Кафедра електротехнічних систем та енергетичного менеджменту

Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11335

Browse

Now showing 1 - 20 of 255

Автономна система енергозабезпечення
(ЦНТУ, 2024-01-10) Готорук, Владислав Володимирович; Hotoruk, Vladyslav
Метою роботи є створення автономної фотоелектричної насосної установки універсального застосування для водопостачання, зрошення земель та дренажних систем. Проведено аналітичний огляд ефективності фотоелектричних панелей, а також розглянуто методи відстеження максимальної потужності енергосистеми. Надано класифікацію алгоритмів управління. Встановлено, що однією з ключових властивостей фотоелектричних систем є їх здатність конвертувати сонячне випромінювання в електричну енергію. За останні роки цей процес став дедалі більш ефективним завдяки технологічному прогресу в галузі сонячної енергетики. У середовищі MATLAB/Simulink створено детальну модель фотопанелі з урахуванням технологічних особливостей фотоелементів. Тобто параметри фотомодуля підібрані відповідно до їх залежності від освітленості та температури. Це дозволяє використовувати модель для будь-якого типу фотомодулів і визначати необхідні характеристики за різних умов освітлення й температури, зокрема вольт-амперні (I(V)) та потужнісні (P(V)) характеристики. The purpose of the work is to create an autonomous photovoltaic pumping unit of universal use for water supply, land irrigation and drainage systems. An analytical review of the efficiency of photovoltaic panels was carried out, and the methods of tracking the maximum power of the power system were also considered. A classification of control algorithms is provided. It has been established that one of the key properties of photovoltaic systems is their ability to convert solar radiation into electrical energy. In recent years, this process has become increasingly efficient thanks to technological progress in the field of solar energy. In the MATLAB/Simulink environment, a detailed model of the photopanel was created, taking into account the technological features of the photocells. That is, the parameters of the photomodule are selected according to their dependence on illumination and temperature. This allows you to use the model for any type of photovoltaic module and determine the required characteristics under different lighting and temperature conditions, including current-voltage (I(V)) and power (P(V)) characteristics.
Автономна система енергозабезпечення насосної станції
(ЦНТУ, 2024-01-10) Готорук, Владислав Володимирович; Hotoruk, Vladyslav
Метою роботи є створення автономної фотоелектричної насосної установки універсального застосування для водопостачання, зрошення земель та дренажних систем. Проведено аналітичний огляд ефективності фотоелектричних панелей, а також розглянуто методи відстеження максимальної потужності енергосистеми. Надано класифікацію алгоритмів управління. Встановлено, що однією з ключових властивостей фотоелектричних систем є їх здатність конвертувати сонячне випромінювання в електричну енергію. За останні роки цей процес став дедалі більш ефективним завдяки технологічному прогресу в галузі сонячної енергетики. У середовищі MATLAB/Simulink створено детальну модель фотопанелі з урахуванням технологічних особливостей фотоелементів. Тобто параметри фотомодуля підібрані відповідно до їх залежності від освітленості та температури. Це дозволяє використовувати модель для будь-якого типу фотомодулів і визначати необхідні характеристики за різних умов освітлення й температури, зокрема вольт-амперні (I(V)) та потужнісні (P(V)) характеристики. The purpose of the work is to create an autonomous photovoltaic pumping unit of universal use for water supply, land irrigation and drainage systems. An analytical review of the efficiency of photovoltaic panels was carried out, and the methods of tracking the maximum power of the power system were also considered. A classification of control algorithms is provided. It has been established that one of the key properties of photovoltaic systems is their ability to convert solar radiation into electrical energy. In recent years, this process has become increasingly efficient thanks to technological progress in the field of solar energy. In the MATLAB/Simulink environment, a detailed model of the photopanel was created, taking into account the technological features of the photocells. That is, the parameters of the photomodule are selected according to their dependence on illumination and temperature. This allows you to use the model for any type of photovoltaic module and determine the required characteristics under different lighting and temperature conditions, including current-voltage (I(V)) and power (P(V)) characteristics.
Аналіз впливу системи енергетичного менеджменту на рівень енергоефективності промислового району
(ЦНТУ, 2024-01-18) Бедзай, Інна Володимирівна; Bedzai, Inna
Мета даної кваліфікаційної роботи полягає у розробці системи енергоменеджменту та контролю промислового району з метою підвищення функціональності системи електроспоживання. Об'єктом аналізу стали основні завдання та функції енергетичного менеджменту на промислових підприємствах. В рамках дослідження розглянуто структуру технологічних та організаційно-технологічних заходів, які використовуються при впровадженні систем енергоменеджменту. Також обрано оптимальний метод оцінки інвестиційних проектів. Проведений аналіз методів визначення та структури втрат електроенергії в промисловому районі дозволив виявити фактори, що впливають на ефективність роботи системи електропостачання. Розроблена система енергетичного контролю для промислового району, а також вибрано технічне обладнання для автоматизованої системи контролю обліку та контролю. Результати наших досліджень можуть бути корисні для енергетичних компаній, оскільки вони спрямовані на підвищення ефективності використання електроенергії в системах електроспоживання. The purpose of this qualification work is to develop an energy management and control system for an industrial area to enhance the functionality of the power consumption system. The main tasks and functions of energy management in industrial enterprises were the subject of investigation. An analysis of the structure of technological and organizationaltechnological measures used in the implementation of the energy management system has been carried out, and an optimal method for evaluating investment projects has been selected. An analysis of methods for determining the structure of electricity losses in an industrial area has been conducted. Factors influencing the efficiency of the power supply system operation have been identified. A system of energy control for the industrial area has been developed, and technical equipment for the automated accounting and control system has been selected. The results of the research conducted in this work can be utilized by energy companies to improve the efficiency of electricity usage in power consumption systems.
