Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
10 результатів
Результати пошуку
Документ Дослідження питань підвищення ефективності передачі електричної енергії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Барбашов, Ігор Володимирович; Омеляненко, Галина Вікторівна; Черкашина, Вероніка Вікторівна; Шматов, Антон ОлексійовичПроведено дослідження шляхів модернізації струмопровідної частини повітряних ліній для підвищення ефективності передачі електричної енергії за рахунок застосування інноваційних типів проводів. Проаналізовані техніко-економічні характеристики проводів типу АС, ACCR, AERO-Z. За результатами аналізу виявлено, що подальшому вдосконаленню конструкції АС проводів повинні послужити нові прогресивні розробки, які б задовольняли таким технічним вимогам, як надійність, живучість та довговічність; корозійна стійкість; висока адгезійна здатність; несхильність до вібрації під час експлуатації під дією несприятливих кліматичних факторів; стійкість до температурних впливів навколишнього середовища. В якості інноваційного рішення цього питання в зарубіжних країнах розроблено високотемпературні (ACCR) і спеціальної конструкції (AERO-Z) проводи. Виконано порівняльний аналіз типів проводів, які застосовуються в українських електричних мережах, з інноваційними типами проводів, які застосовуються в електричних мережах зарубіжних країн. За результатами порівняння АС, ACCR та AERO-Z проводів слідує, що фактором, який обмежує сферу застосування ACCR проводу, навіть для прольотів з надзвичайно високими вимогами щодо характеристик передачі електричної енергії, є його вкрай висока вартість. Також під час досліджень виявлено, що найбільш доцільним для впровадження в українські електричні мережі є AERO-Z провід. Це обумовлено тим, що технічні характеристики даного проводу кращі за характеристики АС проводу і він має відносно не високу вартість в порівнянні з ACCR проводом, а його спеціальна конструкція адаптована до несприятливих кліматичних умов, які впливають на характеристики передачі електричної енергії.Документ Формування коефіцієнту наростання шкали потужностей силових трансформаторів з врахуванням експлуатаційних показників підстанцій(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Баклицький, Владислав МиколайовичВ статті наведено послідовність формування коефіцієнту наростання шкали потужностей силових трансформаторів з врахуванням експлуатаційних показників підстанцій. Для цього, на основі техніко-економічної моделі витрат на трансформацію електричної енергії розроблено вираз для пошуку оптимальної потужності силових трансформаторів 110 кВ. Розроблений вираз використано для знаходження оптимальної потужності силових трансформаторів 110 кВ в умовних одиницях, з врахуванням завантаженості підстанцій, що являється основою для формування коефіцієнту наростання шкали потужностей силових трансформаторів. Пошук оптимальної потужності виконано на основі відхилень показників максимальної завантаженості силових трансформаторів та часу максимальних втрат. Показники часу максимальних втрат та максимальної завантаженості розраховано згідно даних погодинної завантаженості силових трансформаторів, з врахуванням наявності вузлів генерації на шинах вторинної напруги. Формування коефіцієнту наростання шкали потужностей силових трансформаторів виконано шляхом пошуку математичного очікування оптимальної потужності та його зсуву на основі границь розподілу двох суміжних потужностей силових трансформаторів. Обґрунтування сформованого коефіцієнту наростання шкали потужностей силових трансформаторів виконано за критерієм мінімуму технологічних втрат електричної енергії, шляхом зіставлення добових графіків втрат в силових трансформаторах. За результатами досліджень слідує, що застосування отриманого коефіцієнту дозволяє зменшити рівень технологічних втрат. Дослідження виконано на прикладі діючих підстанцій з двообмотковими трансформаторами 110 кВ з використанням схеми встановленого режиму роботи електричної мережі.