Қазіргі әлемде күн энергетикасының жоғары даму қарқыны жақын арада ол электр энергиясының негізгі көздерінің біріне айналады деп айтуға мүмкіндік береді. Мақалада автономды энергиямен жабдықтау үшін жаңартылатын энергия көздерінен жұмыс істейтін энергия жүйелерін пайдаланудың өзектілігі, атап айтқанда, елдің энергетикалық тәуелсіздігін нығайтуға ықпал ететін тұтынушылар үшін экологиялық таза және экономикалық тұрғыдан тиімді электр энергиясын өндіру үшін күн энергиясын қолданудың өзектілігі қарастырылған. Энергияның негізгі көздері, атап айтқанда сұйық отын генераторы, газ тәрізді отын генераторы, күн электр станциялары, автономды энергиямен жабдықтау үшін қолданылатын шағын гидрогенераторлар қарастырылады. Дизельді электр станциясымен салыстырғанда күн электр станциясын пайдаланудың техникалық-экономикалық негіздемесі 25 жыл есептік пайдалану уақытымен келтірілген. Дизельді және күн электр станциясының жүйелері үшін жабдықтар мен техникалық қызмет көрсету құны анықталды. Автономды энергиямен жабдықтау үшін сұйық (дизель) отынмен жұмыс істейтін электр станциясы мен күн электр станциясының пайдалану шығыстары қарастырылды. Энергиямен жабдықтау жүйелері үшін қолданылатын әртүрлі энергия көздері ұсынылған. Автономды энергиямен жабдықтау жүйелері үшін ұсынылған энергия көздерінің артықшылықтары мен кемшіліктеріне салыстырмалы талдау жүргізілді. Дизельді электр станциясымен салыстырғанда күн электр станциясының негізгі артықшылықтары атап өтілді.

https://doi.org/10.48081/LARA2459

2023

Выпуск 4

Biomass gasification is a promising technology for converting organic materials into valuable gases such as syngas, hydrogen, methane, and chemical feedstocks. This process involves complex thermochemical reactions influenced by various parameters. This article explores key factors affecting product quality during biomass gasification, including feedstock composition, moisture content, particle size, operating conditions, catalysts, and sorbent-to-biomass ratio. The study sheds light on the advantages and disadvantages of different gasifier types, such as updraught, downdraught, fluidised bed, and entrained flow, highlighting their suitability for specific applications. It also delves into the significance of parameters like steam-to-biomass ratio and air equivalence ratio. The findings underscore the importance of optimizing these factors to enhance gasification efficiency and minimize undesired byproducts. Biomass gasification holds significant potential for sustainable energy production and should be explored further to harness its benefits effectively.

https://doi.org/10.48081/JTYR5134

2023

Выпуск 4

Бұл мақалада жел мен күн сияқты жаңартылатын энергия көздерінің өсіп келе жатқан интеграциясына байланысты электр энергетикасы жүйесінде барған сайын өзекті болып келе жатқан дискілерді дамыту қарастырылған. Жаңартылатын энергия көздері өзгермелі және болжанбайтын табиғатымен танымал, бұл электр жүйесінің тұрақтылығын сақтау үшін қиындықтар тудыруы мүмкін. Батареялар сияқты сақтау құрылғылары төмен өндіріс кезеңдерінде пайдалану үшін жаңартылатын көздерден өндірілетін артық энергияны сақтау құралдарын қамтамасыз ету арқылы осы мәселелерді шешуге көмектеседі. Сақтау құрылғыларының электр жүйесінің тұрақтылығын арттырудың бір жолы-жаңартылатын энергия өндірісінің ауытқуларына қарсы буферді қамтамасыз ету. Мысалы, күн энергиясы жоғары өндірілген кезде, артық энергия кейінірек пайдалану үшін батареяларда сақталуы мүмкін және босқа кетпейді. Бұл жаңартылатын энергия өндірісінің төмен деңгейінде де желіге тұрақты энергия жеткізілімін қамтамасыз етуге көмектеседі. Сонымен қатар, үнемдеулерді нақты уақыт режимінде сұраныс пен ұсынысты теңестіру арқылы желіні тұрақтандыруға көмектесетін жиілікті реттеу сияқты қолдау қызметтерін көрсету үшін пайдалануға болады. Соңғы жылдардағы зерттеу бағыттарының бірі-энергияны сақтау жүйелері үшін жақсы басқару алгоритмдерін жасау. Бұл зерттеулердің мақсаты әртүрлі жұмыс сценарийлерінің шығындары мен артықшылықтарын ескере отырып, энергияны сақтау жүйелерінің жұмысын оңтайландыратын алгоритмдерді әзірлеу болып табылады.

