Кафедра електротехнічних систем та енергетичного менеджменту
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11335
Browse
33 results
Search Results
Item type:Item, Проєктування системи енергопостачання меблевої фабрики(ЦНТУ, 2025) Журба, Олексій Сергійович; Zhurba, OleksiiОсновною метою дослідження є розробка ефективної системи енергетичного забезпечення меблевої фабрики з оптимізацією енергетичних втрат у розподільних мережах та інтеграцією альтернативних джерел енергії для підвищення енергетичної незалежності підприємства. Дослідження охоплює широкий спектр технічних питань енергопостачання промислового об'єкта: аналіз варіантів підключення до зовнішніх електричних мереж, детальні розрахунки електричних навантажень силових та освітлювальних систем, визначення теплових потреб виробничих процесів, обґрунтування параметрів компенсуючих установок для покращення якості електроенергії, перевірку електрообладнання на динамічну і термічну стійкість при аварійних режимах, а також підбір захисної та комутаційної апаратури. Окремий акцент зроблено на дослідженні перспектив застосування сонячних колекторів як екологічно чистого способу забезпечення потреб гарячого водопостачання підприємства. Отримані в ході роботи науково-технічні результати мають практичне значення для проєктування енергетичних систем деревообробних підприємств та інших виробничих об'єктів з аналогічними технологічними процесами. Розроблена методологія розрахунку геліотехнічних установок може знайти застосування при модернізації енергетичної інфраструктури різноманітних промислових комплексів. The primary objective of this study is to develop an efficient energy supply system for a furniture manufacturing facility by optimizing energy losses within distribution networks and integrating alternative energy sources to enhance the enterprise’s energy independence. The research covers a wide range of technical aspects related to the power supply of an industrial facility, including an analysis of connection options to external electrical grids, detailed calculations of electrical loads for power and lighting systems, determination of thermal demands for production processes, justification of compensation equipment parameters to improve power quality, and assessment of electrical equipment for dynamic and thermal stability under fault conditions. The selection of protective and switching devices is also addressed. A particular emphasis is placed on exploring the potential of solar collectors as an environmentally friendly solution for meeting the plant’s hot water supply needs. The scientific and technical results obtained in this work have practical value for the design of energy systems for woodworking enterprises and other industrial facilities with similar technological processes. The developed methodology for calculating solar thermal systems may be applied in the modernization of energy infrastructure across a wide range of industrial complexes.Item type:Item, Розробка системи електропостачання головного корпусу механообробного виробництва(ЦНТУ, 2025) Тененика, Ірина Олександрівна; Tenenyka, IrynaУ кваліфікаційній роботі розглянуто питання проектування системи електропостачання головного корпусу механообробного виробництва на прикладі ТДВ «Дизельмаш-КГУ». Охарактеризовано підприємство, подано вихідні дані, на основі яких здійснено розрахунки електричних навантажень. У роботі проведено детальний аналіз освітлювальних та силових електричних навантажень у мережах до і вище 1 кВ, побудовано графіки споживання електроенергії, а також виконано побудову картограми навантажень. Визначено оптимальні точки розміщення розподільчих пунктів і трансформаторних підстанцій. Обґрунтовано вибір напруги та електричних схем зовнішнього і внутрішнього електропостачання корпусу. Проведено баланс реактивної потужності та обрано пристрої для її компенсації. Запропоновано типи трансформаторів, схеми підключення та заходи з підвищення енергоефективності. Окрема увага приділена аналізу коротких замикань у системі, вибору високовольтного обладнання, трансформаторів струму та напруги, а також приладів обліку. Спеціальна частина присвячена аналізу впровадження когенераційних установок на промислових підприємствах. Оцінено переваги використання когенерації на основі газових двигунів виробництва ТДВ «Дизельмаш-КГУ», зокрема в контексті підвищення енергоефективності та економії ресурсів. The qualification work considers the issue of designing the power supply system of the main building of the mechanical processing production of the Dieselmash-KGU TDV. The enterprise is characterized, the initial data are provided, on the basis of which the calculations of electrical loads were made. The work includes a detailed analysis of lighting and power electrical loads in networks up