Қазақстан электр энергиясының айтарлықтай бөлігін көмірді, соның ішінде төмен сұрыпты көмірді пайдаланып өндіреді, бұл қолданыстағы энергетикалық жүйені бұзбай шығарындыларды азайту үшін үлкен әлеует жасайды. Әлемдік климаттың өзгеруі және қоршаған ортаны қорғау ережелерінің күшеюіне байланысты энергетика саласы парниктік газдар шығарындылары мен зиянды ластаушы заттарды азайту қажеттілігіне тап болуда. Бұл мәселенің бір перспективалы шешімі - жоғары қуатты қазандықтарда биомасса мен көмірді бірге жағу. Ұсынылып отырған технология дәстүрлі қазба отындарын жаңартылатын энергиямен ішінара ауыстыруға мүмкіндік береді, бұл қолданыстағы электр станцияларын айтарлықтай қайта құрусыз көміртегі ізін азайтады. Биомассаны газдандыру - биомассадан газ тәрізді отын алу үшін қолданылатын технология - айқын шығындар артықшылықтарына байланысты мұнай мен табиғи газды пайдалануды тікелей жеңілдетеді. Сондықтан мақалада газ генераторларына талдау жасалынған. Зерттеу биомассаны, көбінесе алдын ала ұнтақтаудан кейін көмірмен бірге жағылатын отын ретінде пайдаланатын зертханалық және өнеркәсіптік зерттеулердің нәтижелеріне бағытталған. Зертханада биомасса бірге жағу арқылы қосымша отын ретінде газ тәрізді немесе қатты түрге айналдырылды. Ұсынылған тәсіл әлеуеті мен шектеулерін түсіну энергетика секторын жаңғырту және тұрақты даму мақсаттарына қол жеткізудің тиімді стратегияларын әзірлеу үшін өте маңызды.

https://doi.org/10.48081/BGQF2131

2026

Выпуск 2

В процессе эксплуатации электрических машин в изоляции обмотки статора под воздействием старения или повреждений возникают частичные разряды (ЧР). Появление ЧР сопровождается импульсным током в электрических цепях, электромагнитным излучением, локальным нагревом и химическим разложением изоляции, а также оптическим излучением и ударными волнами. В настоящее время для обнаружения частичных разрядов применяются электрический, электромагнитный, акустический, химический, оптический и термический методы диагностики. Каждый из этих методов обладает определёнными преимуществами и недостатками, которые существенно влияют на их диагностические возможности и область практического применения. Для объективной оценки эффективности данных методов необходим их глубокий сравнительный анализ. В связи с этим в статье показано, что основным достоинством электрического метода является то, что он позволяет получить комплекс характеристик ЧР с определением их количественных значений. Основным достоинством электромагнитного метода является возможность осуществлять диагностику электрических машин дистанционно. Анализ возможностей акустического, химического, оптического и термического методов показал, что одни из них из-за трудности применения в электрических машинах в рабочем режиме и погрешности измерений ЧР в массовое применение не принят. Другие методы для исследования электрических машин не имеют конкретных параметров использования. Ключевые слова: электрические машины, изоляция обмоток статора, частичные разряды, методы диагностики, поверхностные разряды.

https://doi.org/10.48081/BGQF2146

2026

Выпуск 2

Для решения проблемы снижения эффективности фотоэлектрических систем из-за частичного затенения, в данной статье представлен усовершенствованный метод отслеживания точки максимальной мощности (MPPT). Из-за нелинейных характеристик PV-модулей и наличия множества локальных максимумов в условиях частичное затенение (PSC) традиционные методы MPPT часто не позволяют точно отслеживать глобальную точку максимальной мощности (GMPP). Для решения этой проблемы предложен метаэвристический алгоритм оптимизации, основанный на оптимизации на основе альпинистской команды (MTBO). Алгоритм имитирует скоординированное движение альпинистской команды, включая руководство лидера, избегание неэффективных решений и кооперативное поведение агентов для повышения возможностей глобального поиска. Предложенный контроллер MPPT реализован с помощью повышающего преобразователя, где коэффициент заполнения динамически регулируется алгоритмом MTBO и подается на затвор IGBT-транзистора через ШИМ-модуль. Система смоделирована в MATLAB/Simulink в пяти различных сценариях частичного затенения. Анализ результатов моделирования демонстрирует, что разработанный подход отличается превосходной точностью отслеживания и ускоренным достижением глобального максимума производительности. Средняя эффективность трекинга достигает 98,8%, при среднем времени трекинга 0,875 с. Исследование показало, что предложенный метод MPPT, использующий алгоритм MTBO, отличается превосходной точностью в определении точки максимальной мощности, а также демонстрирует надежность и способность адаптироваться к вариациям внешних условий.