https://doi.org/10.48081/ZNDI9686

2023

Выпуск 4

Отмечено, что построение защит на миниатюрных магниточувствительных элементах, например, герконах, устанавливаемых на безопасном расстоянии от токоведущих шин, позволит решить одну из актуальных задач электроэнергетики - уход от традиционных трансформаторов тока. Предложены максимальная токовая защита повышенной надежности, получающая информацию о токах в шинах от герконов, и конструкция для их крепления в ячейках комплектных распределительных устройств. Конструкция представляет собой полый опорный изолятор, выпускаемый промышленностью, внутри которого располагаются герконы, логическая часть и выходной орган защиты. Для повышения надежности функционирования защиты она оснащена встроенной тестовой диагностикой неисправностей. Диагностика запускается нажатием кнопки, через контакты которой подается тестовый сигнал на обмотки герконов. Затем контролируется появление напряжения в заданных точках схемы защиты. Если оно отсутствует в какой-либо из этих точек, то фиксируют неисправный элемент и сигнализируют о неисправности в схеме. При этом контролируется исправность всех элементов защиты, включая и герконы. Подробно рассмотрено поведение защиты в различных режимах, а также как осуществляется и какие неисправности выявляются в устройстве.

https://doi.org/10.48081/UWZP6161

2023

Выпуск 4

Обсуждаются достоинства и недостатки традиционных дифференциальных защит преобразовательных установок и защит на герконах. Предлагается дифференциальная защита с герконами, чувствительность которой обеспечивается путем блокировки по второй гармонике при броске намагничивающего тока силового трансформатора установки. Она отличается от других еще и тем, что для получения информации о токе в фазах со стороны высшего напряжения трансформатора используются обмотки герконов, установленных вблизи их токопроводов (при этом герконы могут служить измерительными органами максимальных токовых защит). Дается методика выбора уставок подобных защит и оценивается их чувствительность. Особое внимание уделяется выбору параметров герконов, установленных вблизи токопровода постоянного тока, а также их управляющих обмоток, подключенных к выходам двухполупериодных выпрямителей, получающих питание от обмоток герконов со стороны высшего напряжения трансформатора. Рассмотрено поведение защиты в различных режимах работы преобразовательной установки. С помощью предложенной методики установлено, что пока область использования защиты ограничена преобразовательными установками с трансформаторами мощностью 0,25÷10 МВА, а при больших мощностях для определения её чувствительности требуется проведение дополнительных исследований.

https://doi.org/10.48081/FTXF3182

2023

Выпуск 4

This article presents the results of the steel products properties research through non-destructive testing, based on the dependence of mechanical properties on magnetic ones. The objective of the research was to increase the accuracy of determining the mechanical properties of steel products in a non-destructive way through the use of a polynomial dependence. The correlations used in this work were obtained using regression analysis in Excel. The reliability of increasing the accuracy of determining mechanical properties through the structure-sensitive parameters of the magnetic hysteresis loop (coercive force, maximum magnetic permeability and residual magnetic induction) using a polynomial dependence is confirmed by experimental data. The output parameters of the regression equations were the basic mechanical properties: tensile strength, yield strength and elongation. The use of a polynomial dependence, compared to a linear one, made it possible to reduce the error in determining the properties of steel products from 4% to less than 1%.

https://doi.org/10.48081/EUZC9755

2023

Выпуск 4

Солнечная энергетика продолжает расти в значимости и актуальности, и ее развитие играет важную роль в переходе к более устойчивой и экологически чистой энергетике. Повышение эффективности фотоэлектрических установок является одной из приоритетных задач в сфере возобновляемых источников энергии. Повышение эффективности фотоэлектрических систем на сегодняшний день осуществляется следующими методами: посредством изменения структуры солнечного элемента и применения различных механических конструкций фотоэлектрической системы. Целью исследования является изучение и оптимизация процесса преобразования солнечной энергии в электрическую энергию с использованием солнечных трекеров. В данной работе разработаны и исследованы системы слежения за Солнцем. Смоделированы и построены конструкции одноосных и двухосных солнечных трекеров. Собран электронный блок управления на основе микроконтроллера. Алгоритм работы трекеров основан на астрономических вычислениях координат движения Солнца. Экспериментально измерена мощность солнечных панелей в различных погодных условиях при использовании двухосных и одноосных систем слежения за Солнцем. В результате проведенных исследований было установлено, что солнечные трекеры производят в среднем на 13-16% больше энергии по сравнению со стационарной установкой в зависимости от погодных условий.

