автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Ресурсосбережение в системах электроосвещения животноводческих ферм за счет централизованного управления их режимом работы

Саратовский ордена «Знак Почета» институт механизации сельского хозяйства имени М. И. Калинина

РГБ ОД

На правах рукописи УДК 631.223.2.628.9.

МИТИН ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ ЗА СЧЕТ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ИХ РЕЖИМОМ РАБОТЫ

Специальность: 05,20.02. — Электрификация

сельскохозяйственного производства

О /

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 1994 г.

саратовский сряена "знак: помета" («.ституг кехАниз.-ишн сельского хозяпства ..п. м.и.кдлииигл •

На лоавак рукописи УД^ 6,31.223.2.628.*?.

митнн владимир васильевич

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ. ЗЛСКТРЮСЕЕШЕНИЯ . ЖИЕЗТНОВОйЧЕСКИХ ФЕРМ ЗА СЧЕТ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО УПГМГ.СНИЯ ИХ РЕлП-МОП РЛЕОТИ

Гпеа.;альнос гы 05.20.02. - Зл.екто.-ни^-аиия с^л^с Ли':т!3-НИ!, по

гиимз= с-ястеа *

а в г о р е 5 е р т Аиссеогаин»! на сси^к-анме у^кн.^нм канл^лата текьи-чесгии нз*к

Саратов 199-1

Работа выполнена в Саратовской ордена "Знак Почета" институте неханизации сельского хозяйства им. Н.И. Калинина (СИМСХ)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических Наук, профессор Г.П. ЕР01ЕНК0

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ - кандидат технических наук, доцент Ю.Н.ГЛУБОКИЙ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор технических наук.

старвий научный сотрудник А.П.КАЗИМИР - кандидат технических наук, доцент С.Н.ЛЮБАЙКИН

ВЕДУЦЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ - Саратовское областное

объединение "Агропромэнерго"

Завита состоится _1994 Г. В часов

на заседании специализированного совета К.120.04.02 Саратовского ордена "Знак Почета" института механизации сельского хозяйства им. Н.И.Калинина С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СИМСХ. Вам отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью просим направлять по,адресу:

41074С, г.Саратов, ул. Советская,60. Секретариат специализирован-

ных советов.

Автореферат разослан ". ,1984г.

Ученый секретарь Специализированного совета доктор технических наук, профессор

/ н.п

.В0Л0СЕВИ;Г /

ОШЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛЮШ Актуальность теш: авепроосведама - одно из -градационных кхпрааления применения электроэнергии в сельском хозяйство. Чусло электроосветительных установок (ЭОУ) составляет 79% общего парка сельскзхоояпстоашюго злектроо-¿орудования колхоза (совхоз). Сни потребляют ю - 16« обцего количества электроэнергии. Около 30S всех алектроосвегвггедьшх установок применяется в живопюводстое. Однако. несмотря на длительный срок использования, их эксп-луатадноннш характеристики ш отвечает не тодасо передашь, но и норгепив-шм требованиям. Например, средний срок слузби ламп накаливания составляет 500 чаооа вместо 1000-1400 часов по нормам. Потребление алектроэ1ергии порой прешшаег норматив в 1,4 рога. Пошюны эксплуатационные расхода на оодер-аание и ренат- эпос установок. Отвчшные недостатки amzaw результаты хозяйственной деятельности ферм. Погалки снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения электроосвещенноста ведут к кодхтоусху продукции. ухудоаюг условия труда, отрицательно воздействуют на швстьвс. В условиях. когда цены на электроэнергии, электротехнические материалы и оборудование возрхли более чей в 1 500 раз, а на сельхозпродукцию лишь в 700 раз - вопрос элективной эксплуатации электроустановок приобретает большу» значимость. Позто-Ю' рисурсосбереааше при использовании аяектроосвепггелшых установок является актуальной задачей, ииещея вахиов значение для повшения эгфгктавнос-ти работы сельхозпредприяшя. Научный аспект этсй проблемы состоит в том, чтобы обосновать споообы повышения долговечности электрических ламп и экономии электроэнергии на освещение. Работа вьетолнею. в соответствии с координационным шипом по решению научно - технической проблемы. 0. 51. 21. (задание об) "Разработать и внедрить новые метода к технические средства электрШикаии сельского хозяйства". гошюм НИР Саратовского ю1сх по проблеме атектрщихации сельскохоэяпспхашогс производит (1989 - 1994 гг).

Цель рабсты - раэрабзгать ресурсосберегаицую систему управления электрическим освещением хивотнОЕЮдчеаснх íepN на основе Еибора и автоматического поддерзе-чля рационалыих реаимов работу эоу.

Задачи исследования - обосновать область применения цащлтизещнного

управления освещением ьиастюеодческих ферм на примере Ферм КРС.

- Разработать фунвдюнальнутв схас управления ценгралооваююго управляем освещением «ивогноаодчесасих ферм по Протури оепи 0.4 *В.

