Расчёт показателей надёжности и режимных параметров эффективного функционирования электротехнических и электромеханических систем балансировки газораспределительных сетей и их электрохимической защиты Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 622.691

РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭФФЕКТИВНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ БАЛАНСИРОВКИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ И ИХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

В.В. Дмитриев

Определены данные для расчёта показателей надёжности на основе анализа результатов исследования и моделирования переходных процессов в электротехнических и электромеханических системах балансировки газораспределительных сетей и электрохимической защиты газопроводов, и, соответствия фунщиональных параметров элементов системы условиям их эксплуатации. Приведены результаты расчёта показателей их надёжности, и, характер изменения показателей конструщионной и функгщоналъной надёжности электротехнических и электромеханических элементов систем.

Ключевые слова: система балансировки, электрохимическая загцита, газораспределительная сеть, конструкционная и функциональная надёжность.

На основе анализа результатов исследования и моделирования переходных процессов и их обобщения определены данные для расчета показателей надежности.

Функциональные параметры элементов системы определяются на основе их соответствия условиям эксплуатации и обеспечения требуемой величины Т0н

-=(^П

где Сс — затраты на обеспечение надёжности элементов системы; Су9н — допустимые затраты (потери-ущерб) от отказа элементов системы;

Судн — Сдпн£дП' (2)

где С9пн — допустимые затраты в единицу времени от отказа элементов системы;

сдПн = (3)

Ку

Логарифмируя и решая уравнение относительно Су9н, получим

ку

ь

Унм

г — кУСсС1с (АЛ

иУд я — ку+1 >■> К4)

тогда

= ^ (5)

Используя это отношение, определяются значения Тнм по кТИнм, Рнм^)иУнм(^п)-

С учетом условия

Тон £ Том, (6)

где Том - максимальное время до проведения ремонтных работ. Результаты расчета приведены в таблице.

Величины к0 и Кн определяют запас по прочности и твердости конструкционного материала, которые ограничивают интенсивность износа.

Результаты расчета

Показатель надежности Электромеханические элементы Электротехнические элементы

ЧНМ 0,0061 0,0078

РНМ 0,9953 0,9975

1НМ, 1/ч 0,0035 0,0028

1-НМ, ч 17,38 18,36

Toнм, ч 500,58 626

^ ч 1,52 1,75

кТИнм 0,976 0,98

Ру(1) 0,03 0,007

кП 1,47 1,85

КН 1,53 1,99

кт 0,995 0,995

Ко 0,66 0,67

1мп 280,6 255,4

кММ 13 15

Характер изменения qнм = /(ку X г Эп = / (ку) и Тонм = / (дям)

имеет вид, показанный на рисунке, где г - электромеханические элементы; э - электротехнические элементы.

Р(Т)

? 2г 2э

1дп

Характер изменения qнм = / (ку) > г эп = / (к у) и Тонм = / ^нм);

1 - qнм = /(ку); 2 - гэп = /(ку); 3 - Тонм = /(qнм);

4 - совпадение большого числа негативных факторов

83

Зависимость показателей надежности днм, 1дп, Тонм показывает качественную картину их изменений с учетом зависимости плотности вероятности длительности совпадений характеристик негативных факторов, снижающих эффективность использования электротехнических и электромеханических элементов.

Из рисунка следует, что в точках пересечения определяются требуемые значения показателей надежности.

Список литературы

1. Базыль И.М. Повышение эффективности функционирования электротехнических устройств электропитающих систем, обеспечивающих снижение потерь электрической энергии: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Тула, 2015. 20 с.

2. Каратеев П.Ю. Повышение эффективности электропотребления и функционирования электротехнических устройств распределения электроэнергии в электропитающих системах: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Тула, 2014. 20 с.

3. Контроль и управление качеством электрической энергии систем электроснабжения предприятий / В.М. Степанов, В.С. Косырихин, П.Ю. Каратеев, И.М. Базыль // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып.2. Ч.2. С.106-110.

4. Степанов В.М., Каратеев П.Ю. Определение работоспособности электротехнических устройств, обеспечивающих эффективное использование и распределение электроэнергии в электропитающих системах // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып.2. Ч.2. С.99-102.

Дмитриев Вячеслав Валентинович, ген. директор, dvitriev. vv@kalugaoblgaz. ru, Россия, Калуга, ОАО «Газпром газораспределение Калуга»

CALCULA TION OF RELIABILITY INDICA TORS AND REGIME PARAMETERS OF EFFECTIVE FUNCTIONING OF ELECTRICAL AND ELECTROMECHANICAL BALANCING SYSTEMS FOR GAS DISTRIBUTION NETWORKS AND THEIR ELECTROCHEMICAL PROTECTION

V. V. Dmitriev

Based on the analysis of the results of the research and simulation of transient processes in electrical and electromechanical balancing systems for gas distribution networks and electrochemical protection of gas pipelines, data for calculating reliability indicators have been determined. The correspondences of the functional parameters of the system elements to the conditions of their operation are established. The results of calculations and the character of the change in the indices of the structural and functional reliability of the electrical and electromechanical elements of the system are presented.

Key words: balancing system, electrochemical protection, gas distribution network, structural andfunctional reliability.

Dmitriev Vyacheslav Valentinovich, general director, dvitriev. vv@kalugaoblgaz. ru, Russia, Kaluga, JSC "Gazprom gas distribution Kaluga»

УДК 681.513

К ВОПРОСУ О БАЛАНСЕ МОЩНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ

И ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ

О. А. Шибякин, М.С. Антонов, В.В. Сурков

Рассмотрен один из важных законов в электротехнике и теории управления электротехническими объектами, основанный на законе сохранения энергии, - баланс мощностей. Показано, что с точки зрения физических явлений он не точно описывает процесс преобразования мощности электрическим устройством.

Ключевые слова: энергия, источник энергии, приемник энергии, баланс мощностей, закон Джоуля-Ленца, электрическое поле, ток, заряд.

Без энергии жизнь человечества немыслима. Все мы привыкли использовать в качестве источников энергии органическое топливо - уголь, газ, нефть. Однако их запасы в природе, как известно, ограничены. И рано или поздно наступит день, когда они иссякнут. Отдельно стоит вопрос с ядерным топливом (очень опасным в эксплуатации). На вопрос: что делать в преддверии энергетического кризиса? - уже давно найден ответ: надо искать другие источники энергии - альтернативные, нетрадиционные, возобновляемые. Такими источниками на сегодняшний день являются энергия солнца воды, ветра и т.д. Однако КПД таких источников либо очень мал, либо трудно осуществить на практике (например, энергию приливов и отливов, связанную с влиянием луны или геотермальную энергию).

Одним из первых, кто, исходя из положений теории эфира, смог доказать, что эфир - это реальность нашего мира, был Никола Тесла. Тайна его трансформатора до сих пор официально не раскрыта, хотя любители, опираясь на интуицию, сумели создать множество вариантов, которые исправно «извлекали» из эфира энергию.

Ключом к разгадке работ Теслы по извлечению возобновляемой энергии может быть рассматриваемый в статье баланс мощностей в электротехнике, базирующийся на законе сохранения и преобразования энергии.