Науковий журнал «Енергетика: економіка, технології, екологія»

ДОСВІД СТВОРЕННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ СИСТЕМ ЕНЕРГОМОНІТОРИНГУ НА МУНІЦИПАЛЬНИХ ОБ'ЄКТАХ

Володимир Находов, Олена Бориченко, Микола Лунін — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Актуальність створення національної системи енергомоніторингу в Україні обумовлена потребою раціонального використання паливно - енергетичних ресурсів на тлі сучасних викликів, зокрема енергетичної кризи, спричиненої військовою агресією Російської Федерації. Запровадження такої системи дозволить забезпечити постійний контроль та аналіз енергоспоживання на всіх рівнях: від державних установ до підприємств, установ та організацій. Використання сучасних цифрових технологій для моніторингу використання паливно - енергетичних ресурсів сприятиме оперативному виявленню неефективного використання ресурсів, зниженню витрат і покращенню екологічних показників. У контексті інтеграції України до Європейського Союзу та досягнення цілей сталого розвитку, національна система енергомоніторингу може стати важливим інструментом для виконання міжнародних зобов’язань у сфері енергоефективності та сталого розвитку. Тому створення такої системи є критично важливим для забезпечення енергетичної незалежності та стійкості країни.

Об’єкт дослідження: системи енергоменеджменту та енергомоніторингу, організаційні та технічні елементи систем.

Предмет дослідження: процеси та механізми функціонування системи енергомоніторингу, її вплив на підвищення енергоефективності, забезпечення енергетичної безпеки та можливості формування національної системи енергомоніторингу.

Методи дослідження: аналітичні методи, метод анкетування.

Практичне значення результатів полягає у розробці національної системи моніторингу ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів, впровадження якої дасть установам та органам місцевого самоврядування необхідну інформацію для аналізу використання ресурсів та подальшої оптимізації енергоспоживання.

МОДЕЛЮВАННЯ ПОКАЗНИКІВ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ БАГАТОКВАРТИРНОЇ БУДІВЛІ З ВИКОРИСТАННЯМ СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ ПРОГРАМНИХ ПРОДУКТІВ

Марина Шовкалюк, Євген Рабенко, Олена Яценко — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Підвищення енергоефективності будівельного фонду є стратегічним завданням для України, а для залучення фінансування на комплексні проєкти термомодернізації потрібно проводити енергетичний аудит та складати енергетичний сертифікат для житлових та багатоквартирних будівель. Енергоаудитори в Україні зазвичай розробляють власні моделі для проведення розрахунків, проте існують програмні продукти, що дозволяють виконувати моделювання енергоспоживання будівель з урахуванням особливостей експлуатації, характеристик огороджень та інженерних систем. Вивчення їх можливостей і порівняльний аналіз є актуальною задачею.

Метою роботи є огляд можливостей програмних продуктів для розрахунків питомого енергоспоживання на різні потреби і класу енергоефективності, а також розробки енергетичного сертифікату з виконанням порівняльного аналізу на прикладі житлового багатоквартиного будинку. Методи дослідження: аналітичні методи, метод порівняльного і структурного аналізу, техніко-економічні розрахунки з використанням програмного забезпечення Е-Аудит, Audytor OZC, MS Excel та ін.

GАP-АНАЛІЗ ПРОЦЕСІВ СТРАТЕГІЧНОГО ПЛАНУВАННЯ ЕНЕРГОМОНІТОРИНГУ НА МУНІЦИПАЛЬНИХ ОБ'ЄКТАХ

Олег Коцар, Артем Карпенко — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Надійне управління енерговикористанням в системах енергетичного менеджменту має базуватися на точних, повних, достовірних та актуальних даних про енергоспоживання та викиди парникових газів, які надаються системами енергомоніторингу. Помилки під час впровадження та застосування систем енергомоніторингу призведуть до неефективного управління енерговикористанням і не дозволять досягти заявлених цілей. У статті наведено результати gap-аналізу регуляторного забезпечення, що впливають на ефективність впровадження і довготермінового застосування систем енергомоніторингу в муніципалітетах та запропоновано заходи для подолання розривів. Результати gap-аналізу ілюструють ключові прогалини між чинними регуляторними нормами і цілями впровадження систем енергомоніторингу. Стаття містить рекомендації щодо вдосконалення нормативно-правової бази з метою підтримки енергоефективності та сталого розвитку громад. Завдяки системному підходу стаття може бути корисною для науковців і фахівців, заінтересованих у розвитку сталих енергетичних практик на місцевому рівні, та слугує основою для подальших досліджень у цій сфері.