- дать таорегтичесюа обоснование дня .определения оснсвыьпаремеров алеивдаов сханы: гдаараТОра нмпульсор. ваэдушюп линии 0.4 кВ. прианника икпульоов. , ■

Рсэрабсггатъ и исштать в лабораторных "слошях генератор и приемник икпульоов недульной конструкции.

- Провеет производственную проварку в дать тахнико - аоожжическую оценку работы системы центрашэовэшого управления освещением.

Изгодл исследования - решение поставленных задач базируется на использовании галдев тодои принятая рааеюй. теории цепей и сигналов, математической статистики. сценка достоверности проведало» путей сопоставления результатов расчета с дакиаш эксперинеща. годучешы« на лабораторной установке к в производственных условиях.

Научная иоеиэаа. - разработана потодиха определения рациональной облас

■га применения раалищых способов управления освецаниан хивотисеодческяч Ферм в условиях нсюпрадйлйпгости. Разработана ресурсосберегающая система централизованного упразленая озэещанибм по проведал сегга 0.4 кв. выявлены закономерности Формирования управляющего сипела, параметрами трансформатора. Епсмушной лтщм 0,4 кВ и параметрами нагрузки. Разработаны «еггода расчета основных параивгрсв генератора и приемника инпульоов. Доказана возмашхггь передачи импульсного сигнала по ВЛ-0,4 хв с нинимэлыыми пемихами дли элкк-трргфиеииггае.

Практическая ценность - разрабегаякая ресурсосберегающая система це»-

тралиээваммг о управления алеетричваим освеще1шем пэзволяегг сократить (до

расход апзктроа&ргои ка освещение ощстааводчаасих помещения и увели-■мгь срок. сус- м аиактрспакп в 2 раза.

Реализация резулахатов работы - система централизованного ааггонаютес . ч.

кого управления освещанием внедрена в колхозе 1М. Пугачева Хворостянсюго раяога Самарской области, где работает в течение 3-х лег.' Техническая гайор нация направлена в Саратовский ШЛИ для передачи заказчикам.

Апробации работы - основные положения и результаты рабаш обсувдеш научно - технических конференциях СИМСХ. г. Саратов (1992 - 19941 гг.

публикация результатов работы - основные результаты диссертации опубликованы в 4-х печатал рабслах.

Структура и объем работа - диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов. списка используемой литературы и приложений. Содержание работы напотею на 108 страницах лшзгаписного текста. содержит 30 рисунков, 16 таблиц, приложения 1а 24страницах. Список используемся литературы состоит из 160 наименований.

соиегжание работи.

Ро введении дано обоснование актуальности дгоэер'пздюки-Л рас*/а', из-/такена новизна полученных результа-гоа и приведены 'Основные поло-осы. илю-стле на защпу.

В п'.-росп'главе приведен анализ сшекгроснасления нл :лазогж'Г.одчи_к::,>: к-рмач. истсчнихов света, приме1_яемш для осв-ашамйк азшсииводческих по' --делил .ч сдоеслов управления зйектроосвет.ггалыы.'!;" установками.

Псказэно, что ЭОУ в попетыми, кал правию, управился ьр/чн/и да-лицом технологического персонажи.. ТЪкая безстееп^гвьчкссть привсда' к. большому перерасходу влектроэнер! ни. Так наблидачил. прошденныо автором. показали, что аа стойловый период 210 суток 35 суток ис.Л) атлтиоллмпы включены круглосуточно. 155 сток (74%) включены на всю ночь и лиш> 13 суток !9.2'ь) ышочаются утрой и веч££<ом на период и корилеяия швдиа. Работа ламп в ночные часы, когда напряжение в сети превышает номинальное на Ю - 25%, ведет к резкому сокраа^азо срока ламп и череросходу электроэнергии. Так при работе век ночь (1С ч^юов) долговечность лакл сокроются с 1 ООО часов до 426 чаоов работы, а при раооге круглосуточно до 331 члеа. Потребление электроаиргии составляет 15оспы=тственно 1114, и Но» ог потреб™

ляеного при норалыюн реяика работы. Шпилей нааначигь сггветс1и>чн1и за ра боту ЭОУ лиц на икает- успеха иэ-за отсутсшм лвдсга« ресуроов. а также из-оа гжомокичеасся нецелее^ бразности. Вогтрос необходимо решать техническими средствами. причем для того, чтобы подучить вакеккальньш оМввг, система упгавлания догаоа работать в автоватвческок режима. Поскольку, осмэвнэй причиной авчигетюго асононичосхого ущерба является сэтэстнуни^ий спасся ручного управления работой ЭОУ - преджжено примэшпг. цегпралиэоЕанное упраа-леше освещением спютасэодчЕоси помещения. Распорядок рабочего дня на Феряа гохаоллег ойаалшпггь всэ поведения Ферим по началу и кощу работ в дае группы. Для управления осээдекиен достаточно инвп> даа какала связи, а поскаль» 961; осветительных установок Феркн сосредлоташ в кивотеовод^юс-ких понячешях, то ц%ггракиэоЕшоюз упраапение схватиг прахточаски все ЭОУ.

