소개. 다섯

1.1. ES 모드 매개변수. 6

1.4.2. 그라데이션 방법. 열하나

1.11.1. 그래픽 방식. 24

2.2. APCS 하위 시스템. 53

2.3.2. 카운터. 56

2.5. ACS TP TPP. 67

2.6. ACS PES.. 70

2.7. 변전소의 APCS. 70

소개

엑스

와이- 모드 매개변수의 벡터

유제어 벡터입니다.

기능적 종속성 Y(X,U), Z(X,Y,U).

EC 모드 옵션

체제의 수학적 모델은 일반적으로 노드의 비선형 대수 방정식 시스템입니다.

노드 전도도의 매트릭스는 어디에 있으며, 순서는 N;

노드 응력 벡터;

노드 용량 벡터;

N는 독립 노드의 수입니다.

시스템을 해결하려면 다음을 설정해야 합니다. 독립 매개변수 , 여기에는 밸런싱 노드의 노드 전력 및 전압이 포함됩니다. 이러한 매개변수가 있으면 시스템(1)을 풀면 모드(있는 경우)를 고유하게 결정할 수 있습니다.

계산을 기반으로 얻은 다른 모든 모드 매개 변수: ES 노드의 전압 - 우리를 ,라인 플로우 - PL , Q l ,가지의 전류 - 엘,손실 - 디피그리고 다른 사람들은 종속 모드 매개변수 .

정상적인 조건에서 일부 독립 매개변수(노드 용량)는 디스패처(노드의 부하)의 영향을 받지 않습니다. 나머지(전원)는 최적화되어야 합니다. 독립 매개변수에는 탭 체인저를 사용하여 조정할 수 있는 다양한 전압(K T)의 통신 네트워크용 자동 변압기의 변압 비율도 포함됩니다.

독특한 독립 매개 변수는 그래프가 특징 인 작업에 포함 된 장비의 구성입니다. G.

디스패치 제어 중에 최적화가 수행되어야 하는 독립 모드 매개변수는 벡터로 간주될 수 있습니다. X = ( 파이 , Q i , KT , G , ), 여기서 인덱스 i는 소스를 정의합니다.

유추하여 종속 매개변수의 벡터는 고정된 상태에서 고유하게 결정되는 다른 모든 모드 매개변수를 결합합니다. 허용된 값모든 독립 매개변수:

Y = (미국 , P l , Q l , I l , d , DP ,… )

결정하기 위해 와이주어진 엑스정지 모드를 계산하기 위한 다양한 방법과 프로그램이 사용됩니다.

그라데이션 방법

가능한 방향은 그라디언트와 반대 방향으로 선택됩니다.

기본 방정식:

.

그라디언트의 구성 요소는 유한 증분으로 발견됩니다(그림 1.7).

.

tgb ¹ tga 이후로, 이 방법은 인수 증분의 크기에 따라 달라지는 기울기를 결정하는 데 오류가 있습니다.

오류를 줄이려면 다음을 사용하십시오. 중심 증가 방법 .

기울기 방법은 종종 최적의 단계 선택과 결합됩니다. 선택을 위해 시도 단계 t 0이 사용되며, 끝에서 좌표 X1과 기울기의 구성 요소가 결정됩니다. 점 X와 X1에서의 기울기 값에 따라 최적에 가까운 단계가 결정됩니다. 이 방법의 알고리즘은 그림 1.8에 나와 있습니다.

1. 초기 근사 X = X(0) ;

2. 기울기의 정의 ÑF | 엑스;

3. 비교 |ÑF|< eps;

4. t 0 및 정의 ;

5. t OPT의 결정;

6 정의 ;

이 방법은 레짐 최적화 프로그램에서 널리 사용됩니다.

랜덤 검색 방식

이 방법에서는 -1,…,1 범위에서 균일한 분포를 갖는 의사 난수 생성기를 사용하여 가능한 방향을 결정합니다.

이를 위해 시작점 X(0)에서 면이 2 × dx인 정육면체를 고려하고(그림 1.9) 함수 F 0 값을 고려합니다. 큐브의 한 점이 무작위로 선택됩니다. 여기서 g i는 의사 난수(-1 £ g i £ 1)입니다. 점 X(1)에서 함수 F 1 의 값이 고려됩니다.

F 1인 경우< F 0 , то исходная точка Х (0)­­­ переносится в точку Х (1) и процедура повторяется. Если F 1 >F 0 이면 선택한 점 X(1)가 실패한 것으로 간주되고 대신 새 점이 발견됩니다. 최소에서 멀어지면 가능한 방향의 영역에 떨어질 확률은 50%에 가깝습니다. 해에 접근함에 따라 dx 값은 감소합니다.

방법의 장점: 도함수 계산이 필요하지 않은 알고리즘의 단순성. 단점은 반복 횟수가 많다는 것입니다.

직접 최적화 방법

이 방법때 사용 지(X)제시 간단한 기능, 예를 들어 선형. 이 경우 중~에서 알 수 없는 N나머지에 대해 분석적으로 표현할 수 있습니다. k = n – m이 표현을 다음으로 대체하십시오. 에프(엑스).그럼 우리는 새로운 특성 ,

최소한의 조건은 케이방정식:

이 방정식의 해를 통해 모든 케이벡터의 성분 c. 나머지 변수는 이전에 찾은 표현식으로 대체하여 찾습니다.

예를 고려하십시오.

에프(엑스)= 5 + x 1 2 + x 2 2 ® min;

g(X) \u003d x 1 + x 2 - 2 \u003d 0;

f(c) \u003d f (x 2) \u003d 5 + (2 - x 2) 2 + x 2 2 ® min,

, -2(2 - x 2) + 2x 2 \u003d 0, x 2 = 1;

x 1 \u003d 2 - 1 \u003d 1.

직접 최적화 방법은 간단하지만 비교적 간단한 형태의 해석적으로 주어진 함수만 풀기 위해 사용할 수 있습니다.

블록 특성

블록의 주요 에너지 흐름의 단순화된 다이어그램을 고려하십시오.

우리는 B(QK), Qt(P), QCH(P), PCH(P)와 같은 소비 특성이 알려져 있다고 믿습니다. 동시에 자체 필요에 대한 시간당 비용은 발전에 기인합니다.

COP 블록을 구성할 때 총 연료 소비량과 순 연료 소비량의 특정 증가를 구분합니다. .

총 성장은 전체 생산량에 기인합니다.

자신의 필요에 대한 열 소비의 상대적 증가는 어디에 있습니까?

순 증가는 유용한 산출물에 기인합니다.

왜냐하면. ,

자신의 필요에 대한 전기 소비의 상대적 증가는 어디에 있습니까?

대략적인 계산을 위해 자신의 필요를 고려할 수 없습니다. 그 다음에: .

예를 들어, 그림 1.24는 200MW COP를 보여줍니다.

작동 중 COP 조정은 장치의 주요 장비의 효율성에 영향을 미치는 모든 종류의 요인, 외기 온도, 순환 수온, 연료 특성의 변화 등과 같은 외부 조건의 변화를 고려해야 합니다.

블록 기동성

CES는 시스템의 주파수 및 전력 흐름 조절에 관여하며, 때때로 전력의 급격한 변화가 필요합니다. 동시에 부하 범위 P min £ P £ P max와 보조 장비의 구성(버너, 공급 펌프 등의 수 등)을 변경하지 않고 부하가 자동으로 변경될 수 있는 조정 범위를 구분합니다. .

부하 분산은 빠르고 리프팅은 분당 몇 퍼센트씩 느립니다. 특히 장치가 정지한 후 켜질 때 그렇습니다. 차가운 상태의 시동 시간은 터빈 및 보일러의 구조 요소, 예를 들어 보일러 드럼의 온도가 2.5 ... 3.0 ° C / min으로 부드럽게 상승하여 결정되며 몇 시간에 도달 할 수 있습니다. , 강력한 유닛의 경우 10시간 이상. 예를 들어, 시동 중 터빈의 상태에 대한 제어는 로터의 상대적인 신장과 축방향 이동을 기록하는 기기를 사용하여 수행됩니다. 플랜지의 너비를 가로질러 플랜지와 스터드 사이의 실린더 상단과 하단 사이의 온도차; 샤프트 왜곡 및 진동; 증기 파이프라인 및 터빈 하우징 등의 열팽창

소비가 감소된 시간 동안 계획된 가동 중지 시간의 경우 가동 시간은 장치의 가동 중지 시간에 따라 결정됩니다. 출시와 함께 추가 발사기 가동 중지 시간과 무게 및 크기 표시기를 결정하는 장치의 정격 전력에 따라 달라지는 연료 소비. 차가운 상태에서 강력한 미분탄 블록을 시작하면 수백 톤에 도달할 수 있습니다.

그래픽 방식.

모든 e(P) 블록의 HOP가 그래프 형태로 주어질 때 그래픽 방식을 사용한다(Fig. 1.25). 모든 HOP는 성장 축을 따라 동일한 규모로 구축됩니다. 그런 다음 스테이션 특성은 조건에 따라 고정 증분 값에서 블록의 전력을 합산하여 구축됩니다. .

