Preview

Надежность и безопасность энергетики

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 15, № 3 (2022)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.24223/1999-5555-2022-15-3

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭНЕРГЕТИКИ

148-157 330
Аннотация

Рассматриваются вопросы, связанные с передачей электрической энергии по электрическим сетям компании ПАО «Россети Ленэнерго» за период эксплуатации 2014 - 2021 гг. Цель статьи определена, как исследование уровня аварийности в электрических сетях Компании, для чего сформулирован ряд задач, подлежащих рассмотрению. В качестве исходных данных взяты результаты ежегодных отчетов о количестве отказов по месяцам c 2014 по 2021 гг. в электрических сетях Ленинградской области и г. Санкт-Петербурга. Для аппроксимации рядов аварийных отключений использовались разработанные авторами алгоритмы программирования, с помощью которых при использовании технологий графического редактора Matlab представлена визуализация исследуемых характеристик. Рассмотрена структура электрических сетей, находящихся на балансе Компании как в Ленинградской области, так и в г. Санкт-Петербурге. Проанализирован баланс электрической энергии за исследуемый период и данные о ее потерях при электропередаче. Произведена оценка уровня повреждаемости электрических сетей по событиям устойчивых и неустойчивых отказов. Проклассифицированы основные причины возникновения событий отказов и установлено их процентное соотношение с общим количеством отказов во всех структурных подразделениях Компании. Установлена взаимосвязь количества отказов по месяцам года исследуемого временного интервала. Рассмотрены планы ремонтно-восстановительных мероприятий Компании и введено понятие коэффициента корреляции, устанавливающего взаимосвязь количества аварийных отключений и комплекса мероприятий, направленных на обеспечение уровня надежности для бесперебойного функционирования средств передачи электрической энергии.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЯ, РАСЧЕТЫ

158-165 349
Аннотация

Надежная и экономичная эксплуатация оборудования систем теплоснабжения и котельных установок является важной и сложной задачей. Качественная обработка воды непосредственно влияет на экономичность работы котельных установок. Основными этапами подготовки воды на теплоэнергетических установках являются предочистка, обессоливание и термическая деаэрация — удаление агрессивных газов, приводящих к коррозии оборудования. Деаэрация является наиболее энергоемким процессом. В настоящее время существует значительное количество производственных предприятий, которые снабжены собственными котельными установками. В котельных, используемых для выработки пара, а также отопительных котельных, обслуживающих теплосети, деаэрация воды выступает обязательным процессом. Статья посвящена разработке технологии повышения экономичности и эффективности котельных установок за счёт дополнительного подогрева обратной сетевой воды с помощью выпара деаэратора. Рассмотрен процесс деаэрации воды на примере котельной пивоваренного завода AB InBev Efes в г. Ульяновск, где теплопункт оборудован системами автоматики, и регулирование подачи пара на отопление осуществляется автоматически в зависимости от температуры обратной сетевой воды. Благодаря разработанной схеме и в зависимости от количества выпара атмосферного деаэратора обратная сетевая вода может подогреваться на 3 - 10°С. Также, в периоды теплых зим на Ульяновском пивоваренном заводе AB InBev Efes при минимальных нагрузках котельной установки подогрев обратной сетевой воды в теплообменнике с помощью выпара атмосферного деаэратора может использоваться в качестве основной или дополнительной ступени подогрева.

166-174 1150
Аннотация

Концепция внедрения интеллектуальных систем теплоснабжения или систем теплоснабжения 4-го поколения является приоритетным направлением развития систем централизованного теплоснабжения России и впоследствии должна стать наилучшей доступной технологией (НДТ) для новых и реконструируемых энергетических систем, поможет снизить нецелесообразные потери тепловой энергии, сократить аварийность энергосистем, повысить их энергетическую эффективность и надежность, а также упростить интеграцию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в уже существующие энергетические системы.

Одной из ключевых технологий, необходимых для создания таких систем, являются цифровые двойники тепловых сетей и имитационные модели систем централизованного теплоснабжения. Описывается разработка цифрового двойника для рассматриваемого участка тепловой сети. В качестве участка тепловой сети использовался разработанный экспериментальный стенд — физическая модель. На нем проводились испытания с целью определения возможностей систем дистанционного мониторинга параметров теплоносителя, а также моделирования аварийных ситуаций на участках тепловой сети. С помощью стенда также проводилась верификация разрабатываемого цифрового двойника. Для создания цифровой модели стенда использовались программы Matlab Simulink, ZuluThermo и SimInTech. Программа ZuluThermo позволяет создать цифрового двойника, который имитирует стационарные, а Matlab Simulink и SimInTech — как стационарные, так и динамические процессы, происходящие на участках тепловых сетей. Динамическая модель системы теплоснабжения использовалась для моделирования процесса взаимного влияния потребителей тепловой энергии. В качестве сценариев динамических процессов смоделированы ситуации в Matlab Simulink и SimInTech, возникающие при работе автоматики на тепловых пунктах потребителей. Показано взаимное влияние потребителей тепла друг на друга при регулировании тепловой нагрузки, а также их влияние на потребителей, которые не имеют возможности самостоятельно регулировать собственную тепловую нагрузку.