Нроводвно сращение •рехничесыи средств иштрэииэоганного управления оевв-*

тигальншн усганстусани. Опрадояию.что иегюлъэогшие радю. ии»ракраояьк лучей непрдаааио для яшоткосадчэсаих Фери. Использование телэкинме линий их» их ослрого д&йщта и ивхоп надежности не позволяет рассчитывать на шрокое прикг.чеши их дая цел^Я упрааяания. Промдшшкыа средства телосиг-иализацга и твлоупраалешы пред ¡значены для работу по отделим! линиям саязи, талЭДоикьи кишим к высокочасггсгпйЗ! линиям связи линий атехтрсперо-дз.ч. Оргакь:зация ВЧ каналов но ЛЭП 10 кЗ нецглаоообразна по ёконокичозсик притачан. теп болаа она нацилесообраз!» для ВЛ 0,4 КВ. Наиболее приемлем способ, разработанный в ЛЧКССХа с парезмей комаад по Фонарноку провода. Однако прикипеть «то плои но вазда, тик. как. Фсшриый провод в большинстве случая:« ?ажгг по »трянсиу назначай«) и для цоктрализозанного управления осэе иькигм испа-лзасЕР-ться но :юхег. Наиболее шггересеа способ управления с по-гацш импульсов, перада1К1ых по сети 0,4 КЗ. Иссдедэеинив этого вопроса посвяади райс/ш д.т.н Еритто Г.П. ь.т.н. Глубокого Ю.Н. Успешная работа танк систол угчх-яг-.дасш поэдалт працгюлсавггь вооисаность опадания систэ-кы украакешя -¿вецаинен вгчютЧооодчаашх Фери с ккпульсньи управлением по ЗЛ-0.4 кВ. Вила о^эрнулировмв, цаль гихгм и обоснованы задачи исследования.

Во второй глава пригодятся ста.тиста«ос№а характеристики апевгросиап-хеаул и электроосвещения фери Псоачлсксп зоны,- получай iua в результате анализа проектов и натур!ая обследований ферм. Наблюдается большое разнообразие Ферм по когччесшу содержавдхся дохших: от 200 до 1 200 голов. Наибольшее распространение имеет средние íepra. на которих содераится от 400 до 600 готов и состоящие из б - 8 помещений. Учитишя оначителнюв разнообразив Ферм, а тавва к'«предаленносгт экономического характера, разработана методика. позвояятря определить область применения цешралиэошлного управления ссвеирзнием. В качества кр!ггерия а предпсисиюЯ методике используется критерии гурвица, кал наиболее универсальный по сравнению с критериями Сэ-нидаа к Вальде. Получаю, что для малых Ферм (до 200 голов ливотшх) рационально использовать программное реле времени в каэдрм помещении. Для средних и болших Ферм целесообразно прмеяение импульсного управления по проводам сети 0.4 кВ. Огруктурная схема с:¡стеки цвятаииьовмюго управления ошзцеьнем (С11УС) представлена' на рисуйте 1. Она реалиауеотя на тип;/лорах. Принципиальная схема СИУО приведен! на рисунке 2. Описала работа снстел). поокхлявдэй автсжатиэнрсаать упраЕшение работой осэегигельшх установок. Для определения параметров и описания рабочих процессов проведаю теорепи-4'jckoo исследовадие основных ате-ментсэ cjcdmu - генератора иклуль^из. xaiwia связи, приемника имлульссв. Приемник jraiymeon представляет ccócn просгсэ устройство, основным элементом которого яшыотся Фильтр. представленный пос ледоватальным 1,-С кончуром. Получено -/равнение для опредале1Ия рлпл;пуд»-частотасй характеристата! (АЧХ) ^uajrpa Кф.

ь> . , UkLT_

Где lt - индуктивность трансформатора, 1/)с - угловая Чдгтота апш, вя -

lt

приведенное сопропшлисщ. Гй ---

(ry + r3) с .

где Вз понехоаалртюо аэпртгишенив. Fy сопротезленпе управляющего перехода тиристора.

Из уравнения спехтралыюя ппстюсги сигнал;! на яиода Филнгра (2) та изввег ней длшелшости импульса. получена необходимая несбхонииая' icjva-» пропускания сигнала F » 1 - 30 КГЦ.