https://doi.org/10.48081/BGQF2142

2026

Выпуск 2

В статье представлены результаты анализа теплофизических характеристик органических отходов с целью оценки возможности их энергетической утилизации. Актуальность исследования обусловлена устойчивым ростом объёмов органических отходов в Республике Казахстан и в мировой практике, а также необходимостью снижения экологической нагрузки за счёт вовлечения отходов в энергетический оборот. Особое внимание уделено техногенным органическим отходам угольной отрасли — угольным отвальным породам, образующимся при добыче, транспортировке и переработке угля. В работе рассмотрены ключевые теплофизические показатели органических отходов: влажность, зольность и низшая теплота сгорания, которые в наибольшей степени определяют эффективность их использования в качестве вторичного энергетического сырья. Экспериментальные данные получены на основе отчёта по определению теплофизических характеристик угольных отвальных пород с применением нормативных методов испытаний. Результаты исследований представлены в виде таблиц с последующим аналитическим обсуждением, что позволяет выявить закономерности изменения свойств отходов в зависимости от их происхождения. Проведённый анализ показал, что угольные отвальные породы характеризуются низкой влажностью, однако отличаются значительной вариацией зольности и теплоты сгорания. Установлено, что отдельные фракции угольных отвальных пород обладают достаточным энергетическим потенциалом и могут рассматриваться как перспективное вторичное топливо. Несмотря на то, что отходы растительной биомассы характеризуются повышенной влажностью и значительно различаются по зольности, энергетическое использование отходов растительной биомассы целесообразно, что обусловлено достаточной теплотой при экологических преимуществах. Полученные результаты подтверждают целесообразность комплексного подхода к утилизации органических отходов и могут быть использованы при разработке технологий их энергетического использования.

https://doi.org/10.48081/BGQF2145

2026

Выпуск 2

Предложена концепция разработки системы моделей основных взаимосвязанных агрегатов технологических систем на примере установки замедленного коксования (УЗК) в условиях неопределенности и нечеткости исходной информации. На основе предложенной концепции определены и разработаны эффективные модели основных агрегатов УЗК, в которых протекают процессы производства нефтяного кокса, бензина, легкого и тяжелого газойлей. Для оценки нечетких качественных показателей кокса синтезированы лингвистические модели на основе экспертных знаний в виде системы нечеткого вывода. Приведены и описаны этапы метода синтеза лингвистических моделей и нечеткого моделирования качественных показателей нефтяного кокса на основе модели Мамдани. Гибридные модели, описывающие процессы ректификации и замедленного коксования, интегрируют статистические, нечеткие и лингвистические модели, разрабатываемые на основе системы соответствующих методов. Преимущества разработанных гибридных моделей основной ректификационной колонны и реакторов коксования УЗК на основе доступной статистической и нечеткой информации по сравнению с известными моделями заключаются в определении качества производимой продукции в нечеткой среде. Разработанные модели основных агрегатов УЗК на основе предложенного принципа объединения интегрированы в единую систему моделей УЗК, которая позволяет системно моделировать и оптимизировать процессы производства кокса и других нефтепродуктов.

https://doi.org/10.48081/BGQF2148

2026

Выпуск 2

В традиционных вторичных схемах отключения и включения электроустановок не предусмотрены специальные меры по предотвращению отключений, вызванных сотрясениями релейной защиты или значительными наведенными напряжениями в цепях управления. Однако, иногда, это приводит к катастрофическим последствиям. В данной работе предлагается предотвращать такие отключения, вводя в эти схемы выпускаемые промышленностью элементы. Тогда сигнал на отключение от сработавшей релейной защиты подается через введенные два или три логических элемента. В одном варианте сигнал проходит, если на их входах появляется напряжение, превосходящее заданное. В другом, если оно не содержит спектры, характерные для токов молний. В обоих вариантах это напряжение получают от катушек индуктивности, устанавливаемых вблизи фаз электроустановки. Первый целесообразно использовать, когда сотрясения более вероятны, чем наведенные напряжения, а второй наоборот. В третьем варианте ложные отключения и включения предотвращаются с помощью двух дополнительных реле и двух катушек индуктивности, намотанных на катушки отключения и включения выключателя электроустановки. С помощью мысленного моделирования показано, что предложенные изменения и дополнения дают возможность не допускать рассматриваемых ложных отключений электроустановок, но при этом создают условия для отказов в отключении при неисправностях некоторых из введенных элементов.

https://doi.org/10.48081/BGQF2139

2026

Выпуск 2

Данная статья представляет собой анализ существующих проблем создания системы прогнозирования остаточного ресурса высокотемпературного термического оборудования. Значительный объем исследований рассматривают процессы теплопередачи, теплотехнического моделирования, разрушения футеровки, анализа эксплуатационных данных и прогнозирования остаточного ресурса разобщенно. Эта разобщенность проявляется в отсутствии полного исследования, в котором будут учитываться все возможные факторы деградации футеровки в совокупности с учетом их взаимосвязи. Выявлено, что исследованиям, делающим акцент на классические теплоэнергетические модели, основанные на теплопроводности и анализе тепловых нагрузок, недостает практического аспекта и верификации на реальных объектах. Дефицитным компонентом является непостоянность и особенность реальных режимов эксплуатации оборудования. Опыт и информация, полученная непосредственно с высокотемпературного термического оборудования, может значительно отличаться от теоретических моделей, что подтверждает необходимость учета реальных эксплуатационных данных. Уделено особое внимание для перспектив в области интеграции теплотехнического моделирования с учетом данных систем мониторинга и режимов работы оборудования. Произведено обоснование для необходимости комплексного теплоэнергетического подхода к созданию модели прогнозирования остаточного ресурса футеровки, с учетом не только теоретических расчетов, но и эксплуатационной информации.