Аналіз втрат в низьковольтних електричних мережах з альтернативними джерелами енергії
(ЦНТУ, 2024-01-18) Попруженко, Іван Володимирович; Popruzhenko, Ivan
Мета даної кваліфікаційної роботи полягає у розробці системи енергоменеджменту та контролю промислового району з метою підвищення функціональності системи електроспоживання. Основні завдання та функції енергетичного менеджменту на промислових підприємствах були об'єктом дослідження. Здійснено аналіз структури технологічних та організаційно-технологічних заходів, що використовуються при впровадженні системи енергоменеджменту, та вибрано оптимальний метод оцінки інвестиційних проектів. Проведено аналіз методів визначення та структури втрат електроенергії в промисловому районі. Виявлені фактори, які впливають на ефективність роботи системи електропостачання. Створена система енергетичного контролю для промислового району, а також обрано технічне обладнання для автоматизованої системи контролю обліку та контролю. Результати проведених у даній роботі досліджень можуть бути використані енергетичними компаніями для підвищення ефективності використання електроенергії в системах електроспоживання. The main goal of the work is to determine the effectiveness of implementing Distributed Energy Resources (DERs), the deployment of which will result in a reduction of electrical energy losses. The master's thesis addresses the issues related to the functioning of distribution electrical networks with distributed energy sources and the impact of dispersed generation sources on the reliability of distribution electrical networks. An analysis of reliability assessment methods in the context of increasing distributed generation has been conducted. An analysis of indicators of balance and operational reliability has been carried out, taking into account renewable energy sources. A method for evaluating the influence of renewable energy sources on the operation of distribution electrical networks in terms of power supply quality has been developed. Computer simulation modeling of the operation modes of the integrated DERs, along with techno-economic calculations, has confirmed the feasibility of implementing such measures.
Аналіз енергетичних процесів в системі реактивної потужності з транзисторними перетворювачами в системах електропостачання
(ЦНТУ, 2024-12-27) Щербакова, Олександра Олександрівна; Shcherbakova, Oleksandra
Об’єктом досліджень є енергетичні процеси в системі реактивної потужності. Предмет досліджень – системи електропостачання з тиристорними перетворювачами. Метою кваліфікаційної роботи є дослідження енергетичних процесів в системі реактивної потужності з транзисторними перетворювачами. В роботі розглянуто особливості споживання електричної енергії електротехнологічними установками, відмічено негативний вплив несинусоїдальної напруги та створюваної нею реактивною потужністю. Оскільки режими роботи мережі електротехнологічного обладнання є динамічними, у випадках зміни реактивної потужності з часом, то розробляються сучасні пристрої з тиристорним регулюванням і автоматизованими системами керування. Вони дозволяють підтримувати рівень реактивної потужності в заданому діапазоні навіть за мінливих умов роботи мережі. Проте тиристорні пристрої створюють вищі гармоніки, що потребує застосування силових фільтрів для зменшення їхнього впливу. Для підвищення ефективності регулювання та зниження негативного впливу компенсуючих пристроїв на якість електроенергії використовується технологія подвійного перетворення енергії. Це ускладнює схему пристрою, але забезпечує кращу якість регулювання за рахунок широтно-імпульсного керування. Такий підхід особливо ефективний у мережах із навантаженням, яке має різко змінний характер. Водночас він сприяє мінімізації впливу на параметри мережі, підвищуючи стабільність і якість електропостачання. The object of research is energy processes in a reactive power system. The subject of research is power supply systems with thyristor converters. The purpose of the qualification work is to study energy processes in a reactive power system with transistor converters. The work considers the features of electrical energy consumption by electrotechnological installations, notes the negative impact of non-sinusoidal voltage and the reactive power created by it. Since the operating modes of the electrical equipment network are dynamic, in cases of changes in reactive power over time, modern devices with thyristor regulation and automated control systems are being developed. They allow maintaining the level of reactive power in a given range even under changing network operating conditions. However, thyristor devices create higher harmonics, which requires the use of power filters to reduce their impact. To increase the efficiency of regulation and reduce the negative impact of compensating devices on the quality of electricity, double energy conversion technology is used. This complicates the device circuit, but provides better quality of regulation due to pulse-width control. This approach is especially effective in networks with a load that has a sharply variable nature. At the same time, it helps to minimize the impact on network parameters, increasing the stability and quality of power supply.
