Научная статья на тему 'Повышение эффективности автоматизированных систем управления гидрофицированным технологическим оборудованием электрических станций на базе магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементов'

Повышение эффективности автоматизированных систем управления гидрофицированным технологическим оборудованием электрических станций на базе магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
298
97
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МАГНИТНАЯ ЖИДКОСТЬ / УПРУГАЯ ОБОЛОЧКА / ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ / ГИДРОФИЦИРОВАННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ / MAGNETIC LIQUID / ELASTIC COVER / ELECTROMAGNETIC CONTROL / HYDRAULIC EQUIPMENT / ELECTRIC POWER STATION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Власов Андрей Вячеславович, Макарычев Петр Петрович, Артамонов Дмитрий Владимирович, Пащенко Дмитрий Владимирович

Актуальность и цели. Тенденция роста энергопотребления как в промышленности, так и в быту вынуждает наращивать энергетические мощности электрических станций (АЭС, ТЭС, ГЭС), что в свою очередь повышает планку требований к надежности как самого энергопроизводящего оборудования (паровых и гидравлических турбин в комплексе с электрическими генераторами), так и к эффективности автоматизированных систем управления этими объектами. Особые требования в связи с этим предъявляются к силовому гидрофицированному технологическому оборудованию электрических станций и вспомогательных технологий, в частности водоподготовительных установок. Целью данной работы является разработка вариантных базисов комплекса технических средств, которые дополняют традиционные базисы с повышением количественных и качественных показателей. Материалы и методы. Магнитожидкостные регулирующие и измерительные элементы представляют собой электрогидравлические (регулирующие) и гидроэлектрические (измерительные) элементы, которые содержат упругую оболочку, заполненную магнитной жидкостью. Расчет тягового усилия в области взаимодействия гидродинамических и электромагнитных полей в проточных частях магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементов проведен по интегральному соотношению Максвелла. Результаты. Исследованы магнитожидкостные регулирующие и измерительные элементы. Проведен сопоставительный анализ магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементов. Выводы. Использование альтернативного базиса комплекса технических средств нижнего уровня автоматизированных систем управления технологическим процессом электрических станций, реализованного на магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементах позволяет повысить показатели эффективности автоматизированных систем управления технологическим процессом электрических станций, результатом чего является повышение надежности и безопасности энергопроизводящего оборудования, а также повышение точности регулирования и устойчивости энергетических системных параметров (уровни активной и реактивной мощности, частота).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Власов Андрей Вячеславович, Макарычев Петр Петрович, Артамонов Дмитрий Владимирович, Пащенко Дмитрий Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INCREASE OF EFFICIENCY OF AN AUTOMATED CONTROL SYSTEM FOR HYDRAULIC TECHNOLOGICAL EQUIPMENT OF ELECTRIC POWER PLANTS ON THE BASIS OF MAGNETO-LIQUID REGULATING AND MEASURING ELEMENTS

Background. The tendency of growth of power consumption both in the industry, and in life compels to increase power capacities of power plants (Atomic, Thermal, Hydroelectric Power Stations) that, in turn, raises the bar of requirements to reliability of the power making equipment (steam and hydraulic turbines in a complex with electric generators), as well as to efficiency of the Automated control systems at these facilities. In this connection there are special requirements to power hydraulic technological equipment of electric power plants and auxiliary technologies, in particular, the water preparatory installations. The purpose of the present research is to work out the alternative base of the modern complex of technical means which supplement the traditional base with increased quantitative and qualitative indicators. Materials and methods. Magneto-liquid regulating and measuring elements are the electrohydraulic (regulating) and hydroelectric (measuring) elements which contain an elastic cover (rubber) filled with a magnetic liquid. Calculation of tractive effort in the field of interaction of hydrodynamic and electromagnetic fields in flowing parts of magneto-liquid regulating and measuring elements is carried out according to integral relation of Maxwell. Results. The researchers have investigated the magneto-liquid regulating and measuring elements and conducted the comparative analysis of magneto-liquid regulating and measuring elements. Conclusions. Use of the alternative base of the complex of technical means of the bottom level of automated control systems of electric power plant technological processes, realized by means of magneto-liquid regulating and measuring elements allows to raise the indicators of efficiency of automated control systems of electric power plants technological processes, resulting in the increase of reliability and safety of the power making equipment, and also in the increase of accuracy of regulation and stability of power system parameters (levels of active and reactive power, frequency).

