ru en

Revista electronică №1(45)2020

"PROBLEMELE ENERGETICII REGIONALE"

CUPRINS

1	Modelarea proceselor electromagnetice în timpul funcționării transformatoarelor de putere sub sarcină și în regim de mers în gol Autori: Yarymbash D.S., Kotsur M.I., Yarymbash S.T., Kilimnik I.M. Universitatea Națională " Polytechnica Zaporizhye " Zaporozhye, Ucraina
	Rezumat: La faza de pregătire și organizare a fabricării transformatoarelor de putere frecvent se utilizează modele chematice de calcul care nu reflectă în totalitate caracteristicile structurale ale transformatorului și caracteril de converie spațială a energiei elctrice. La funcționarea transformatorului în sarcină, curenții de magnetizare, precum și curenții la mers în gol au semne de asimetrie și nesinusoidalitate. Aceasta duce la o creștere semnificativă a erorii calculelor la faza de proiectare șia rezultatelor calculării parametrilor de magnetizare în timpul funcționării transformatoarelor sub sarcină, în special în rețelele cu generare alternativă de energie electrică. Urmare a acestora, obiectivul lucrării constă în estimarea influenței particularităților constrictive și a caracteristicilor neliniare ale oțelului electrotehnic asupra parametrilor de magnetizare la devierea sarcinii transformatorului. Pentru a atinge acest obiectiv s-a propus un model îmbunătățit de analiză a proceselor electromagnetice în transformatoarele de putere în regim de sarcină. Noutatea științifică constă în racordarea modelelor de circuit ale unei rețele externe și a unei rețele de consum cu modelul spațial al câmpului magnetic care există în transfomatorul de forță. Micșorarea sarcinii transformatorului de la valoarea nominală pînă la regimul de mers în gol are ca urmare amplifucarea efectelor enumerate, de exemplu, creșterea valrilor curentului de ers în gol: în faz A de la 1.066% la 1.161%; în faza B de la 1.275% la 1.303%) și în faza C de la 1.187) % la 1.308%. Utilizarea tipului propus de modele ale schemelor electrice cuplate și a câmpului magnetic al transformatorului pentru relațiile și coeficienții funcției regresiei polinomiale condue la majorarea precizie de calcul aș parametrilorcircuitului de magnetizare pentru la funcționarea trnsformatorului cu diferite valori ale sarcinii.
	Cuvinte-cheie: transformator trifazat, regim nominal, modele de circuite, model de câmp magnetic, metoda elementului finit, energia câmpului magnetic, curenți de magnetizare, componente armonice, ecuații de regresie. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3713396
2	Ecranarea activă a câmpului magnetic al liniilor electrice aeriene cu amplasare în triunghi a conductoarelor fazelor Autori: Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Bovduy I.V. Instituția de stat „Institutul de probleme tehnice de magnetism al ANȘ din Ucraina” Harkov, Ucraina
	Rezumat: Obiectivul lucrării este sinteza unui sistem robust complex de ecranare activă a câmpului magnetic generat de liniile electrice aeriene cu amplasrea în triunghi a conductoarelor întru a reduce inducția inițială a câmpului magnetic în clădirile rezidențiale până la nivelul prescris de standardele sanitare și a reduce sensibilitatea sistemului e alimentare în cazul devierilor parametrilor. Sistemul de ecranare activ este un dublu-circuit și conține două înfășurări de ecranare. Procedeura de sinteza a sistemului se reduce la obținerea soluției unui șoc stohastic multicriterial în care câștigul vectorial este calculat pe baza obținerii soluțiilor ecuațiilor Maxwell în aproximarea quasistaționară. Obținerea soluției jocului multicritrial se bazează pe algoritmi de optimizare cu multiroi de particule din soluțiile optimale Pareto, luând în considerare relațiile binare de preferințe. Parametrii inițiali pentru sinteză sunt dimensiunile geometrice, numărul de conductoare și curenții de lucru ai liniei electrice aeriene, precum și dimensiunile spațiului ecranat. Ca urmare a sintezei, se determină cantitatea, configurația, locația spațială și curenții înfășurărilor de ecranare, parametrii algoritmului sistemului robust combinat de ecranare activă a câmpului magnetic, precum și valorile inducției câmpului magnetic rezultat în punctele spațiului de ecranare. Ca rezultat, sunt formulate recomandări practice cu privire la o alegere rezonabilă a amplasamentului spațial a două înfășurări de ecranare a sistemelor robaste de ecranare activă a câmpului magnetic creat de liniile electrice aeriene cu un aranjament triunghiular al fazelor, ținând cont de caracteristicile spațio-temporale ale câmpului magnetic. Se prezentată posibilitatea reducerii inducției câmpului magnetic inițial la nivelul standardelor sanitare. S-a constatat că valorile experimentale și calculate ale inducției câmpului magnetic în spațiul de ecranare diferă cu cel mult 20%.