- 6 -ft wtíif

Одава; из вахнейших вопросов, который необходимо бы-) решить - это устранить вгаютив на работу приемника помех, деяствущим в сети. Пряведен анализ попах. Определено, что зачета от дайстшя гармоник, ¡¡апрягакия сзги, частота которых лежит в пределах 3 кГц, должна осуществляться выбором конденсатора Филэтра "С", величина его соетааляат 0,047 мкФ. зздпа от Флуютуадаонньк поках, ииощчх сплошной спектр частот и акпяшуду до 3 В, осэтесгаяяегся включением заветного резистора r3 в цепь упрашямцаго злоктрода тиристора. аачеюю Кэ леоиг в пределах 150 - 200 См. Защита от комнутационкых помех, инеюи« довзлыго значителькув акшзпуду. до 15 В, но г-илув длительность, до 1 оег.. осуществляется оседанием ¡здеражи времени на срабатшшиа исполнитель нога сагана (кагаггоого пускателя, рапе).

Такин образом, приемник инеегг след/щиа паршетро-. полосу пропускания F - 3 - 30 гхц, чувствительность ич » 6 В.

Линией связи дал принято!) схемы управления освещением служот БЛ-о,4кВ позггану вахнеяши вопросом. на которая необходимо было ответить - это определить влияние параметров линии, а также параметров нагрузки, подключенной к ней. на прохоздение управляющего импульса. Теоретическое исследован;- про водалось^лОлши^. выполненных проводом А 35 и А 50.

Определялось влияние активная Э-хфазнсй нагрузки, представленной алек. чроднши котланп. .применяемыми дая отопления помещения и одноФагноя нагрузки - то есть осведаия с лышами накаливания н люминиодэнгаыни лампа:™. Поело ссответстеущих преобразована звано линии с подключенной нагрузкой продгтааяяит coCof. паосиагя Г-обрззньа чэшрохгюлосник Затухание сигнала на sboí» линии определялось с помощью косФВпдиеита передачи налряаениЖКПШ.

RH

Для аиипноД нагрузки: Кл - — ■ — (3)

\| RH + Хл

где Кн - coiipo. .влекие овена нагрузки. Хл - индуктивное сопротивление звена

линии линии. Значение 1ШИ доя всея линии определяется кал произведение кпн 1

аваьсп: Кл 0-i - П Kj (4;

0

При подключении шсгавнол нагрузки КЛН зависит от частота сигнала.

Вллякие активно - икяухтивноа З-хфаааой нагрузи!, создаваемой работой а^ехтродакгатаяая тех:)аяопгческо>х> оборудсеаиия ш рассматривается, так как работа, исто оборудоаимя кэ сказывается на прохозденкм управлякцаго ккпудь за, посжаяьчу оно вхизчаотся поз;5а и Еьгллвчаэт-т раныде освещения. Влияние на ЕПН яюккгисцентньаг ламп с индуктивны* балластам устройством (ЛИ) определяется ураднаниза:

ул

Ки - --(5)

хп + хн

а с ксмпенагроЕйянш еаллгсльи устройством (УЕК) аыр: „тащен;

Хс

кс ---(6)

хл «»хс

причеи рзссгитр:!шлся варнаит подключения одаапашовото светильника. В <?ор~ иулак (б), (б) Хл, Гл - иидуктивниа солроткалеши звена лишш и нагрузки, Хс - емкосгноа сопротивление конденсатора УЕК. Для (5) КЛН па аашеит от частоты сигнала и определяется лишь палищжоя нагрузки и длиной линии. Для (б) значение Ш1 ¡зависит от частот а определяется для резонансной частоты приемш-аа - бкГц. В Формулах (5) и (б) учитывается тхашсо реактивные ссс тааяящяе, так как на расчетам частоте аяпшныа составляй®® на два порядка, иеньше и влияния не оказывают. Зависимости КПП, псяучшныа г.о Формула« (4, 5, б) приведены на рисунка 4. Рассматривались два варианта подключения генератора ютульооа - в качала и в конца линии. Значение Н1Н .'¿инии для ВЛ N1 дайной 290 М, полученные для различны* нагрузок приведены в таблице х. Причем лмгакисцеапныа ламш подключены в дальнем от генератора импульсов помещении, а активная нагрузка распределаа равномерно.

Низкий КЛН при подключении га в конца линии обусловливается влиянием питающего траноЮрмаисра. Значение гшшвкудц импульса при передача сигнала иэ конца одной линии в начало другой через шины трансформатора при псдал»-чении ЛЛ с УБК состаыгг ии - 460 В при чувствительности приемника б В. Это самый тяеелш вариант работа СЦУС.

"Таблица 1.

Значение НИ лиши.OJS.

йзд нагрузки. i'A в начале линии ' ГИ в конце линии

Апизная 0,88 0,12

ЛЛ с УК". 0.972 0.182

JM с УНС 0,13 0,10

В соответствии с принципом работы генератора импульсов - разряд конденсатора происходит на электрическую цепь, состожув ira гоггалцего трансфер маторе.. БоадуиноЯ лигам и нагрузок, подключенных к .пинии, С цель» определения влияния этих элементов на формирование импульса проводилось теоретическое исследование работы генератора якпульсов. Рабочлй процесс га разбивался ia стадии так, чтобы в пределах каздой апеклрическив цепи «окно бьшо считать линейными. Шло выделано три стали: заряд конденсатора. пауза, разряд конденсатора. в результате которого Формируется упрапляш;ий импульс.

