Повышение эффективности средств плавной коммутации электроустановок в условиях критических нагрузок на предприятиях

В работе проведены комплексные исследования показателей качества электроэнергии в сети с КН и их влияние на качественные показатели устройств-потребителей электроэнергии. Предложены критерии эффективности МЭС/СМЭС при проектировании оптимальных сетей и их эксплуатации в условиях КН. Результаты, полученные в работе, способствуют повышению технологической эффективности электроустановок, характеризующихся тяжелыми условиями пуска, и в особенности – питающихся от источников соизмеримой мощности, то есть – в условиях КН. Новые электронные блоки плавного включения, синтезированные на основе построенных математических моделей, характеризуются высокими качественными показателями, не требуют доработки существующей пускозащитной аппаратуры. Кроме того, применение новых устройств повышает безопасность и комфортность работы для оператора, находящегося в непосредственном контакте с электроустановкой.

Основные выводы и результаты работы:

1. Проведен сравнительный анализ и систематизация известных способов и устройств плавного пуска электроустановок и синтезировано устройство, реализующие оптимальные функции регулирования, снижающее dU/dt на нагрузке в 3-6 раз.
2. Предложена оригинальная схемотехническая реализация малогабаритного электронного блока плавного включения для работы совместно с существующей ПЗА. Разработаны технические требования на блоки плавного пуска мощностью 750-2100 Вт. Даны предложения по практическому использованию электронных блоков плавного включения нагрузки на объектах АПК.
3. Доказана актуальность проблемы качества электроэнергии для электрических сетей, в которых мощность потребителей соизмерима с мощностью источника – местных электрических сетей (МЭС) и в частности - местных распределительных сетей сельскохозяйственных потребителей (СМЭС) и введено понятие критической нагрузки (КН), соответствующее этому случаю.
4. Исследованы показатели качества и динамические характеристики местной электрической сети в условиях КН, закономерность изменения нагрузки МЭС/СМЭС во времени.
5. Показана связь между способом коммутации и качеством электроэнергии и разработан комплексный показатель качества МЭС/СМЭС на стороне низкого напряжения - суммарная длительность работы МЭС на пониженном напряжении, с нормально допустимым значением 720 с.
6. Создана математическая модель изменения нагрузки в МЭС/СМЭС на базе теории выбросов случайных процессов. На основе математической модели и анализа реальной электрической сети в условиях КН разработана функция регулирования, снижающая пиковые нагрузки.
7. Разработана и апробирована методика ускоренных ресурсных испытаний электрооборудования на примере мощных облучательных / обогревательных установок и получено увеличение ресурса лабораторных установок от 22 % до 92 % с различным темпом плавного пуска.
8. Получено экспериментальное подтверждение технологической и экономической эффективности применения разработки на основе опытно-промышленной эксплуатации на предприятиях АПК, отмечено: снижение пульсации напряжения на 8-10 %; увеличение ресурса электрооборудования на 10-12 %; увеличение продуктивности кур-несушек на 2-3 %.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Бекмачев А.Е., Кондратьева Н.П., Фокин В.В. Тиристорный коммутатор нагрузки // Механизация и электрификация сельского хозяйства. Журнал. – 2002. - №5. - С. 17-18.
2. Бекмачев А.Е. и др. Аппаратная реализация средств плавной коммутации радиотехнических устройств, устройств связи и навигации // Вестник ИжГТУ / Дзюин С.В., Сидорина В.А., Бекмачев А.Е. – Ижевск: ИжГТУ, 2005. – вып.3. - С. 36-38.
3. Бекмачев А.Е. и др. Электромагнитная совместимость на обособленных объектах радиосвязи в условиях критической нагрузки сети // Вестник ИжГТУ/ Дзюин С.В., Сидорина В.А., Бекмачев А.Е. – Ижевск: ИжГТУ, 2005. – вып.4. - С. 51-53.
4. Пат. 59338 RU МПК H 02 J 9/06, H 02 M 5/22. Устройство плавного включения / А.Е.Бекмачев, С.В.Дзюин (Россия). - № 2005135259/22; Заявлено 14.11.05; Опубл. 10.12.2006, Бюл. № 34. – 5 с.: ил.
5. Пат. 59350 RU МПК H 04 B 3/46. Анализатор качества канала. / А.Е.Бекмачев, С.В.Дзюин (Россия). - № 2005138708/22; Заявлено 12.12.05; Опубл. 10.12.2006, Бюл. № 34. – 3 с.: ил.
6. Бекмачев А.Е. и др. Метод моделирования коммуникационного канала на основе теории выбросов случайного процесса // Доклады Томского государственного университета систем управлением и радиосвязи – Томск: Изд-во ТУСУР, 2008. – вып. 2 (18), ч.1 / Дзюин С.В., Мухин К.В., Бекмачев А.Е. – С. 58-61.
7. Бекмачев А.Е. Исследование утечки конфиденциальной информации по цепям питания и заземления // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиосвязи – Томск: Изд-во ТУСУР, 2009. – вып. 1 (19), ч.2, июнь 2009. – С. 13-15.