	Cuvinte-cheie: linii electrice aeriene, dispunere triunghiulară a firelor de fază, câmp magnetic, sistem robust de ecranare activă, studii teoretice și experimentale de teren. DOI: https://doi.org/doi.org/10.5281/zenodo.3713400
3	Caracteristicile convertorului static de frecvenţă realizat conform schemei „triunghi - zig-zag” Autori: Calinin L.P., Zaiţev D.A., Tîrşu M.S., Golub I.V., Institutul de Energetică Chişinău, Republica Moldova Pogorletsky V.M., Kaloshin D.N. Universitatea Transnistreană de Stat le. Shevchenko Tiraspol, Republica Moldova
	Rezumat: Obiectul studiat îl reprezintă convertorul de frecvenţă pe baza transformatoarelor, ce poate fi folosit pentru interconectarea sistemelor electroenergetice, care lucrează paralel, având frecvenţe diferite sau standarde de frecvenţă diferite. Scopul lucrării este cercetarea caracteristicelor de regim şi evaluarea strategiilor şi legilor de comandă a dispozitivului din punct de vedere al dezvoltării metodelor şi mijloacelor de îmbunătăţire a calităţii transmiterii puterii prin legături electrice, care include convertorul de frecvenţă pe baza transformatorului de reglare a decalajului de fază, efectuat după schema zigzag-triunghi şi dirijat de cheile de putere. Pentru atingerea obiectivului propus, se propune secţionarea înfăşurărilor de control, oferind 48 poziţii cu discontinuitatea 2,5° şi 24-poziţii cu discontinuitate 5° de comutare în fiecare sector de 120° de reglare“brută”. S-au efectuat experimente pentru conexiuni electrice, combinând două sisteme electroenergetice cu frecvenţe de 60 şi 50 Hz respectiv şi 50-49,6 Hz. În procesul studiului au fost controlaţi parametrii operaţionali ce caracterizează calitatea conversiei: gradul de stabilitate a puterii active transmise pe sistemele de transmisie şi cele de recepţie, la fel şi coeficientul de distorsiune armonică a curentului. Cele mai semnificative rezultate sau obţinut pentru varianta nouă a schemei dispozitivului, ce permite micşorarea de 2 ori a numărului cheilor de reglare “brută”, noua strategie şi legile de comandă cu procesul de conversie, utilizarea căreia a dus la micşorarea discontinuităţii comutărilor şi îmbunătăţirea calităţii conversiei. În acelaşi timp, numărul cheilor de reglare “fină” conectate în serie rămâne permanent egal cu 4, indiferent de numărul de etape de reglare, ce poate creşte fiabilitatea.