그 후 부하 값은 발전소 HOP의 전력 축에 표시됩니다. 로균형을 수행할 때 해당 블록 용량이 결정됩니다.

안정성 최적화

제안된 섹션은 모드 제어의 핵심 중 하나이며 특수 분야의 틀 내에서 연구되는 신뢰성 문제에 대한 심층적인 표현을 가장하지 않습니다. 여기에서는 시스템에서 비상 예비비를 선택하는 예를 사용하여 최적의 신뢰성 수준을 평가하는 접근 방식만 고려합니다.

신뢰성 수준은 비용과 관련되기 때문에 경제적 범주로 간주됩니다. 여신뢰성을 높이고 동시에 손상으로 정의되는 전력의 전체 또는 부분 손실로 소비자의 비용을 줄이는 것 ~에전력 공급 부족(그림 1.48). 최적의 신뢰성 수준 H opt는 최소 총 비용에 의해 결정됩니다.

신뢰성을 평가할 때 통계 자료를 사용하여 작동하지 않을 확률을 결정합니다. 큐 그리고 일하는 피 상태.

q + p = 1.

,

여기서 l은 장비 유형에 따라 결정되는 고장률 표시기로 통계를 수집하여 선택합니다.

소비자 전원 공급 장치를 위해 단일 회로 또는 이중 회로 전력 전송 라인을 선택하는 예를 고려하십시오.

n=1: ,

어디 0에서– 특정 손상 문지름/kWh,

T - 결제 기간.

이중 회로 전력선은 다음과 같은 경우에 유용합니다.

APCS 하위 시스템.

APCS는 하위 시스템으로 나뉩니다.

1. 원소;

1) 기술 지원 하위 시스템(TO) 포함 - 모든 기술적 수단

2) 정보 지원(IO) - 모든 정보;

3) 소프트웨어(소프트웨어);

4) 데이터 준비 절차, 부서 간 교환, 정보 준비 조건, 출력 문서 형식 등을 결정하는 조직 지원(OS)

5) 인력 - 인력 배치, 직무 설명, 고급 교육 시스템 등

2. 기능적:

1) 현재 모드 제어(실시간);

2) 계획:

현재 - 1시간, 1일, 주,

장래성 - 1개월 이상;

3) 재료 및 기술 공급(MTS) - 새 장비, 수리 부품, 연료 등

4) 열 및 전기 판매 관리;

6) 회계(임금).

카운터.

현재 전기 계량 문제는 매우 관련이 있습니다. 이를 위해 다양한 카운터가 사용됩니다.

· 자동화를 위한 유도는 충동(UVI) 형성 장치로 보완됩니다.

· 전자 카운터, 매우 관점, 오늘날 충분한 수량으로 발행됩니다.

ABB 알파 - 다기능 미터( WP , W Q , P MAX, 4 관세 구역, 전압 수준의 전기 신호로 제어 또는 출력, 종료에 대한 영향 허용, 높은 정확도 0,2 % , 감도 1000 [????], 훨씬 더 비쌉니다).

서비스 수명 20¸30년. 이 미터는 ASKUE의 기초입니다.

2.3.3. 정보 변환 장치.

1. ADC 다양한 유형의 변환이 있습니다.

- 확장,

- 비트 밸런싱 포함.

확장 변환:

U BX > UP일 때 펄스 카운터가 시작됩니다.

이러한 유형의 변환의 단점은 변환 시간이 신호의 주파수에 의존한다는 것입니다.

비트 밸런싱:

이 변환은 다음과 같이 작동합니다.

플립 플롭의 제어 장치 제어 장치를 통해 비교기 K의 도움으로 최상위 비트 2 n에서 시작하여 1이 설정됩니다.동시에 U OC > U BX이면 1은 초기화. 그렇지 않으면 저장됩니다. 예를 들어:

1 x 2 3 = 8, U OC = 8 > U BX = 7.

1 x 2 2 = 4, U OC = 4 > U BX = 7.

UOC = 2 2 × 1 + 2 1 = 6< U BX = 7 .

유 OC = 유 BXÞ 코드 0111 .

2. DAC : ,

연산 증폭기 회로.

이벤트 레코더.

현재 전자 오실로스코프는 모든 프로세스(순시 전류 및 전압)를 기록할 수 있는 특수 이벤트 레코더로 대체되고 있습니다. 나는 , U t) 긴급 상황 및 RPA 장치 작동 시. 이를 통해 사고를 분석하고 원인을 확실하게 파악하여 신뢰성을 높일 수 있습니다. 정보 소스는 전자 변환기의 전자 변환기로, 이 변환기는 실질적으로 관성이 없으므로 직접 형태로 왜곡 없이 곡선을 취할 수 있습니다. 그것그리고 유. 기간당 일반적인 포인트 수는 20입니다. 이러한 레코더의 예로는 RES PRSOFT 및 NEVA가 있습니다(최대 90개의 신호를 기록할 수 있으며 고급 소프트웨어가 매우 중요함). NEVA는 강력한 시스템 변전소에서 자동화된 프로세스 제어 시스템을 구축하기 위한 기반입니다.

정보 지원.

정보 지원에는 관리에 사용되는 모든 정보가 포함됩니다. 이 정보는 정량적 정보와 의미론적 정보로 나뉩니다.

의미 정보- 모든 종류의 문서, 지침, 장치 규칙 등입니다.

정량적 정보- 이것은 시스템의 매개변수 및 기술 프로세스에 대한 정보입니다.

기술 정보의 출처는 UTM입니다. 그들은 주기적으로 센서의 폴링을 수행합니다. 티 (5초, 1초). 첫 번째 투표의 처리 시간이 Dt, 폴링 포인트 수. 폴링 주기 t는 매개변수()의 변화율에 따라 달라집니다.

측정된 모든 매개변수 요는 quanta의 정수로 디지털 방식으로 표현되며, 여기서 중양자 척도이다.

양자의 규모는 TM 장치의 ADC 용량과 1차 변환기의 공칭 매개변수에 의해 결정됩니다.

~에 n=8(8자리) 최대값 Y=256

예를 들어 장치에 정격 전류가 있는 경우 나는 H \u003d 600A, 그 다음에

A / 양자.

전압 측정 시: U H = 110kV

.

전력을 측정할 때:

을위한 U H = 500kV 및 I H = 2000A

.

정보 측정 단위는 비트와 그 파생물입니다.

바이트 = 8비트,

kbytes = 1024바이트, Mbytes, Gbytes 등

정보는 대상에 대한 불확실성을 제거하는 척도이므로 측정 단위는 불확실성 감소 척도를 평가합니다. 1비트로 불확실성을 2배 줄일 수 있습니다. 정보를 표시할 때 균일하고 고르지 않은 움직임의 도움으로 코딩 시스템이 사용됩니다. 유니폼이 더 쉽기 때문에 움직임은 일정한 길이입니다.

1바이트 인코딩 2 8 = 256 다양한 기호. 보통 충분하다 n=7. 하나의 추가는 하드웨어 검증에 사용됩니다. 이것은 패리티 비트입니다. 그 내용(0 또는 1)은 짝수로 채워집니다. 예를 들어:

신뢰성을 향상시키기 위해 다음이 사용됩니다.

1) 체크섬을 결정하고 수신 지점으로 전송하여 정보를 블록으로 분할,

2) 수표메시지 전반에 걸쳐.

분류기는 통신 회선을 통해 전송되는 정보의 양을 줄이는 데 사용됩니다. 이 시스템에 따르면 모든 기업, 개체, 생산 제품은 디지털 코드로 표시됩니다.

동일한 유형의 데이터 배열로 표시되는 이 정보로 작업할 때 초기 로드, 업데이트, 수정 및 수정이 가능한 DBMS(데이터베이스 관리 시스템)가 널리 사용됩니다. 안전한 보관데이터.

ACS TP TPP.

TPP 모드는 JSC Energo의 파견자에게 보고하고 주 제어실 또는 로컬 SHEETS에 위치한 S.N.의 개별 메커니즘 및 단위 운영 요원의 작업을 관리하는 근무 중인 엔지니어가 제어합니다. 이러한 구조에 따라 제어 자동화 시스템도 구축되고 있다. 일반 스테이션 레벨(OVK - 일반 스테이션 컴퓨터 컴플렉스)과 개별 블록 레벨(PVK - хххххххх VC)이 있습니다. 정보 소스 - 기술 매개 변수(열 부품) 및 전기 센서, 두 가지 안정적인 상태의 장치 위치. TM은 여기에서 완전히 사용되지 않습니다. TM은 발전소(전력계통)의 디스패처에게 정보를 발행하는 데만 사용됩니다.

IVC를 관리할 때 다양한 모드에서 사용할 수 있습니다.

1) 어드바이저 모드

여기서 U는 제어 동작입니다.

2) 감독자(감독자)

IVK가 사용됩니다.

컨트롤러 y i 및 설정을 변경할 수 있습니다. 분석을 기반으로 결정이 내려집니다.

3) 디지털 제어:

의사 결정자는 기술 프로세스, 경험 및 정보에 대한 지식을 기반으로 결정을 내립니다.

CPI는 수학적 모델을 기반으로만 결정을 내립니다. 기능 그룹 관리는 TPP에서 구현됩니다. 다양한 기능을 수행하는 개체 그룹의 복잡한 관리.