Аналіз енергетичної ефективності джерел світла у виробничих умовах
(ЦНТУ, 2024-01-25) Потьомкін, Олександр Олегович; Potomkin, Oleksandr
У кваліфікаційній роботі виконано аналіз сучасного стану досліджень динаміки електричних, світлотехнічних та експлуатаційних параметрів джерел світла в процесі експлуатації і регулювання світлового потоку та методів оцінки енергоефективності освітлювальних установок, побудованих на їх основі. Встановленні математичні залежності номінальної світлової віддачі від номінальної потужності для існуючих типів джерел світла. Виконано дослідження енергоефективності регулювання світлового потоку джерел світла та освітлювальних установок з метою встановлення діапазонів напруг та струмів, в яких регулювання світлового потоку є найбільш вигідним. Побудовані математичні моделі електричних та світлотехнічних параметрів напівпровідникових джерел світла, придатних для визначення їхньої енергоефективності в процесі регулювання світлового потоку. Досліджена динаміка електричних, світлотехнічних та експлуатаційних параметрів джерел світла в процесі експлуатації в перехідних та усталених режимах. The qualification work includes an analysis of the current state of research on the dynamics of electrical, lighting, and operational parameters of light sources during operation and regulation of light flux, as well as methods for evaluating the energy efficiency of lighting installations built on their basis. Mathematical dependencies of nominal luminous efficacy on nominal power are established for existing types of light sources. Research on the energy efficiency of light flux regulation for light sources and lighting installations has been conducted to determine the voltage and current ranges in which light flux regulation is most advantageous. Mathematical models of electrical and lighting parameters of semiconductor light sources have been constructed, suitable for determining their energy efficiency in the process of regulating light flux. The dynamics of electrical, lighting, and operational parameters of light sources have been investigated during operation in transient and steady-state modes.
Аналіз енерговитрат адміністративно-побутового корпусу підприємства крафтового виробництва хлібопродуктів та їх мінімізація
(ЦНТУ, 2024-12-20) Здобнов, Віталій Костянтинович; Zdobnov, Vitalii
Мета і завдання кваліфікаційної роботи зводиться до аналізу шляхів підвищення енергетичної ефективності адміністративної будівлі, розробки технічних і організаційних рішень для мінімізації енерговитрат з урахуванням економічної доцільності та екологічних аспектів адміністративно-побутового корпусу підприємства крафтового виробництва хлібопродуктів. Для досягнення поставленої мети було вирішено наступні завдання: визначити основні джерела енергозатрат та розробити технічні рішення оптимізації енергоспоживання. Показали вибір відповідного обладнання та технологій, що забезпечать мінімальні енергетичні витрати та максимальну ефективність в конкретних умовах. Детально проаналізовано конструктивні особливості піролізного котла та його переваги для використання в системах опалення адміністративно-побутового корпусу. Також було проведено порівняння ефективності цього котла з іншими типами опалювальних джерел. The purpose and objectives of the qualification work are to analyze ways to increase the energy efficiency of the administrative building, develop technical and organizational solutions to minimize energy costs, taking into account the economic feasibility and environmental aspects of the administrative and household building of the enterprise for the production of craft bread products. To achieve the set goal, the following tasks were solved: to identify the main sources of energy costs and develop technical solutions for optimizing energy consumption. The selection of appropriate equipment and technologies that will ensure minimal energy costs and maximum efficiency in specific conditions was shown. The design features of the pyrolysis boiler and its advantages for use in heating systems of the administrative and household building were analyzed in detail. The efficiency of this boiler was also compared with other types of heating sources.
Аналіз енергоменеджменту енергопостачальних компаній та вибір автоматизованої системи обліку електроенергії на оптовому ринку України
(ЦНТУ, 2024-01-16) Кульчицька, Наталія Сергіївна; Kulchytska, Nataliia
Об’єктом досліджень є оптовий ринок електроенергії України та система енергоменеджменту. Предмет досліджень – автоматизована система контролю та обліку електроенергії енергетичної компанії. Метою роботи є дослідження енергоменеджменту енергопостачальних компаній та роль автоматизованої системи обліку електроенергії на оптовому ринку України. Дана робота містить в собі огляд різних аспектів енергоменеджменту діяльності енергопостачальних компаній та їх вплив на енергосистему та ринок, включаючи організацію автоматизованої системи контролю та обліку електроенергії (АСКОЕ) при аналізі діяльності енергопостачальних компаній. Значну увагу приділено дослідженню оптового електроенергетичного ринку України, де аналізуються різні сегменти оптового ринку та розкривається їхні принципи функціонування. Детально розглянуто структуру енергоменеджменту у виробничо-економічній діяльності обласних енергопостачальних компаній, алгоритм визначення рейтингу РЕМів. Проаналізовано питання зменшення втрат електроенергії в розподільних електричних мережах і обгрунтовано необхідність проведення досліджень в цій галузі. Протягом виконання роботи проведено обгрунтування впровадження систем АСКОЕ на оптовому ринку електроенергії та застосування даних систем в енергетичній компанії «Черкасиобленерго». За результатами досліджень зроблено висновки щодо ефективності впровадження АСКОЕ в енергопостачальних компаніях в рамках діяльності служб енергоменеджменту. The object of research is the wholesale electricity market of Ukraine and the energy management system. The subject of research is the automated system of control and accounting of electricity of the energy company. The purpose of the work is to study the energy management of energy supply companies and the role of the automated electricity accounting system in the wholesale market of Ukraine. This work contains an overview of various aspects of energy management of energy supply companies and their impact on the energy system and the market, including the organization of the automated system of control and accounting of electricity (ASCOE) in the analysis of the activities of energy supply companies. Considerable attention is paid to the study of the wholesale electricity market of Ukraine, where various segments of the wholesale market are analyzed and their principles of operation are revealed. The structure of energy management in the production and economic activity of regional energy supply companies, the algorithm for determining the rating of power supply companies is considered in detail. The issue of reducing electricity losses in distribution networks is analyzed and the need for research in this field is substantiated. During the execution of the work, the justification of the implementation of ASKOE systems in the wholesale electricity market and the application of these systems in the energy company "Cherkasioblenergo" was carried out. Based on the results of the research, conclusions were made regarding the effectiveness of the implementation of ASKOE in energy supply companies within the framework of energy management services.