Документ Аналіз режимів роботи електричних мереж з урахуванням впливу зубцевих гармонік(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Хоменко, Ігор Васильович; Плахтій, Олександр Андрійович; Шелест , Дмитро АндрійовичПроведено гармонійний аналіз магнітного поля асинхронного двигуна з обліком двосторонньої зубчастості й магнітної асиметрії повітряного зазору. Отримано спектр у вигляді нескінченних рядів просторово-часових гармонічних складових. Магнітна асиметрія асинхронного двигуна враховує статичний і динамічний ексцентриситети, магнітну асиметрію сталі. Отримано 27 різних просторових гармонік поля в повітряному зазорі асинхронного двигуна. Розглянутий спектр гармонік магнітного поля буде наводити в обмотках статора електрорушійну силу із відповідними частотами. Поля з γр ± κ парами полюсів обертаються асинхронно з ротором і демпфіруються полями, створеними струмами білячої клітки ротора. Таким чином, магнітна асиметрія впливає на просторові гармоніки магнітного поля, змінюючи кутові швидкості їхнього обертання у повітряному зазорі. Поява магнітної асиметрії викликає перерозподіл просторово-часового розподілу гармонік магнітного поля зубцевої частоти, що приводить до зміни амплітудних і фазових співвідношень між величинами. Це обумовлює появу несиметричної системи електрорушійної сили зубцевої частоти в статорних обмотках, а, отже, і різний вплив асиметрії повітряного зазору на рівні симетричних складових. Приведено формули для визначення симетричних складових. У загальному випадку на рівні симетричних складових електрорушійної сили зубцевої частоти впливають дві групи факторів, що визначають несиметричні або відмінні від номінальних режими роботи асинхронного двигуна одного типорозміру. Збільшення магнітної асиметрії повітряного зазору викликає нелінійний, близький до параболічного характер зростання існуючих симетричних складових. Симетричні складові електрорушійної сили зубцевої частоти викликають протікання струмів відповідних складових по замкнутих контурах обмоток статора асинхронного двигуна та всієї системи електропостачання. Приведена розрахункова схема заміщення трифазної мережі для зубцевої гармоніки електрорушійної сили. Фазні опори обмоток обертових електричних машин для несиметричних трифазних мереж неоднакові для різних послідовностей. Основним методом розрахунку розглянутої мережі є метод симетричних складових. Розрахунок зроблено для однієї основної фази за схемами заміщення, що відповідає симетричним складовим електрорушійної сили зубцевої частоти. У результаті теоретичних досліджень отримані функціональні залежності впливу магнітної асиметрії на рівні й розподіл фазних струмів зубцевої частоти. Характер впливу на рівні симетричних складових близький до параболічного, причому найбільш чутливою до зміни магнітної асиметрії є неосновна симетрична складова нульової послідовності. Розроблена методика розрахунку струмів та напруг зубцевих частот асинхронного двигуна в умовах електроспоживання. Теоретичні положення підтверджуються експериментальними дослідженнями. Встановлено, що рівні зубцевих гармонік в системах електропостачання, як правило, не перевищують 10–15 % від рівня основної частоти. Це призводить до зниження надійності функціонування електричних мереж та скорочення строку служби основного енергетичного обладнання на підприємстві. Однак, найбільшу загрозу для електрогосподарств промислових підприємств викликає частотно-амплітудний резонанс на зубцевих частотах. Це обумовлено специфічною природою зубцевих гармонік асинхронного двигуна (парність, залежність від навантаження та різноманітних технологічних факторів). Найбільша загроза виникає у разі використання однотипних асинхронних двигунів зі схожими режимами їх експлуатації. Приведено осцилограми експериментальних досліджень.Документ Сонячна on-grid електростанція та її приєднання до електричної мережі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Загайнова, Олександра Анатоліївна; Сердюкова, Галина МиколаївнаРозглянуто мережева сонячна електростанція та її приєднання до електричної мережі. Дана система автономного альтернативного електропостачання відноситься до мережевого типу. Основна спрямованість системи – це видача генерованої електричної потужності в мережу споживача і передача надлишку в міську мережу згідно "Зеленого тарифу" . Очікувана електрична потужність сонячної електростанції – 860 кВт. Система являє собою розгалужену збірку, яка складається з наступних елементів: сонячних батарей; мережевих інверторів; систем моніторингу параметрів режиму мережевої сонячної електростанції; лічильників для обліку