	Cuvinte-cheie: interconexiune dintre sisteme electroenergetice, convertor static de frecvenţă, transformator de reglare a decalajului de fază, deviere de putere activă, coeficient de distorsiune neliniară. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3713403
4	Calculul câmpului electrostatic în structuri neomogene Autori: Berzan V., Pațiuc V. Rybacova G., Republica Moldova, Chișinău; Porumb R., Postolache P. , București, România
	Rezumat: În lucrare se prezintă o nouă abordare a utilizării metodei volumului finit în determinarea distribuției câmpului electric în structuri neomogene. Grila numerică de calcul a câmpului electric tridimensional este construită folosind conceptul de triangulație Delaunay și celulele Voronoi. Scopul investigații constă în simplificarea și ordinarea algoritmului de calcul a distribuției câmpului electric în structuri neomogene. Algoritmul propus este robust pentru calcularea potențialului și a intensității câmpului electric în structuri neomogene la distribuția arbitrară a potențialului de tensiune. Algoritmul dezvoltat, în timpul procesului de calcul, asigură stocarea numai a valorilor diferite ale elementelor matricei în memoria computerului. Metoda volumului finit păstrează toate avantajele metodei diferenței finite. În comparație cu metoda elementului finit, algoritmul pentru construirea relațiilor de diferență finită este mai simplu. În acest caz, nu este necesară construirea unei matrice de rigiditate locală și globală pentru a forma un sistem de rezolvare a ecuațiilor pentru determinarea coeficienților capacitivi ai câmpului electric. Pentru a rezolva sistemul construit, folosim metoda iterativă a gradienților conjugati care converg foarte rapid pentru probleme de tipul examinat. A fost executat calculul numeric al câmpului electric din cilindrul gol cu înălțime limitată și al divizorului rezistiv de tensiune construit în baza micro-conductoarelor izolate din sticlă. S-a calculat distribuția câmpului electric în divizorul de tensiune amplast constructiv într-un ecran electrostatic. Se prezentată date, care permit estimarea influenței ecranului electristatic asupra capacității divizorului de tensiune.
	Cuvinte-cheie: potențial, vector de intensitate, coeficienți capacitivi, metoda, volum finit, gradienți conjugati, divizor de tensiune. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3723641
5	Principiul evaluării posibilității transferului unei linii electrice cu șase faze într-un mod în fază Autori: Chiorsac M. V., Turturica N.N. Universitatea Tehnică a Moldovei Chisinau, Republica Moldova
	Rezumat: În sistemele electroenergetice din diferite motive ca scurtcircuite, rupri a faze, topirea gheții, reparație pas cu pas a unei linii de înaltă tensiune (linie de transmisie), se produc întreruperi în alimentarea consumatorilor. Obiectivul lucrării este de a dezvolta o metodologie pentru calcularea debitului unei linii de transmisie a energiei cu șase faze, luând ca exemplu linii electrice cu autocompensare și de tip LEDA, care funcționează într-un regim de sarcină cu număr necomplet de faze. Pentru a atinge acest obiectiv, am folosit o tehnică bazată pe utilizarea a șase componente simetrice ale curenților și tensiunilor LEC (LEDA) pentru diferite regimuri asimetrice și care poate fi distribuită și aplicată în principiu la orice tip de linii de alimentare cu șase faze, în special, la liniile de alimentare convenționale cu dublu circuit. În mod similar cu metoda binecunoscută a componentelor simetrice trifazice, utilizată pentru a evalua posibilitatea transferării unei linii de alimentare trifazate într-un regim incomplet de faze, metoda componentelor simetrice cu șase faze poate simplifica semnificativ calculul. Cel mai important rezultat al acestei lucrări o prezintă metoda de calculul al parametrilor electrici (curenți și tensiuni) în cazul unui regim de funcționare ce număr necomplet de faze , utilizând condițiile de limită pentru porțiunea avariată a liniei electrice de transmisie. Semnificația rezultatelor constă în obținerea unui scheme complexe echivalente la ruperea fazei în coordonatele fazore a șase componente simetrice, ceea ce permite de a calcula curenții (puterile) și tensiunii unei linii de transmisie cu sase faze în nodurile rețelei, ce permite estimarea posibilității funcționării acestei linii în regim de fază incomplet