보일러:

- 연료 공급, 원료 석탄 공급, 제분소, 먼지-공기 혼합물 형성 및 버너로의 공급이 조정되는 곳;

– 급수: PN 급수 펌프, KN 응축수 펌프, 탈기기, 화학적으로 순수한 물 펌프;

– 공기 공급: 에어 히터, 드래프트 팬 등

동기 발전기:

- 여기 시스템(SW): 변압기, 사이리스터, 사이리스터 냉각, 여기 컨트롤러;

– 발전기 냉각 시스템:

a) 물: 증류물 준비, 펌프, 누출 제어 시스템, 입구 및 출구 온도, 가열된 물 냉각 장치.

다양한 기술적 수단과 프로그램을 사용하여 개별 그룹을 제어할 수 있습니다. 예를 들어 고정자 권선의 수냉식에는 각 권선봉에 설치된 수백 개의 온도 센서가 포함된 Neptune 시스템이 사용됩니다. 이 센서는 몇 초 주기로 조사되고 컴퓨터에 의해 제어됩니다. 과열이 감지되면 가청 신호가 생성됩니다.

유사한 시스템이 베어링의 작동을 제어하기 위해 작동합니다.

TPP에서 APCS의 기능:

1. 기술 프로세스의 매개 변수에 대한 정보 수집, 센서의 신뢰성 및 서비스 가능성 검증 및 컴퓨터와의 연결

2. 기술 프로세스 매개변수의 제어 및 허용된 영역을 넘어서는 것에 대한 신호 또는 이에 대한 결정적인 접근

3. 기술 및 경제 지표(TEI) 결정 및 주기가 있는 명세서 유지 Dt = 15분, 단위 비용이 고려되고 S.N에 대한 비용이 고려됩니다. 열과 전기, 총 교대 근무일, 최대 한 달;

4. 개별 S.N. 부대의 운영 효율성에 대한 통제

5. 증기 파이프라인, 보일러 스크린 튜브 및 기타 요소의 자원 평가. 온도 정보는 자원을 추정하는 데 사용됩니다.

6. 전기 부품의 경우: 여기 시스템의 전기 부품 작동 제어, 발전기의 유효 전력 및 무효 전력 측면에서 부하;

7. 권선의 냉각 시스템 제어, 베어링 작동 제어

8. 절연체의 부분 방전 제어(고주파 신호를 모니터링하여 온도 센서의 도움으로 수행.

다른 TPP에서는 직원의 주도로 다른 기능도 구현됩니다. 예를 들어 CHPP-3에서는 전기 부품에서 블록 다이어그램의 조립을 제어하는 ​​시스템이 개발되었습니다.

공장 전체 수준에서 자동화된 공정 제어 시스템은 실외 스위치기어 RU SN의 작동을 제어하는 ​​동시에 다음과 같은 작업을 수행합니다.

1. 전환 형태가 연구되고 있습니다.

2. 스위치의 자원은 트립 전류의 크기에 따라 제어됩니다.

3. 블록 간의 부하 분산이 최적화됩니다.

4. 수리 계획

5. 전체 스테이션에 대한 TEP 내역서의 유지 관리;

6. 일반 공장의 작업에 대한 통제(화학수처리, 연료공급 등)

오늘날 다양한 APCS 체계가 사용됩니다. SM을 기반으로 하는 국내 2기 복합 시설인 500MW 장치(Troitskaya GRES)의 첫 번째 IV-500 시스템은 여전히 ​​작동 중입니다.

현재 외국 회사를 포함하여 자동화된 공정 제어 시스템의 많은 공급업체가 있습니다. 오늘날 국내 개발이 우선시됩니다. 가장 진보된 시스템은 KOSMOTRONIKA(Surgutskaya GRES, Nizhnevartovskaya GRES, Permskaya GRES)에서 제공합니다. 시스템은 일부 기능의 자동화, 개별 S.N. 메커니즘의 작동 최적화 기능, 환경 제어 기능 등으로 장치의 시동을 제어하는 ​​기능을 수행합니다. 시동 제어를 통해 금속에서 허용 가능한 응력 온도를 유지하면서 시동 시간을 줄일 수 있습니다.

ACS PES

발전소와 마찬가지로 회로도가 사용됩니다. 정보 출처는 UTM입니다. 객체 사이에는 ES가 없습니다. UTM은 변전소에 설치됩니다. 가장 중요한 변전소 - GRANITE 유형의 장치, 간단한 변전소 - 더 간단한 장치. OIC는 ES와 동일한 소프트웨어에서 제공됩니다. 여기에서 네트워크에 대한 특정 작업이 해결됩니다.

– 모드 분석(정지, 단락 전류 계산, 모드 계획). 동시에 열 화상 카메라를 사용한 장비 가열 제어를 고려하여 회로 차단기의 리소스를 고려하여 장비의 실제 상태를 모니터링합니다.

- 네트워크의 손실을 최소화하여 모드를 최적화하는 작업;

– 정보 신뢰성 제어 작업, 허용 가능성에 대한 매개변수 확인.

변전소의 APCS.

자동화는 마지막 단계입니다. 자동화하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

1. KP UTM이 설치된 계통 변전소에서 사용되며, 직원에게 알리기 위해 오래된 기술적 수단이 남아 있습니다. 포인터 장치. 여기에서 특수 장비의 도움으로 정보 버스를 "도청"하고 모든 정보를 컴퓨터에 입력할 수 있습니다. 이 경로는 널리 사용되지 않습니다.

2. 변전소를 위한 자동화된 공정 제어 시스템을 만들기 위해 Neva 유형의 전기 신호 레코더를 사용할 수 있습니다. 레지스트라의 기본은 등록 및 제어 블록입니다. 비상 모드그리고 전기 계량. 이 레코더를 사용하면 주기당 20포인트를 스캔할 때 오실로그래피용 신호 16~64개를 연결할 수 있습니다. 유형 E 변환기에서 32에서 96까지 측정된 유효 값 스위치의 보조 접점에서 릴레이 보호의 중간 및 출력 릴레이에서 24에서 288의 개별 신호. 개별 입력은 전기 계량에 임펄스 카운터로 사용할 수도 있습니다. 이를 통해 펄스 셰이퍼(UVI)로 완성된 경우 펄스 출력 및 유도 미터가 있는 전자 미터를 연결할 수 있습니다. 등록자는 컴퓨터에 연결되고 정보는 모뎀을 통해 전력 시스템의 제어실로 전송될 수 있습니다. 그래픽 편집 도구가 사용됩니다. 특정 작업 - TEP에 의해 결정된 전력과 에너지의 균형 확인, 즉. 기술 및 상업적 손실, 유지 관리 비용 및 전송 비용 또는 전기 에너지 단위 변환 비용. 전압 조정, 비상 통계 자동화 작업.