електроенергії; лінії електропередачі. Визначено необхідна кількість сонячних панелей для покриття потужності споживачів. Розподіл енергії, що генерується сонячними панелями, між фазами рівномірний. Розміщення сонячних панелей передбачено на спеціальних металевих наземних конструкціях. Для підключення панелей до трифазної мережі змінного струму вибрано інвертори. На даній електричної станції встановлено трифазні інверторі. Інвертор оснащений додатковими захисними пристроями, щоб гарантувати безпечну робота в будь-яких обставинах. Для захисту обладнання від коротких замикань і перенапруги в інверторах встановлені плавкі запобіжники. Інвертори встановлюються на металевих конструкціях, які розмішуються під столами з сонячними панелями. Вся проводка постійного струму виконана спеціалізованим сонячним одножильним кабелем з подвійною полівінілхлоридною ізоляцією, що не поширює горіння. Перетин кабелів вибрано по допустимим струмовим навантаженням і перевірено на втрати напруги. Кабелі прокладаються у металевих лотках та відкрито по конструкціях. Підключення сонячної електростанції до мережі 10 кВ передбачене за допомогою комплектної трансформаторної підстанції зовнішньої установки.Документ Моніторинг електричних мереж з використанням безпілотних літальних апаратів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Ніконов, Микола Сергійович; Шевченко, Сергій ЮрійовичВ статті окреслено основні існуючі проблеми моніторингу об’єктів електросистеми, адже регулярний огляд приладів та пристроїв електричної енергосистеми дозволяє оцінити їх технічний стан та виявити наявність дефектів та попередити аварійні режими. Проведено аналіз перспективних рішень в процесі інспекції технічного стану об’єктів або аварійних ділянок електричних мереж з використанням безпілотних літальних апаратів. Розглянуто класифікацію, переваги та недоліки безпілотних літальних апаратів, наведено перелік завдань, які вони здатні виконувати враховуючи власну конструкцію, технічні параметри. Окреслено основні частини структурної схеми керування безпілотного літального апарату та можливості розширення, удосконалення та усунення існуючих недоліків. Розглянуто існуючі технології автоматичного керування, виявлення та слідування електричної повітряної лінії та пристроїв безпілотником. Проведено аналіз базового принципу роботи датчиків вимірювання теплового поля та електромагнітного поля, як найбільш перспективних на сьогоднішній день у визначенні порушення правильної роботи пристроїв. По-перше, при несправності, об’єкти здатні випромінювати теплову енергію і часткові розряди, датчик якого здатний вимірювати її на відстані та перетворювати в температуру. По-друге, при тих самих пошкодженнях змінюється електромагнітне поле навколо об’єктів, вимір та аналіз значення цього параметра спеціальним датчиком дозволяє знаходити пошкоджені ділянки. Розглянуті питання забезпечення захисту каналу зв’язку наземної частини з безпілотником від зловмисників і інформаційного захисту обміну даних. Розглянуто можливості розвитку існуючих технологій з метою удосконалення процесу моніторингу загального технічного стану електричної мережі, пошуку пошкоджених електричних ділянок та пристрої, автоматизації процесу керування та зменшення собівартості пристрою.Документ Дослідження зарубіжного досвіду боротьби з ожеледно-паморозевими відкладеннями на проводах повітряних лініях електропередачі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Омеляненко, Галина Вікторівна; Черкашина, Вероніка Вікторівна; Шматов, Антон ОлексійовичПредставлено засоби та технології прогнозування і запобігання ожеледно-паморозевих відкладень на проводах повітряних ліній електропередачі в електричних мережах зарубіжних країн. Акцентовано увагу на таких системах, як «Meteo», динамічний тепловий рейтинг, онлайн моніторинг China Southern Power Grid, Variable resistance cable de-icing system та мобільних установках плавлення ожеледі. Проаналізовано переваги і недоліки цих систем та виявлено, що такі підходи вимагають витрат енергії і є актуальним тільки для відповідного регіону електричних мереж залежно від погодних умов та відстані передачі електричної енергії. Розглянуто механічний, електромеханічний, електротермічний та фізико-хімічний методи запобігання ожеледно-паморозевих відкладень на проводах повітряних