Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 12, № 3 (2019)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.24223/1999-5555-2019-12-3

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ

172-176 96
Аннотация
Рассматривается технология управления объектами электро- и теплоэнергетики с применением интеллектуальных киберфизических систем, основанная на возможностях оценки технического состояния каждого элемента оборудования (внедрения риск-ориентированного управления на базе цифровых технологий), реализуемая путем удаленного мониторинга эксплуатируемых объектов. Предлагается технология, включающая в себя связанные цифровые решения, позволяющие оперативно оценивать и предсказывать состояние энергосистемы, путем сопоставления индивидуальных данных оценки технического состояния основного технологического оборудования объектов электро- и теплоэнергетики с разработанными цифровыми моделями технологических процессов, физических систем, объектов и изделий для внедрения комплексной риск-ориентированной системы управления производственными активами (СУПА). При анализе выделяются показатели, характеризующие решение оптимизационной задачи при нечетких условиях и ограничениях, по минимальному значению определяется интегральный показатель надежности оборудования (группы оборудования) в отношении оценки технического состояния каждого элемента оборудования в единой унифицированной цифровой модели сети. На основе внедрения виртуальной модели отслеживания жизненного цикла оборудования, интегрированной с адаптивными оболочками прикладных цифровых бизнес-сервисов, осуществляется построение управления как технологическими, так и экономическими бизнес-процессами для перехода от планово-предупредительных ремонтов оборудования объектов электро- и теплоэнергетики к ремонтам по состоянию.
177-189 81
Аннотация

Рассматриваются вопросы нормирования цифровых тренажерных систем для обеспечения надежности обслуживания различных объектов электроэнергетики. Даны определения понятий надежности, условий функционирования и безопасности. Изложены начальные нормативные документы отрасли, регламентирующие требования к техническим средствам обучения персонала электроэнергетики. Представлены обязательные минимальные требования и критерии к тренажерам эксплуатационного персонала энергопредприятий согласно нормативам. Выполнен обзор существующих нормативно-технических документов и регламентации требований к тренажерам оперативного персонала. Особое внимание уделено созданию технических условий для сертификации прикладных программных средств тренажеров тепловых электростанций и сетей, в том числе соблюдению требований к характеристикам идентификации программных средств, к функциональным характеристикам, к функциям обработки данных, а также к совместимости и безопасности, к пользовательскому интерфейсу.

Весьма существенным является метод оценки тренажера, в особенности с учетом современных требований информационных технологий. Подробно рассмотрено современное состояние большей части разработок в российском тренажеростроении, в том числе: создание электронных лекций по описанию технических характеристик энергообъектов и процессов в них, обобщенных моделей технологических устройств, моделей ограниченного режима, модели частичной топографии (узловые модели), оболочки-конструкторы технологических устройств, комплексные анализаторы электрооборудования, модели программно-аналитических комплексов и АСУТП.

На основе подробного анализа реализации прикладных программных средств в области тренажеростроения на электростанциях и сетевых предприятиях России излагаются обоснованные выводы о том, что рассмотренные программные продукты, имеющее положительные отзывы от заказчиков и по различным причинам называемые термином «тренажер», несмотря на предусмотренные нормативами требования, тем не менее, не обладают в полной мере необходимыми для полноценного обучения свойствами: полномасштабности, всережимности и топологической адекватности, что в значительной степени снижает эффективность их применения при промышленной эксплуатации.