소개. 다섯

1. 전력 시스템 모드의 최적화. 6

1.1. ES 모드 매개변수. 6

1.2. 최적화 문제의 공식화. 7

1.3. 비선형 계획법 문제의 특징. 8

1.4. 무조건 최적화 방법. 아홉

1.4.1. 좌표 하강법. 10

1.4.2. 그라데이션 방법. 열하나

1.4.3. 랜덤 검색 방식. 12

1.4.4. 변형 다면체 방법. 13

1.5. 평등 형태의 제약 조건에 따른 최적화. 13

1.5.1. 직접 최적화 방법. 13

1.5.2. 감소된 그라디언트 방법. 십사

1.5.3. 무한 라그랑주 승수의 방법. 15

1.6. 불평등 형태의 제약 조건에 따른 최적화. 16

1.7. 병렬 장치 간의 최적의 부하 분산을 위한 조건. 십팔

1.8. TPP의 주요 장비의 특성. 이십

1.9. 블록 특성. 23

1.10. 블록의 기동 속성. 24

1.11. IES에서 장치 간의 하중 분배 방법. 24

1.11.1. 그래픽 방식. 24

1.11.2. 컴퓨터로 배포합니다. 25

1.12. 연료 과연소에 대한 e 결정 오류의 영향. 26

1.13. 화력발전소가 있는 시스템에서 최적의 분배를 위한 조건. 27

1.14. 연방 도매 에너지 및 용량 시장(FOREM)을 고려한 유통 조건. 28

1.15. 특정 증분 손실의 결정. 29

1.16. 네트워크의 손실을 줄이기 위한 조치. 31

1.17. 수력 발전소가 있는 시스템의 부하 분산. 32

1.18. HPP의 특성 결정. 33

1.19. 수력 발전소가 있는 시스템의 부하 분산. 35

1.19.1. HPP에 대한 저수지 축소 일정을 선택하기 위한 동적 프로그래밍 적용. 35

1.20. 시스템의 무효 전력 최적화. 38

1.21. 포괄적인 모드 최적화. 38

1.22. 작업에 포함된 장비의 구성 선택. 40

1.23. 최적화를 위한 컴퓨터 사용. 41

1.24. 안정성 최적화. 43

1.24.1. 최적의 예비를 선택합니다. 43

1.24.2. 예약 선택 알고리즘. 45

1.24.3. 비상구 및 부하 감소의 개별 시리즈 정의. 46

1.24.4. 일련의 부하 감소. 47

1.25. 전력 품질 최적화. 47

1.26. 통합 품질 기준. 48

1.27. 조명 부하에 대한 최적의 전압 결정. 오십

2. 자동 제어 시스템(ACS). 52

2.1. 통제의 대상으로서의 전력 시스템. 53

2.2. APCS 하위 시스템. 53

2.3. 기술 지원 하위 시스템. 54

2.3.1. 센서 전기 매개변수. 55

2.3.2. 카운터. 56

2.3.3. 정보 변환 장치. 56

2.3.4. 자동화된 제어 시스템 및 원격 역학의 통신 수단. 57

2.3.5. 이벤트 레코더. 60

2.3.6. 전력 제어 및 회계를 위한 자동화 시스템(ASKUE). 61

2.3.7. 정보를 표시하는 수단. 61

2.3.8. 정보 지원. 61

2.4. 서브시스템 소프트웨어 ACS. 63

2.5. ACS TP TPP. 67

2.6. ACS PES.. 70

2.7. 변전소의 APCS. 70

2.8. PE 전원 시스템의 작동을 제어합니다. 71

소개

전력 시스템의 작동은 높은 비용, 무엇보다도 연료 비용과 관련이 있습니다. 지구상의 화석 연료 매장량이 감소함에 따라 연료 가격이 상승하고 에너지 생산, 전송 및 분배 과정의 효율성을 높이는 문제가 더욱 심각해지고 있습니다. 러시아 통합 에너지 시스템의 완전한 구조 조정과 회사 분할은 발전 및 판매 영역에서 경쟁 발전을 위한 조건을 만듭니다. 그러나 기술적인 관점과 관리적인 관점에서 에너지 시스템은 통일된 상태로 유지됩니다.

오늘날 에너지 관리의 복잡성은 투자가 크게 감소하고 주요 장비가 마모되었기 때문입니다.

이 모든 것이 필요합니다 추가 개발및 개선 현대적인 방법수학적 방법과 컴퓨터를 사용한 관리. 단순화 된 제어 방식이 그림 1에 나와 있습니다. 1.1.

엑스시스템에 대한 외부 영향의 벡터입니다.

와이- 모드 매개변수의 벡터

Z는 전원 시스템 기능의 주요 목표를 공식화하는 제어 기준입니다.

유제어 벡터입니다.

기능적 종속성 Y(X,U), Z(X,Y,U).

쌀. 1.1. 제어 목적 Z®extr.

여기에서 컴퓨터는 인간 관리 활동을 자동화하기 위한 도구로 사용됩니다. 따라서 이러한 시스템을 자동 제어 시스템(ACS)이라고 합니다.

자동화 제어 시스템의 도입 및 운영에는 많은 투자가 필요합니다. 이러한 투자는 연료 소비를 줄이고 신뢰성을 높이며 공급되는 에너지의 품질을 개선함으로써 운영 비용을 절감함으로써 결실을 맺습니다.

연료 비용의 상대적 절감은 일반적으로 1.5-2%를 넘지 않지만 절대적인 측면에서 보면 상당히 가시적인 결과를 제공합니다.

시스템의 상당한 효과는 상태의 지속적인 모니터링과 사고 감소를 통해 달성됩니다.

전력 시스템 모드 최적화

전기 절약. 동시에 전기는 GOST에서 승인한 정격 전압 규모에 따라 35 110 150 220kV 및 최대 1150kV의 전압을 갖는 가공 네트워크, 전력선을 통해 전송됩니다. 예시 회로도전기 네트워크의 전기 전송 및 분배가 그림 1에 나와 있습니다. 전기 네트워크에서 전기 전송 및 분배의 개략도의 예 ...

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강의 #15

전기 장비의 작동 모드 최적화

연구 질문:

2. 경제적 기준에 따른 전기 장비 선택.

3. 에너지 절약.

1. 전원 공급 시스템의 최적화.

다양한 소비자에게 전기 에너지를 제공하도록 설계된 일련의 전기 설비를 전원 공급 시스템이라고 합니다.

전력 공급 시스템은 배전 네트워크, 변전소, 전기 장비(옥외 조명 시스템, 공작 기계, 펌프 등)인 엔지니어링 장비 및 구조의 복합체입니다.

전기 에너지 소비자는 일반적으로 전기 수신기(전기 에너지를 다른 유형의 에너지로 변환하도록 설계된 장치, 장치 또는 메커니즘) 또는 전기 수신기 그룹입니다.

발전소에서 생성된 전기 에너지는 상호 연결된 전송, 배전 및 전기 설비 변환 시스템을 통해 소비자에게 공급됩니다. 동시에 전기는 GOST에서 승인한 정격 전압 규모에 따라 35, 110, 150, 220kV 및 최대 1150kV의 전압으로 가공 네트워크(전력선)를 통해 전송됩니다. 전기 네트워크에서 전기의 전송 및 분배에 대한 개략도의 예가 그림 1에 나와 있습니다. 하나.

쌀. 1. 전송 및 분배 개념의 예

전기 네트워크의 전기

TP - 변전소; G1, G2 - 발전기;

RP - 배포 지점

일반적으로 정격 전압이 10-15kV인 발전소의 발전기에서 생성된 전기 에너지는 변압기에 들어가고 전압은 일반적으로 220kV로 증가합니다. 그 후, 이 전기 에너지는 이 발전소의 개방형 변전소의 부스바에 공급됩니다. 그런 다음 일반적으로 220kV의 전압을 사용하는 전송 라인의 도움으로 전기 에너지가 전송 라인을 사용하여 다른 발전소에 연결할 수 있는 강압 변전소의 220kV 버스에 공급됩니다.

강압 변전소에서 변압기의 도움으로 전기 에너지의 전압은 일반적으로 220kV에서 6 또는 10kV로 감소하고 이 전압으로 전기 에너지가 배전점에 공급됩니다.

배전 지점에서 전기 에너지는 일반적으로 전압을 380V 또는 220V로 낮추는 전력 변압기가 있는 변전소에 공급되고 이 전기는 소비자에게 공급됩니다.

피상 전력, 유효 전력 및 무효 전력.피상 전력은 전기 소비자가 사용할 수 있는 최대 전류 전력입니다. 유효 전력은 능동(옴) 저항이 있는 부하를 전류원(전원)에 연결할 때 발생하는 전력입니다.

전기 저항, 예를 들어, 전기 회로이 회로를 통해 흐르는 전류(I)에 대한 이 회로에 적용된 전압(U)의 비율과 같습니다. 전기 회로의 저항이 높으면 인가되는 전압은 크고 전류는 작아지며 전기 회로의 저항이 낮으면 인가되는 전압이 작아 전류가 흐를 것입니다. 크다.

부하에 활성 저항(백열등, 히터)만 있는 경우 유효 전력은 피상 전력과 같습니다. 피상 전력은 유효 전력 및 무효 전력과 직접 관련됩니다. 총 전력은 다음과 같습니다.

S=U x I x cos f.

유효 역률(cos f)은 유효 전력 대 피상 전력의 비율입니다.

전기 네트워크에 포함된 소비자의 인덕턴스 또는 커패시턴스가 클수록 총 전력의 비율이 무효 부품에 더 많이 떨어집니다. 부하 인덕턴스 또는 커패시턴스가 증가함에 따라 유효 역률이 감소하고 실제로 사용되는 유효 전력량이 감소합니다.

유효 역률(cos f)을 계산하는 예를 들어 보겠습니다.

cos f = P(W의 유효 전력) / S(V의 피상 전력. 하지만).

예를 들어, cos f= 16000W/20000V. A = 0.8.

일반적으로 cos f 값은 기술 사양전기 에너지의 특정 소비자.

전기의 비생산적인 손실 및 이러한 손실을 줄이기 위한 조치.전원 공급 장치 시스템의 작동은 비생산적인 전기 손실의 존재와 관련이 있으며 경우에 따라 이러한 손실은 10-20%에 이릅니다. 전기 요금의 지속적인 증가로 인해 소비자는 이러한 손실을 줄이는 기술, 장치 또는 장비를 선택하는 것이 좋습니다.

전력 공급자에게 유효 전력의 일부가 소비자에서 무효 전력으로 변환되는 것은 중요하지 않으므로 소비자가 이 전기를 효과적으로 사용하는 비율이 크게 감소한다는 점에 유의해야 합니다. 무효 전력 (전기 손실)은 유효 전력과 함께 전기 공급 업체에서 고려하므로 현재 요금으로 지불해야하며 전기 요금의 상당 부분을 차지합니다 (경우에 따라 이러한 손실은 10-20 %).

전기 장비를 작동하는 동안 소비자는 일반적으로 상당한 유효 전력 손실을 경험합니다. 이것은 설계상 비효율적인 전기기기, 심지어 펌프, 팬 및 압축기의 전동기, 각종 공작기계, 용접장비 등의 전기기기를 산업 및 농업 분야에서 소비자들이 사용하기 때문에 발생한다. 및 낮은 cos의 높은 유도성 또는 용량성 전력 구성요소(유도성 또는 용량성 부하)가 있는 기타 장비 f. 또한 예를 들어 비동기식 전기 모터를 직접 시동하는 동안 시동 전류가 크면 전기 네트워크의 전압이 급격히 감소하여 나머지 작동 전기 모터의 슬립이 증가합니다.