ОГЛЯД ПРОГРАМ ПІДТРИМКИ КОМПЛЕКСНИХ ПРОЄКТІВ З ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ В ЖИТЛОВИХ БУДІВЛЯХ ТА АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ ЇХ ВПРОВАДЖЕННЯ.

Тарас Оборонов, Марина Шовкалюк, Микола Ткач — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

В сучасних умовах питання енергоефективності житлового сектору набуває все більшої актуальності, адже багатоквартирні житлові будинки споживають значну кількість енергії, а вартість енергоносіїв постійно зростає. Відновлення країни після закінчення військових дій повинно відбуватися із дотриманням вимог щодо енергоефективності. Держава Україна та міжнародні фінансові організації підтримують заходи з енергоефективності в житлово-комунальному господарстві (ЖКГ) шляхом впровадження різних інвестиційних програм. Метою дослідження є оцінка показників проєктів впровадження комплексних технічних рішень з енергоефективності в житловому секторі; аналіз умов участі в таких проєктах і результатів впровадження різних програм підтримки. В ході дослідження було проведено огляд успішно реалізованих в Україні та діючих на сьогодні програм підтримки житлового сектору, інструменти державного регулювання процесів підвищення енергоефективності, а також детально проаналізовано техніко-економічні показники проєктів програми «Енергодім» від Фонду енергоефективності. Методи дослідження, що застосовувалися: аналітичні методи, системний аналіз, синтез, систематизація, метод порівняльного і структурного аналізу.

ДОЦІЛЬНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ЕЛЕКТРИЧНОГО АВТОМОБІЛЬНОГО ТРАНСПОРТУ У КРАЇНАХ ЄВРОПИ ЗА ІНТЕГРАЛЬНИМ ІНДЕКСОМ ВИКИДІВ

вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Метою статті є огляд розвитку електричного автомобільного транспорту та оцінка доцільності його використання у країнах Європи, виходячи з аналізу рівня викидів CO₂ за інтегральним показником.

Електричний автомобільний транспорт розвивається у трьох основних напрямках – використання акумуляторів, водневих паливних елементів та електрифікація автошляхів. Акумуляторні автомобілі мають широке застосування, але їхнє майбутнє може бути обмежене через проблеми з вартістю, зарядною інфраструктурою та сировиною. Водневі транспортні засоби пропонують швидку заправку, проте потребують значних інвестицій і високих стандартів безпеки. Електрифікація автошляхів включає як контактні, так і безконтактні системи передачі енергії. Контактні системи, зокрема, забезпечують високу потужність і низькі енергетичні втрати, що робить їх оптимальними для транспортних засобів з великими енергетичними потребами.

Екологічна ефективність електромобілів значною мірою залежить від джерела електроенергії. Країни з високою часткою альтернативних джерел електроенергії, такі як Норвегія і Франція, демонструють більшу екологічну ефективність застосування електроавтомобілів.

Особливу увагу варто приділити електрифікації автодоріг, що дозволяє зменшити тривалість автономного руху транспортного засобу від акумуляторної батареї та відповідно зменшити об’єм останніх, збільшуючи їх термін експлуатації. Це збільшить термін експлуатації накопичувачів та матиме позитивний вплив на довкілля через зменшенню викидів забруднюючих речовин при виробництві та утилізації акумуляторів.

СУЧАСНІ ПРОБЛЕМИ НЕЗАКОННОГО ОБІГУ РАДІОАКТИВНИХ МАТЕРІАЛІВ

Петро Крицький, Сергій Клевцов — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Сучасні проблеми незаконного обігу радіоактивних матеріалів становлять серйозну загрозу для глобальної безпеки, екології та здоров'я людей.

Провівши аналіз ключових аспектів цього явища, можна визначити причини його виникнення, зокрема недостатній контроль за радіоактивними матеріалами, слабкість регуляторних механізмів у низці країн, а також зростання терористичних та кримінальних загроз. У статті розглядаються наслідки незаконного обігу радіоактивних матеріалів для суспільства, такі як ризики радіаційного забруднення, підвищення рівня терористичної активності та економічні втрати.