Текст научной работы на тему «Повышение эффективности автоматизированных систем управления гидрофицированным технологическим оборудованием электрических станций на базе магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементов»

УДК 621.587.344

А. В. Власов, П. П. Макарычев, Д. В. Артамонов, Д. В. Пащенко

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОФИЦИРОВАННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ НА БАЗЕ МАГНИТОЖИДКОСТНЫХ РЕГУЛИРУЮЩИХ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Аннотация. Актуальность и цели. Тенденция роста энергопотребления как в промышленности, так и в быту вынуждает наращивать энергетические мощности электрических станций (АЭС, ТЭС, ГЭС), что в свою очередь повышает планку требований к надежности как самого энергопроизводящего оборудования (паровых и гидравлических турбин в комплексе с электрическими генераторами), так и к эффективности автоматизированных систем управления этими объектами. Особые требования в связи с этим предъявляются к силовому гидрофицированному технологическому оборудованию электрических станций и вспомогательных технологий, в частности водоподготовительных установок. Целью данной работы является разработка вариантных базисов комплекса технических средств, которые дополняют традиционные базисы с повышением количественных и качественных показателей. Материалы и методы. Магнитожидкостные регулирующие и измерительные элементы представляют собой электрогидравлические (регулирующие) и гидроэлектрические (измерительные) элементы, которые содержат упругую оболочку, заполненную магнитной жидкостью. Расчет тягового усилия в области взаимодействия гидродинамических и электромагнитных полей в проточных частях магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементов проведен по интегральному соотношению Максвелла. Результаты. Исследованы магнитожидкостные регулирующие и измерительные элементы. Проведен сопоставительный анализ магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементов. Выводы. Использование альтернативного базиса комплекса технических средств нижнего уровня автоматизированных систем управления технологическим процессом электрических станций, реализованного на магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементах позволяет повысить показатели эффективности автоматизированных систем управления технологическим процессом электрических станций, результатом чего является повышение надежности и безопасности энергопроизводящего оборудования, а также повышение точности регулирования и устойчивости энергетических системных параметров (уровни активной и реактивной мощности, частота).

Ключевые слова: магнитная жидкость, упругая оболочка, электромагнитное управление, гидрофицированное оборудование, электрические станции.

A. V. Vlasov, P. P. Makarychev, D. V. Artamonov, D. V. Pashchenko

INCREASE OF EFFICIENCY OF AN AUTOMATED CONTROL SYSTEM FOR HYDRAULIC TECHNOLOGICAL EQUIPMENT OF ELECTRIC POWER PLANTS ON THE BASIS OF MAGNETO-LIQUID REGULATING AND MEASURING ELEMENTS

Abstract. Background. The tendency of growth of power consumption both in the industry, and in life compels to increase power capacities of power plants (Atomic, Thermal, Hydroelectric Power Stations) that, in turn, raises the bar of requirements to reliability of the power making equipment (steam and hydraulic turbines in a complex with electric generators), as well as to efficiency of the Automated control systems at these facilities. In this connection there are special requirements to power hydraulic technological equipment of electric power plants and auxiliary technologies, in particular, the water preparatory installations. The purpose of the present research is to work out the alternative base of the modern complex of technical means which supplement the traditional base with increased quantitative and qualitative indicators. Materials and methods. Magneto-liquid regulating and measuring elements are the electrohydraulic (regulating) and hydroelectric (measuring) elements which contain an elastic cover (rubber) filled with a magnetic liquid. Calculation of tractive effort in the field of interaction of hydrodynamic and electromagnetic fields in flowing parts of magneto-liquid regulating and measuring elements is carried out according to integral relation of Maxwell. Results. The researchers have investigated the magneto-liquid regulating and measuring elements and conducted the comparative analysis of magneto-liquid regulating and measuring elements. Conclusions.

Use of the alternative base of the complex of technical means of the bottom level of automated control systems of electric power plant technological processes, realized by means of magneto-liquid regulating and measuring elements allows to raise the indicators of efficiency of automated control systems of electric power plants technological processes, resulting in the increase of reliability and safety of the power making equipment, and also in the increase of accuracy of regulation and stability of power system parameters (levels of active and reactive power, frequency).