https://doi.org/10.48081/BGQF2127

2026

Выпуск 2

Биомасса как возобновляемый энергетический ресурс рассматривается в современных исследованиях в качестве эффективной альтернативы ископаемым видам топлива. В статье приведены результаты комплексного лабораторного анализа теплотехнических характеристик биомассы растительного происхождения (сухие листья, зелёные листья, ветки, шишки), а также смеси каменного угля и сухих листьев в массовом соотношении 70:30. Определены показатели аналитической и рабочей влажности, зольности, содержания горючих веществ, выхода летучих веществ, высшей и низшей теплот сгорания всех рассматриваемых альтернативных видов топлива. Проведено сопоставление полученных значений с характеристиками каменного угля и дана оценка перспектив использования исследуемых альтернативных видов топлива (биомассы растительного происхождения) в качестве энергетического топлива, а также смешанного топлива в комбинации с углем. В ходе проведенного комплексного лабораторного анализа установлено, что биомасса растительного происхождения обладает более низкой зольностью и более высокой реакционной способностью по сравнению с углём, что обеспечивает более экологичное и интенсивное сжигание. Показано, что применение смеси уголь-биомасса 70:30 позволяет улучшить теплотехнические и экологические показатели по сравнению с использованием одного угля.

https://doi.org/10.48081/BGQF2154

2026

Выпуск 2

В данной статье проанализирована технология солнечной газификации углеродсодержащего сырья (угля или биомассы), которая является перспективным методом получения высококачественного синтез-газа (CO+H2) путем применения концентрированного солнечного излучения в качестве источника теплоты. Основное внимание уделяется термодинамическим и кинетическим аспектам процесса, позволяющим трансформировать нестабильную солнечную энергию в теплотворную способность топлива и сниженным углеродным следом по сравнению с традиционной автотермической газификацией. Рассматриваются ключевые конструкции солнечных реакторов, классифицируемые по способу подвода энергии на системы прямого и косвенного облучения. Проведен детальный сравнительный анализ различных типов установок, включая реакторы с плотным и кипящим слоем, вихревые реакторы и системы на расплавах солей. Обобщены существующие экспериментальные данные по таким ключевым показателям, как степень конверсии углерода (до 94,4%), КПД преобразования солнечной энергии в топливо (до 45%) и пр. Особое внимание уделено инженерным аспектам, ограничивающим промышленное внедрение технологии: термическим нагрузкам на кварцевые окна, загрязнению оптических поверхностей и необходимости эффективного управления системой в условиях нестабильной солнечной инсоляции. Предложены пути решения описанных технических проблем, такие как гибридные солнечно-автотермические режимы и интеграция систем аккумулирования тепла.

https://doi.org/10.48081/BGQF2134

2026

Выпуск 2

Статья посвящена разработке комбинированного метода обнаружения однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) в распределительных электрических сетях 6–35 кВ, основанного на принципе анализа токов нулевой последовательности (НП). Проведены анализ существующих методов и средств релейной защиты от ОЗЗ и их основные недостатки, связанные с недостаточной чувствительностью защит при высоких переходных сопротивлениях и при дуговых перемежающихся замыканиях на землю. В работе предложен метод, основанный на совместном анализе амплитуды и фазового угла токов НП, позволяющий селективно определять зону возникновения ОЗЗ, на отходящем фидере или на сборных шинах подстанции. Показано, что для сетей с изолированной и компенсированной нейтралью угол между токами повреждённого и неповреждённых фидеров составляет около 180°, тогда как для сетей с резистивным заземлением нейтрали данный угол находится в пределах 135–150°. В связи с этим предложен принцип, учитывающий направление емкостных токов поврежденной и не поврежденных фаз. В работе введено новое понятие дифференциально-фазовый принцип анализа токов НП для обнаружения ОЗЗ и повышения надежности защиты. Дополнительно учитывается величина переходного сопротивления и амплитуда тока ОЗЗ, что позволяет реализовать адаптивный принцип действия защиты с формированием сигнализации при высокоомных повреждениях и отключением при устойчивых низкоомных замыканиях. При разработке алгоритма защиты использованы результаты моделирования переходных процессов при ОЗЗ, выполненный в программной среде Matlab. Результаты исследования подтвердили повышение чувствительности, селективности и устойчивости работы защиты при переходных сопротивлениях до 10 кОм. Предложенный метод позволяет повысить надёжность электроснабжения, снизить риск повреждения электрооборудования, сократить эксплуатационные затраты и повысить безопасность оперативного персонала.

https://doi.org/10.48081/BGQF2128

2026

Выпуск 2