов электроэнергетических систем (ЭЭС), срок службы которых превышает нормативное значение (условимся называть их «стартехами» и обозначать как СТ), относится к проблемам, определяющим энергетическую безопасность многих, в том числе и экономически развитых стран. Основной причиной недостаточной эффективности работы этих объектов является традиционная ориентация руководства ЭЭС на экономическую эффективность и недостаточный учет надежности и безопасности СТ. Тенденция нелинейного роста частоты возникновения недопустимых последствий в ЭЭС требует обеспечения оперативной надежности и безопасности СТ. Используемые при проектировании энергетических объектов усредненные оценки показателей надежности и безопасности для характеристики оперативной эффективности работы неприемлемы. Одним из основных и наименее исследованных с точки зрения оперативной надежности и безопасности объектов ЭЭС являются воздушные линии электропередачи (ВЛЭП) напряжением 110 кВ и выше. И это не случайно. ВЛЭП относятся к электроэнергетическим объектам с распределенными по многокилометровой трассе элементами (опорами, изоляторами, проводами, арматурами и др.). Именно поэтому организация непрерывного контроля технического состояния каждого из них, а, следовательно, и оценки оперативной надежности и безопасности, столь проблематична. Предлагаются метод оценки «слабых звеньев» среди эксплуатируемых ВЛЭП на оперативных интервалах времени и метод оценки технического состояния ВЛЭП при освидетельствовании по представительной выборке.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЯ, РАСЧЕТЫ 

108-114 63
Аннотация

Описан способ тепломеханического совершенствования пульсирующих потоков воздуха во впускной системе поршневого двигателя с турбонаддувом. Основная цель данного исследования состоит в разработке способа подавления интенсивности теплоотдачи для улучшения показателей безотказности поршневого двигателя с турбонаддувом. Приведен краткий обзор литературы по улучшению показателей надежности поршневых двигателей разного назначения. Научно-технические результаты получены на основе экспериментальных исследований на натурной модели поршневого двигателя. Для получения газодинамических и теплообменных характеристик потоков газа использовался метод термоанемометрирования. Описаны лабораторные стенды и приборно-измерительная база. Представлены данные о газодинамике и теплообмене стационарных и пульсирующих потоков воздуха в газодинамических системах разных конфигураций применительно к системе воздухоснабжения поршневого двигателя с турбонаддувом. Предложен способ тепломеханического совершенствования потоков во впускной системе двигателя на основе хонейкомба с целью стабилизации пульсирующего потока и подавления интенсивности теплоотдачи. Получены данные о мгновенных значениях скорости потока воздуха и локального коэффициента теплоотдачи как в выпускном канале компрессора турбокомпрессора (т. е. без поршневого двигателя), так и во впускной системе двигателя с наддувом. Проведен сравнительный анализ полученных данных. Выявлено, что установка выравнивающей решетки в выпускной канал турбокомпрессора приводит к интенсификации теплоотдачи в среднем на 9%. Установлено, что наличие выравнивающей решетки в системе впуска поршневого двигателя вызывает подавление теплоотдачи в пределах 15% в сравнении с базовыми значениями. Показано, что применение модернизированной впускной системе в дизельном двигателе повышает его вероятность безотказной работы на 0,8%. Полученные данные могут быть распространены на другие типы и конструкции систем воздухоснабжения тепловых двигателей.

