Алматы 2014 almaty 2
Бөкейхан А., Рақымкелды Ж., Мұңсызбай Т.М. Пути оптимального использования биоотходов
жүктеу/скачать 37,51 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Ключевые слова
- Resume.
- ЭЛЕКТР ЭНЕРГИЯСЫН ТАСЫМАЛДАУШЫ ӘУЕ ЖЕЛІЛЕРІНІҢ АПАТТЫҚ ТОҚЫРАУЛАРЫН ТАЛДАУ Аңдатпа.
- Emergency switching-off of overhead transmission lines Resume.
Бөкейхан А., Рақымкелды Ж., Мұңсызбай Т.М. Пути оптимального использования биоотходов Резюме. Использвание биоотходов и биогаза полчаемой от биомассы с помощью биогаз генераторов. Ключевые слова: биогаз, биогазовые генераторы, био установки, биоотходы, биоудобрения.
Bokeyhan A., Rahimkeldi J., Mungsyzbay TM How best to use biowaste Resume. Ispolzvanie biowaste and biogas from biomass polchaetsya using biogas generators. Key words: biogas, biogas generators, bio plant, bioothody, bioudobreniya.
Ә ОЖ 621.314.224 Джаманбаев М. А., Тыныбекова А.М., Әлімбек А.Б. К.И. Сәтбаев атындағы қазақ ұлттық техникалық университеті Алматы қ., Қазақстан Республикасы e-mail: dzhamanbaev@mail.ru
келтіріліп, апаттық оқиғалардың себеп-салдары, сипаттамалары, маусымдық таралымдары, тағы сол сияқты деректер келтірілген. Сондай ақ, әуе желілерінің сенімділігін көтеруге қатысты қолданыс тапқан іс-шаралар да қарастырылған. Апаттық тоқыраулар оқиғалары әдетте кездейсоқ оқиғалар қатарына жатады. Осыған орай, зерттеу нәтижелерінің сапалығы мен деңгейін көтеру үшін, зерттеуді математикалық статистика және сенімділік теориясының тәсілдерін қолдана отырып жүргізген жөн деген мәселе көтерілген. Сонымен қатар, Қазақстан энергожүйелерінде орын алған апаттық тоқырау статистикасына сүйене отырып, статистикалық зерттеудің Қазақстан аймағы үшін жаңғыртылуының қажеттілігі негізделген.
салдар, сенімділік
Электр энергетикалық жүйелердің негізгі атқаратын функциясы –тұтынушыларға дер кезінде, қажетті мөлшерде және сапалы түрде электр қуатын жеткізу болып табылады. Әдетте жүйелер жұмыстарына кері әсер етуші түрлі факторлардың нәтижесінде, электр энергетикалық жүйе өзіне тиесілі міндетті қажетті деңгейде атқара бермейді. Тұтынушыларды электрмен қамтамасыз ету жүйелерінің құрамдық элементтерінің ішінде ең сенімсіз болып табылатыны – электр қуатын таратушы әуе желілері (ӘЖ). Бұл тұрғыда ӘЖ-ің апаттық тоқырауларының келесі хронологиясын келтіруге болады: - 7-8 ноябрьде 2009 жылы мұз қату салдарынан кернеуі 500 кВ Л-5120 «Экибастузская ГРЭС 1 - Нура» бағытындағы ӘЖ-де тоқырау оқиғасы орын алған. Бұл бағыт Қазақстанның Солтүстік- Оңтүстік аймақтарын электр энергиясымен қамтамасыз етуші, жауапты желілердің бірі болып табылды; - Қарағанды регионында кернеуі 110 кВ ӘЖ-ің бірнеше апаттық тоқыраулары тіркелген. «KEGOC» компаниясының мәлімдеуінше, сымдарға қатқан мұздардың қалыңдығы 5 см дейін жеткен. Бұл жағдай өз кезегінде сымдардың және оқшауландырғыштардың үзілулеріне, сонымен қатар тіректердің құлауларына әкеп соғады; - 5 ноябрьде 2009 жылы «Осакаровка – Карагандинская ГРЭС-2» бағытындағы кернеуі 220 кВ Ә Ж-ің сымдары үзіліп, тіректері құлау салдарынан апаттық оқиғалар тіркелген; - КазТАГ хабаршысы бойынша (24 декабрь 2012, 09:20): Жамбыл облысында қатты соққан жел салдарынан Л-116 бағытындағы кернеуі 110 кВ ӘЖ-і істен шыққан. Нәтижесінде Қаратау қаласы және оған іргелес орналасқан 13 елді-мекен қорек көзінен ажыратылды; - Евразияның 1 каналының хабарлауы бойынша (7 – декабрь 2010 ж.): Татарстанның Ульяновск облысында декабрь айының басында ӘЖ-не мұз қату салдарынан сымдардың тербелісі орын алып, сымдардың үзілулеріне әкеп соққан. Нәтижесінде жүздеген елді мекен электр энергиясыз қалған; 192