to and above 1 kV, electricity consumption graphs, and a load map. The optimal locations of distribution points and transformer substations are determined. The choice of voltage and electrical external and internal power supply of the housing is justified. The reactive power balance is carried out and devices for its compensation are selected. Types of transformers, connection schemes and ways to increase energy efficiency are proposed. Special attention is paid to the analysis of short circuits in the system, the selection of high-voltage equipment, current and voltage transformers, as well as metering devices. A special part is devoted to the analysis of the implementation of cogeneration plants at industrial enterprises. The advantages of using cogeneration based on gas engines produced by TDV "Dizelmash-KGU" are assessed, in particular in the context of increasing energy efficiency and saving resources.Item type:Item, Розроблення системи електропостачання та електрозбереження заводу будівельних матеріалів і конструкцій(ЦНТУ, 2025) Зозюк, Руслан Віталійович; Zoziuk, RuslanУ межах кваліфікаційної роботи виконано комплексне проєктування системи електропостачання та розроблено заходи з енергозбереження для заводу будівельних матеріалів і конструкцій. У ході роботи вирішено низку інженерних завдань: визначено електричні навантаження заводу, побудовано добові графіки електроспоживання, проведено техніко-економічне порівняння варіантів схеми приєднання. Також виконано розрахунки для реалізації компенсації реактивної потужності та визначено струми короткого замикання для подальшої перевірки електроапаратів і кабелів. На основі проведених розрахунків обґрунтовано вибір основного силового обладнання для центральної розподільної установки 10 кВ та визначено раціональні перерізи кабелів мережі 10 кВ заводу. Важливою складовою роботи є аналіз та обґрунтування енергозберігаючих рішень. У роботі розглянуто комплекс організаційних і технічних заходів для зниження енерговитрат як на етапі проєктування, так і під час подальшої експлуатації. Обґрунтовано економічний ефект від впровадження сучасних енергоефективних технологій, зокрема: автоматичних регульованих установок компенсації реактивної потужності 0,4 кВ; автоматизованої системи контролю та обліку електроенергії (АСКОЕ); частотно-регульованого електроприводу для основного технологічного обладнання (насосів, вентиляторів). As part of the qualification work, a comprehensive design of the power supply system was carried out and energy saving measures were developed for a building materials and structures plant. During the work, a number of engineering tasks were solved: the electrical loads of the plant were determined, daily electricity consumption schedules were drawn up, and a technical and economic comparison of connection options was carried out. Calculations were also performed to implement reactive power compensation, and short-circuit currents were determined for further testing of electrical equipment and cables. Based on the calculations, the choice of main power equipment for the 10 kV central distribution unit was justified and the rational cross-sections of the 10 kV network cables of the plant were determined. An important part of the work is the analysis and justification of energy-saving solutions. The work considers a set of organizational and technical measures to reduce energy costs both at the design stage and during further operation. The economic effect of the introduction of modern energy-efficient technologies is justified, in particular: automatic adjustable 0.4 kV reactive power compensation units; automated electricity control and accounting system; frequency-controlled electric drive for main technological equipment (pumps, fans).Item type:Item, Розроблення електротехнічної системи електроспоживання радіотехнічного заводу(ЦНТУ, 2025) Мартинюк, Іван Володимирович; Martyniuk, IvanУ кваліфікаційній роботі виконано комплексне проєктування електротехнічної системи електроспоживання радіотехнічного заводу. Проведено розрахунки електричних навантажень, компенсації реактивної потужності, струмів короткого замикання та здійснено техніко-економічне обґрунтування схеми внутрішнього електропостачання. На підставі отриманих результатів обрано основне електрообладнання, кабельні лінії 10 кВ, а також обґрунтовано тип і розташування цехових трансформаторних підстанцій. Спеціальний розділ роботи присвячений розробці організаційних та технічних заходів з економії електроенергії в розподільній мережі 10 кВ заводу. У результаті проведених розрахунків та аналізу при виборі кабельних ліній 10 кВ заводу було встановлено, що економічно доцільні перерізи провідників виявилися на один-два стандартні розміри більшими, ніж ті, що обираються виключно за технічними