	Cuvinte-cheie: linii electrice сu autocumpensare și linii electrice dirijate, funcționare cu număr incomplet de faze, șase componente simetrice. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3723643
7	Analiza numerică a parametrilor unui sistem de încălzire radiant cu panouri radiante Autori: Redko A.A., Kulikova N.V., Burda Yu.A., Pavlovsky S.V., Redko A.F., Pivnenko Yu.A. Universitatea Națională de Construcții și Arhitectură Harkov Harkov, Ucraina
	Rezumat: Scopul lucrării constă în studierea radiațiilor și transferului de căldură convectiv într-un volum închis al unui emițător de tip panou pentru a evalua posibilitatea modificării lungimea undei scurte a radiației din zona de lucru într-o radiație confortabilă de undă lungă. Obiectivele au fost atinse prin utilizarea unui model matematic de flux tridimensional nestaționar de scurgere și transfer complex de căldură în sistemul radiant de încălzire, care are la bază ecuațiile Navier - Stoke cu valori medii a coeicienților obținute după Reynolds, care completează ecuația de transfer prin radiație. În lucrare se prezintă rezultatele analizei numerice a parametrilor unui sistem de incalzire radianta cu panouri radiante. S-a stabilit, că dispunerea panourilor de emisie reduce temperatura suprafeței la 450-500 ºC, dar creșterea suprafeței emițătorului asigură o intensitate mai uniformă a radiației pe zona încălzită, fără a depăși cerințele sanitare și igienice admise. Sunt determinate dimensiunile geometrice ale sistemului de panou și raportul acestora. S-a stabilit că dispozitivul de panou traduce parametrii radiatorului cu lungime de undă scurtă în regim de radiație cu lungime de undă lungă. Cel mai eficient radiator este un radiator trapezoidal din tablă de oțel cu grosimea de 1 mm cu un perete izolat termic. Cel mai important rezultat constă în faptul că se asigură crearea unei densități mai uniforme a fluxului de radiații atunci la amplasarea panourilor suplimentare în jurul unui calorifer cu temperaturi ridicate. acstă soluție asigură transferul radiațiilor cu unde scurte în zona de lucru într-una confortabilă cu unde lungi. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul, că rezultatele acestor studii pot fi aplicate în practică privind proiectarea și instalarea sistemelor de încălzire radiante pentru diverse clădiri.
	Cuvinte-cheie: încălzire radiantă, panouri radiante, sistem de încălzire, arzător cu infraroșu. DOI: https://doi.org/ 10.5281/zenodo.3713405
8	Studiul perspectivelor utilizării termosifoanelor gravitaționale în două faze în cazanele termice utilizatore ale instalațiilor de cogenerare Autori: Dolganov Yu.A., Epifanov A.A., Patsurkovsky P.A., Sorokina T.N., Lichko B.M. Universitatea Națională de Construcții Navale, amiralul Makarov Nikolaev, Ucraina
	Rezumat: Lipsa datelor experimentale privind funcționarea termosifoanilor în componența cazanelor termice utilizatoare ale centralelor electrice cu cu turbine cu gaz (GTE) cu o capacitate de la 2 până la 10 MW determină relevanța acestei lucrări. Scopul lucrării în obținerea relațiilor pentru calcularea diferenței de temperatură internă a termosifoanilor la sarcini termice de la 0,5 la 17 kW / m2. Obiectul cercetării îl reprezintă parametrii și caracteristicile procesului de recuperare a căldurii în elementele cazanelor de recuperare a termosifonului, ca parte a circuitelor de recuperare a căldurii din centralele de cogenerare cu gaz-abur (ITGA). A fost realizat experimental studiul diferenței de temperatură internă a termosifoanelor gravitaționale în două faze la sarcini termice de până la 17 kW / m2. Lucrarea prezintă o diagramă a unui stand de cercetare experimentală. Rezultatele cele mai semnificative ale lucrării se prezintă relațiil de calcul a diferenței interne de temperatură în intervalul de sarcină termică de la 0,5 la 17 kW / m2. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul, că metoda de calcul existentă a fost îmbunătățită datorită dependențelor matematice obținute ale calculului diferenței de temperatură internă și a devenit aplicabilă pentru calculul schimbătoarilor de căldură pe baza termosifoanilor cu două faze, care operează în gama de sarcini termice până la 17 kW / m2. Experimentele confirmă competitivitatea și eficiența termică ridicată a termosifoanelor gravitaționale în două faze în condiții de funcționare, tipice pentru cazanele termice utilizatoare ale instalațiilor de cogenerare, ceea ce le face mai promițătoare în comparație cu suprafețele tradiționale de încălzire de tip spirală.