Key words: magnetic liquid, elastic cover, electromagnetic control, hydraulic equipment, electric power station.

Введение

Тенденция роста энергопотребления как в промышленности, так и в быту вынуждает наращивать энергетические мощности электрических станций (АЭС, ТЭС, ГЭС), что в свою очередь повышает планку требований к надежности как самого энергопроизводящего оборудования (паровых и гидравлических турбин в комплексе с электрическими генераторами), так и к эффективности автоматизированных систем управления этими объектами. Особые требования в связи с этим предъявляются к силовому гидрофицированному технологическому оборудованию (ГТО) электрических станций и вспомогательных технологий, в частности водоподготовительных установок. Современный комплекс технических средств (КТС) нижнего уровня автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) АЭС не обеспечивает требований перспективного уровня, который бы позволил российским АСУ ТП АЭС в полной мере конкурировать с зарубежными аналогами при решении вопросов экспортных поставок. В связи с этим актуальной является разработка вариантных базисов КТС, которые дополняют традиционные базисы с повышением количественных и качественных показателей АСУ ТП АЭС, ТЭС, ГЭС и энергопроизводящего оборудования в целом.

1. Показатели, характеризующие эффективность АСУ ГТО электрических станций

Наиболее динамичным сектором развития энергетики как в России, так и за рубежом является атомная энергетика.

В настоящее время средняя доля выработки АЭС от общей выработки электроэнергии России составляет около 16 %, а по отдельным регионам достигает 40 % (ОЭС «Северо-Запад»).

КТС атомного энергоблока типа ВВЭР-1200 как объект автоматизации содержит 8000 приводов и механизмов (клапаны, задвижки, насосы, вентиляторы и т.д.), 600 регулирующих клапанов (совместно с авторегуляторами), 10 000 аналоговых и 32 000 дискретных измеряемых параметров.

В цикле производства энергии на АЭС турбина является одним из самых важных и сложных изделий, она управляется электрогидравлическими системами регулирования с применением электрогидравлических преобразователей. На большинстве современных турбин применены электрогидравли-ческие системы регулирования, сочетающие электронную регулирующую часть и исполнительную гидравлическую.

Массовое внедрение электрогидравлических системам регулирования связано с рядом их бесспорных преимуществ, и самое важное то, что без перехода на эти системы невозможно удовлетворение турбинами требований современных стандартов в регулировании частоты и мощности (европейского иСТЕ, российского Со-ЦДУ ЕЭС 001-2005 и др.).

АСУ ТП АЭС, которые до настоящего времени строятся на основе традиционных средств автоматики с жесткой логикой, без реализации интеллектуальными алгоритмами контроля, управления и диагностики не удовлетворяют требованиям МАГАТЭ.

Вторым по значимости и сложности, насыщенности гидравлическими приводами, а также по энергопотреблению на АЭС являются водоподготовительные установки (ВПУ).

ВПУ в составе АЭС, ТЭС предназначена для химической обработки сырой воды (речной, артезианской и т.п.) с целью получения обессоленной (умягченной) воды нормируемого качества и подачи ее в цикл станции (или других объектов).

АСУ ВПУ содержит более 600 элементов гидроприводов (запорная арматура, регулирующие устройства и клапаны, механизмы собственных нужд) и более 3200 команд управления на исполнительные органы и сигналов с датчиков.

Внедрение АСУ ГТО АЭС и ТЭС позволило решить ряд важных вопросов безопасной эксплуатации турбин и энергоблоков в целом, а именно: повысить динамическую устойчивость энергоблока за счет увеличения быстродействия систем автоматического регулирования; уменьшить нечувствительность по частоте вращения с 0,3 до 0,06 %; увеличить ресурс турбины и точность поддержания параметров регулирования путем исключения автоколебаний элементов систем; автоматизировать работу турбины в переходных режимах (разворот, нагружение, разгружение и т.д.) с учетом теплового и механического состояния оборудования, параметров пара и т.д. Несмотря на эти решенные вопросы, ресурс повышения эффективности и безопасной эксплуатации турбин и энергоблока в целом остается все еще достаточно значительным.