https://doi.org/10.48081/ZUNP4311

2023

Выпуск 4

Показано, что современные защиты электодвигателей на магниточувствительных элеметах обладают неоспоримым преимуществом перед традициоными защитами, использующими металлоемкие и громоздкие трансформаторы тока. Предложено устройство для защиты N электродвигателей от коротких замыканий, которое в отличие от традиционных защит использует в качестве датчиков тока – герконы. Отмечены достоинства предложной групповой защиты N электродвигателей. Показан алгоритм действия защиты, основанный на контроле одновременного срабатывания поляризованных герконов, установленных вблизи одноимённых токопроводов фаз питающего ввода и токопроводов фаз N электродвигателей, при повреждениях на шинах питающего ввода и на электродвигателях. Предложена конструкция для крепления герконов в коробке выводов мощных электродвигателей, а также описан способ крепления конструкции в коробке выводов, а именно на её внутренней крышке, что значительно облегчает монтаж датчиков тока вблизи токопроводов фаз электродвигателя. Предложено для повышения надежности функционирования устройства контролировать целостность катушек управления герконов, обрыв которых может привести к ложному замыканию контактов поляризованных герконов, или к залипанию их контактов, что приводит к ложному срабатыванию или не срабатыванию защиты.

https://doi.org/10.48081/CAKA9312

2023

Выпуск 4

В статье авторами представлено создание и принцип действия альтернативной ресурсосберегающей токовой защиты для высоковольтных электрических двигателей, выполненной с контролем исправности на катушках индуктивности, без использования для этих защит измерительных трансформаторов тока (ТТ) и реле тока с металлическими сердечниками, обладающих значительными весогабаритными параметрами и высокой стоимостью. Защиты с использованием катушек индуктивности могут применяться, как альтернативные по отношению к традиционным токовым защитам электрических двигателей, выполненных на электромеханической, полупроводниковой и микропроцессорной базах и при этом по быстродействию ничуть не уступающие им. В представленной токовой защите электродвигателей, обладающей функцией контроля исправности своих элементов, который осуществляется автоматически и без участия человека. Обоснованием научной новизны является то, что данная защита обладает эффектом ресурсосбережения материалов, позволяя тем самым осуществить значительную экономию меди, стали и изоляционных материалов, представляя из себя новый подход в реализации токовых защит для электродвигателей. Все конструктивные элементы представленной защиты выполнены из термостойкого, прочного и облегчённого пластика, типа "PLA", распечатанных на 3D принтере. Ресурсосберегаемость данной защиты заключается в использовании катушек индуктивности, являющихся, как по своей стоимости, так и по своим весогабаритным параметрам на порядок дешевле и меньше по размеру и весу, чем вышесказанные измерительные ТТ. Использование представленной защиты повышает надежность релейной защиты, как самой ячейки, где установлены катушки индуктивности, так и электроустановок, в качестве которых выступает электродвигатель, подключенных к ячейке. Предложенная токовая защита выполняется в виде конструкции с установкой катушек индуктивностей внутри ячеек комплектных распределительных устройств (КРУ), напряжением 6-10кВ и закрытых распределительных устройств (ЗРУ), напряжением 35кВ.

https://doi.org/10.48081/ROSN7401

2023

Выпуск 3

В настоящей статье представлены результаты испытания разработанного авторами оборудования для организации помехоустойчивой передачи данных в аппаратной «зеленой энергетики» Торайгыров университета по радиоканалу. Наличие такого оборудования необходимо для организации мониторинга работы солнечно-ветровой электростанции (СВЭС) на основе беспроводных технологий. Перед началом разработки была экспериментально исследована сигнально-помеховая обстановка в помещении аппаратной на частотах в диапазоне до 1 ГГц, не подлежащих государственному лицензированию. Исследования с помощью панорамного USB-приемника показали, что в диапазонах 315, 433 и 868 Мгц степень загруженности эфира примерно одинакова. Для организации помехоустойчивой передачи данных были спроектированы и изготовлены экспериментальные микроконтроллерные передатчик и приёмник с использованием стандартных радиомодулей цифровых передатчиков мощностью 10 мВт и приёмников чувствительностью –106 dBm в диапазоне 433 МГц. Предложены структурные схемы аппаратной части приёмника и передатчика и описан принцип их работы во взаимодействии. Разработано программное обеспечение для микроконтроллеров, управляющих процессами передачи, отображения и протоколирования принятых данных. Приведены заложенные в программы алгоритмы передачи и приёма цифровых данных с элементами отстройки от помех, позволяющие записывать принятые по радиоканалу данные на жёсткий диск персонального компьютера (ПК) и отображать их на мониторе ПК и на экране жидко-кристаллического индикатора (ЖКИ). В статье приведены также фрагменты записей длительных экспериментов по передаче данных с помощью разработанных пар «передатчик-приёмник». Их анализ показывает, что предложенное оборудование и программное обеспечение позволяет организовать надёжный радиоканал для организации мониторинга основных параметров работы СВЭС в аппаратной «Зеленой энергетики».

https://doi.org/10.48081/UKDE4219

2023

Выпуск 3