умовами. Порівняльний аналіз за мінімумом приведених витрат між трансформаторами серії ТМГ, що мають рівень 1 вимог до екодизайну і енергозберігаючими трансформаторами з рівнем 2 для цехових підстанцій довів доцільність застосування останніх. The qualification work includes a comprehensive design of the electrical power supply system of a radio engineering plant. Electrical loads, reactive power compensation, short-circuit currents were calculated, and a feasibility study of the internal power supply scheme was carried out. Based on the results obtained, the main electrical equipment and 10 kV cable lines were selected, and the type and location of the shop transformer substations were justified. A special section of the paper is devoted to the development of organizational and technical measures to save electricity in the plant's 10 kV distribution network. As a result of the calculations and analysis carried out when selecting the plant's 10 kV cable lines, it was found that the economically feasible conductor cross-sections were one or two standard sizes larger than those selected solely on the basis of technical specifications. A comparative analysis of the minimum reduced costs between transformers of the TMG series, which have level 1 eco-design requirements, and energy-saving transformers with level 2 for workshop substations proved the feasibility of using the latter.Item type:Item, Розроблення системи електропостачання фабрики збагачення кварцового піску(ЦНТУ, 2025) Філенко, Максим Миколайович; Filenko, MaksymУ кваліфікаційній роботі проведено комплексне технічне обґрунтування системи електропостачання промислового об'єкта. Розглянуто основні принципи побудови систем електропостачання, визначено на вантаження електроприймачів, обрано оптимальну конфігурацію електричної мережі з урахуванням надійності, енергоефективності та безпеки. У спеціальному розділі роботи виконано дослідження енергетичних характеристик технологічного процесу на основі нелінійного кореляційного аналізу. Метою цього аналізу було виявлення закономірностей у споживанні електроенергії залежно від питомої встановленої потужності, що дозволяє оцінити ефективність енергоспоживання та оптимізувати роботу системи електропостачання. Отримані результати можуть бути застосовані для енергетичного аналізу та прогнозування споживання електроенергії на подібних підприємствах, а також для підвищення енергоефективності електротехнічних систем. In this qualification work, a comprehensive technical justification of the power supply system for an industrial facility was carried out. The fundamental principles of designing power supply systems were considered, the loads of electrical consumers were determined, and an optimal configuration of the electrical network was chosen, taking into account reliability, energy efficiency, and safety. In the special section of the work, the energy characteristics of the technological process were investigated using nonlinear correlation analysis. The purpose of this analysis was to identify patterns in electricity consumption depending on the specific installed capacity, which allows assessing energy consumption efficiency and optimizing the operation of the power supply system. The obtained results can be applied for energy analysis and forecasting electricity consumption at similar enterprises, as well as for improving the energy efficiency of electrical engineering systems.Item type:Item, Проєктування системи енергопостачання мікрорайону «Шкільний» м. Кропивницький(ЦНТУ, 2025) Страхов, Святослав Маркович; Strakhov, SviatoslavУ кваліфікаційній роботі розглянуто проєктування системи енергопостачання мікрорайону «Шкільний» м. Кропивницький. Основна мета роботи – розробка ефективної, надійної та енергоощадної системи забезпечення електричною та тепловою енергією житлової забудови з урахуванням сучасних вимог до енергоефективності. У ході дослідження виконано аналіз електричних та теплових навантажень, спроєктовано мережі електро- та теплопостачання, визначено оптимальне розташування головної знижувальної підстанції та джерел теплоти. Проведено техніко-економічне обґрунтування схем зовнішнього та внутрішнього електропостачання, а також компенсуючих пристроїв для зменшення втрат реактивної потужності. Окремий розділ присвячено підвищенню енергоефективності будівель. У ньому розраховано термічні опори зовнішніх огороджувальних конструкцій, оцінено показники енергетичної ефективності та проаналізовано доцільність впровадження індивідуального теплового пункту (ІТП), що дозволяє значно знизити витрати теплової енергії. Результати роботи можуть бути використані при проєктуванні нових житлових мікрорайонів або модернізації існуючих інженерних мереж в умовах урбанізованого середовища.Item type:Item, Аналіз енерговитрат