Аналіз ефективності режимів роботи промислових вентиляційних установок із запровадженням енергоаудиту вентиляції
(ЦНТУ, 2021-11-29) Тюкаєв, Андрій Сергійович; Tiukaiev, Andrii
Метою кваліфікаційної роботи є детальний аналіз ефективності режимів роботи промислових вентиляційних установок із запровадженням енеретичного аудиту вентиляції у виробничому приміщенні. В даній роботі Виконано детальний аналіз існуючих систем вентиляції на промислових підприємствах. Розглянуто переваги і недоліки зазначених систем. Сформульовано загальні положення по вибору схем при проектуванні вентиляційних систем із звзначенням основних вимог та обмежувальних умов щодо вибору вентиляції. Розглянуто існуючи методики розрахунку вентиляційних установок. Розроблений проект енергоаудиту вентиляційних установок на підприємстві, де показано заходи з енергоефективного використання згаданих установок. The purpose of the qualification work is a detailed analysis of the effectiveness of the modes of operation of industrial ventilation systems with the introduction of energy audit of ventilation in the production room. In this paper a detailed analysis of existing ventilation systems at industrial enterprises is performed. The advantages and disadvantages of these systems are considered. The general provisions on the choice of schemes at designing of ventilation systems with the definition of the basic requirements and restrictive conditions concerning the choice of ventilation are formulated. The existing methods of calculation of ventilation installations are considered. The project of energy audit of ventilation installations at the enterprise is developed, where measures on energy efficient use of the mentioned installations are shown.
Аналіз ефективності роботи сільських електричних мереж із забезпеченням їх надійності та економічності
(ЦНТУ, 2024-01-11) Червоній, Станіслав Сергійович; Chervonii, Stanislav
Метою кваліфікаційної роботи є аналіз режимів роботи обладнання сучасних електричних мереж агропромислового призначення. Виявлення переваг і недоліків вказаних мереж. Розробка рекомендацій по підвищенню надійності й економічності. В роботі було детально описано міри для підвищення надійності та економічності сільських електричних мереж, проаналізовано виникнення втрат електроенергії, як технічних так і комерційних. Однією з основних умов підвищення надійності електропостачання сільськогосподарських споживачів є застосування схем глибокого введення. Для аналізу ефективності роботи сільських електричних мереж були проведені розрахунки для двох схем електропостачання що живляться: 1) Варіант – 1від трансформатора напругою 10 кВ це мережа 10/0,4 кВ; 2) Варіант – 2 від трансформатора напругою 35 кВ це мережа 35/3 та 3/0,4 кВ. Проведені розрахунки показали, що найбільш економічною виявилась схема варіанта №2. The method of qualified work is the analysis of the modes of operation of the current electrical circuits for agro-industrial purposes. Revealed advantages and shortcomings of the stated measures. Explaining recommendations for increased reliability and cost-effectiveness. The work described in detail the measures to improve the reliability and economy of rural electrical networks, and analyzed the impact of energy consumption, both technical and commercial. One of the main ideas of increasing the reliability of electricity supply to rural residents is the stagnation of deep injection schemes. To analyze the effectiveness of the work of rural electrical networks, a design was carried out for two electrical circuits to be used: 1) Option – 1 type of transformer with a voltage of 10 kV with a temperature of 10/0.4 kV; 2) Option – 2 types of transformer with a voltage of 35 kV with a temperature of 35/3 and 3/0.4 kV.