유효 전력 손실이 없지만 전력 손실이 없는 전기 소비자(예: 백열등, 히터)도 있다는 점에 유의해야 합니다. 활성 부하 cos f=1입니다.

다양한 전기 장비에 대한 cos f의 예.

비동기식 전기 모터 - cos f=0.8.

부분 부하(자주 공회전)가 있는 비동기식 전기 모터 - cos f = 0.5.

용접 변압기 - cos f=0.4.

비생산적인 전력 손실을 줄이기 위한 조치는 다음과 같이 필요합니다.

1. 소비자 중 전기 손실이 가장 큰 장소 식별.
2. 이러한 장소에서 전력 손실 증가의 원인 분석.
3. 이러한 손실을 줄이는 방법을 결정합니다.
4. 비생산적인 전력 손실을 줄이기 위해 필요한 조치를 시행합니다.

무효 전력 보상.또한 관심있는 소비자가 직접 수행 한 무효 전력을 보상해야 유효 전력 사용 비율을 높이고 손실을 줄이고 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.

전기 네트워크의 품질을 향상시키기 위해 조정되지 않은 무효 전력 보상 장치와 조정 가능한 무효 전력 보상 장치가 모두 사용되며 각 장치(UCRM)에는 고유한 적용 영역이 있습니다.

조정되지 않은 무효 전력 보상 장치.

조정되지 않은 무효 전력 보상 장치에는 다음 장치가 포함됩니다.

BSK(정적 커패시터의 배터리);

원자로;

FKU(필터 보정 장치);

SPC(세로 보상 장치).

조정 가능한 무효 전력 보상 장치.

조정 가능한 무효 전력 보상 장치에는 다음 장치가 포함됩니다.

UBSK(UFKU) - 정적 커패시터의 제어 배터리 또는 제어 필터 보상 장치;

TUR(사이리스터 제어 레귤레이터);

STK(정적 사이리스터 보상기);

능동 필터(고조파 전류 구성 요소를 필터링할 수 있는 정적 무효 전력 보상기.

주파수는 다음과 같습니다. 교류및 전압 레벨, 위상 대칭. 따라서 추가 소스(무효 전력 보상 장치)를 사용해야 하며, 이는 이후에 네트워크로 복귀하면서 주기적으로 전기를 축적합니다.

BSK(정적 커패시터 배터리).그것들을 사용하면 전기 네트워크에서 더 높은 고조파 성분(HHC)이 나타나게 되며, 그 결과 HHC 주파수 중 하나에서 공진 현상이 발생하여 정적 커패시터 뱅크의 수명이 단축될 수 있습니다. 따라서 비선형 특성을 가진 전기 수신기가 있는 전기 네트워크에서 사용하는 것은 비효율적입니다. 전원 공급 장치에서 크게 제거 된 전기 수신기의 무효 전력을 개별적으로 보정하는 데 사용하는 것이 좋습니다. 부하와 병렬로 연결됩니다.

원자로. 이러한 장치는 일반적으로 장거리 전기를 전송할 때 고압선로의 용량성(충전) 무효 전력을 보상하는 데 사용되며 IDGC에만 관심이 있습니다. 등.

FKU(필터 보정 장치).이 장치는 정적 커패시터 뱅크와 직렬로 연결된 반응기 회로에 추가로 포함되어 개선된 SSC(정적 커패시터 배터리)입니다. 이 경우 리액터는 발진 회로 "BSC - 리액터 - 외부 네트워크"를 주어진 주파수로 설정하는 기능과 스위칭 전류를 제한하는 기능을 수행합니다. 이러한 기능을 통해 HCV(고조파 성분) 함량이 높은 전기 네트워크에서 FKU를 사용하고 전기 네트워크에서 HCV를 필터링할 수 있습니다. 부하와 병렬로 연결됩니다.

SPC(세로 보상 장치).이러한 장치는 설치 방식이 다릅니다. 즉, 커패시터 뱅크는 다른 모든 장치와 마찬가지로 병렬이 아니라 부하와 직렬로 연결됩니다. 이러한 장치는 주로 전력선에 사용되며 새로 건설된 시설에서만 비용 효율적으로 사용됩니다. 부하와 직렬로 연결됩니다.

UBSK(UFKU) - 여러 단계의 조절이 가능한 정적 커패시터 또는 제어 필터 보상 장치의 제어 배터리.이러한 장치는 자율 발전 장치(DGU 등)와 함께 사용할 가능성이 있습니다. 이들의 차이점은 가변 부하가 있는 경우 제어된 커패시터 장치가 더 효율적이라는 사실에 있다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어 하루 동안 부하가 변경되면 이러한 장치를 사용하여 최적의 모드를 유지할 수 있습니다. 부하와 병렬로 연결됩니다.

TUR(사이리스터 제어 조정기) 및 STK(정적 사이리스터 보정기).이러한 장치는 일반적으로 도시 및 견인 변전소와 같이 전압 안정성 및 품질에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 곳에서 사용됩니다. 이 경우 사이리스터 제어 레귤레이터는 유도성 성분을 생성하고 정적 사이리스터 보상기는 유도성 및 용량성 성분을 생성합니다. 이러한 장치의 단점은 높은 비용입니다. 부하와 병렬로 연결됩니다.

능동 필터(고조파 전류 성분을 필터링할 수 있는 정적 무효 전력 보상기).이전에 설명한 모든 장치와 동일한 속성을 갖습니다. 이러한 장치는 사용이 유망합니다. 부하와 병렬로 연결됩니다.

기술적 수단소비자 전기 장비에 대한 무효 전력 보상에는 일반적으로 위상 불균형을 허용하고 줄이는 장비를 포함하여 적절한 전기 장비가 포함됩니다. 무효 전력 보상 장치의 주요 스위칭 방법은 일반적으로 제어 릴레이(제어 커패시터 장치)와 사이리스터 제어 장치(제어 커패시터 장치)입니다.

사이리스터 제어를 사용하면 KU의 고속 작동, 스위칭 시 전류 서지가 없고 커패시터의 노화가 감소합니다.

제어된 커패시터 설치에서 커패시터의 스위칭은 일반적으로 전압이 0일 때 발생합니다.

전기 소비자의 전기 장비에서 높은 무효 전력과 관련된 3상 전압 결함의 예가 그림 1에 나와 있습니다. 2.

쌀. 2. 전기 소비자의 전기 장비에서 높은 무효 전력과 관련된 3상 전압 결함의 예

커패시터 장치의 설치 장소를 선택할 때 추가 장치에 대한 추가 비용을 피하기 위해 전기 에너지의 전기 소비자가 있는 공통 스위칭 장치에 연결하기 위해 노력해야 합니다.

커패시터 설치에서는 더 높은 고조파 필터(간섭을 줄이고 커패시터를 보호함)가 필요합니다.

보상할 수 있는 무효 전력은 설치 여권에 표시된 전력에 해당하며 보상 단계(연결된 커패시터의 커패시턴스가 변경되는 최소 증분)도 표시해야 합니다.

커패시터 장치는 예를 들어 기업의 지역 전기 기술자가 작동하는 동안 서비스를 받아야 하므로(이 전기 장비는 일반적으로 담당 영역에 있음) 경제적 효율성이 다소 저하됩니다.

또한 무효 전력 보상용 커패시터 장치의 도입을 위한 특정 기술 솔루션은 특정 기술 사양의 분석을 기반으로 개발 및 구현될 수 있다는 점에 유의해야 합니다.

주파수 제어 전기 드라이브.이미 언급했듯이 주파수 변환기가 있는 에너지 절약형 조절식 전기 드라이브를 사용하면 현대의 혁신적인 수준에서 전원 공급 장치 구성의 상당한 효율성을 달성할 수 있습니다. 동시에 비동기식 저전압 또는 동기식 고전압 모터에서 에너지 소비가 최대 50%까지 감소합니다. 0에 가까운 범위에서 공칭 및 공칭 이상 범위에서 모터 속도를 제어하는 ​​것이 가능합니다. 엔진 및 구동 메커니즘의 서비스 수명이 증가하고 엔진의 부드럽고 프로그래밍 가능한 시동이 달성됩니다. 기술 프로세스 및 제품 품질 향상, 프로세스 제어 시스템에서 자동화 및 제어 가능, 드라이브 작동 중 인건비 절감 등

이러한 드라이브의 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

펌프(펌핑에서 메인으로);

압축기, 송풍기, 냉각 시스템 팬, 보일러 드래프트 팬;

롤러 테이블, 컨베이어, 컨베이어 및 기타 운송 장치;

분쇄 장비, 믹서, 압출기;

다양한 유형의 원심 분리기;

금속판, 필름, 판지, 종이 등의 생산 라인;

드릴링 장비(펌핑에서 리프팅 장비까지); 우물에서 기름을 펌핑하는 장치 (펌핑 장치, 잠수정 펌프 등);

크레인(호이스트에서 오버헤드까지);

금속 가공 기계, 톱, 프레스 및 기타 기술 장비.