Особлива увага приділяється аналізу міжнародних зусиль щодо протидії незаконному обігу радіоактивних матеріалів, включаючи діяльність таких організацій, як Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ) та Глобальна ініціатива з боротьби з актами ядерного тероризму. Висвітлено роль сучасних технологій моніторингу, інтегрованих систем спостереження та автоматизації процесів контролю.

Пропонуються шляхи підвищення ефективності протидії, серед яких удосконалення міжнародного законодавства, створення глобальної бази даних радіоактивних матеріалів, підвищення рівня професійної підготовки персоналу, відповідального за контроль, а також посилення інформаційної взаємодії між державами. Стаття є внеском у наукове обговорення проблеми та пропонує конкретні практичні заходи, спрямовані на зменшення ризиків, пов'язаних з незаконним обігом радіоактивних матеріалів.

РОЛЬОВІ МОДЕЛІ УПРАВЛІННЯ МІКРОМЕРЕЖАМИ

Олег Коцар, Єгор Касьяненко — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Процеси децентралізації супроводжуються перетворенням традиційних розподільних мереж на активні системи розподілу, до яких інтегровано збалансовані мікромережі, що містять мікрогенерувальні установки переважно на базі альтернативних та відновлюваних джерел енергії, навантаження та установки зберігання енергії. Управління активними системами розподілу вимагає принципово нових концептуальних підходів, якими має бути враховано, зокрема, базові засади утворення мікромереж і бізнес-моделі управління ними. У статті досліджено бізнес-моделі та описано розроблені рольові моделі управління мікромережами за DSOMM, PC, FMM, а також визначено особливості національного нормативно-правового забезпечення процесів утворення та функціонування енергетичних кооперативів, що обумовило доцільність розробки окремих рольових моделей для управління мікромережами прибуткових та неприбуткових енергетичних кооперативів. Бібл. 13. Рис. 4.

УДОСКОНАЛЕННЯ КОНКУРЕНТНОЇ СТРУКТУРИ РИНКУ ЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ ЧЕРЕЗ ЕНЕРГОНАКОПИЧУВАЧІ

Дмитро Карпенко, Тетяна Євтухова, Олександр Новосельцев, Віталій Ходаківський — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

У цій статті досліджується модернізація структурних схем у системах централізованого теплопостачання (СЦТ), що працюють в конкурентних умовах з використанням накопичувачів енергії. Визнаючи необхідність підвищення робочої гнучкості та надійності, особливо зі збільшенням частки відновлюваних джерел енергії, таких як вітер і сонце, в роботі досліджується роль накопичувачів енергії в оптимізації функціонування СЦТ. Основні завдання дослідження включають проведення огляду літератури для визначення ефективних технологій для інтеграції в СЦТ та визначення оновленої схеми структурної взаємодії, адаптованої до конкурентного середовища. Огляд літератури підкреслює потенціал різних рішень для зберігання теплової енергії, кожне з яких сприяє покращенню управління енергією, незважаючи на властиві економічні та технічні проблеми. Запропонована модернізація структурних схем переосмислює ролі багатьох учасників у СЦТ, включаючи виробників енергії, транспортні мережі та споживачів, а також сторони державного контролю та управління. Підсумовуючи, це дослідження підкреслює трансформаційний вплив інтеграції енергонакопичувачів у СЦТ, сприяння стійкій міській енергетичній інфраструктурі, яка відповідає глобальним цілям сталого розвитку.

ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ РОЗМІНУВАННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИМ РУЙНУВАННЯМ

вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

У дослідженні представлено обґрунтування параметрів процесу розмінування методом гідродинамічного руйнування, який дозволяє ефективно знешкоджувати військові міни без ризику детонації основного заряду. Такий підхід підвищує безпеку під час операцій з розмінування та мінімізує ризики небажаних наслідків у зонах конфліктів. Проведено детальний аналіз конструктивних особливостей найпоширеніших типів детонаторів і підривачів військових мін, що дало змогу ідентифікувати ключові елементи конструкції, які впливають на функціональність і надійність вибухонебезпечних пристроїв. На основі цього аналізу було розроблено логічну модель об’єкта дослідження, яка враховує взаємозв’язок між основними структурними елементами системи та дозволяє визначити можливі стани системи. Для ідентифікації вразливих елементів військових мін серед нескінченної кількості можливих комбінацій фізичних параметрів запропоновано використання інформаційного критерію, заснованого на понятті ентропії Шеннона. Використання цього критерію дозволило визначити елементи, які суттєво знижують ступінь невизначеності системи та мають вирішальний вплив на її функціональність. Вразливий елемент визначено як структурну одиницю пристрою, яка характеризується найменшою залишковою ентропією системи та найбільшим впливом на стан вибухонебезпечного об’єкта. У ході дослідження встановлено, що найвразливішим елементом, від якого залежить загальна працездатність системи, є корпус підривача боєприпасу, що відіграє ключову роль у забезпеченні безпеки та стабільності конструкції. Дослідження не лише висвітлює інноваційне використання гідродинамічного руйнування в операціях з розмінування, але й глибоко аналізує взаємодію структурних та функціональних аспектів вибухонебезпечних пристроїв. Застосування ентропії Шеннона для оцінки вразливості системи надає нову аналітичну основу для технологій розмінування. Цей підхід дозволяє точно ідентифікувати критичні компоненти, вихід з ладу яких може знешкодити вибухонебезпечний пристрій без виклику небажаних наслідків. Акцент на корпусі підривача як на головному вразливому елементі підкреслює важливість розуміння його механічних властивостей і взаємодій у межах пристрою. Цей висновок відкриває нові можливості для розробки спеціалізованих інструментів і методів, спрямованих на безпечніше й ефективніше порушення функціональності вибухонебезпечних пристроїв. Інтеграція передових аналітичних моделей із практичними методами розмінування робить вагомий внесок у розвиток гуманітарного розмінування та військової інженерії.

МОДЕЛЮВАННЯ ТА АНАЛІЗ ВПЛИВУ ЧАСУ ПРОВІДНОСТІ ТИРИСТОРІВ У ТРИФАЗНИХ КЕРОВАНИХ ВИПРЯМЛЯЧАХ НА ГАРМОНІЧНІ СПОТВОРЕННЯ В МЕРЕЖІ ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ

Юлія Перетятко, Євгеній Троценко, Михайло Гайко, Вадим Святненко — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Проблематика. Сучасні технології, пов’язані із силовою електронікою та мікропроцесорами, створюють нові виклики для забезпечення високої якості електричної енергії. Використання однофазних та трифазних випрямлячів для живлення навантажень часто призводить до спотворення форми струму, що негативно впливає на ефективність роботи обладнання та знижує експлуатаційні характеристики енергетичних систем. Головною проблемою є гармонічні спотворення, спричинені нелінійністю навантажень, які можуть погіршити якість електричної енергії та вплинути на працездатність трансформаторів і кабельних ліній. Мета дослідження. Метою дослідження є аналіз змін показників якості електроенергії при зміні кута керування тиристорами в трифазному несиметричному керованому мостовому випрямлячі. Дослідження проводиться за допомогою аналітичного розрахунку та комп'ютерного моделювання. Методика реалізації. Дослідження проводились на базі імітаційної моделі трифазного мостового несиметричного випрямляча. Для цього використовувались середовище MATLAB® та Simulink®, де проводили моделювання трьох випадків: без фільтра, з фільтром, але без врахування внутрішнього опору трансформатора, а також з фільтром і врахуванням внутрішнього опору трансформатора. Моделювання включало аналіз змін параметрів при різних кутах керування тиристорами. Результати дослідження. Встановлено, що збільшення кута керування призводить до зростання коефіцієнта гармонічних спотворень у мережі, що може перевищувати допустимі межі, визначені стандартами IEEE 519-2022 та ДСТУ EN 50160:2023. Також досліджено вплив LC-фільтрів на якість електроенергії, зокрема їхній негативний ефект у вигляді зменшення коефіцієнта потужності. Висновки. Зміна кута керування тиристорами впливає на якість електричної енергії, збільшуючи гармонічні спотворення та знижуючи коефіцієнт потужності. Отримані результати підкреслюють необхідність ретельного вибору параметрів керування випрямлячами та фільтрації гармонік для забезпечення відповідності нормативним вимогам. Важливою рекомендацією є врахування внутрішніх опорів трансформаторів при проектуванні таких схем, оскільки вони впливають на рівень спотворень струму та напруги в електричній мережі.