Так, требуют своего решения следующие вопросы: использование элементов комплекса технических средств гидрофицированного технологического оборудования, допускающих размеры частиц загрязнения более 0,1 мм

(это удлинит период между принудительными очистками масла в противо-точных узкощелевых фильтрах); повышение чувствительности к управлению запорной арматурой гидрофицированного технологического оборудования и уменьшение энергопотребления электромагнитными приводами запорной арматуры (это снизит энергопотребление на собственные нужды электрических станций); усовешенствование четырехсопловой схемы вращения золотника разгонного устройства при низких давлениях импеллера в районе под-синхронных оборотов (1500 ± 50 об/мин) (это устранит застойную нечувствительность золотника разгонного устройства турбины); сужение номенклатуры элементов комплекса технических средств нижнего уровня АСУ водоподготовительной установки АЭС за счет унификации (это позволит упростить обслуживание и снизить квалификационные требования к персоналу); уменьшение основной погрешности измерения параметров технологических сред водоподготовительный установки (расхода, перепада давлений, плотности) до 2 % (это повысит качество подготовленной воды и соответственно удлинит срок службы элементов комплекса технических средств).

Из приведенного видно, что обширным классом КТС нижнего уровня АСУ являются электрогидравлические регулирующие и гидроэлектрические измерительные элементы КТС ГТО, обновление и модернизация которых составляют значительный ресурс повышения эффективности АСУ ГТО АЭС и безопасной эксплуатации АЭС, ТЭС, ГЭС. Проведенный анализ позволяет выделить три проблемных объекта электрических станций, которые требуют повышения эффективности управления посредством АСУ ТП: турбина, ВПУ, энергопотребление на собственные нужды.

2. Вариантный базис КТС - магнитожидкостные регулирующие и измерительные элементы

Магнитожидкостные регулирующие и измерительные элементы представляют собой электрогидравлические (регулирующие) и гидроэлектрические (измерительные) элементы, которые содержат упругую оболочку (резина) заполненную магнитной жидкостью [1-4]. В регулирующих элементах упругая оболочка с магнитной жидкостью выполняет роль регулирующего органа (МЖО), который изменяет параметры гидродинамического потока (расход, давление), а в измерительных элементах - измерительного сенсора (МЖС), который реагирует на параметры гидродинамического потока (скорость, расход, плотность). Принцип действия магнитожидкостных элементов основан на силовом взаимодействии электромагнитного поля с магнитной жидкостью, помещенной в упругую оболочку. Тяговое усилие в области взаимодействия гидродинамических и электромагнитных полей в проточной части вычисляется по интегральному соотношению Максвелла:

F = jFЭdV = ]ц0МVНdV = ]ц0%НVНdV = ]ц0(ц -1)НVНdV, (1)

V V V V

где F - тяговое усилие на элемент, заключенный в упругую оболочку, Н; V -объем МЖО или МЖС, м3; Ц0 - соответственно магнитная постоянная,

_7

4п10 Гн/м ; М - намагниченность, А/м; % - магнитная восприимчивость;

д - относительная магнитная проницаемость; Н - напряженность магнитного поля, А/м . Из представленного видно, что основными параметрами повышения эффективности МЖО и МЖС являются намагниченность жидкости и градиент напряженности магнитного поля. Чем они больше, тем эффективнее управление и точнее измерение параметров гидродинамического потока.

Магнитожидкостные регулирующие и измерительные элементы как вариантный базис КТС АСУ ТП электрических станций представлен шестью элементами (четыре регулирующих и два измерительных), защищенных патентами РФ на изобретения (патенты на способы: № 2240590, 2261450, 2299419, 2305580, 2357789, 2426922; на устройства: № 2219573, 2225622, 2239861, 2239902, 2271047, 2330191, 2747117; на полезную модель № 93417).

Магнитожидкостные регулирующие элементы (МЖРЭ).

1. Одноканальный МЖРЭ (рис. 1).

6 5

4 3

ж

Qmax

Nc sc (Sy=0) (Ny=0)

(Sc)’

6 5 4 3 1

m

Qmin

////;

a

7ШЇЇР '“‘fa

*■ тЯ

c Sc Symax

maxv y

Ny

/о max\? (Sy )

Рис. 1. Продольное сечение одноканального МЖРЭ при отсутствии и наличии управляющего тока

1

Подача управляющего тока приводит к изменению гидравлического сопротивления проточной части и, как следствие, к изменению расхода или перепаду давления в гидравлической нагрузке. Диапазон регулирования

расходов 0...60 10 6 м3/с; допустимый регулируемый перепад давлений

0...0,1 МПа; постоянная времени 0,18 с; степень очистки рабочей жидкости не регламентируется.