190-199 125
Аннотация
Являясь крупным потребителем энергоресурсов, Московский мегаполис существенно изменяет климат своей агломерации. Климатические индикаторы, изменяясь в среднесрочной перспективе, оказывают влияние на каждую из отраслей мегаполиса. Наиболее распространенным видом разрушающего воздействия являются температурно-влажностные деформации покрытий, в результате которых материалы ограждающих конструкций под переменным воздействием положительных и отрицательных температур ускоренно разрушаются. Негативными являются как тепловое загрязнение, так и выбросы парниковых газов и водяного пара. Целью настоящей статьи является определение степени влияния данных выбросов на формирование климата, а также возможности их компенсации зелёными насаждениями Москвы. Последовательно рассмотрены задачи анализа тенденций изменения абсолютной влажности воздуха в зависимости от дополнительного объёма водяного пара, производимого при сжигании топлива на ТЭЦ и в котельных, функционирования градирен, эксплуатации автотранспорта. Проанализирована зависимость фактического количества ясных дней от температуры воздуха. Определены месяцы с наиболее длительно заоблаченным небосводом. Рассмотрены процессы формирования облаков и изменения температуры воздуха в зависимости от высоты и условий функционирования города. Продемонстрировано формирование над территорией города области с повышенной температурой воздуха на высоте от 60 до 400 метров в результате выбросов тепла. Проанализирована динамика и резервы сокращения эмиссии парниковых газов. Показана эффективность реализации государственной политики в области энергосбережения и повышения энергоэффективности, ориентированной, прежде всего, на модернизацию силового оборудования городских теплоэлектроцентралей с установкой современных парогазовых энергоблоков. Продемонстрированы недостаточность компенсационного механизма фотосинтеза. Показаны пути климатической адаптации мегаполиса. Определены энергосберегающие мероприятия по снижению расхода газа на источниках тепловой энергии и оценены эффекты от их реализации.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЯ, РАСЧЕТЫ

200-205 97
Аннотация

Рассмотрены актуальные вопросы создания стендов для испытаний энергетических приводных агрегатов. Приведены результаты испытаний гидравлического динамометра с целью уточнения его характеристик. При создании испытательных стендов важно правильно выбрать систему гашения мощности с одновременным ее точным измерением. Для этих целей используются гидравлические динамометры (ГД). Отечественная промышленность пока серийно их не производит, ведутся опытные разработки. В этой связи представляется целесообразным использование импортных ГД, например типа CFT-9.0 японской компании «Fuchino Co Ltd». Это оборудование имеет коммерческое предпочтение по сравнению с другими зарубежными производителями. Рассматриваются принцип работы ГД, его конструктивные особенности, выявленные недостатки и пути их устранения, результаты испытаний ГД на специальном стенде ОАО «НПО ЦКТИ».

Проведенные испытания позволили убедиться в работоспособности приобретенных ГД, определить зависимость мощности ГД от частоты вращения, зависимость расхода охлаждающей воды от мощности ГД и зависимость мощности ГД от расхода пара на приводную паровую турбину.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что ГД типа CFT-9.0 компании «Fuchino Co Ltd» может быть рекомендован как гидродинамический поглотитель мощности с высокоточным ее измерением в широком диапазоне частоты вращения, режимов и потребляемой мощностью до 8,5 МВт.

206-212 90
Аннотация
Стопорный клапан является одним из «критических» элементов паротурбинной установки, условия прогрева которых определяют надежность энергоблока в целом. Стопорный клапан для теплофикационных паровых турбин докритических параметров АО «УТЗ» унифицирован для семейств Т-110/120-30, Т-185/210-130/15, ПТ140/165-130/15, Р-100-130/15. Представлена последовательность анализа конструкции клапана, если известны лишь статическая температура и давление пара на входе в клапан, расход пара на выходе из него, ограничения для перемещения при прогреве. Показаны результаты анализа расчетов нестационарного газотермодинамического и напряженно-деформированного состояния клапана во время прогрева главного паропровода турбины Т-110/120-130 при пуске из холодного состояния по типовой инструкции. Расчеты проводились методом конечных элементов по трехмерной геометрической модели корпуса клапана с щелевым фильтром. Высота отверстий в щелевом фильтре 3,5 мм. Представлены уравнения критерия Нуссельта для фланца, паровой коробки, нижней половины паровой коробки и обтекателя при использовании компьютеров с ограниченными вычислительными ресурсами. Показано, что пик максимальных напряжений возникает на начальной стадии прогрева стопорного клапана на внутренней (обогреваемой) поверхности корпуса стопорного клапана в районе фланца и крышки. Максимальные эквивалентные напряжения составляют 300 МПа. Представлено сравнение расчетных температур и температур, измеренных в ходе пуска на ТЭЦ, разность температур не превышает 5–6%. Предлагается проводить анализ надежности клапана, последовательность которого приведена в статье при конструировании новых стопорных клапанов с существенными отличиями от имеющихся прототипов.