ліній електропередачі. Виявлено, що розгляд динамічних процесів є суттєвим і ефективним у дослідженнях електричних мереж в екстремальних погодних умовах, а дані про ожеледно-паморозеві відкладення на проводах повітряних ліній характеризуються високою розмірністю, нелінійністю, мультимодальністю та неоднорідністю, що унеможливлює створення точної моделі прогнозування за допомогою традиційних методів оцінювання й прийняття рішень. Для вирішення цього завдання запропоновано використовувати метод аналізу часових рядів та метод Ensemble Empirical Mode Decomposition. В основі цих методів лежить максимізація використання властивих закономірностей, які представлені частотно-часовими характеристиками для ефективного аналізу даних і створення основи для наступних моделей та підвищення точності їх прогнозування. На основі виконаних досліджень запропоновано шляхи адаптації та інтегрування досвіду зарубіжних країн в електричні мережі України. Обґрунтовано необхідність створення комплексних інформаційних систем моніторингу метеопараметрів та режимів роботи електричних мереж з використанням спеціалізованих прогнозних моделей та ІТ-систем, що дозволить автоматизувати процес оцінювання поточного стану повітряних лінії електропередачі на основі метеорологічних даних з метою своєчасного прийняття рішення щодо аварійних ситуацій в електричних мережах, спровокованих ожеледно-паморозевими відкладеннями.Документ Узгодження графіків генерування фотоелектричних станцій та навантаження локальних електричних систем(НТУ "ХПІ", 2018) Кравчук, Сергій Васильович; Ситник, Артур Валерійович; Стахов, Олександр Олександрович; Барановський, Сергій ВалентиновичВ статті розглянуто можливість узгодження графіків навантаження та генерування фотоелектричних станцій засобами морфометричного аналізу. Показано, що неузгоджене з графіком навантаження генерування відновлювальних джерел електроенергії збільшує нерівномірність графіка електричних навантажень. Оскільки відновлювальні джерела електроенергії відносяться до умовно-керованих джерел енергії, то узгодження їх роботи з навантаженням буде відбуватися за рахунок зміщення графіка електричних навантажень до максимумів добового генерування відновлювальних джерел електроенергії, зокрема фотоелектростанцій. Для узгодження графіків електричних навантажень та генерування відновлюваних джерел енергії запропоновано алгоритм методу узгодження.Документ Застосування електромагнітного надпровідного обмежувача струму(НТУ "ХПІ", 2010) Гончаров, Євген ВікторовичВ статті запропоновано використання електромагнітного обмежувача струму для захисту від короткого замикання. Розглянута конструкція та принцип дії обмежувача струму короткого замикання.Документ Зменшення втрат електроенергії в системі "Електродвигун – лінія електропередачі" шляхом вибору оптимального рівня напруги(НТУ "ХПІ", 2011) Сіріков, Олександр Іванович; Безкровна, Галина ВадимівнаРозкриті теоретичні засади розрахунку втрат в асинхронних двигунах, як функції напруги на їх затискачах та коефіцієнту завантаження. Сформульована задача оптимізації рівня напруги в цеховий електричній мережі за мінімумом сукупних втрат активної потужності в електромережі і двигунах.Документ Підвищення надійності захисту електричних мережпобутового призначення за рахунок використання комплексних критеріїв спрацьовування захисних апаратів(НТУ "ХПІ", 2015) Варшамова, Ірина Сергіївна; Середа, Олександр Григорійович; Фонта, Наталія ГригорівнаПоказано необхідність і можливість підвищення надійності захисту електричних мереж побутового призначення за рахунок переходу до комплексних критеріїв спрацьовування захисту, сформованим із сукупності декількох параметрів електричного кола, що захищається. Підвищення надійності забезпечується як за рахунок розширення переліку аварійних ситуацій в електричній мережі, на які реагує захист, так і за рахунок підвищення показника безвідмовності роботи системи захисту в результаті реалізації режиму резервування відмов. Проаналізовано нові технічні рішення, що дозволяють формувати в режимі ковзного моніторингу різні типи комплексних критеріїв спрацьовування тих або інших видів захистів шляхом використання однакових, простих для обчислень і широко використовуємих в розцеплювачах вимикачів алгоритмів інтегрування квадратів дискретних значень струму.