Аналіз засобів та методів формування алгоритму керування електроприводів насосних установок
(ЦНТУ, 2024-01-12) Марченко, Олег Олексійович; Marchenko, Oleh
Мета дослідження полягає у розробці алгоритмів керування електроприводами насосів та оцінці ефективності методів та технічних засобів для підвищення енергоефективності та зниження зносу електромеханічного та технологічного обладнання. У кваліфікаційній роботі описано методи управління насосними установками та регулювання їхніх режимів роботи. Також розроблено об’єктну модель, яку детально розглянуто в третьому розділі. В роботі досліджувалось застосування перетворювача частоти та систему його візуалізації. Алгоритм керування насосним агрегатом представлено у вигляді блок-схеми, основуючись на аналізі джерел інформації. Оригінальність дослідження включає розроблену модель, аналіз та статистику, виконані в середовищі Matlab, а також використання сучасної системи Simulink, що інтегрована з Matlab. Висновки роботи показують, що розроблена автоматизована система керування може бути успішно впроваджена на насосних станціях різного призначення та потужності. The purpose of the study is to develop algorithms for controlling electric drives of pumps and to evaluate the effectiveness of methods and technical means to increase energy efficiency and reduce the wear and tear of electromechanical and technological equipment. The qualification work describes the methods of managing pumping units and regulating their operating modes. An object model was also developed, which is discussed in detail in the third chapter. The paper investigated the use of a frequency converter and its visualization system. The pump unit control algorithm is presented in the form of a block diagram, based on the analysis of information sources. The originality of the research includes the developed model, analysis and statistics performed in the Matlab environment, as well as the use of a modern Simulink system integrated with Matlab. The conclusions of the work show that the developed automated control system can be successfully implemented at pumping stations of various purposes and capacities.
Аналіз заходів та шляхи мінімізації втрат електроенергії в розподільчих мережах
(ЦНТУ, 2024-01-09) Балаєнко, Євген Олексійович; Balaienko, Yevhen
Метою кваліфікаційної роботи є аналіз заходів до вирішення задачі оцінки та зменшення втрат електричної енергії в розподільчих електричних мережах. Втрати електроенергії – один з найважливіших економічних показників електромережного підприємства. Їхня величина відбиває технічний стан і рівень експлуатації всіх передавальних пристроїв, стан систем обліку і метрологічне забезпечення парку вимірювальних приладів, ефективність енергозбутової діяльності тощо. Проблема оцінювання й зменшення втрат електричної енергії залишається важливим напрямком дослідження та підвищення енергоефективності розподілу електроенергії. Забезпечення системного підходу до шляхів та заходів щодо мінімізації цих втрат є першочерговою задочою. Результати магістерської роботи можуть бути використані в підприємствах електричних мереж (обленерго), підрозділах з енергозбереження, при керуванні режимами споживання електричної енергії. The purpose of the qualification work is the analysis of measures to solve the problem of assessment and reduction of electrical energy losses in distribution electrical networks. Electricity losses are one of the most important economic indicators of a power grid enterprise. Their value reflects the technical condition and level of operation of all transmission devices, the state of accounting systems and metrological support of the fleet of measuring devices, the efficiency of energy distribution activities, etc. The problem of estimating and reducing electrical energy losses remains an important area of research and improving the energy efficiency of electricity distribution. Ensuring a systematic approach to ways and measures to minimize these losses is a primary task. The results of the master's thesis can be used in electric network enterprises (regional energy company), energy conservation units, in managing the modes of electric energy consumption.
Аналіз методики розрахунку електромеханічної частини електротранспорту
(ЦНТУ, 2024-12-25) Яловенко, Юрій Сергійович; Yalovenko, Yurii
Останні зміни в галузі електричного транспорту тісно пов’язана з удосконаленням хімічних джерел струму, зокрема із застосуванням літію, який створив спражно революцію. Електричний транспорт стає конкурентоспроможним порівняно з автомобілями, оснащеними двигунами внутрішнього згоряння. Здешевлення літієвих акумуляторів призводить до підвищення доступності електромобілів все більшої кількості споживачів. На сьогодні бракує простої та доступної методології розрахунку електромеханічної частини електротранспорту, яка б дозволила точно визначати його технічні характеристики та обґрунтовано підбирати необхідне обладнання, таке як електродвигун, інвертор, параметри акумуляторної батарея тощо. В зв’язку зі збільшенням доступності електротехнічного обладнання для електромобілів з’явилася стійка тенденція, як до переобладнання улюблених автомобілів з двигунами внутрішнього згорання на електричну тягу, так і до конструювання простих електричних транспортних засобів на кшталт скутерів, самокатів, велосипедів. В більшості випадків переобладнання або конструювання електротранспорту здійснюється без належного методичного підходу, використовуючи доступні компоненти без проведення інженерних розрахунків. Таким чином, розробка простої та доступної методології розрахунку електромеханічної частини електротранспорту є важливим та актуальним науково-практичним завданням. Recent changes in the field of electric transport are closely related to the improvement of chemical current sources, in particular, with the use of lithium, which has created a real revolution. Electric transport is becoming competitive compared to cars equipped with internal combustion engines. The reduction in the price of lithium batteries leads to an increase in the availability of electric vehicles for an increasing number of consumers. Today, there is a lack of a simple and affordable methodology for calculating the electromechanical part of electric transport, which would allow to accurately determine its technical characteristics and reasonably select the necessary equipment, such as an electric motor, inverter, battery parameters, etc. Due to the increase in the availability of electrical equipment for electric vehicles, a steady trend has emerged, both to convert beloved cars with internal combustion engines to electric traction, and to design simple electric vehicles such as scooters, mopeds, bicycles. In most cases, the re-equipment or design of electric vehicles is carried out without a proper methodological approach, using available components without engineering calculations. Thus, the development of a simple and accessible methodology for calculating the electromechanical part of electric vehicles is an important and relevant scientific and practical task.