	Cuvinte-cheie: sifon gravitațional bifazic, cazan de căldură utilizator, densitate de flux de căldură, rezistență termică. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3713407
9	Sistemul combinat de termoficare cu CET și pompe de căldură locale Autori: Șit M.L., Juravleov A.A. Institutul de Energetică, Chișinău, Republica Moldova Suvorov D.M., Suscih V.M. Universitatea de Stat din Kirov, Kirov, Federația Rusă
	Rezumat: Lucrarea se referă la problemele utilizării pompelor de căldură în sistemele centralizate de alimentare cu căldură. Scopul studiului este de a spori eficiența energetică a sistemelor combinate de furnizare a căldurii cu pompe de căldură cu ajutorul agentilor frigorifici naturali. Obiectivul este atins prin elaborarea unei diagrame a sistemului în care o parte a clădirii este încălzită de agentul termic furnizat de către CET-uri, iar altă parte de pompă de căldură instalată într-un centru individual de încălzire a edificiului, care absoarbe surplusul de căldură di acegentul termic cu potențial termic scăzut ce circulă în conducta retur la ieșirea din clădire,precum și absorbită din aerul din exterior. Rezultatele cele mai semnificative ale lucrării sunt prezentate de schema dezvoltată a unei pompe de căldură cu dioxid de carbon, care combină atât posibilitățile de a lucra într-un sistem cantitativ de alimentare cu căldură, cât și preparării apei calde pentru clădiri în afara sezonului de încălzire. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că soluția tehnică propusă permite reducerea semnificativă a consumului de combustibil pentru centralele termice și a cheltuielilor pentru energia consumată. S-au identificat scheme ale pompei de căldură în cazul utilizării legii cantitative de reglare a regimului de funcționare a sistemului de furnizare a enegiei termice. Aplicarea algoritmului propus de funcționare a pompei de căldură prevede funcționarea pompei de căldură cu scopul producerii apei calde în sezonul cald, iar în perioada de incălzire furnizarea apei calde se face de la CET-uri.