175-182 271
Аннотация

Представлена система для измерения фракционного состава влажно-парового потока в последней ступени ЦНД экспериментальной паровой турбины. Влажно-паровой поток представляет собой суперпозицию двух фракций: первичной влаги (возникающей при конденсации пара в процессе расширения пара в проточной части) и вторичной влаги (образующейся при сходе и дроблении пленок, срывающихся с поверхности направляющих и рабочих лопаток турбин в процессе поверхностной конденсации). Определение параметров процессной влаги (распределение капель по размерам и объемная концентрация) базируется на измерении оптической прозрачности влажно-парового потока. Регистрация размеров и скорости движения вторичных капель основана на импульсной фоторегистрации потока. Измерительный комплекс состоит из двух типов оптических зондов (для регистрации параметров первичной и вторичной влаги), а также блоков измерительной аппаратуры, управляющих компьютеров, ПО и вспомогательных систем. Управление работой комплекса осуществляется дистанционно из пульта управления. Представленный комплекс более 20 лет используется на стенде модельной турбины ОАО «НПО ЦКТИ». Настоящая работа посвящена проведению измерений на экспериментальной турбине ЭТПН-5 АО «Силовые машины». Перед и за последней ступенью были установлены зонды, регистрирующие параметры первичной влаги, а в межвенцовом зазоре установлен зонд, измеряющий параметры вторичной влаги. Получены экспериментальные данные по распределению размера капель и степени влажности первичной влаги по высоте канала перед и за последней ступенью. Приведены распределения эрозионно-опасных капель по размерам, скоростям и направлению движения в межвенцовом зазоре.

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

183-189 293
Аннотация

Изложены научные подходы к формированию цифровых технологий управления факторами влияния на антропогенные риски энергетического производства в части снижения аварийности и производственного травматизма. На основе статистического материала с использованием методов математической аппроксимации получены зависимости травматизма и ошибок персонала от его профессионального опыта. На основании индексного метода определены показатели надежности профессиональной деятельности персонала при эксплуатации основного технологического оборудования энергетических объектов. За основу оценки профессиональной деятельности персонала взят индекс профессиональной успешности, учитывающий его профессиональный опыт. Разработан способ оценки этого индекса, рассмотрены статистические данные по влиянию опыта на аварийность и травматизм в электроэнергетике. Сформулирована и решена задача нахождения численных значений индекса профессиональной успешности. Полученые зависимости индекса профессиональной успешности от профессионального опыта персонала подтверждены статистическими данными и косвенно ранее проведенными исследованиями в атомной энергетике учеными ФБГУ ГНЦ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России. Расчет индекса позволяет математически корректно решать более общую задачу оценки антропогенных рисков. Рассмотрены формальные противоречия между численными значениями стажа работы в должности и количества травм, приведены статистические данные, подтверждающие полученные теоретические выводы. Представленная классификация ошибок персонала позволяет произвести глубокий анализ их возникновения и обеспечить управление процессом их предотвращения. По результатам исследования сделан вывод о том, что влияние профессионального опыта на успешность профессиональной деятельности является доказанным и счетным. Его можно оценить предложенным способом расчета индекса профессиональной успешности персонала, который математически корректно может быть инкорпорирован в общую структуру оценки антропогенных рисков.