В результата исследоваяия первой стадии установлено, что процесс заря да конденсатора описывается уравнениям:

Us ; - Um

Uc

Z u)c,

Sin u)t:

y

- Sin (Wt + Л-) , (7)

Z 2

где Z - модуль полного сопротивления цзпи. 1/)~ угле тая частота сета. »

Заряд прсираизйяся при Le - О, следовательно напряжение зарзда из » Ito,

то-ость кенпенсатоо зарязавгея до амплшудного 31ачения напряжения саги. В

1Г

- напряжение заряда остается

rriypû. которая начинается с номеша t

2

кеизпеннш, поскольку евзадаие напряжения ка "С" за счет разряда тском утеч ки через закригые перехода тиристора и даода. незначительно, (иеноо Us). пауза длится до t « .

Третья стадия. Лроцисс разряда (рндензатора ГИ представляет! с _of) переходы» процесс, описываемый дйферевдилыъгш уравнениями различной степени. Степень уравнения определяется характером irirpys

ки лшии и местом включения га. Все воэмяяшс! 1агрузки линии били сведены к. чагпфан характерным регимам:

1 - холосто® хеш линии; 2 - активная нагрузка! з - еисгавно - ивдуктив 1ая нагрузка лгчиниецентными лзатии с УШ: 4 - активно - иидуктюшя нал-рузка лгасщисцекгиьки лампат с УЕК. С учетом места включения рассмотрено в вариашов расчетных схая. Тйшм образом получено, что при холостом ходе линии урашениз имеет вторую степень, при педаззчении лкютисценпш ламп с УВК и втеоченли ГМ а начале линии - четвертую, а остальных случаях - трбггью. Реикние уравнений трзхьай и четвертой степеней проводилось с помощью формул Кардано. огагателшо получены слэдупща резулнтаты. В режиме холостого хода линии при любом Екличенки ni tos инпульса изменяется по закону: Um

Le -- Sin 4/a*t (8)

Uk L

гда L - акшваяенпая индуктивность разрядного коюура (при вк.;вочении ГИ в начала линии L - Ltp, а при включении в конце линии L " Lrrp + 1л.- 1яр - индуктивность траноЮрматора. Ln - шаук-пшность лют DO. К-лульсное напряжения, возникавший в сета:

Ish - ~ Ua & Cos W-.t (9)

При подялзчании ЛЛ с УЩ ток импульсы имеет две составляй«« - апериодическую и колебатетйув, но так как If)с » Р, то апериодическая тайного кашае колебательной и ток, разряда изменяется по (8), a напрягениа импульса описи- ■ ваеггея выражением (9). Аналогичные результата получаем для других вариантов Тают образом во всех вариантах включения га и при всех возмеваи ре.'г('(Д< загрузки линии возникает шлебатаяыш разряд. В связи с этап слиечена ваяная особенность разряда. Tas как тиристор обдадаег односторонней проьодикостьв, то при переходе через нуль он запирается и разряд прекращается. Поэтому длительность импульса всегда равна половина периода, собственных колебаний контура.

"(и - do)

При этом икпульс тока имеет Форму полуволны затухащай синусоида, а инпулье

капряхения,' возиосаацаго в сети - Форга> отрезка косинусоиды в кггервале

0 < t < %/VJc. Поскольку ГИ работает на сеть, находящуюся под перемашьш

напряганмек, то амплитуда зарядного ¡шу.-чса. Van pasa су»а напрякажл зв^Эч

л кгиоззннога напряжения саггк, о?й>еделаемого Фазой импульса <» по огноша-

о

нив к напряжению cara. СШчпо леагг в предали (О - Sf/2), значит Ua < Lta < 2Um

Длительность иилулъса 1и елейным образок зависит от парамеггров разрывного контура, ко определяется, а oüíjehcm, паракегграми тра»сФор;атор! при гюдс-личанки ги в качала линии, йяшя н шгрузка овазыаьэт влияки а какызеЗ степени. Комашша % да различных гагруэок. ка презьшвг ¿-203 по сраша ни» с рашнои холостого хода. При подалачшии га в конца лилии влияние mr-рузкк на tn составляет ESS. Получены формулы для спрадаиения в няенарньх расчетах величины емюсти кощ^нсатора генератора шл/льсся в соответствии о параметрами трако}орматора и лннж для принятой длительности икпульса.