예를 들어 취수 스테이션의 드라이브에 주파수 변환기를 사용합니다. 이 경우 소비량이 변화할 때 필요한 수압의 자동 유지로 인해 전력 소비가 최대 50%까지 감소하고 엔진, 구동 메커니즘 및 전기 스위칭 장치의 수명이 전기 모터 시동시 시동 전류 과부하, 유압 충격 제거. 파이프 라인의 수명이 연장되고 과도한 압력으로 인한 손실이 감소하여 물 소비가 감소하며 전기 드라이브의 정밀 검사 기간이 증가하여 작동 중 인건비가 감소합니다.

동기식 고전압 전기 모터에 사이리스터 주파수 변환기를 사용할 때 전원 공급 장치의 효율성과 신뢰성을 향상시키는 것은 다음과 같은 이유로 설명됩니다.

하나의 변환기는 동기 모터가 있는 여러 전기 구동 장치의 직렬 또는 그룹 시동에 사용할 수 있습니다.

모터는 공칭 값보다 작은 전류로 원활하게 시작되어 회 전자 표면의 과열로 이어지지 않고 고정자 권선에 기계적 영향을 미칩니다. 결과적으로 엔진 수명이 크게 증가합니다.

사이리스터 주파수 변환기의 동기 모터가 있는 전기 구동 장치의 주파수 시작 횟수에 대한 제한이 없습니다. 직렬 엔진의 경우 1시간 이내에 15번의 시동이 가능하고 로터 또는 스테이터의 수리 없이 1년 내에 2,000번 이상의 시동이 가능하다는 것이 실험적으로 확인되었습니다.

회생 전기 제동으로 인해 전기 구동 장치를 중지하면 공급 네트워크로 전기가 반환됩니다.

전기 구동 장치와 공급 네트워크의 고정 정밀 동기화 모드의 구현은 전류 서지 및 기계적 충격 없이 모터를 네트워크로 안정적으로 전환할 수 있도록 보장합니다.

다음 전기 구동 장치를 시동하는 동안 라인에 전압 강하가 없기 때문에 기업에 공급하는 고전압 라인에 대한 요구 사항 감소 (기동 전류는 원자로 전류에 비해 5-10 배 적음);

무부하 모터를 시동하는 데 사용되는 사이리스터 주파수 변환기의 전력은 전기 구동 장치의 정격 전력의 20 ... 30%이며 이는 높은 기술 및 경제적 지표를 미리 결정합니다.

사이리스터 주파수 변환기를 동기식 모터가 있는 주파수 제어 전기 드라이브의 일부로 사용하는 효율성은 위에 나열된 요소뿐만 아니라 상당한 에너지 절약 및 기술 능력 확장에 의해 결정됩니다. 전기 구동 장치의 제어가 필요합니다.

소비자가 이러한 장치를 선택하는 것이 좋습니다. 그러면 전기 손실이 줄어들며, 어떤 경우에는 최대 20%입니다.

2. 경제적인 기준에 따른 전기설비의 선정

전기 장비의 신뢰성을 향상시키는 방법 중 하나는 올바른 선택입니다. 전기 구동용 전기 장비를 선택할 때 다음 사항을 고려해야 합니다. 작업 기계를 구동하는 데 필요한 전력; 전기 모터의 실행; 전기 모터의 수정; 모터 보호 장치.

전기 드라이브의 광범위한 사용으로 인해 사소한 선택 오류라도 궁극적으로 막대한 전체 손상을 초래합니다.

현재 제안된 전기 장비 선택 방법은 에너지 매개변수를 엄격하게 계산해야 합니다. 이 경우 작업 기계의 기능과 작동 조건이 대략적으로 고려됩니다. 이것은 전기화 개발의 첫 번째 단계에서 정당화되었지만 이제는 전기 구동에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 많은 요인과 관계를 고려해야합니다.

전기 드라이브의 최적 조립을 위해 제안된 방법은 "4A" 시리즈의 비속도 제어 비동기 전기 모터와 제어 장비를 선택하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 전기 모터에는 시동 및 제동에 대한 특별한 요구 사항이 없어야 합니다. 이 방법론은 책에서 제공되는 전기 장비 선택에 대한 권장 사항을 대체하지 않습니다.

Martynenko I. N., Tishchenko L. N. 통합 전기화 및 자동화를 위한 코스 및 디플로마 디자인.-M.: Kolos, 1978.

통합전화 설계 / Ed. L. G. Prishchep.-M: Kolos 1983.

시스템 PPREsh.-M.: Agropromizdat, 1987.

더 넓은 범위의 요소를 고려하여 이를 보완합니다.

17.2. 전기 드라이브의 최적 획득 기술

최적의 전기 드라이브 획득 방법론은 다음 단계로 구성됩니다. 초기 데이터 준비; 모터 동력 선택; 모터 속도 선택; 토크 및 슬립을 시작하여 전기 모터 수정 선택; 시동 및 과부하 용량의 안정성 확인; 보호 장치 선택; 전송 장치의 선택.

이 모든 단계를 더 자세히 고려해 보겠습니다.

17.2.1. 초기 데이터 준비

드라이브를 최적화하려면 다음 정보를 수집해야 합니다. 사용 조건; 불안정한 영향; 전원 공급 조건; 기술 운영 수준;

사용 조건에는 다음이 포함됩니다. 작업 기계의 등가 전력, kW; 작업 기계 샤프트의 회전 주파수, n, rpm; 시작, 공칭 및 최대 토크, Nm; 낮 동안의 고용, tc, 시간; 년, m, 월 동안의 고용; 전기 드라이브 고장 시 명목상 허용되는 가동 중지 시간, td, h; 전기 모터의 정밀 검사 비용의 몫으로 표현되는 기술적 손상, v, o. 이자형.;

불안정한 영향에는 다음이 포함됩니다. 기후 조건; 실패율, l, 1년; 비상사태의 구조, a1, o. 이자형.; 환경의 습윤 및 공격적인 영향, 에이; 개방 위상 모드, 과부하, ap; 로터 제동, ~에서; 다른 상황, 4월.

전원 공급 조건에는 다음 데이터가 포함되어야 합니다. 변전소의 변압기 전력, Str, kVA; 저전압 라인 와이어의 길이 및 브랜드, L[km], q [mm2]; 전기 모터 단자의 전압, U, V.

기술 운영 수준에 대한 데이터에는 다음 정보가 포함되어야 합니다. 자본 수리 비용; 고장, tv, 시간 후 전기 드라이브의 복구 시간.

데이터 준비를 표 형식으로 제시하는 것이 가장 좋습니다(표 17.1 참조).

표 17.1.

방법 매개변수

매개변수의 구성요소

1.이용약관

약속

작업 기계의 등가 전력, kW

작업 기계 샤프트의 회전 주파수, n, rpm

순간: a) 시작 하울링; b) 명목상; c) 최대-최소, Nm

낮 동안의 고용, tc, 시간.

년, m, 월 동안 고용.

전기 드라이브 고장 시 공칭 허용 유휴 시간, td, hour.

전기 모터의 정밀 검사 비용의 몫으로 표현되는 기술적 손상, v, o. 이자형.

2. 불안정한 영향

작동 조건: a) 빛; b) 정상; 다) 무거운

기후 조건

고장률, l, 1년

비상사태의 구조 a1, o. 이자형.

가습 및 환경의 공격적인 영향, ay, o. 이자형.

개방 위상 모드,

과부하, 앱 로터 정체

기타 상황, 4월

3. 전원 공급 조건

변압기 전력, TP, Str, kVA

전력선 전선의 길이 및 브랜드, L[km], q[mm2]

전기 모터 단자의 전압, U, V.

4. 기술적 착취 수준

빈도 및 유지 비용

점검 비용

고장, tv, 시간 후 전기 드라이브의 복구 시간.

17.2.2. 모터 전원 선택

이를 위해 모터 부하 계수 "b'"를 결정해야 합니다. 그것은 그림 17.1에 표시된 노모 그램에 따라 고용 "m"과 기술 피해 "v"를 고려하여 결정됩니다. (그림 20.a 참조. Eroshenko G.P. 전기 장비 작동을 위한 코스 및 디플로마 디자인 /1/).

참고: 강의에는 정성적 노모그램이 포함되어 있습니다. 계산을 위해서는 / 1 /에 주어진 노모그램을 사용해야 합니다.

부하 계수 "b"를 결정한 후 계산된 전력은 다음 공식에 의해 결정됩니다. PP=P/B , 그리고 표 17.2에 따르면, 작동 조건을 고려하여 이러한 전기 모터가 선택되며, 최적 부하 간격에는 정격 전력 Рр가 포함됩니다. tc와 v의 작은 값으로 인해 P< Рн, то допустимую перегрузку следует проверить по фактической температуре окружающей среды.