Аналіз можливості використання ефекту Пельтьє для створення теплових насосів малої потужності
(ЦНТУ, 2024-01-15) Жердій, Андрій Ігорович; Zherdii, Andrii
Метою кваліфікаційної роботи є аналіз можливості використання ефекту Пельтье для створення теплових насосів малої потужності, що застосовуються в системі опалення приміщень. Задача дослідження полягає в аналізі залежностей коефіцієнта перетворення тепла модулів Пельтье від фізичних параметрів (різниці температур між спаями, струму термомодулю). Сучасний стан систем теплозабезпечення України знаходиться в критичному стані, що пов’язано з використанням застарілого не ефективного обладнання, неналежною тепловою ізоляцією трубопроводів, великими втратами на етапі використання. Як вимушений крок, для підвищення якості та зниження вартості теплопостачання споживачі переходіть на автономне опалення. Одним з високоефективних джерел тепла є тепловий насос, його перевагою є те, що генерація тепла перевищує витрати електроенергії в 2,5-4 рази. Найбільш розповсюджений тип побутового теплового насосу паро-компресійного типу. Його недоліком є компресор, який як елемент, що має рухомі частини виступає слабкою ланкою теплонасосної установки. Розглянута можливість застосування термоелектричних елементів Пельтьє для створення теплових насосів малої потужності. Перевагою такого підходу є можливість створення блочної структури теплового насосу. А перевагою термоелектричних елементів є відсутність рухомих частин, що призводить до підвищення надійності та повна відсутність шуму при роботі. The purpose of the qualification work is to analyze the possibility of using the Peltier effect to create low-power heat pumps used in the space heating system. The task of the study is to analyze the dependence of the heat conversion coefficient of Peltier modules on physical parameters (temperature difference between junctions, thermomodule current). The current state of Ukraine's heat supply systems is in a critical state, which is associated with the use of outdated inefficient equipment, inadequate thermal insulation of pipelines, and large losses at the stage of use. As a forced step, to improve the quality and reduce the cost of heat supply, consumers switch to autonomous individual heating. One of the highly efficient sources of heat is a heat pump, its advantage is that the generation of heat exceeds the consumption of electricity by 2.5-4 times. The most common type of household heat pump is the vapor-compression type. Its disadvantage is the compressor, which as an element with moving parts is the weak link of the heat pump installation. The possibility of using Peltier thermoelectric elements to create low-power heat pumps is considered. The advantage of this approach is the possibility of creating a block structure of the heat pump. And the advantage of thermoelectric elements is the absence of moving parts, which leads to increased reliability and a complete absence of noise during operation.
Аналіз надійності роботи обладнання в електричних мережах з різними типами заземлення нейтралі
(ЦНТУ, 2021-11-29) Ковальчук, Анна Володимирівна; Kovalchuk, Anna
Метою кваліфікаційної роботи є підвищення надійності роботи розподільчих мереж напругою 10 – 35 кВ шляхом правильного вибору режиму нейтралі. При виконанні магістерської роботи було досліджено та проаналізовано режими роботи розподільчих мереж із різними типами заземлення нейтралі. Проведенні дослідження дозволили виявити переваги та недоліки кожного окремого типу. На основі детального дослідження перехідних процесів, що відбуваються в електричних мережах при замиканнях на землю було запропоновано застосування в розподільчих мережах напругою 10 – 35 кВ резистивного або комбінованого заземлення. Цей захід дасть можливість не тільки до підвищення надійності роботи обладнання в розподільчих мережах, а також дає змогу реалізувати ефективний релейний захист від замикань на землю. Результати кваліфікаційної роботи планується використати на ПрАТ Кіровоградобленерго при заходах по підвищенню надійності роботи розподільчих мереж. The purpose of the qualification work is to increase the reliability of distribution networks with a voltage of 10 - 35 kV by choosing the right mode of neutral. During the master's thesis, the modes of operation of distribution networks with different types of neutral grounding were investigated and analyzed. The study revealed the advantages and disadvantages of each type. Based on a detailed study of transients occurring in electrical networks during earth faults, the use of resistive or combined grounding in 10 - 35 kV distribution networks was proposed. This measure will not only increase the reliability of the equipment in the distribution networks, but also allows for the implementation of effective relay protection against earth faults. The results of the qualification work will be used at PJSC Kirovogradoblenergo in measures to increase the reliability of distribution networks.