*£иЫ

Еккссть конйсисатора равна: С1 « 127 - , (11)

ихэ инн

при иииочвом ги в качала линии и

'Си Хн

С1 - 127 - , (12)

1ЙСЗ UHH + Хо1 1Н

при в&шчеляй! ГИ в конце линии ,

гда икз - напрягшие короткого ааиыкакия в отнеаггельных единицах. инн. 1нк - номинальное шлряьзнш и тоа трансформатора оо стороны низкого нзпря-1км. '¡(.и- удеяыхм индуктаи-юо сопротивление лшии, 1 - длина линии.

В третьей главе приведены ресульта-гы лабораторных и производственных

испытания адоментов сцуо. целью экспериментальных исследования является проверка. основных теоретических шшш, их уточкакиа и дополнение, a 1аю ■ за проаерка ра&лххлособнссти генератора и приемника импульсов. Лабораторный испытания проводились ка Физической модели тражфоркаторней

подстанции (ФШП). ¡3 качества объекта моделирования пришли тратюформатор и гличл с парамотрлш, соотпегЕсгетщкмя статжпиЧЕйккм кзрактерисгикам злеюх^-ретэйвзсл <?арка. Дяса. нсдалирусяой линии уволячена до 1 км (наиболмал одка ЕД-0.4 кэ Фарка). аодша. сбасгагешает подобна пласгричасюк цэпея, •яьсггаз га кэдтоишосга и ожрстаалоига равен единице. Пот-

р&бягельсяй трагадорматор таи та 150/10 прэдггаатаи та ксдали одгюьазиьм траазгорпзторо-*, парамагры кл^роп) ровы прязэдазпя й. cropo.'io шского кзл ряяевиз ахухвактоэтес« парэлзтргз сргэтиалз. ЕЛ мсдоирусяся ооединзнншя псследсаа?адько катуакаки цвдукиаассти без стал:;. Кддтжгосгъ и актаик» есврогдаитояка кагдоа катусгл раки осопзэггспзуггзи пгранэтрзл участка реаль тЭ. яижн дйикоз 200 И и C342JCSSM 53 КИ . йжтагя sarpyaa коделирошлась paccíaftaií» а Еаякчяткз ЯЛ с 2Kt - подг-жташам ежосггл. для скспер'Шйггса йсяиьэспаяся азацаалыай гегерггор !Есзтаьосз (НП?). а ютог<хч прсщусмаг^»-;?э V23í2!'fiiíí:3 гггхоста разгедгого тдакатора я рагулкрсванкв амгапуды- и 50» ЙНЩКО.

Яря негышвя ПЗ а стада Формиусзздая israyzbci га КПП гюспроизэоди-я» рсав;??я уатстого кода и осгетегздаюя тггрсш о липами кзхаливагоя и лзаяикецеапп&и лампаки с 5 ЕС. Амплитуда валряэения импульса подчеркивалась хюсяояйз» lbs » 311 в. bwocre разрядного коцвзкатсра га приникипсь С1 » » 1 кхФ. Ргеуетташ оксперкмгзгтазтши а расчетных давги предсгааяезш в таб ЛЕЗ 3. '

Наибсдьгяа стялстиа расчет ilk skwskk! or дзпсгаэтелы&к оостэллязт. по акпипуда 6.2S, по длиталктсста 8,5?.

аи сбъдагапся исходными допущениям!. црпнятами пргг ттаматичесжом -

описыии езрияита.

Д^борстсузыэ исгз/галия приемника ийпульсоз заключались в сравнении расчетной и сзгспоримеигрльноя АЧХ сждаюго фильтра. CSC! показали на рисунка 3. В целом АЧХ соотЕопстЕуэт расчетная, отклонение на частота 5 кГц (частота. разскаиса) 12.6$, на. частота 30 кГц - leas.

Таблица 2.

'-12-

Результаты лабораторных исследования IV

| Параметр импульса

1Г*'

Амплитуда ма, А Дяпель-НОСТЬ ЮВ"(У

ль а. юс

Рехнм холостого хода линии

расчет

эксперимент

отклонение*

Активная нагрузка

расчет

эксперимент

откло-¡¡ение*

м с уе,Х

расчат

зкспе-риме1гг

(ЭТКЛО-

нениеа

ВКЛЮЧЕНИЕ ГИ В НАЧАЛЕ ЛИЦ И И

Амштуда

•гака, А 26.9 25.5 9.4 29.6 32.0 8.1 45.2 41.6

Дютзль-

ность шпу

льса. мкС 36.8 41.3 11.0 30.4 34.1 12,1 45.4 42,3

ВКЛЮЧЕНИЕ ГИ В КОНЦЕ ЛИНИИ

14,3

64.3

13,6 5.0 23,8 22,2 6.7 еа.б 74,1

69.3' 7,3 70,2 65,0 7Д 73.4 70.2

9,66

6.66

7.4

4.55

Лабораторными ¡»следованиями ВЛ предусматривалась сраяшггйяыак оценка расчетных и дойсшггелыих ИМ линии для различных нагрузок. КШ определялся как оточи ша амдлигуда шлря£зшя инпульоа на выхода зезш «м к

аттпуде ка входе. Воспроизводились режимы нагрузки линии -имлами накалит.-< ,

ния и лиомисцемила! лампаьи с УЕК. Нагрузка, линии ЛЛ с УЬИ на рассматриза-лась. поскольку она вызывает экачигадыю. кеньвеа эатухакиа сигнала. Результаты измерений псжатии на рисунка 4. Огыюнйиа кааду расчетными значениями КПН и аксперимекгалышми данными на превышает 7*.