115-123 23
Аннотация

При разработке конструкций смешивающих теплообменных аппаратов, особое внимание уделяется обеспечению надежности внутрикорпусных устройств, подверженных эрозионному износу при попадании капельной влаги и температурным напряжениям.
ОАО «НПО ЦКТИ», имея многолетний опыт в области разработки теплообменных аппаратов контактного типа, принимало непосредственное участие в проектировании отдельного оборудования энергетической установки для ледокола ЛК-60, в том числе дроссельно-увлажнительного устройства (ДУУ).
Приводится описание функционального назначения ДУУ в составе атомной энергетической установки ЛК-60, принцип работы и существенные отличия новой конструкции от ранее применявшихся. Отмечено, что если в предыдущих проектах ДУУ включало четыре колонки, соединенные попарно, то на ЛК-60 предусмотрено две колонки, расположенные сверху конденсатора. ДУУ для ЛК-60 рассчитан на прием 132,5 т/ч пара более высоких параметров, чем конструкции предыдущего поколения, рассчитанные на прием около 50 т/ч пара.
Приведены основные технические решения при разработке конструкции ДУУ. Конструктивно предусмотрен доступ к дросселирующим решеткам для диагностики и их замены в случае необходимости, что обеспечивает высокую степень ремонтопригодности и надежности устройства. Перфорация решеток, расположенных последовательно по ходу движения потока пара, выполнена таким образом, чтобы отверстия предыдущей решетки по возможности не располагались напротив отверстий последующей решетки. Расстояние между дросселирующими решетками принималось из условий обеспечения расчетного протекания процесса дросселирования пара.
Приведены результаты теплового и гидравлического расчетов ДУУ. Расчет состоит из двух основных частей. Первая часть включает тепловой и гидравлический расчеты с определением степени перфорации решеток, распределения температуры и давления пара по сечениям ДУУ и т. д. Вторая часть содержит расчет форсунок для впрыска охлаждающего конденсата.
В процессе конструкторских проработок для всех вариантов ДУУ и отдельных деталей выполнены расчеты на прочность. Кроме того, форсунки прошли полный цикл испытаний (определение расходных характеристик, качества распыла воды) в соответствии с программой испытаний.

124-131 28
Аннотация

В последнее время при обогреве общественных и жилых помещений активно используются схемы комбинированного воздушного и водяного отопления. Они имеют определенные преимущества в странах с теплым климатом, а в условиях умеренного климата их применение может быть не оправдано. Можно ожидать максимально эффективного регулирования системы отопления в здании, если принимаются во внимание все особенности технологии как по назначению помещения, так и по способам регулирования. Система, ориентированная только на погодное регулирование, еще не соответствует энергоэффективным классам регулирования: теплоноситель с одинаковой температурой раздается по помещениям с различными требованиями к температурновлажностным характеристикам. Рассмотрены вопросы обеспечения энергоэффективности комбинированной системы воздушного и водяного отопления в общественных зданиях для умеренного континентального климата России — учебного (УК) и лабораторного (ЛК) корпусов Казанского государственного энергетического университета (КГЭУ). Отопительные приборы системы обогрева КГЭУ имеют в помещениях арматуру ручного регулирования или радиаторные клапаны с термостатирующими головками, но без комнатных контроллеров, что не соответствует энергоэффективным классам регулирования. Проведено опытное обследование функционирования системы обогрева корпусов КГЭУ в отопительные периоды 2019–2020 гг. и 2020–2021 гг. Методом оптической пирометрии выполнялись замеры температуры поверхностей окон, стен и элементов системы отопления, а также температуры и влажности воздуха в аудиториях и коридорах УК и ЛК КГЭУ. Установлено соответствие санитарно-гигиеническим требованиям параметров отопительных приборов и воздуха помещений различного назначения. При этом выявлена необходимость перехода на более высокий класс регулирования, так как при существующей ситуации параметры внутреннего воздуха зависят от наружной температуры: в аномально теплую зиму 2020 г. температура воздуха в помещениях находилась на границе максимально допустимого значения, а в нормальную по климатологии зиму 2021 г. — на границе минимально допустимого.

132-141 44
Аннотация

Силовые трансформаторы являются ключевым оборудованием в системах генерации, передачи и распределения электроэнергии. Надежность работы силовых трансформаторов базируется на работоспособности изоляционной системы, которая включает в себя твердую целлюлозную изоляцию и жидкий диэлектрик. Современная энергетика требует от жидкой изоляции превосходные изоляционные свойства, высокие огнестойкие свойства и способность к биологическому разложению. Минеральное масло, которое используется более 100 лет, не отвечает некоторым требованиям. Поэтому в настоящее время рассматриваются различные способы усиления изоляционных свойств масла, в том числе путем смешения его с другими жидкими диэлектриками, обладающими улучшенными свойствами. В качестве таких альтернативных жидкостей рассматриваются синтетические и натуральные эфиры.
Рассмотрена возможность усиления изоляционных характеристик минерального масла с высоким содержанием ароматических углеводородов (на примере масла марки Т-750) путем смешения его с синтетическим сложным эфиром Midel 7131. Приведена оценка изоляционных параметров полученных смесей с долей эфира в минеральном масле от 0% до 50%. Описываются основные характеристики смесей, такие, как плотность, кинематическая вязкость, температура вспышки, тангенс угла диэлектрических потерь, относительная диэлектрическая проницаемость, пробивное напряжение и влагосодержание. Показано, что с повышением доли эфира одни параметры полученной изоляционной жидкости улучшаются (температура вспышки, диэлектрическая проницаемость, пробивное напряжение), а другие показатели (плотность, кинематическая вязкость, тангенс угла диэлектрических потерь) при содержании эфира более 10% в смеси не соответствуют требованиям, предъявляемым к минеральным маслам. 