Аналіз процесів електроспоживання та впровадження енергозберігаючих заходів на гірничорудних підприємствах
(ЦНТУ, 2021-12-03) Стеценко, Віталій Миколайович; Stetsenko, Vitalii
Об’єкт дослідження – система електропостачання гірничорудного підприємства. Мета роботи – оптимізація системи електроспоживання підприємства з метою впровадження енергозберігаючих режимів. У роботі проведений аналіз основних систем автоматизації керування електроспоживанням промислових підприємств, запропоновані основні моменти методики побудови систем автоматизованого керування електроспоживанням промислових підприємств, розроблені структурні й функціональні схеми роботи системи, які дозволяють більш детально ознайомитися з її математичним апаратом. Проведена розробка системи автоматизації керування електроспоживанням підрозділами гірничо-рудного підприємства показала можливість впровадження даної системи на підприємстві із значним економічним ефектом. Результати роботи в подальшому можуть бути використані на даному підприємстві. The object of research is the power supply system of the mining enterprise. The purpose of the work is to optimize the power consumption system of the enterprise in order to implement energy-saving modes. The analysis of the main systems of automation of power consumption management of industrial enterprises is carried out in the work, the basic moments of a technique of construction of systems of the automated power consumption management of the industrial enterprises are offered, structural and functional schemes of system work are developed. The development of the system of automation of power consumption management by the divisions of the mining enterprise has shown the possibility of implementing this system at the enterprise with a significant economic effect. The results of the work can be further used at this company.
Аналіз процесів енергоспоживання та розроблення заходів з підвищення рівня енергетичної ефективності в обласній бібліотеці
(ЦНТУ, 2024-01-19) Слюта, Дмитро Іванович; Sliuta, Dmytro
Метою кваліфікаційної роботи є підвищення ефективності процесів енергоспоживання та обґрунтовання комплексу енергоефективних заходів. В результаті виконання енергетичного аудиту будівлі обласної бібліотеки виявлено джерела підвищених втрат теплової та інших видів енергії, обґрунтовано комплекс енергоефективних заходів та визначено клас енергоефективності будівлі. У результаті впровадження рекомендованих енергоефективних заходів очікується зменшення енергоспоживання на 650000 кВт∙год у рік, а також покращення мікроклімату та збільшення рівня комфорту в будівлі. Впровадження енергоефективних заходів призведе до зменшення на 216 тон емісії CO2 – еквівалентів парникових газів у рік. Результати кваліфікаційної роботи можуть бути використані для термомодернізації будівлі і відповідного зменшення оплати за спожиту енергію. The purpose of the qualification work is to increase the efficiency of energy consumption processes and justify a set of energy-efficient measures. As a result of the energy audit of the building of the regional library, sources of increased losses of heat and other types of energy were identified, a complex of energy-efficient measures was substantiated, and the energy efficiency class of the building was determined. As a result of the implementation of the recommended energy-efficient measures, it is expected to reduce energy consumption by 650,000 kWh per year, as well as to improve the microclimate and increase the level of comfort in the building. The implementation of energy-efficient measures will lead to a reduction of 216 tons of CO2 emissions - greenhouse gas equivalents per year. The results of the qualification work can be used for thermal modernization of the building and the corresponding reduction of the payment for the consumed energy.
Аналіз способів та заходів зі зниження впливу несиметрії напруг і струмів тягових навантажень
(ЦНТУ, 2024-01-12) Миронюк, Олег Сергійович; Mironyuk, Oleh
Метою кваліфікаційної роботи є аналіз способів та заходів зі зниження впливу несиметрії напруги і струмів тягових навантажень. Електротехнічна система електричної тяги однофазного змінного струму 25 кВ, 50 Гц за своєю специфікою здійснює несиметричний відбір електричної енергії з трьохфазної енергосистеми. Внаслідок цього зовнішня система трьохфазного електропостачання навантажується несиметричними фазними струмами, що призводить до виникнення несиметрії напруги в електричний мережі енергосистеми. Несиметрію напруги, обумовлену несиметричними електроприймачами, можна обмежити до прийнятних значень, як за допомогою схемних рішень, так і шляхом застосування спеціальних симетрувальних пристроїв. Для тягових споживачів в якості схемних рішень використовується схеми «гвинта» при односторонньому живлені або «зустрічного гвинта» при двосторонньому живленні. Відповідно для повного циклу приєднання потрібні три та шість тягових підстанцій відповідно. Дане схемне рішення забезпечує повне симетрування при однаковому навантажені плечей кожної тягової підстанції. Заходом зі зниження несиметрії струмів та напруг є використання на тягових підстанціях схеми Скотта. Такий симетрувальний пристрій дозволяє при симетричному завантаженні плечей повністю виключити несиметрію струмів і, як наслідок, напруги в зовнішній системі електропостачання. The purpose of the qualification work is the analysis of methods and measures to reduce the impact of asymmetry of voltage and currents of traction loads. The electrotechnical system of electric traction of single-phase alternating current 25 kV, 50 Hz, according to its specificity, carries out asymmetric selection of electric energy from a three-phase power system. As a result, the external three-phase power supply system is loaded with asymmetric phase currents, which leads to voltage asymmetry in the electrical network of the power system. The voltage asymmetry caused by asymmetric electric receivers can be limited to acceptable values, both with the help of circuit solutions and by using special balancing devices. For traction consumers, circuit solutions use the «screw» circuit with one-way power supply or the «counter-screw» circuit with two-way power supply. Accordingly, three and six traction substations are required for a full connection cycle, respectively. This schematic solution provides full symmetrization with the same load on the shoulders of each traction substation. A measure to reduce the asymmetry of currents and voltages is the use of the Scott scheme at traction substations. Such a balancing device makes it possible to completely eliminate asymmetry of currents and, as a result, voltages in the external power supply system with symmetrical loading of the shoulders.