адміністративно-побутового корпусу підприємства крафтового виробництва хлібопродуктів та їх мінімізація(ЦНТУ, 2024-12-20) Здобнов, Віталій Костянтинович; Zdobnov, VitaliiМета 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.Item type:Item, Розробка та аналіз рішень підвищення ефективності використання відходів деревини для системи теплопостачання деревообробного підприємства з біопаливною котельною(ЦНТУ, 2024-12-27) Мороз, Кузьма Олександрович; Moroz, KuzmaКваліфікаційна робота присвячена розвитку дослідження спалювання здрібненої деревної біомаси та удосконалення паливних пристроїв для підвищення ефективності цього процесу. В роботі було досліджено специфіку перебігу цього процесу з урахуванням та без урахування тепловідведення і визначити вимоги до ефективного спалювання деревної біомаси в паливних пристроях. Завдяки застосуванню рівняння кінетики реакції горіння та методу найменших квадратів була розроблена система рівнянь для обчислення кінетичних констант реакції горіння деревини, використовуючи результати неізотермічного методу дослідження цього процесу. Проведено експериментальні дослідження та визначено елементний склад різних видів деревини, зокрема швидкоростучих сортів. На основі термогравіметричного аналізу були визначені кінетичні константи реакції горіння для подрібненої деревини, а також отримані аналітичні залежності відносної втрати маси від оберненої температури, що дозволяє дослідити етапи процесу горіння та сформулювати вимоги до умов спалювання цієї породи деревини в паливних пристроях. Окрім того, було визначено вплив коефіцієнта надлишку повітря на паливний режим при спалюванні генетично модифікованої деревини, що дає змогу обирати оптимальні значення режимних параметрів спалювання та зменшувати рівень викидів шкідливих речовин. The qualification thesis is dedicated to the development of research on the combustion of shredded wood biomass and the improvement of fuel devices to enhance the efficiency of this process. The study investigated the specifics of this process both with and without heat dissipation, and determined the requirements for effective combustion of wood biomass in fuel devices. By applying the combustion reaction kinetics equation and the least squares method, a system of equations was developed for calculating the kinetic constants of wood combustion reactions, using results from the non-isothermal method of studying this process. Experimental research was conducted, and the elemental composition of various types of wood, including fast-growing species, was determined. Based on thermogravimetric analysis, kinetic constants for the combustion reaction of shredded wood were obtained, as well as analytical dependencies of relative mass loss on inverse temperature, which allows the study of the stages of the combustion process and the formulation of requirements for the combustion conditions of this wood type in fuel devices. Additionally, the impact of the air excess coefficient on the fuel regime when burning genetically modified wood was determined, which enables the selection of optimal combustion process parameters and reduces the emission of harmful substances.Item type:Item, Синтез нейронної мережі прогнозування споживання електричної енергії гірничо-збагачувальних підприємств для впровадження енергозберігаючих режимів(ЦНТУ, 2024-12-17) Нижник, Олег Іванович; Nyzhnyk, OlehПредмет досліджень – прогнозування електроспоживання за допомогою нейронних мереж. Об’єктом досліджень є гірничо-збагачувальний комбінат. Метою кваліфікаційної роботи є дослідження використання нейронної мережі для прогнозування споживання електричної енергії гірничо-збагачувального комбінату з впровадженням енергозберігаючих режимів. Розглянуто завдання створення системи короткострокового та середньострокового прогнозування споживання електроенергії, яке дозволило мінімізувати відхилення фактичного обсягу споживання від запланованого. Проведена розробка системи, яка базується на методах нейромережевого моделювання для нелінійного прогнозування. За допомогою багатофакторного групування проаналізовано одночасний вплив статусу дня та часу доби на споживання електричної енергії. В результаті проведеного аудиту обладнання дробарного відділення гірничо-збагачувального комбінату проведено визначення можливих шляхів зниження споживання електроенергії в основному технологічному обладнанні та розроблено енергозберігаючі режими з оптимізацією режимів роботи електрообладнання. Зроблено висновок, що для ефективного управління електроспоживанням на гірничих підприємствах необхідно виконати такі завдання, як впровадження інформаційно-моделюючих систем для аналізу електроспоживання, виявлення закономірностей споживання електроенергії гірничим обладнанням на технологічних етапах, проведення енергоаудиту та реалізація