그림 17.1 - 전기 모터의 부하 계수를 결정하기 위한 노모그램

표 17.2 - 4A 시리즈 전기 모터의 최적 부하 간격

정격 전력, kW	작동 조건에 따른 부하 간격, kW
폐	정상	무거운
	0,60.....1,10	0,50.....1,00	0,45.....0,95
	1,11.....1,50	1,01.....1,40	0,96.....1,30
	1,51.....2,20	1,41.....1,95	1,31.....1,90
	2,21.....3,00	1,96.....2,70	1,91.....2,60
	3,10.....4,00	2,71.....3,70	2,61.....3,50
	4,10.....5,50	3,71.....5,20	3,51.....5,00
	5,60.....7,50	5,21.....6,30	5,01.....6,00
11,0	7,51....11,0	6,31....10,00	6,01.....9,20
15,0	11,10....15,0	10,10....13,50	9,21....12,50
18,5	15,10....18,5	13,60....17,00	12,51....16,00
22,0	18,60....22,0	17,10....20,00	16,01....19,00

17.2.3. 환경 조건에 따른 전기 모터 선택

특수용 전동기(농업, 내약품 등)의 허용 상대비용 K'd를 구해야 하며, 이는 그림 17.2의 노모그램에 의해 결정됩니다.

이를 위해서는 고장률 "l", 습기로 인한 고장 비율 "au", 기술적 피해 "v"를 알아야 합니다. 다음으로 특수 모터의 정가 "Kc"를 찾아 계산해야 합니다. 실제 상대 비용:

Kdf=Ks/Ko,

어디서 Ko - 동일한 전력의 주 버전 IP44의 전기 모터 비용.

실제 상대 비용이 허용 가능한 비용보다 작은 경우, 즉 Kdf인 경우< К’д, то целесообразно выбрать электродвигатель специализированного исполнения. В противном случае следует остановиться на электродвигателе основного исполнения, так как удорожание из-за применения электродвигателя специализированного исполнения не компенсируется достигаемым снижением затрат на его капитальный ремонт за нормативный срок службы.

그림 17.2 - 특수 모터의 허용 상대 비용을 결정하기 위한 노모그램

17.2.4. 보호 장치 선택

우리는 전기 장비에 대해 하나 또는 다른 유형의 보호를 사용할 가능성을 결정해야 합니다. 이를 위해서는 보호 장치 "Kz *"의 허용 상대 비용을 결정해야 합니다. 그림 17.3(또는 그림 20.c./1/ 참조)에 따라 결정됩니다. 또한 고장률 "l", 기술적 손상 "v" 및 예상되는 보호 성능 Pz, 즉 제거된 고장의 비율을 고려해야 합니다. 이 데이터는 표 17.3에서 선택할 수 있습니다. (또는 표 4.7./1/ 참조).

그림 17.3 - 보호 장치의 허용 상대 비용을 결정하기 위한 노모그램

표 17.3 - 가능한 기술 피해 및 비상 상황에 대한 농업 기계의 특성

작업 기계							4월
분쇄 및 절단: 분쇄기, 맷돌, 분쇄기, 뿌리 절단기 등		0,35 0,30	0,20 0,10	0,20 0,25	0,30 0,20	0,20 0,20	0,10 0,25
혼합 및 분리: 분류, 트리어, 사료 혼합기, 과립기.		0,30 0,25	0,20 0,10	0,20 0,20	0,15 0,30	0,20 0,20	0,25 0,20
수동 적재 및 하역으로 운송합니다.		0,40 0,25	0,10 0,10	0,10 0,10	0,40 0,30	0,30 0,10	0,10 0,40
환기 장치		0,25 0,15	0,30 0,20	0,30 0,30	0,10	0,20 0,10	0,20 0,30
펌핑 장치상수도		0,25 0,25	0,45 0,45	0,15 0,15		0,15 0,15	0,25 0,25
착유기 및 낙농장용 장비		0,30	0,10	0,15	0,10	0,50	0,15
기타 작업 기계		0,30	0,20	0,20	0,20	0,10	0,30

참고: 분자 - 축산, 분모 - 작물 생산; 생산 라인의 경우 기술 손상은 표에 표시된 것보다 1.5 ... 2.5 배 더 큽니다.

그 후 가격표에 따라 수신 된 보호의 비용 "Kz"와 실제 가치가 발견됩니다.

Kzf * \u003d Kz / Kd,

여기서 Kd는 선택한 전기 모터의 비용입니다.

실제 보호 비용이 허용 비용보다 적으면 장치는 기술 및 경제적 기준, 즉

크즈프*<Кз’

그렇지 않으면 더 저렴한 다른 보호 장치를 선택하는 것이 좋습니다. 예를 들어, UVTZ는 전체적으로 4kW 미만의 전력을 가진 전기 드라이브에는 효과적이지 않으며 기술적 손상 v<2 и интенсивности аварийных ситуаций l<0,1, хотя они уменьшают число отказов почти в два раза.

17.3. 전기 장비의 합리적인 선택의 예

착유기의 진공 펌프(РВН-40/350)의 전기 구동 완료를 확인해야 합니다.

초기 데이터.

사용 조건: P=2.3kW; n=1450rpm.

주간 고용: tc = 8시간.

연중 고용: m=6개월.

허용되는 가동 중지 시간: td=1시간.

전기 모터의 정밀 검사 비용에 대한 기술적 손상: v=5 o. e.(표 2에 따라 결정)

불안정화 효과(전체적으로 모든 불안정화 효과는 1과 같음):

작동 조건 - 정상;

실패율 - l=0.3, 표 2 참조.

가습 및 환경의 공격적인 영향 - ау=0.1, 표 2 참조.;

개방 위상 모드 - an=0.15, 표 2 참조.

로터 제동 - at=0.5, 표 2 참조.

기타 상황 - apr=0.15, 표 2 참조.

과부하 - ap=0.1, 표 2 참조.

전원 공급 조건: Str=160kVA; L=0.25km; q=35mm2;

U=380/220V.

기술 운영 - PPR 및 TO 시스템에 따름.

복구 시간 - tv=6시간.

모터 동력 선택.Fig.1에 따라 tс, m 및 v의 값을 알고 있습니다. 우리는 전기 모터 "b"의 부하 계수, b=0.618을 찾습니다. 그런 다음 계산된 전력: Рр=Р/b=2.3/0.618=3.72kW.

표 2에 따르면. 정상적인 작동 조건의 경우 전기 모터의 전력을 선택합니다. 범위는 3.71 .... 5.20kW입니다. 이 간격은 5.5kW 전력의 전기 모터에 해당합니다.

모터 속도 선택.작업 기계의 샤프트 속도가 1450rpm이므로 고정자 필드의 회전 속도가 1500rpm인 전기 모터를 사용합니다.

토크 및 슬립을 시작하여 전기 모터 수정 선택.시동 토크 및 슬립 측면에서 전기 모터의 수정을 선택할 때 전기 모터와 작업 기계의 시동 조건을 고려해야 합니다.

시동 및 과부하 용량의 안정성을 확인합니다.변압기의 전력은 전동기의 전력보다 3배 이상 크고 선로 길이는 300m 미만이므로 시동 시 안정성을 확인할 필요가 없습니다.왜 그런 결론을 내렸는지에 대해서는 다음 강의에서 좀 더 자세히 다루도록 하고, 지금은 이 가정에 제한을 두도록 하겠다.

환경 조건에 따른 전기 모터의 선택.그림 2에 따르면. 특수 모터의 허용 가능한 상대 비용(l, aу 및 v를 알고 있음)을 찾으면 1.18과 같습니다. 이를 알면 실제 상대 비용을 결정할 수 있습니다.

Kdf * \u003d Ks / Ko \u003d 77/70 \u003d 1.1,

여기서 Kc \u003d 77 y. 즉, 전기 모터 4A112M4U3sh의 비용;

코 \u003d 70 u. 예를 들어, 전기 모터 4A112M4U3의 비용.

우리의 경우 Kdf*<Кд*, значит мы должны выбрать электродвигатель 4А112М4У3сх.

보호 장치 선택.그림 3에 따르면. Pz \u003d a + ap + apr이 주어지고 l과 v도 고려하면 보호 장치 "Kz *"의 허용 가능한 상대 비용을 찾습니다. 이 경우 Kz*=1.1입니다. 큰 기술적 피해(v=5)를 고려하여 UVTZ 보호를 수락하고 Кзф*를 결정합니다. UVTZ 비용이 48u이기 때문에. e., 전기 모터 비용은 77u입니다. 즉, Kzf * = Kz / Kd = 48/77 = 0.6입니다. Kzf 이후 *<Кз* (0,6<1,1) окончательно выбираем УВТЗ.

전송 장치의 선택.펌프가 막힐 때(at = 0.5) 비상 사태가 대부분 발생하므로 안전 클러치 또는 V-벨트 변속기를 통해 전기 모터와 작업 기계를 연결하는 것이 좋습니다.

3. 에너지 절약

에너지 절약의 기본 원칙.에너지 절약 문제는 이제 특히 중요합니다. 전기를 절약하는 것은 유용한 소비에 대한 단순한 제한이 아니라는 점에 유의해야 합니다.

에너지 절약에는 다음이 포함되어야 합니다.

전기 손실 감소에서;

제품의 에너지 집약도 감소에서.

어떠한 경우에도 전력을 절약하기 위한 조치는 국가경제적 관점에서 고려되어야 한다. 다시 말해, 표준 회수 기간인 6.6년 이내에 성과를 낼 수 있는 조치만 구현되어야 합니다. 이는 에너지 절약이 표준 투자 회수 기간 동안 연간 100kWh 이상인 경우 에너지 절약을 위한 추가 비용이 정당화됨을 의미합니다.