2. Двухканальный дифференциальный МЖРЭ (рис. 2).

Подача управляющего тока (увеличение в одной обмотке и уменьшение в другой) приводит к перераспределению потока рабочей жидкости между двумя выходными каналами. Диапазон регулирования расходов 0...100 10 6 м3/с;

допустимый регулируемый перепад давлений 0...0,5 МПа; постоянная времени 0,065 с; степень очистки рабочей жидкости не регламентируется.

Рис. 2. Двухканальный МЖРЭ 3. Вихревой МЖРЭ (рис. 3, 4).

Рис. 3. Типовая расходная характеристика вихревого МЖРЭ

Рис. 4. Конструкция вихревого МЖРЭ

Подача управляющего тока приводит к срыву предварительно закрученного управляемого потока рабочей жидкости и к изменению угла раскрытия выходной струи рабочей жидкости. Диапазон регулирования расходов

_/Г о

0...150 10 м /с; допустимый регулируемый перепад давлений 0...0,15 МПа; постоянная времени 0,07 с; степень очистки рабочей жидкости не регламентируется.

4. МЖРЭ типа «Сопло - магнитожидкостная заслонка» (рис. 5).

Рис. 5. МЖРЭ типа «Сопло - магнитожидкостная заслонка»

Подача управляющего тока (увеличение в одной обмотке и уменьшение в другой) приводит к смещению магнитожидкостной заслонки из нейтрального положения к одному либо другому соплу и к смещению золотника первого каскада гидравлического усилителя мощности в ту или иную сторону.

_6 3

Диапазон регулирования расходов 0...30 10 м /с; допустимый регулируемый перепад давлений 0...0,3 МПа; постоянная времени 0,17 с; допустимый перепад давления на первом каскаде золотникового распределителя до 1,0 МПа; степень очистки рабочей жидкости не регламентируется. Магнитожидкостные измерительные элементы (МЖИЭ).

5. Магнитожидкостный расходомер (рис. 6, 7).

Рис. 6. Конструкция магнитожидкостного расходомера

Первая обмотка Вторая обмотка

mi

Измер ЯеМЫ й поток

МЖС

Измер ЯеМЫ й поток

Ш:

fvwtt

К-

U-

ИЗМ

и.

Рис. 7. Измерительная схема магнитожидкостного расходомера

Измеряемый гидродинамический поток жидкости деформирует МЖС, в результате чего происходит нарушение баланса измерительной магнитоэлектрической цепи. Ток в измерительной диагонали измерительного моста пропорционален скорости (расходу) измеряемого потока жидкости. Допустимый диапазон измерения скорости - от 0 до 1,0 м/с, расхода - от 0 до

150 10_6 м3/с; класс точности 1,5 при доверительной вероятности 0,95; степень очистки рабочей жидкости не регламентируется.

6. Магнитожидкостный плотномер (рис. 8, 9).

Рис. 9. Измерительная схема магнитожидкостного плотномера

Измеряемый гидродинамический поток жидкости деформирует МЖС, в результате чего происходит нарушение баланса измерительной магнитоэлектрической цепи. Ток в измерительной диагонали измерительного моста пропорционален плотности измеряемого потока жидкости. Допустимый диапазон

измерения плотности 600-900 кг/м ; класс точности 1,5 при доверительной вероятности 0,95; степень очистки рабочей жидкости не регламентируется.

3. Повышение эффективности АСУ ТП турбины и ВПУ электрических станций путем использования вариантного КТС на базисе магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементов

В табл. 1 представлен вариантный проект использования нового базиса КТС на нижнем уровне АСУ ТП турбины и ВПО.