142-147 31
Аннотация

При осуществлении на трубопровод внешнего воздействия, способного влиять на частоту собственных колебаний, происходит изменение параметров собственных колебаний, что повышает погрешность измерений, а зачастую и просто искажает результаты вибрационного контроля. Для трубопроводов таким воздействием может оказаться влияние грунта при бесканальной прокладке. Различные виды грунта по-разному влияют на изменение частоты собственных колебаний трубопровода.
Целью статьи является анализ влияния грунтов различного типа на параметры собственных колебаний трубопровода. Задачей исследования являлось теоретическое подтверждение зависимости изменения частоты колебания трубопровода при воздействии грунтов. Произведен модальный анализ собственных колебаний 5 полиэтиленовых трубопроводов. В качестве исходных данных принято, что расчетный трубопровод уложен в траншею с наклонными стенками, заложение откоса на плоское основание на глубине равно 2,5 м. Расчеты произведены в программном комплексе конечно-элементного анализа ANSYS. С целью построения математической модели определена степень воздействия грунта на трубопроводы путем исследования вертикального и бокового давления грунта на вышеуказанные трубопроводы, проанализированы собственные колебания трубопроводов.

Представлены результаты модального анализа для полиэтиленовых труб при схеме укладки с наклонными стенками и различном грунте (пески гравелистые, крупные и средней крупности; глины тяжелые). Выбор грунта обусловлен наибольшим распространением его на территории России.
Таким образом, полученная зависимость степени влияния различного грунта на собственные частоты трубопроводов значительно повышает достоверность вибрационной диагностики заглубленных коммуникаций, может облегчить работы по ее организации и позволит определять долгосрочные прогнозы эксплуатации трубопроводов.

148-150 29
Аннотация

Статья посвящена так называемой «войне токов», которая развернулась в США, в конце 19 — начале 20-века. Победителем из этой «войны» вышел талантливый сербский изобретатель Никола Тесла. Он родился в середине XIX века в семье сербского священника. После окончания высшего технического училища в Граце Тесла работал в Будапеште, а затем переехал в Париж. Он исповедовал идеи переменного тока. Ему противостоял известный американский бизнесмен и ученый Т. Эдисон. Предприятия последнего производили машины, работающие на постоянном токе. Это приносило большую прибыль. После нескольких конфликтов Тесла, работавший у Эдисона, покидает его компанию и организует своё дело вместе с промышленником Д. Вестингаузом. Смыслом его жизни стало не только повсеместное утверждение систем переменного тока, но и уничтожение своего бывшего патрона, Т. Эдисона. Н. Тесла являлся человеком амбициозным, обладал огромной работоспособностью, был исключительно сосредоточен на своих научных идеях, в т. ч. об использовании переменного тока. Идеи и проекты Теслы одержали уверенную победу. Развитие систем постоянного тока закончилось в конце 1920-х годов, несмотря на усилия Т. Эдисона. Н. Тесла стоял у истоков систем переменного тока, появления электродвигателей, робототехники, беспроводных заряжающих устройств и много другого. Умер он в 1943 г., в возрасте 86 лет в номере одной из гостиниц Нью-Йорка. У него никогда не было семьи и своего дома. Сегодня идеи великого сербского изобретателя, даже самые фантастические, переживают второе рождение.