заходів для збереження енергії. The subject of research is forecasting electricity consumption using neural networks. The object of research is a mining and processing plant. The purpose of the qualification work is to study the use of a neural network for predicting the consumption of electricity in a mining and processing plant with the implementation of energy-saving modes. The task of creating a system for short-term and medium-term forecasting of electricity consumption was considered, which allowed minimizing the deviation of the actual consumption volume from the planned one. A system based on neural network modeling methods for nonlinear forecasting was developed. Using multifactor grouping, the simultaneous influence of the status of the day and time of day on electricity consumption was analyzed. As a result of the audit of the equipment of the crushing department of the mining and processing plant, possible ways to reduce electricity consumption in the main technological equipment were determined and energy-saving modes were developed with optimization of the operating modes of electrical equipment. It was concluded that for effective management of electricity consumption at mining enterprises, it is necessary to perform such tasks as the implementation of information modeling systems for analyzing electricity consumption, identifying patterns of electricity consumption by mining equipment at technological stages, conducting an energy audit and implementing measures to save energy.Item type:Item, Обґрунтування системи оцінки показників якості перетворення енергії і ефективності її використання в електротехнічних системах електроспоживання(ЦНТУ, 2024-12-18) Солох, Анатолій Григорович; Solokh, AnatoliiОб’єктом досліджень є асинхронні двигуни. Предмет досліджень – показники якості перетворення енергії в електротехнічному обладнанні. Метою кваліфікаційної роботи є дослідження системи оцінки показників якості перетворення енергії і ефективності її використання в електротехнічних системах електроспоживання. В роботі наведено математичні вирази для визначення показників якості перетворення енергії, що характеризують стан електричної машини та дозволяють судити про її термін служби, визначено показники якості перетворення енергії (коефіцієнт потужності та коефіцієнт реактивності) при живленні полігармонічним напругою за методикою, заснованою на аналізі складових миттєвої потужності. Значну увагу приділено розробці алгоритму роботи пристрою для визначення показників якості перетворення енергії. Одним із шляхів реалізації цього завдання є побудова вимірювально-обчислювальних систем, що вимірюють та обробляють різну інформацію про стан енергооб'єктів. В рамках роботи було запропоновано методику, яка дозволяє оцінити вплив таких факторів, як нестабільність напруги, перевантаження та інші негативні на процес старіння ізоляції обмоток статора. Цей підхід дозволяє більш точно прогнозувати термін служби двигуна та уникнути несподіваних поломок. Отримане значення терміну окупності капітальних витрат за впровадження модуля контролю якості перетворення електроенергії підтверджує доцільність встановлення цієї системи двигунах великої потужності. The object of research is asynchronous motors. The subject of research is indicators of the quality of energy conversion in electrical equipment. The purpose of the qualification work is to study the system for evaluating energy conversion quality indicators and the efficiency of its use in electrical power consumption systems. The paper gives mathematical expressions for determining the energy conversion quality indicators that characterize the state of the electric machine and allow judging its service life, the energy conversion quality indicators (power coefficient and reactivity coefficient) are determined when powered by polyharmonic voltage using the method based on the analysis of instantaneous power components. Considerable attention is paid to the development of the algorithm of the device to determine the indicators of the quality of energy conversion. One of the ways to implement this task is the construction of measuring and computing systems that measure and process various information about the state of energy facilities. As part of the work, a methodology was proposed that allows to evaluate the influence of such factors as voltage instability, overloading and other negative factors on the aging process of the insulation of the stator windings. This approach makes it possible to more accurately predict the life of the engine and avoid unexpected breakdowns. The obtained value of the payback period for capital costs for the implementation of the power conversion quality control module confirms the feasibility of installing this system on high-power engines.