Произаодлвенныа юмгания СИУО в реальных сетях 0.4 кВ показали хорошую работоспособность всех элементов сисггены управлений. Из 1 ООО циклов наработки проц/ск сипипа приемником составил о.от*, аро *иходогся в эссплу-ата>№ в течение 3-х легг в кллхосэе им. Пугачева Хворостянского района Сакар скол ойлюти'и показала шссжум надежность и сгаблшюсггь в раеоге.

В чагеа^.оя главе предзтаален расчет годовой аижоничосксй зКектка-

ноет от пименения ОШ Проведено сравнение расхода электроэнергии ¡а освещение в когонгке, оборяюваннш сиУО и в короизке с ручным управлением освещением. Расход алеотрознерпи на освещение в коровий« с снуо снизился с 57» 3 кВт ч/топ до 32 кв ч/гсл в год или на 44*. Долговечность электроламп возросла в г раза.

Потребление электсознетм определялось с помошыо элекросчетчиков. а расход электроламп с поношыо энергослужбы колхоза с регистрацией в спей аяь ном ¡оттапе. Стек окупаемости предлагаемой ОТО составляет О, 57 года. сеее шасш.

1. Анализ работа электроосветительных установок (XV) мдаотиоюд-

ческих Ферм показал, что при их гисплуатаяни набгадаается большой перерасход

I ■

злекттоэнергМ к низкая долговечность электроламп. Это ведет к значаггельньм

затратам на 1Ы содержание и генент. Основной ничнной такого положения являются недостатга сушесталжго способа управления работой 30!/ (ручное гх-равлешю. аейочеия; и омыление освещения любда липом псрсо!ила Фегж). Для устранения отмеченных недостатшз необходдаэ применить централизованное ' аетомзтачесюое управление работой ЭСУ жквотноводчеемп понесения, пш котором '"боспочнвается и>толнеию требований технологи? и исключаются непроизвоштгель-затраты электроэнекте на освещение.

г. Выполнено широкое и комплексное обследование состояния эпектги-•(июкл тттоЕЫХ.зкжотаоводческих Фёрн Поволжья Разработана методика опи-делештз осласти прим^нення централизованного управления освеоениен По ней определено, что для малый Фет (не более з помещении, целесообразно пикетом« т-ограчмного г-»".те ргомени'в клждом помежгсм. Для срелск(3-б помещений) и больших (6-12 помиееш!!'!). число йотой« составляет 60-30* обол-го количества целадюбмг-но

применение ияпгапгоовзшюго управления по проводам линии О.ч кВ.

3. Покз^аю. что наиболее шадьн и эКоюимии спососон поспоети иилраагоаат о управления с использованием К/1-0,4 ка является пеглддцз импульсов от коианшюго аппарата, учяшвэгпего естестпенгоп осрепжтость и текнелоп» к приемникам. установленльм в каждом

Разработана принципиальная схема цешрапизованного управления освещением (СЦУО) с кратковременной передачей управляющего ишульса по прововлм Б/1-0,4 ка что обеспечивает многоканальность, Уровень помех ка прешнает нормируем«.

4. найдено анаштшческое описание рабочего процесса питемника тпу-дьсов к установлено, что полоса шопускаиия вхояного йадьтра долина составлять 3-30 кГц пги чувстетгелыюста приемника не менее б В Такие параметш обеспечивают его пс^ехозапиаендасть.

5. Рассмотрены хаг'актериспки ВЛ-0,4 к& как капала импулыкй связи, при этом изучено влияние сикнетиадоя и неснмметнично«! нагрузок нагрузки, ймешей емкоср. Устаноьяено, что для среднестатдапмескои тш ь»э4»йии-

ект передаод йапряжения линии составляет при активной 3-казной нагрузке

I

Ка = о, 5, т-и'акгшшоп однофазной нагрузке Као=0.68, при пояклда-:ении лкш-

I

нисн-мньи ламп с УЕИ Ки=о,9в8, с УБК :;с=о, 13. Наихудаи вариантом для передачи сигнала ¿шляется испольэовавде лсиинисцентаых ламп с компенсировании баллл'чжм устройством. При передачи смтлда из конца одной лигам в конец т. гой чирез шины питашего трансютатора КПН линии составляет Крез 0,013. Амплитуда импульса доджа бшъ не менее Ш = 460 В