190-198 303
Аннотация

Рассмотрены проблемы экологии и оценено влияние автомобильного транспорта на окружающую среду. Рассмотрены эффекты от действующих международных соглашений на изменение объемов вредных выбросов автомобильного транспорта. Проанализированы основные показатели европейско-азиатских энергетических стратегий по переходу на альтернативный вид энергии — водород. Обозначены требования действующих экологических программ. Оценены объемы и виды электрического транспорта в качестве альтернативы традиционному транспорту на двигателях внутреннего сгорания, приведен прогноз развития продаж электрического транспорта. Приведены основные типы топливных элементов и характеристики электротранспорта с водородными топливными элементами. Приведено количество эксплуатирующихся водоробусов в мире и примеры стимулирующих программ. В качестве обоснования необходимости использования экологического транспорта в Российской Федерации приведены показатели качества воздуха г. Москвы. Для анализа имеющихся проблем и задач разработки электрического автобуса на водородных топливных элементах (водоробуса) использованы информационные обзоры (патенты, нормативные акты Российской Федерации, иностранные и российские публикации в рецензируемых журналах и т. д.). В процессе проектирования водоробуса применены правила и методы для процессов проектирования и разработки автомобильной техники в ПАО «КАМАЗ». Проведены прочностные расчеты, расчеты энергопотребления при движении на городском маршруте. Результатом проектирования является опытный образец российского водоробуса КАМАЗ-6290. Приведена сравнительная оценка эксплуатационных затрат электрического автобуса и водоробуса по показателям для г. Москва, Россия. Приведены дальнейшие планы и перспективы развития водородной автомобильной техники в России. Подтверждением актуальности исследования является тенденция роста использования доли водорода в различных отраслях промышленности.

199-204 269
Аннотация

Рассматриваются и анализируются вопросы, связанные с надежностью системы электрической изоляции высоконагруженных мощных турбогенераторов с косвенным газовым охлаждением. Изучены механизмы старения основных компонентов (корпусной изоляции, элементов пазового заполнения) системы изоляции в эксплуатационных условиях при воздействии электрического и теплового полей, а также механических воздействий. Проанализированы современные представления о механизмах старения корпусной изоляции и элементов пазового уплотнения под действием внутренних и внешних (пазовых и виброискровых разрядов). Деградация изоляционных материалов в процессе эксплуатации начинается, прежде всего, в слабой локальной области корпусной изоляции, характеризующейся большим количеством технологических дефектов (полостей, заполненных газом), в которых возникают внутренние частичные разряды. Тем не менее, термореактивная изоляция высоковольтных электрических машин, может нормально функционировать в течение всего срока службы при наличии достаточно интенсивных внутренних разрядов. При этом ухудшения ресурса не наблюдается в виду специфических свойств современной корпусной изоляции, содержащей в своем составе слюдяной барьер. Наибольшую опасность представляют пазовые частичные разряды и виброискровые разряды, возникающие в пазовой области статорной обмотки. Для снижения интенсивности этих разрядных процессов необходима оптимизация конструкции антикоронного пазового покрытия. На основе выполненного анализа разработана схема старения системы электрической изоляции статорной обмотки турбогенераторов с воздушным охлаждением. По результатам макетных испытаний проведена расчетная оценка «времени жизни» системы электрической изоляции статорной обмотки, разработанной с использованием перспективных электроизоляционных материалов.

СОЦИОЛОГИЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ

205-210 230
Аннотация

Атомная энергетика являет собой широкий коммуникационный потенциал и технологические возможности. При этом, область ядерной энергетики претерпевает кризисное состояние, тормозящее ее развитие. Целью статьи является доказательство гипотезы о том, что внедрение ценностного подхода в коммуникационный менеджмент поможет преодолеть существующие проблемы и тем самым значительно повысит эффективность деятельности атомной отрасли. Рассмотрено инновационное влияние внедрения ценностного подхода в одном из дивизионов Государственной корпорации «Росатом». Описаны важные в понимании коммуникационного менеджмента понятия ЦП; рассмотрены главные составляющие ЦП, а также изложены основные этапы его внедрения в компании энергетического профиля. Приведены принципы, свидетельствующие о правильном развитии компании после изменения курса коммуникационного менеджмента на основе подхода. По итогам комплексного анализа приведены оценки ценностной деятельности ГК «Росатом» в городах присутствия: проанализированы ценностно-ориентированные программы и проекты корпорации, сформулированы основы информационно-коммуникационной политики и приоритетные стратегические компоненты в системе коммуникационного менеджмента. Выявлено влияние ЦП, как инновации, на репутацию компании и эффективность ее деятельности. Методология исследования содержит набор сложившихся в PR-практике подходов, включая категорийный анализ в опоре на теоретические источники, контент-анализ информационных потоков, генерируемых компанией в сети Интернет и средствах массовой информации, рассмотрение примера реализованной деятельности по внедрению ЦП в корпоративной среде компании, а также эвристический метод включенного наблюдения. Рассмотренные конкретные примеры внедрения ЦП в топливном дивизионе ГК «Росатом» позволили определить инновационность и безальтернативность влияния данного подхода на современном этапе развития цивилизации.

ХРОНИКА, ПУБЛИКАЦИИ



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