КОМУТАЦІЙНИЙ ПРОЦЕС У ТРИФАЗНОМУ ДВОМОСТОВОМУ КОМПЕНСАЦІЙНОМУ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ

Валерій Бойко, Олександр Шкардун — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Наведені результати аналізу енергетичних процесів у досліджуваному компенсаційному перетворювачі при чотирикратній частоті імпульсів керування транзисторами. Виявлено наявність трьох режимів роботи, які відрізняються закономірністю зміни струму фази конденсаторної батареї. Один із цих режимів досліджується докладно. При цьому отримано новий науковий результат. Він засвідчує, що у випадку, коли комутаційний процес у силовому електричному вентилі однієї фази, відбувається в інтервалі роботи транзистора комутуючої ланки наступної фази, величина комутуючої напруги у момент комутації не залежить від величини затримки подачі імпульсів керування на транзистори. Для підтвердження і верифікації отриманих результатів застосоване схемотехнічне моделювання у пакеті Micro Cap. Описана методика моделювання, наведені її результати, проведено аналіз результатів. Порівняльний аналіз числових значень характеристик енергетичних процесів досліджуваного перетворювача, отриманих в результаті аналітичного розрахунку і схемотехнічного моделювання, показав, що розбіжність не перевищує 4%. Це свідчить про адекватність застосованої методики моделювання і прийнятну точність результатів аналітичних розрахунків. Бібл. 6, рис. 4.

ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРУ ГАРМОНІЧНИХ СПОТВОРЕНЬ ТА ТЕПЛОВИХ ВТРАТ ІНВЕРТОРА ПРИ ФОРМУВАННІ ВИХІДНОЇ НАПРУГИ

Микола Островерхов, Олексій Халімовський, Богдан Приймак, Володимир Коротенко — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Підвищення ефективності систем візуалізації для виконання завдань в умовах сучасних бойових дій є можливим при адекватній ситуаційній обізнаності завдяки використанню технологій автоматичного виявлення загроз. Важливим аспектом розробки таких систем візуалізації є дослідження впливу частоти ШІМ інвертора на якість формування його вихідної напруги. Внаслідок комутаційних процесів силових елементів інвертора виникають спотворення заданого гармонічного сигналу. Крім того, як відомо, цей процес, також, супроводжується тепловими втратами. Тому дослідження ступеню впливу спотворень гармонічного сигналу та теплових втрат на енергоефективність функціонування електротехнологічного комплексу візуалізації в залежності від частоти ШІМ є актуальними. Для кількісної оцінки ступеню впливу цих факторів проведено дослідження функціонування розробленої конструкції двошарової друкованої плати. Вибір і розташування елементів плати виконувався відповідно до технічних вимог з урахуванням умови щодо забезпечення у компактній конструкції таких пристроїв мінімізації електромагнітних перешкод. Розробка плати та дослідження її функціонування проводились з використанням програмного середовища Proteus. При розробці друкованої плати передбачено схемне рішення щодо згладжування можливої появи високочастотних коливань і короткочасних піків струму при підключенні силової частини інвертора до блоку живлення постійного струму. Для генерації сигналів керування драйверами затворів IR2104 силових MOSFET-транзисторів інвертора обрано мікроконтролер ATmega128-16AU. Результати досліджень свідчать про те, що при збільшенні частоти ШІМ інвертора відбувається зменшення гармонічних спотворень. Вигляд цієї залежності має гіперболічний характер. У той же час підвищення частоти ШІМ призводить до збільшення теплових втрат.

ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИЙ ЕЛЕКТРОПРИВОД ТУРБОМЕХАНІЗМІВ НА ОСНОВІ ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГУНА ЗІ ЗБУДЖЕННЯМ ЗМІННИМ СТРУМОМ

Олег Закдадний, Володимир Прокопенко — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Робота присвячена аналізу електромеханічних властивостей вентильних двигунів (ВД) зі збудженням змінним струмом у застосуванні до електроприводів (ЕП) турбомеханізмів (вентиляторів, насосів, турбокомпресорів). Оскільки такі механізми споживають близько 25% електроенергії у промисловості, оптимізація їхніх ЕП є критично важливим завданням. Запропоновано схему ВД, яка усуває проблему відсутності машинної комутації вентилів інвертора на низьких частотах і під час пуску.