	Cuvinte-cheie: termoficare, pompe de căldură,, dioxid de carbon, legile de dirijare ale sistemelor dec termoficare. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3713430
11	Prognoza pe termen lung al iradianței solare Autori: Braga D.,Universitatea Tehnică a Moldovei, Chișinău, Republica Moldova, Chicco G., Universitatea Politecnico di Torino, Torino, Italia, Golovanov N., Porumb R., Universitatea Politehnica București, București, Romania
	Rezumat: . Pe parcursul ultimului deceniu, în întreaga lume, s-a înregistrat o creștere considerabilă a numărului de sisteme solare fotoelectrice conectate la sistemul electroenergetic. În același timp, iradianța solară este caracterizată de un grad înalt de intermitență. Astfel, pentru un management eficient al sistemelor solare fotoelectrice existente și viitoare este necesară existența unui model de prognozare precisă a iradianței solare. Scopul lucrării constituie elaborarea și verificarea unui model pentru efectuarea prognozei iradianței solare pe termen lung. Scopul înaintat este realizat prin utilizarea metodei clusterelor și statistica matematică. Elaborarea modelului include etape de pregătire a datelor istorice necesare pentru realizarea prognozei și prelucrarea datelor, obținute în procesul de clusterizare și analiză. Datele istorice utilizate includ iradianța solară și nebulozitatea. Procesul de pregătire a datelor inițiale include procedeul de bi-normalizare și clusterizare a iradianței solare și al perioadei de strălucire a soarelui, iar prelucrarea rezultatului – procedeul de denormalizare pentru obținerea valorilor reale ale iradianței solare. Acuratețea modelului propus este verificată cu ajutorul indicatorilor de eroare și a matricei de confuzie. Sunt analizate patru variante ale modelului, care diferă prin abordarea pregătirii datelor inițiale pentru modelare. Compararea acestor variante de modele pentru prognoza iradianței solare au arătat că, pentru obținerea unei precizii mai mari este necesar să se țină cont particularitățile sezoniere ale iradianței solare. Cel mai semnificativ rezultat al lucrării constă în crearea modelului care poate fi utilizat pentru prognoza iradianței solare cu o precizie acceptabilă pentru acest tip de prognoză și generarea succesiunii tipului zilelor pentru diferite scenarii anuale. Valoarea rezultatului obținute în lucrare constă în posibilitatea utilizării scenariilor anuale generate pentru evaluarea fezabilității funcționării sistemelor solare fotoelectrice și identificarea celor mai bune soluții de integrare a acestora în sistemul energetic.
	Cuvinte-cheie: predicție, iradianță solară, prognoză, clusterizare, parametri de eroare statistică, model de predicție, matrice de confuzie, analiza scenariilor. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3713424
13	Îmbunătățirea metodelor de evaluare a activității întreprinderilor electrice și a componentelor structurale ale acestora pe baza unor indicatori identici Autori: Yakovlev A.I., Vasiltsova S.A., Larka L.S. Universitatea Tehnică Națională „Institutul Politehnic Kharkov” Harkov, Ucrai
	Rezumat: Relevanța articolului se datorează faptului că, pentru a îmbunătăți evaluarea performanței întreprinderilor de profil electrotehnic, firmele ar trebui să stabilească mai exact contribuția fiecăreia dintre diviziunile structurale la rezultatele finale ale activităților întreprinderii în ansamblu în comparație cu metodele existente. Scopul articolului este de a identifica rezervele pentru creșterea eficienței întreprinderilor de profil electrotehnic, de a stabili rezultatele unităților specifice atunci când vinde articole ale produselor întreprinderii care sunt produse direct în aceste structuri și comercializate. Problema formulată se rezolvă prin utilizarea prețurilor condiționate pentru produsele de atelier și extinderea domeniului de aplicare al metodei pragului de rentabilitate. S-au propus metode pentru stabilirea pragului de rentabilitate, care, spre deosebire de dependențele clasice, atunci când se realizează întregul volum de mărfuri produse, se examinează opțiunea de vânzare incompletă și, în consecință, utilizarea neproductivă a unei părți din resurse. Se prezintă rezultatele calculelor ale valorii acestui indicator pentru diferite valori ale prețurilor și vânzărilor după opțiuni, valorile lor de limită marginală, inclusiv atunci când volumele de producție (vânzări) depășesc valorile lor de design prestabilite. Ca rezultate semnificative se pot nominaliza: elaborarea metodelor pentru identificarea indicatorilor de performanță ai întreprinderilor de profil electrotehnic în ansamblu și a unităților acestora, dezvoltarea metodelor de calcul a pragului de rentabilitate în diferite situații de producție. Semnificația lor constă în dezvoltarea în continuare a teoriei și metodelor de evaluare a activităților întreprinderilorde profil electrotehnic și a posibilităților de aplicare practică a acestora.
	Cuvinte-cheie: ateliere, întreprindere electrică, rezultate ale activității de producere, indicatori, eficiență. DOI: https://doi.org/ 10.5281/zenodo.3713426