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

213-219 74
Аннотация
В летний и неотопительный период большинство теплофикационных турбин работают только с одним включенным нижним теплофикационным отбором, так как при работе турбины существует ряд ограничений по максимальному и минимальному давлению в верхнем и нижнем отборе. Для турбины Т-250/300-240 величина минимально-допустимого давления в верхнем отборе согласно условиям завода изготовителя составляет 0,06 МПа. В неотопительный летний период, а также в начале и конце отопительного периода температура прямой сетевой воды понижается до 70–75°С. В этом случае для поддержания температуры сетевой воды на заданном уровне давление в верхнем отборе уменьшается ниже минимально-допустимого уровня. В результате турбоустановки работают с одним включенным нижним подогревателем сетевой воды (ПСГ-1), позволяющим реализовать такой режим, но это приводит к ухудшению показателей тепловой экономичности. Предложен ряд мероприятий, позволяющих исключить данные ограничения и осуществлять подогрев сетевой воды с использованием двух ступеней подогрева. В этом случае при подключении второго отбора давление в нём поддерживается на минимально допустимом уровне. Соблюдение графика теплосети обеспечивается за счёт обвода части сетевой воды помимо группы сетевых подогревателей. При работе в таком режиме увеличивается срабатываемый теплоперепад в турбине, уменьшается расход охлаждающего пара в часть низкого давления и соответственно в конденсатор и снижаются температурные напоры в сетевых подогревателях. Приведены результаты исследования режимов работы турбины Т-250/300-240 в неотопительный и переходный период с одним и двумя теплофикационными отборами. Проведена оценка экономической эффективности использования данных режимов в зависимости от условий эксплуатации, которая показала эффективность применения режима в летний и неотопительный период. Определены границы эффективности использования данных режимов.
220-224 64
Аннотация

Стабильная и надежная работа маслонаполненного электрооборудования на энергетических объектах во многом зависит от качества жидкой изоляции — трансформаторного масла, на которое влияют факторы окружающей среды и эксплуатационные факторы, в результате которых оно обводняется, стареет с выделением осадков и продуктов окисления, что приводит к коротким замыканиям и пробоям. Около 85% поломок трансформаторов происходит из-за нарушения системы изоляции. Для повышения срока службы трансформаторного масла в него традиционно добавляют антиокислительную присадку ионол, недостатком которого является высокая чувствительность к сероорганическим соединениям. Повысить качество трансформаторного масла возможно за счет более эффективной антиокислительной присадки. Ранее проведенные исследования показали неоднозначное влияние сероорганических соединений на эксплуатационные показатели трансформаторного масла. Представлены результаты изучения влияния индивидуальных сульфидов различного структурно-группового состава на эксплуатационные показатели, такие, как показатели стабильности против окисления масляной фракции, число омыления, эфирное число, количество поглощенного кислорода, коррозионную активность при рабочих температурах и в электрическом поле напряженностью 30 кВ/см.

В процессе проведения исследования было установлено, что наиболее активной ингибирующей добавкой к масляной фракции среди индивидуальных сероорганических соединений является циклогексилдецилсульфид. Вместе с тем дифенилсульфид и дифенилдисульфид снижают стабильность против окисления фракции, ухудшая ее качество.

Установлено, что при замещении ароматических циклов в молекуле сульфида циклами циклогексила ингибирующая способность возрастает, повышая качество трансформаторного масла и, соответственно, надежность эксплуатации электрооборудования в целом.

ЮБИЛЕИ, НАГРАЖДЕНИЯ

225 20
Аннотация

23 августа 2019 года исполнилось 70 лет со дня рождения д. ф.-м. наук, профессора, заведующего кафедрой «Кибернетика» НИЯУ МИФИ Загребаева Андрея Маркояновича.

226 23
Аннотация
Вручение диплома почетного доктора Азербайджанского технического университета (г. Баку) проф. З. Зимону.

ИНФОРМАЦИЯ

227-228 31
Аннотация
Преодоление последствий Чернобыльской катастрофы.

ХРОНИКА, ПУБЛИКАЦИИ

ДО ГОРИЗОНТА СОБЫТИЙ: ФАКТЫ, МНЕНИЯ, МЕТАФОРИЗМЫ



ISSN 1999-5555 (Print)
ISSN 2542-2057 (Online)