Проведено математичний аналіз характеристик ВД, зокрема досліджено оптимальну частоту збудження, що забезпечує мінімальну потужність перетворювачів у роторі та статорі. Показано, що при частоті збудження 4–6 Гц сумарна потужність перетворювачів знижується на 15–20% у порівнянні з традиційними схемами подвійного живлення. Також показано, що зміна напрямку обертання поля збудження дозволяє розширити діапазон регулювання швидкості, що підвищує адаптивність системи до змінних умов експлуатації.

Отримані результати демонструють переваги запропонованого підходу, зокрема зниження теплових втрат, підвищення перевантажувальної здатності ЕП та виключення необхідності у встановленні датчика положення ротора. Запропоновані рішення можуть бути використані для розробки високоефективних систем керування турбомеханізмами

УПРАВЛІННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ НАВАНТАЖЕННЯМ ВИРОБНИЧИХ ОБ’ЄКТІВ ЗА ДОПОМОГОЮ СПОЖИВАЧІВ-РЕГУЛЯТОРІВ

вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Показано, що в сформованій енергетичній галузі України базові електрогенеруючі потужності суттєво переважають маневрові, які вкрай необхідні для ефективного покриття потреб в електроенергії, особливо в періоди пікового попиту на неї. Створення маневрових електроенергетичних потужностей вимагає значних коштів і, що не менш важливо, значного часу. Іншим шляхом вирішення цієї задачі є управління електроспоживанням. Зниження електроспоживання промисловими підприємствами в пікові години може сприяти вирівнюванню графіків навантаження енергосистем, що дозволить зменшити необхідну кількість маневрових джерел живлення для покриття дефіциту в години максимуму і, відповідно, знизити вартість електричної енергії. На підприємствах зниження навантаження можна досягти за рахунок споживачів-регуляторів. Для ранжування та оптимізації роботи споживачів-регуляторів запропоновано генетичний алгоритм – евристичний метод пошуку, що використовується для рішення задач оптимізації і моделювання шляхом випадкового підбору комбінування і варіації шуканих параметрів. Досліджено та побудовано генетичний алгоритм вибору споживачів-регуляторів, за допомогою яких відбуватиметься регулювання навантаження. Проведена перевірка даної моделі для підприємства хімічної промисловості з вироблення аміаку.

СИГНАТУРА ДВОФАЗНИХ НЕБАЛАНСНИХ ПРОВАЛІВ НАПРУГИ В ТРИФАЗНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ

Анатолій Волошко, Данііл Філянін, Катерина Ляхова — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

В статті запропоновано підхід до ідентифікації двофазних небалансних провалів напруги в трифазній електричній мережі. На першому етапі, за рахунок застосування вейвлет-перетворення до сигналу напруги електричної мережі, визначається наявність спотворення якості електричної енергії, його тривалість та час його початку та закінчення. На другому етапі проводиться аналіз сигнатури векторів напруги в комплексній площині за методологією просторового вектору та напруги нульової послідовності. Сигнатура просторового вектору складається з позитивних та негативних векторів кутової частоти, а потім слідує за еліпсом у комплексній площині. Показано, що різні типи провалів ідентифікуються за допомогою характеристик еліпсу та напруги нульової послідовності. Досліджено вплив глибини провалу напруги на характеристики просторового вектору для провалів напруги типу C, E, G.

СИНТЕЗ ЛІНГВІСТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ВІДТВОРЕННЯ ВПЛИВУ БЛИСКАВКИ НА ЧАСТОТУ ВІДМОВ ЕКРАНУВАННЯ ПОВІТРЯНОЇ ЛІНІЇ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАВАННЯ

Євгеній Троценко, Валерій Кирик — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Проблематика. Традиційні методи розрахунку систем блискавкозахисту з часом удосконалюються з урахуванням нових знань про блискавку та її характеристики. Зростаючі вимоги до ефективності захисту, особливо для ліній електропередавання в концепції Smart Grid, створюють потребу в нових підходах. Нечітка логіка виступає як один із способів вирішення цих завдань, оскільки вона дозволяє моделювати складні і невизначені процеси, що характерні для блискавкозахисту. Мета дослідження. Основною метою є розробка лінгвістичної моделі для прогнозування частоти відмов екранування на основі параметрів струму блискавки, ширини зони відмови та функції щільності ймовірності струму. Методика реалізації. Для визначення ширини зони відмови екранування використано електрогеометричну модель. Синтез лінгвістичних моделей для відтворення впливу блискавки на частоту відмов екранування виконано за допомогою математичного апарату нечіткої логіки. Результати дослідження. Отримано дані щодо ширини зони відмови блискавкозахисту для типової опори лінії електропередавання 330 кВ, які демонструють, як змінюється ця зона при різних значеннях очікуваного струму блискавки. Висновки. Моделювання частоти відмов екранування за допомогою нечіткої логіки та алгоритму Мамдані дозволяє більш точно прогнозувати відмови, враховуючи мінливі умови. Структурні схеми та передаточні функції демонструють, як різні параметри, такі як струм, щільність струму та ширина зони відмови, впливають на частоту відмов. Усі ці параметри та їх взаємозв'язки описуються з використанням лінгвістичних змінних та нечітких правил, що дає змогу здійснювати більш ефективні прогнози для систем блискавкозахисту.