Аналіз та вдосконалення роботи систем освітлення основних загальнопромислових виробництв
(ЦНТУ, 2024-01-16) Главнов, Ігор Вікторович; Hlavnov, Ihor
Об’єктом досліджень є система суміщеного освітлення ремонтно-механічного цеха. Предмет досліджень являється підвищення ефективності системи освітлення за рахунок впровадження енергоощадних заходів. Метою роботи є аналіз та вдосконалення роботи системи освітлення основних загальнопромислових виробництв на прикладі ремонтно-механічного цеху. У першій главі кваліфікаційної роботи виконано аналіз сучасних систем освітлення та розглянуті основні напрямки підвищення ефективності їх роботи. Друга глава присвячена модернізації системи освітлення РМЦ, виконані світлотехнічні та електротехнічні розрахунки. У третій главі досліджені сучасні програми світлотехнічних розрахунків та виконано моделювання системи освітлення механічного відділення РМЦ у програмі «DIALux». Четверта глава розкриває комплексний підхід до вдосконалення системи освітлення цеху, розрахована економічна ефективність застосованих заходів. У п’ятій главі висвітлені заходи з охорони праці при монтажі та експлуатації системи освітлення РМЦ. The object of research is the combined lighting system of the repair and mechanical workshop. The subject of research is improving the efficiency of the lighting system due to the implementation of energy-saving measures. The purpose of the work is to analyze and improve the operation of the lighting system of the main general industrial productions using the example of a repair and mechanical shop. In the first chapter of the qualification work, an analysis of modern lighting systems was carried out and the main directions for improving the efficiency of their work were considered. The second chapter is dedicated to the modernization of the repair and mechanical shop lighting system, lighting and electrical calculations have been performed. In the third chapter, modern programs for light engineering calculations are studied and modeling of the lighting system of the mechanical department of the repair and mechanical shop in the "DIALux" program is implemented. The fourth chapter reveals a comprehensive approach to the improvement of the lighting system of the shop, calculated economic efficiency of the applied measures. The fifth chapter covers labor protection measures during the installation and operation of the repair and mechanical shop lighting system.
Аналіз та формування енергоефективної структури насосної станції
(ЦНТУ, 2024-12-20) Шаповалов, Ростислав Миколайович; Shapovalov, Rostyslav
Об’єктом досліджень є процеси функціонування насосної станції в системі водопостачання. Предмет досліджень виступають методи підвищення енергоефективності насосних агрегатів за рахунок вибору їх оптимальної конфігурації, режимів роботи та використання частотного регулювання. Метою роботи являється дослідженні та формуванні енергоефективної структури насосної станції, спрямованої на оптимізацію її функціонування з мінімальним використанням електроенергії. Перша та друга глави кваліфікаційної роботи присвячені аналізу режимів роботи НУ, керуванню їх продуктивності в залежності від типу насосної станції та виду обладнання. У третій главі здійснюється вибір та розрахунок варіантів конфігурації насосної станції, визначається їх економічна ефективність. В четвертій главі проводиться імітаційне моделювання режимів роботи насосної станції. В останній главі приведено заходи з охорони праці при роботі насосних установок. Доведено, що для формування енергоефективної системи НС необхідно здійснити детальний аналіз її технологічних параметрів, обрати оптимальну потужність і кількість насосів та перетворювачів, а також вибрати систему керування, яка забезпечить енергоефективний режим роботи насосної установки. The object of research is the functioning processes of the pumping station in the water supply system. The subject of research are methods of increasing the energy efficiency of pump units by choosing their optimal configuration, operating modes and using frequency regulation. The aim of the work is research and formation of an energy-efficient structure of a pumping station aimed at optimizing its functioning with minimal use of electricity. The first and second chapters of the qualification work are devoted to the analysis of operating modes of the NU, managing their performance depending on the type of pumping station and type of equipment. In the third chapter, the selection and calculation of options for the configuration of the pumping station is carried out, and their economic efficiency increases. In the fourth chapter of this period, simulation modeling of the operation modes of the pumping station. In the last chapter, labor protection measures during the operation of pumping units are given. It has been proven that in order to form an energy-efficient emergency system, it is necessary to carry out a detailed analysis of its technological parameters, choose the optimal power and number of pumps and converters, as well as choose a control system that will ensure the energy-efficient mode of operation of the pump installation.