Таблица 1

АСУ ГТО АЭС, ТЭС Параметры

№ Существующий уровень, недостатки Требуемый уровень, устранение, результат

1 2 3 4

Турбина 1 Механические примеси в маслах должны быть размером не более 0,1 мм. Для исключения отказов необходимо развивать большое усилие ЭМП Использование МЖРЭ, допускающих размеры частиц загрязнения более 0,1 мм. Удлинение периода между принудительными очистками масла в противоточных узкощелевых фильтрах

6 Низкое давление импеллера в районе подсинхронных оборотов (1500 ± 50 об/мин) 0,64 кгс/см2. Появление застойной нечувствительности из-за отсутствия вращения золотника разгонного устройства Замена четырехсопловой схемы вращения золотника разгонного устройства на вихревой МЖРЭ. Устранение застойной нечувствительности золотника разгонного устройства

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

16 Изменение мощности агрегата до 2 % за секунду с гистерезисом до 2 % и выбегом до 1 % при реализации команд от всех систем автоматики. Нормированная степень вероятности механического разрушения турбоагрегата Изменение мощности агрегата до 4 % за секунду с гистерезисом до 1 % и выбегом до 2 % при реализации команд от всех систем автоматики за счет использования быстродействующих МЖРЭ. Пониженная степень вероятности механического разрушения турбоагрегата

Окончание табл. 1

1 2 3 4

ВПУ 18 Вода содержит значительные механические примеси (шламовая вода) или представляет собой концентрацию с кислотами до 1 мг/м3, едким натром до 0,5 мг/м3. Дорогое антикоррозионное покрытие и ограничение ресурса работы КТС нижнего уровня АСУ ВПУ АЭС Изготовление поверхности элементов КТС нижнего уровня АСУ ВПУ АЭС в виде МЖО и МЖС. Снижение стоимости и расширение ресурса работы в течение гарантийного срока (не менее 16000 ч - время между перегрузками топлива)

19 Широкая номенклатура элементов КТС нижнего уровня АСУ ВПУ АЭС. Сложность обслуживания и необходимость привлечения высококвалифицированных специалистов Сужение номенклатуры элементов нижнего уровня АСУ ВПУ АЭС за счет унификации при использовании МЖО и МЖС. Упрощение обслуживания и снижение квалификационных требований к специалистам

20 Основная погрешность измерения не более, % (температура ±1,5; давление, перепад давлений ±1,5; расход ± 4,0). Регламентное качество подготовленной воды Уменьшение основной погрешности измерения до, % (давление, перепад давлений ±1,0; расход ±2,0) при использовании магнитожидкостных расходомера и плотномера. Повышенное качество подготовленной воды

21 Время управления регулирующими органами элементов КТС нижнего уровня АСУ ВПУ до 0,2 с. Нормированное качество воды Использование быстродействующих МЖРЭ нижнего уровня АСУ ВПУ. Повышенное качество воды в процессе водоподготовки

22 Предельное значение внешних магнитных полей на элементы КТС нижнего уровня АСУ ВПУ до 400 А/м. Ограничение места расположения ВПУ на территории АЭС Использование МЖРЭ и МЖИЭ в КТС нижнего уровня АСУ ВПУ. Снятие ограничения места расположения ВПУ на территории АЭС

Из табл. 1 следует, что использование МЖРЭ и МЖИЭ в качестве альтернативных базисов КТС АСУ ТП электрических станций улучшает три параметра эффективности АСУ турбины и пять параметров эффективности АСУ ВПУ АЭС, ТЭС. Основными преимуществами применения магнитожидкостных элементов являются быстродействие, некритичность к степени очистки рабочей жидкости, коррозионная стойкость при выборе специальных сортов материала упругой оболочки, сужение номенклатуры регулирующих и измерительных устройств за счет использования обратимости взаимодействия гидродинамических и магнитных полей в устройствах регулирования и измерения, независимость от уровня напряженности внешних электрических и магнитных полей. Для уточнения диапазонов регулирования МЖРЭ и МЭИЭ в КТС нижнего уровня АСУ ТП электриче-

ских станций возможно применение методов имитационного моделирования при представлении АСУ ТП электрических станций как систем и сетей массового обслуживания [5].

Заключение

Таким образом, использование альтернативного базиса КТС нижнего уровня АСУ ТП электрических станций, реализованного на МЖРЭ и МЖИЭ позволяет повысить показатели эффективности АСУ ТП электрических станций, результатом чего является повышение надежности и безопасности энергопроизводящего оборудования, а также повышение точности регулирования и устойчивости энергетических системных параметров (уровни активной и реактивной мощности, частота).