ОБГРУНТУВАННЯ БЕЗПЕКИ ПРИ ПРОМИВЦІ ПАЛИВНИХ КАСЕТ РЕАКТОРА ВВЕР-440 В БАЦІ ОЧИСТКИ FRAMATOME

Василь Данілов — вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Основною метою виконання досліджень є отримання точнішого значення залишкового енерговиділення касет після їх вилучення з активної зони та визначення, на основі результатів розрахунку, оптимального методу, що буде доцільно застосовувати для касет різних років експлуатації. Застосування просунутої методології [1], що запропонована Комісією з ядерного регулювання США (NRC), дозволило врахувати різні джерела тепловиділення, в той час як для розрахунку залишкового енерговиділення в стандартах СОУ НАЕК 197:2020 [2] використовувався пакет програм SCALE, що дозволяє врахувати специфіку конкретного палива. Запропонований NRC підхід, дозволяє знайти значення тепловиділення, що генерується кожним вкладником, а саме: тепловиділення, при розпаді актинідів, при захопленні нейтронів, при активації конструкційних елементів, при розпаді продуктів поділу. Їх сума визначає загальне значення тепловиділення касети. В результаті розрахунку було визначено, що для розрахунку тепловиділення касет п’ятого року експлуатації доцільніше використовувати метод СОУ НАЕК 197:2020, в той час як для касет від першого до четвертого років року експлуатації – підхід, що запропонований NRC.

ХАРАКТЕРИСТИКИ МІЦНОСТІ ПЛОСКООВАЛЬНИХ ТРУБ З ВУГЛЕЦЕВОЇ СТАЛІ ДЛЯ ДВОФАЗНИХ ТЕРМОСИФОНІВ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОГО ДІАПАЗОНУ

вт, 15 кві 2025 00:00:00 +0300

Розвиток та вдосконалення теплообмінних апаратів та систем охолодження і термостабілізації електронної техніки потребує використання нових високоефективних теплопередавальних елементів, які здатні передавати значні теплові потоки при малих габаритних розмірах. Широкого застосування в якості таких елементів набули двофазні термосифони (ДТС). Завдяки простій технології виготовлення, зручній формі та високим теплоаеродинамічним показникам перспективними для використання в якості корпусів ДТС є плоскоовальні труби. При роботі в низькотемпературному діапазоні внутрішній тиск в ДТС може досягати 4 МПа, тому ключовим є питання міцності. Оскільки дані щодо характеристик міцності плоскоовальних труб відсутні, то це питання потребує дослідження.

В статті представлено результати експериментальних досліджень характеристик міцності плоскоовальних труб з поздовжнім зварним швом, виготовлених із вуглецевої сталі. Для проведення досліджень із таких труб було виготовлено 3 зразки ДТС, заправлених водою. Внутрішній тиск створювався за рахунок підведення теплоти до ДТС. Його величина визначалась за температурою насичення, яка, в свою чергу, знаходилась за показами термопар, встановлених на зовнішній поверхні корпуса ДТС.

Отримані результати показали, що за температур до 210°С і тисків до 19,074·10⁵ Па зміна форми поперечного перерізу ДТС з корпусом із плоскоовальної труби не відбувалась. Збільшення температури та тиску призводило до деформації корпуса ДТС із подальшою його розгерметизацією. При цьому в усіх випадках розгерметизація відбувалась по шву на торці заправного штенгеля. Також були отримані закономірності зміни геометричних розмірів плоскоовальних ДТС в залежності від температури та тиску в графічному вигляді. Отримані дані необхідно враховувати при створення систем охолодження, термостабілізації та теплообміну на основі плоскоовальних ДТС.