Публикации в сборниках научных трудов, материалах конференций

8. Бекмачев А.Е. и др. Перспективные системы управления электроприводом в сельском хозяйстве // Труды XXVIII научно-практической конференции ИжГСХА (Ижевск, 18-20 февр. 1998 г.) / Кондратьева Н.П., Фокин В.В., Бекмачев А.Е. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998. Ч. 3. – С. 46-48.
9. Бекмачев А.Е. и др. Элементная база перспективных систем управления электроприводами для сельского хозяйства // Тр. ин-та / РГАЗУ-агропромышленному комплексу / Бекмачев А.Е., Коломиец А.П., Кондратьева Н.П., Фокин В.В. М.: РГАЗУ, 1998, с.196.
10. Бекмачев А.Е. и др. Энергосберегающие системы управления электроприводом // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Удмуртской Республики: Тез. докл. респ. научно-практической конференции. Ижевск, 18-20 нояб. 1998 г. / Кондратьева Н.П., Фокин В.В., Бекмачев А.Е. - Ижевск: Изд-во Детектив-информ, 1998. – С. 9.
11. Бекмачев А.Е. и др. Устройство плавного пуска асинхронного электродвигателя // Тр. ин-та / Электропривод и энергосберегающие технологии: Научно-практ. конф. ИжГСХА / Трубин В.Г., Фомин Д.В., Бекмачев А.Е. – Ижевск: Изд-во ШЕП, 2000. – С. 10-12.
12. Бекмачев А.Е., Кондратьева Н.П., Фокин В.В. Способы плавной коммутации нагрузки в сетях переменного тока//Тр. ин-та/Электропривод и энергосберегающие технологии: Научно-практ. конф. ИжГСХА.–Ижевск: Изд-во ШЕП, 2000.–С. 12-18.
13. Бекмачев А.Е., Кондратьева Н.П., Фокин В.В. Качество электроэнергии. Проблема «последней мили» // Тр. ин-та / Актуальные проблемы электромеханизации производственных процессов в АПК Удмуртской Республики и пути их решения в условиях современной рыночной экономики: Респ. научно-практ. конф. 30-31 окт. 2001 г. – Ижевск: Изд-во ШЕП, 2001. – С. 27-30.
14. Ляпунов В.А., Бекмачев А.Е. Холодильно-обогревательные установки с микроконтроллерным управлением // Тр. ин-та / Актуальные проблемы электромеханизации производственных процессов в АПК Удмуртской Республики и пути их решения в условиях современной рыночной экономики: Респ. научно-практ. конф. 30-31 окт. 2001 г. – Ижевск: Изд-во ШЕП, 2001. – С. 67-70.
15. Максачев Ю.А., Бекмачев А.Е. Оптимизация потребления электроэнергии при добыче нефти станками-качалками из малодебитных скважин с использованием многоскоростных двигателей // Тр. ин-та / Актуальные проблемы электромеханизации производственных процессов в АПК Удмуртской Республики и пути их решения в условиях современной рыночной экономики: Респ. научно-практ. конф. 30-31 окт. 2001 г. – Ижевск: Изд-во ШЕП, 2001. – С. 70-71.
16. Бекмачев А.Е. и др. Система управления частотой вращения асинхронных электродвигателей // Тр. ин-та / Актуальные проблемы электромеханизации производственных процессов в АПК Удмуртской Республики и пути их решения в условиях современной рыночной экономики: Респ. научно-практ. конф. 30-31 окт. 2001 г. / Таран А.В., Трубин В.Г., Бекмачев А.Е. – Ижевск: Изд-во ШЕП, 2001. – С. 90-92.
17. Бекмачев А.Е., Кондратьева Н.П., Фокин В.В. Автоматические тиристорные пускатели-регуляторы // Тр. ин-та / Аграрная наука на рубеже тысячелетий: Научно-практ. конф. – Ижевск: Изд-во ШЕП, 2001. – С. 182-185.
18. Некрасов В. И., Бекмачев А.Е. Опыт бизнес-планирования для изделий новой техники. План производства регуляторов мощности // Менеджмент: теория и практика. – Ижевск: Изд-во Института экономики и управления УдГУ. – 2005. – № 1/2. – С. 174–177.
19. Бекмачев А.Е. Бизнес-планирование с целью повышения конкурентоспособности изделий новой техники // Приборостроение в XXI веке. Интеграция науки, образования и производства: труды III научно-технической конференции, (Ижевск, 14-15 апреля 2006 г.) / Ижевский государственный технический университет - Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2007. – С. 53-57.

_______________________________________________________

Подписано в печать "___"________________20____ г.

Формат 60х84/16 Гарнитура Times New Roman.

Усл. п. л. ****. Уч.-изд. л. ****.

Заказ № *****. Тираж 100 экз.

ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА

426069 г.Ижевск, ул.Студенческая,11.

…