Список литературы

1. Власов, А. В. Обеспечение качества систем автоматического управления приводами гидрофицированного технологического оборудования на базе электрогид-равлических и гидроэлектрических элементов с магнитожидкостными сенсорами / А. В. Власов. - Саратов : Изд-во СГТУ, 2012. - 124 с.

2. Власов, А. В. Упругооболочечные магнитожидкостные элементы систем

управления / А. В. Власов. - Балаково : Изд-во БИБиУ, 2011. - Т. 1. - 353 с.

3. Власов, А. В. Упругооболочечные магнитожидкостные элементы систем

управления / А. В. Власов. - Балаково : Изд-во БИБиУ, 2011. - Т. 2. - 289 с.

4. Власов, А.В. Электрогидравлическое магнитожидкостное регулирующее устройство / А. В. Власов. - Балаково : Изд-во БИБиУ, 2010. - 258 с.

5. Захарикова, Е. Б. Имитационное моделирование систем и сетей массового обслуживания средствами приложения к пакету Mathcad / Е. Б. Захарикова, П. П. Макарычев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2012. - № 3 (23). - С. 25-35.

References

1. Vlasov A. V. Obespechenie kachestva sistem avtomaticheskogo upravleniya privo-dami

gidrofitsirovannogo tekhnologicheskogo oborudovaniya na baze elektrogid-

ravlicheskikh i gidroelektricheskikh elementov s magnitozhidkostnymi sensorami [Providing quality of automatic control systems for hydraulic technological equipment drives on the basis of lectrohydraulic and hydroelectric elements with magneto-liquid sensors]. Saratov: Izd-vo SGTU, 2012, 124 p.

2. Vlasov A. V. Uprugoobolochechnye magnitozhidkostnye elementy sistem upravleniya [Elastic shell mageto-liquid elements of control systems]. Balakovo: Izd-vo BIBiU, 2011, vol. 1, 353 p.

3. Vlasov A. V. Uprugoobolochechnye magnitozhidkostnye elementy sistem upravleniya [Elastic shell mageto-liquid elements of control systems]. Balakovo: Izd-vo BIBiU, 2011, vol. 2, 289 p.

4. Vlasov A.V. Elektrogidravlicheskoe magnitozhidkostnoe reguliruyushchee ustroystvo [Electrohydraulic magneto-liquid controlling device]. Balakovo: Izd-vo BIBiU, 2010, 258 p.

5. Zakharikova E. B., Makarychev P. P. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzh-skiy region. Tekhnicheskie nauki [University proceedings. Volga region. Engineering sciences]. 2012, no. 3 (23), pp. 25-35.

Власов Андрей Вячеславович

кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой прикладной информатики, Балаковский институт бизнеса и управления (Россия, Саратовская область, г. Балаково, ул. Транспортная, 4)

E-mail: [email protected]

Макарычев Петр Петрович

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой математического обеспечения и применения ЭВМ, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

E-mail: [email protected]

Артамонов Дмитрий Владимирович

доктор технических наук, профессор, кафедра автономных информационных и управляющих систем, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

E-mail: [email protected]

Пащенко Дмитрий Владимирович

доктор технических наук, профессор, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

E-mail: [email protected]

Vlasov Andrey Vyacheslavovich Сandidate of engineering sciences, associate professor, head of sub-department of applied computer science, Balakovo Institute of Business and Management (4 Transportanaya street, Balakovo,

Saratov region, Russia)

Makarychev Petr Petrovich Doctor of engineering sciences, professor, head of sub-department of computer application and software,

Penza State University

(40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Artamonov Dmitriy Vladimirovich Doctor of engineering sciences, professor, sub-department of autonomous information and control systems, Penza State University (40 Krasnaya street, Penza, Russia)

Pashchenko Dmitriy Vladimirovich Doctor of engineering sciences, professor, sub-department of computer engineering, Penza State University (40 Krasnaya street, Penza, Russia)

УДК 621.587.344 Власов, А. В.

Повышение эффективности автоматизированных систем управления гидрофицированным технологическим оборудованием электрических станций (АЭС, ТЭС, ГЭС) на базе магнитожидкостных регулирующих и измерительных элементов / А. В. Власов, П. П. Макарычев, Д. В. Артамонов, Д. В. Пащенко // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2013. - № 3 (27). - С. 85-96.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.