전기 절약에 대한 성공적인 작업은 조직 및 기술 조치 계획 개발과 관련이 있습니다.

조직 및 기술적 조치 계획 수립.

조직적 및 기술적 조치라고 하는 것을 결정해야 합니다.

조직 및 기술 조치에는 초과 자본 투자 또는 운영 비용이 필요하지 않은 조치가 조건부로 포함됩니다.

다음 단계는 이 계획의 목적을 결정하는 것입니다.

목표는 손실의 원인이나 전기의 비합리적인 사용을 식별하고 에너지를 최대한 절약할 수 있는 구체적인 효과적인 방법을 개발하는 것입니다.

전기기기의 동작상태와 전력소비량을 분석하여 손실의 중심이나 전기의 불합리한 사용을 파악한다. 에너지를 절약하는 알려진 방법은 다음과 같습니다. 전기 장비를 양호한 상태로 유지; 최적의 장비 작동 모드 선택 및 유지 관리; 기술 프로세스의 자동화; 새로운 에너지 절약 장비 및 기술의 도입.

손실의 중심 또는 비합리적인 장소 식별전기 사용.

경제의 전기 서비스 책임자의 주요 임무 중 하나는 전기 에너지의 합리적인 사용, 특정 기술 프로세스의 성능 절감입니다. 이 개념에는 전기 에너지 손실의 감소도 포함됩니다.

전력 손실의 포켓을 식별하는 것은 매우 어려울 수 있습니다. 그러나 이 프로세스를 단순화하는 방법이 있습니다. 그 중에는 기능적 비용 분석(FSA); 통제 질문 방법(MKV).

훈련을 받지 않은 전문가가 FSA를 올바르게 수행하는 것은 다소 어렵다는 점에 유의해야 합니다. 구현을 위해서는 FSA의 엔지니어인 전문가에게 문의해야 합니다. 그러나 (불행히도) 농업 생산에 그러한 전문가가 없으며 단순히 훈련을 받지도 않고 훈련을 받지도 않습니다. 그리고 또 다른 주장으로, 이 방법은 복잡하고 글로벌한 문제를 해결하는 데 사용하는 것이 좋습니다. 따라서 이 경우 제어 질문 방법(MKV)을 사용하는 것이 더 바람직합니다. 보안질문(Q)은 사용자가 변경하여 본인에게 편리한 형태로 적용할 수 있습니다.

당신이 주목하는 이력서는 Eyloart, A.F. Osborne, FSA 및 TRIZ(창의적 문제 해결 이론)의 체크리스트에서 수집됩니다. 이 설문지는 4개의 질문 블록으로 구성되어 있습니다. 첫 번째 질문 블록은 새로운 바람직하지 않은 효과와 이를 제거하는 전통적인 수단을 고려하여 기술 과정에서 전기가 수행하는 주요 기능과 전기를 제공하는 기능을 식별하는 것을 목표로 합니다. 일부 질문은 이상적인 최종 결과(IFR)의 공식화와 전기 에너지를 사용하는 시스템 기능의 전통적인 기반에서 벗어나는 데 중점을 둡니다. 두 번째 블록을 사용하면 외부 환경, 제어 시스템과 전기 에너지의 상호 작용을 분석하고 축소의 한계와 가능성을 식별할 수 있습니다. 세 번째 블록은 하위 시스템과 그 상호 관계 분석을 목표로 합니다. 네 번째 블록은 가능한 오작동을 분석하고 IFR을 명확히 하는 것을 목표로 합니다.

제안된 설문지로 작업할 때 특별한 용어 없이 간단하고 접근 가능한 형식으로 답변을 기술해야 합니다. 이것은 간단한 요구 사항처럼 보이지만 그것을 충족시키는 것은 매우 어렵습니다. 이제 이 설문지를 살펴보겠습니다.

첫 번째 블록

1. 이 기술 과정에서 전기의 주요 기능은 무엇입니까?

2. 메인 기능을 실행하려면 어떻게 해야 하나요?

3. 이와 관련하여 어떤 문제가 발생합니까?

4. 보통 어떻게 대처할 수 있습니까?

5. 이 기술 과정에서 전기의 도움으로 어떤 기능이 얼마나 많은 기능을 수행합니까? 그 중 어떤 것이 유용하고 어떤 것이 해로운가요?

6. 이 기술 과정에서 전기의 도움으로 수행되는 기능 중 일부를 줄일 수 있습니까?

7. 이 기술 과정에서 전기의 도움으로 수행되는 기능 중 일부를 증가시킬 수 있습니까?

8. 이 기술 과정에서 전기의 도움으로 수행되는 유해한 기능 중 일부를 유용한 기능으로 또는 그 반대로 변환하는 것이 가능합니까?

9. 주요 기능의 이상적인 성능은 무엇입니까?

10. 주요 기능을 수행할 수 있는 다른 방법은 무엇입니까?

11. 기술 프로세스를 단순화하여 100% 유용한 효과는 아니지만 조금 더 많거나 적게 달성할 수 있습니까?

12. 기존 솔루션의 주요 단점을 나열하십시오.

13. 가능하다면 기계, 전기, 유압 또는 기타 프로세스의 작동 또는 흐름 분포 모델을 구축하십시오.

두 번째 블록

14. 공정에서 전기를 제거하고 다른 유형의 에너지로 교체하면 어떻게 됩니까?

15. 그 과정에서 전기를 다른 종류의 에너지로 바꾸면 어떻게 될까요?

16. 다음과 같은 측면에서 기술 프로세스를 변경합니다.

작업 속도(10, 100, 1000배 빠르거나 느림);

시간(평균 작업 주기를 0으로 줄이고 무한대로 증가);

치수(기술 프로세스의 생산성이 매우 크거나 매우 작음);

제품 또는 서비스의 단위 비용(크거나 작은).

17. 일반적으로 허용되는 제한 사항과 그 원인을 식별합니다.

18. 이 또는 유사한 주요 기능이 기술 또는 기타 활동의 어떤 분야에서 가장 잘 수행되며 이러한 솔루션 중 하나를 빌릴 수 있습니까?

19. 형식을 단순화하고 기술 프로세스의 다른 요소를 개선할 수 있습니까?

20. 특수 "블록"을 표준 블록으로 교체할 수 있습니까?

21. 기술 과정에서 전기 에너지가 수행할 수 있는 추가 기능은 무엇입니까?

22. 기술 프로세스의 실행 기반을 변경할 수 있습니까?

23. 폐기물을 줄이거나 재사용할 수 있습니까?

24. "불합리한 에너지 비용을 수입으로 바꾸십시오."

세 번째 블록

25. 기술 프로세스를 부분으로 나눌 수 있습니까?

26. 여러 기술 프로세스를 결합하는 것이 가능합니까?

27. "부드러운" 연결을 "강하게" 또는 그 반대로 할 수 있습니까?

28. "고정" 블록을 "이동 가능"하게 만들거나 그 반대로 할 수 있습니까?

29. 장비의 유휴 운전을 사용할 수 있습니까?

30. 주기적인 행동에서 연속적인 행동으로 또는 그 반대로 이동할 수 있습니까?

31. 기술 프로세스에서 작업 순서를 변경할 수 있습니까? 그렇지 않은 경우 그 이유는 무엇입니까?

32. 예비 작업을 도입하거나 제외할 수 있습니까?

33. 기술 과정에서 초과 재고가 어디에 있습니까? 이를 줄일 수 있습니까?

34. 더 저렴한 에너지원을 사용할 수 있습니까?

네 번째 블록.

35. 대체 기술 프로세스를 식별하고 설명합니다.

36. 기술 프로세스의 요소 중 가장 에너지 집약적 인 요소는 무엇입니까? 분리하고 전기 소비를 줄이는 것이 가능합니까?

37. 기술 과정에서 가장 해로운 요소는 무엇입니까?

38. 대의를 위해 사용할 수 있습니까?

39. 기술 과정에서 어떤 장비가 먼저 마모됩니까?

40. 서비스 직원이 가장 흔히 저지르는 실수는 무엇입니까?

41. 기술 프로세스가 가장 자주 위반되는 이유는 무엇입니까?

42. 귀하의 기술 프로세스에 가장 위험한 오작동은 무엇입니까?

43. 이 오작동을 방지하는 방법은 무엇입니까?

44. 제품을 얻기 위한 가장 적합한 기술 프로세스는 무엇이며 그 이유는 무엇입니까?

45. 기술 프로세스의 진행 상황에 대한 어떤 정보를 경쟁자에게 조심스럽게 숨길 것입니까?

46. ​​기술적 과정에 의해 주어진 전기 소비에 대한 의견을 얻으십시오. 완전히 정보가없는 사람들.

47. 어떤 경우에 기술 과정에서 전력 소비가 이상적인 기준을 충족합니까?

48. 아직 질문하지 않은 질문은 무엇입니까? 그들에게 직접 물어보고 대답하십시오.

제시된 설문지는 최종적인 것이 아니며 수정 및 보완될 수 있습니다. 약간의 조정 후에는 모든 유형의 에너지 손실 중심을 식별하는 데 사용할 수 있습니다.

페이지 \* 병합 형식 1

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