Ъ. гькаплно, что изучение работы генератора импульсов должно быть щчледено лухск выделения в его рабочем процессе 3-х стагай! - заряда конден оатош, паузы]и разряда конденсатора. Обоснованы расчетные схем» и подучено ¿нали'шческос-' описание всех стадий. Показано, что жпульс формируется под нш-ыК|1ем пара^етгов питание го трансформатора, линии, нагрузки и зашсиг от

I

НчЯшч^к» ГИ. Наибольшее влияние оказывает вкпючега« лтиисцептньк ламп с УЕК. Амплитуда тока в этом случае составляет 1ли = 66, б А, а длительность Ти > 73,4 мгс. в осталыьи случаях влияние нагеузки надо и жпульс ¡■л IV;-■у1-:<-п илмметр'.ч!! шггамиепо теансФогттога. Предложена методика »шхпктвя шяст шеикны** ГИ по пшйпш шммегозм июашивжш) ¡•:ГАчетрзн гопчсего •плчсКи-нтора.

V. 1Ч.':а1-гтлггалыаА.' исследования работы генератора и приемника им-нульсов ь лабораторных условиях подтвердили правильность выбранных схем и метода расчета. Погрещюсть расчетов по амплитуде импульса не прешвает

б, гх, по длительности импульса 8.5 по эначегаю КПН л мил та, полученные завийиости могут использоваться в' инженеямг расчетах. Исследования в деПствукязж сетях 0.1 КЗ показали надежность габота всех элементов ОТО Пропуск сишала в наихуджн сяг'чае - пит передаче импульса из тонга ояиой • лини в кож питой - составляет о, 07'/.

.. 8. Эсонсмиеское с?аете13!э пименяеного способа ручного управления освешешгем с С31У0 показало преимущество последней Удельныл расход элек. л-энерпм на освещение сократился с 57,3 кВг-ч/гол до 32 кВт-и/гол в год. то есть на 44х. Долговечность лани возросла в г раза. Срок окупаемости предлагаемой снуо составляет 0.57 года .

Оснояше пс||!одсения иссертзшзи опубликованы в следлсеич работах:

1. "фергосбегегакззя система гвтс*шшеск»го централизованного управления осважгаен та квогаовопческой Фер^е". Инзошадшший листок Ш5-9^ Саратов ЦЮТ (В соавгорствг с Ерсгеи» Г. П.).

а "Устройстео дистанционного удагвяенш сшен^рспотребителяма". каиюшай листок т 16-93 Саратов интя (В соавторстве с глубок« аи ).

3. Централизованное управление освещением на <!-еп:е. Сгепние простога НЗ-4 1994 с. 24-26. (В соаоторствв с Еротенко Г.а Глубоким ПН.).

4. "Цектташаоынное управление по пговован сета" Сельский механизатор Н9 1994. ,. , . -

ТА 10/0,4 1сБ .-00'

ВЛ -0,4 кВ

ПИ

ио

I—►

ВЛ -0,4 кВ

Г

I |^ПРВ I

передающий полукокллзк?

X

ку

з:

V -1—

г

ио

в?

пи

ио 2~

1—Г

г

1

пи

ио

71

приемный полукоыплехт

ПРВ - программное ре л а времени. ЙР - фотореле. КУ - ключ управления. ГИ - генератор импульсов. ПИ - приешшк импульсов. ИО - исполнительный орган направление передачи сигнала. I дои животноводов. 2 животноводческие помещения.

Рис. I

Структурная, схема системы централизованного управления освещения.

Fisc. 2. Прш-гцппиальмЕя схема £ЦУО

- la -

fcí oe

/ / \ \ •

/ j ч\

/ / í N ч V ^^^^

Ii

[i -

/

S 10 15 20 25 fKTU FMC, 3. ЛЧХ фйлшрч приыишгл. _[исчец'___эксперимент.

200 400 600 BOO • 1000

Pas. '4*

КШ линия, 'получена» га. шп.да пэдоячавм

ГЯ a шщэ линии. - расчет ___ окетерикеиг.

X се

Риз. 5-,

КПН дании, талученкиа ja сига при подялзгшнки

ГИ в тлело линия. [__ ■ргачвг ___ зксарр!ие.чт.

К се 1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

V . Шиш насадит ния

X 1

Л • V л • - к.

чч. ЧЧ • '

V ЛЛСУНС **

К 06

0.8

0.6

0.4

0.2

I М

100

200

300

400

500

РИС.

кпн,линии, полученные ш деясгаушрос ЕЛ - 0,4 хВ

1М в начале лиши. __расчет___ешюринекг.

—--■/ /?7/

Лампы накяв вания У /У/ /

^ У / * ✓

/< -^ДЛ с изс

) и

100

200

300

400

Рис. 7, ,

НИ линии, пол/ченнш на дакляуиза* Ы - 0,4 кв

при подихчетш ГН в хонда линии.

_ рас чат___окаюрикеиг.