151-156 26
Аннотация

Рассматривается вопрос актуальности снижения энергопотребления. Выдвигается предположение, согласно которому в случаях, когда в помещениях используются выключатели с подсветкой, управляющие группой светильников, в отключенном режиме в осветительной сети протекают токи величиной порядка микроампер. Проанализирована нормативная документация, относящаяся к нормативным показателям освещенности, типовой площади помещений и на основании перечисленных данных произведен расчет минимального необходимого светового потока, излучаемого лампами. Нормируемый расчетный световой поток был поделен на световой поток от одной лампы, полученное отношение округлено в большую сторону. Это отношение и определяет ориентировочное количество ламп, которое позволит рассчитать суммарный ток всей осветительной сети. Приняты в расчет нормативы по времени работы осветительной сети. Время работы осветительной сети в режиме «ожидания» определяется разностью между общим количеством часов в сутках и нормативным временем ее работы. Зная потребляемую мощность и время работы сети в режиме «ожидания», можно вычислить энергопотребление осветительной сети в режиме «ожидания».

ИНФОРМАЦИЯ 

ХРОНИКА, ПУБЛИКАЦИИ 

Объявления

2021-07-01

АНОНС НОМЕРА 2-2021

Редколлегия журнала сообщает о содержании 2 номера журнала «Надежность и безопасность энергетики» в 2021 году.
В данном номере предполагается опубликовать следующие статьи:

Сжиженный природный газ как резервное топливо ТЭЦ

Ленёв С.Н., Перов В. Б., Вивчар А.Н., Охлопков А.В., Сигитов О.Ю., Битней В.Д.

Основные тенденции развития газовой отрасли указывают на масштабное расширение рынка сжиженного природного газа (СПГ), который продолжает оставаться быстрорастущим сегментом на фоне остальных энергоносителей.

Проведен анализ мирового опыта применения СПГ-комплексов в установках для гашения пиков газопотребления, которые соответствуют условиям применения СПГ в качестве резервного топлива филиалами ПАО «Мосэнерго» (малотоннажное производство в сочетании с большим объемом хранения СПГ).

Сформулированы требования к разработке энергоэффективных СПГ-комплексов на филиалах ПАО «Мосэнерго», включая обеспечение энергозатрат цикла за счет расширения сетевого газа в детандере с утилизацией холодильной мощности в цикле ожижения, а также охлаждение компримированного теплоносителя холодильного контура потоками газа, подаваемого далее на горение. Рассмотрены технологические особенности внедрения СПГ-комплекса для производства, хранения и регазификации СПГ в качестве резервного топлива ТЭЦ.

2021-05-14

Допущена опечатка в печатной версии 1-2021

Редакция журнала «Надежность и безопасность энергетики»  сообщает, что в печатной версии 1-2021 допущена ошибка. На странице 4 в аннотации вместо «...неопределенных множителей Лагранжа...» написано «неопределенных множителей Лапласа...».

Читать следует  «неопределенных множителей Лагранжа»

2021-03-24

АНОНС НОМЕРА 1-2021

Редколлегия журнала сообщает о содержании 1 номера журнала «Надежность и безопасность энергетики» в 2021 году.

В данном номере предполагается опубликовать следующие статьи:

2021-02-09

Анонс номера 4-2020

Редколлегия журнала сообщает о содержании 4 номера журнала «Надежность и безопасность энергетики» в 2020 году.

В данном номере предполагается опубликовать следующие статьи:

2020-12-01

СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО АРХИВА ПО НАПРАВЛЕНИЮ «НАУКИ О ЗЕМЛЕ И ЭНЕРГЕТИКА»

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации реализует проект по созданию электронного архива выпусков научных журналов и материалов научных мероприятий по тематическому направлению «Науки о Земле и энергетика».

В августе 2020 года компания ЛИТ «РЕСУРС XXI» начала реализацию проекта Минобрнауки России по разработке электронного тематического архива научных материалов. В данный момент активно выстраивается архитектура информационного ресурса для обеспечения удобства пользователей и возможности расширенного поиска информации. Ведутся переговоры с ведущими ВУЗами страны и научными организациями по наполнению архива материалами в различных форматах. В состав редакционной группы вошли ведущие научные эксперты и редакторы с многолетним опытом работы.

Еще объявления...