- 26-28 декабрь аралықтарында ауа райының қолайсыз жағдайларынан Санкт-Петербург аймағында және Ленинград облысында түрлі апаттар орын алған. Мысалға, ОАО «Ленэнерго» энергожүйесіне қарасты 6-10 кВ электр тораптарында 26-28 декабрь аралықтарында 458 апат тіркеліп, тұтынушыларға энергияны берілмей қалу уақыты 5664,78 сағатты құрады [1]. Көп жағдайларда электрмен қамтамасыз ету жүйелерінің сенімділігін жоғарылату мәселесін Ә Ж-ің апаттық тоқырауларын талдау негізінде шешуге болады [2]. Төменде ӘЖ – ің апаттық тоқырауларын талдауға қатысты жасалған еңбектерге қысқаша шолу келтірілген. Қазіргі таңда ӘЖ-ің апаттық тоқырауларын талдауға және сенімділігін жоғарылатуға қатысты біршама еңбектер жазылған. Мысалы, [1] еңбекте ОАО «Ленэнерго» электр тораптарында 2010 - 2011 жылдары орын алған тоқырауларына талдау жасалған (1 кесте). 2010 жылғы талдау нәтижесіне сүйенсек, апаттық тоқыраулар негізінен келесі себептерге байланысты орын алған екен: - жабдықтардың тозуы – 27%; - қолайсыз ауа райы - 50%; - сырт адамдар мен мекемелердің кінәсінен туындаған апаттар - 16%; - себептері анықталмаған апаттар - 7%. 1-кесте. Кернеуі 6-110 кВ ӘЖ-ің 2010-2011 жылғы апаттық тоқыраулары
Ресей субъектісі 1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал Барлығы:
2010 жыл Санкт - Петербург 331
578 679
486 2074
Ленинград облысы 331
555 1083
806 2775
ОАО «Ленэнерго» бойынша: 662
1133 1762
1292 4849
2011 жыл Санкт - Петербург 402
709 567
573 2251
Ленинград облысы 1233
838 996
1426 4493
ОАО «Ленэнерго» бойынша: 1635
1547 1563
1999 6744
Сол сияқты, 2011 жылғы деректерге сүйенсек, түрлі апаттық тоқыраулардың пайызға шаққандағы үлестері төмендегідей: - жабдықтардың тозуы – 29%; - қолайсыз ауа райы - 55%; - сырт адамдар мен мекемелердің кінәсінен туындаған апаттар - 7%; - себептері анықталмаған апаттар - 9%. Талдау нәтижелеріне сүйене отырып, ӘЖ-ің сенімділігін көтеруге қатысты келесі іс-шаралар қарастырылған.
- подстанция жабдықтарын кезектен тыс қадағалау; - ӘЖ-ін кезектен тыс аралап отыру;
- жабдықтарды кезектен тыс сынақтан өткізу; - желіге жақын орналасқан ағаштарды қырқу; - апаттан кейінгі уақыттағы релелік қорғауыштар мен автоматиканы тексеру; - кернеуі 6-10 кВ ӘЖ-ін реконструкциялау кезінде оқшауландырылған сымдарды қолдану. Түрлі кернеулі ӘЖ-інің апаттық тоқырауларына жасалған статистикалық талдаулар [3-5, 9, 10] еңбектерде қамтылған. Жан жақты талдау нәтижесінде ӘЖ-і тоқырауларының себеп-салдары, апат сандарының жыл маусымдарына тәуелділігі, апатты қалыпқа келтіру уақыттары, тағы сол сияқты ақпараттар келтірілген. Грузиядағы ӘЖ-ің апаттық себептерінің [4] басым көпшілігі атмосфералық құбылыстарға тәуелді болып келеді екен (65% -ті құрайды), монтаж деффектісінен туындаған апаттар - 18% құраса, сырт адамдардың кінәлерінен туындаған апаттар - 14% жеткен. Статистикалық талдау нәтижелеріне сүйене отырып келесі қорытынды жасалған: - таулы аймақтардағы ӘЖ-ің сенімділігі желі өтетін трассалардың сипаттамаларына және метеофакторларға тәуелді; - кернеуі 220 кВ және оданда жоғары, қысқа участкідегі ӘЖ-де жиі мұз қату оқиғалары орын алса, онда желілерге нөсер жаңбырдан қорғаушы тростарды ілу тиімді емес;
193
- температура күрт құбылмалы аймақтарда шыны оқшауландырғыштарды қолданудан аулақ болған жөн 1972-1976 жылдары Башқұртэнерго (Ресей) электр тораптарында орын алған тоқырауларға жасалған талдау нәтижесінде келесі қорытынды жасалған: - кернеуі 6-10 кВ ӘЖ-ің тоқыраулары негізінен қатты соққан жел әсерінен (60,4%) және мұз – жел әсерінен (24,4%) туындайды; - сымдарды және оларды тіректерге бекіту элементтерін ең сенімсіз элементтер ретінде қарастыру қажет. [6] еңбекте Пензендік энергожүйелерге қарасты, кернеуі 220 кВ ӘЖ-ің 2000-2010 жылдардағы апаттық тоқырауларына талдау жасалған. Талдау нәтижелерінің кейбір фрагменттері төменде келтірілген (1 – 3-суреттер).
1-сурет. Апаттық тоқыраулардың қарастырылып отырған периодтағы таралымы (тоқыраудың уақыттық динамикасы)
Графиктен көретініміз, апаттық тоқыраулар тұрақты және айнымалы құраушылары бар, циклдік түрде болып келеді. Тоқырау оқиғаларының максималдық мәндері 2002 ж. және 2005 жылдарға, ал минималдық мәндері – сәйкесінше 2003 және 2006 жылдарға сәйкес келеді. 2008 – 2010 жылдарда апаттық тоқырау сандарының жоспарлы түрде өсуін байқаймыз. Тоқыраудың қарастырылып отырған периодтағы әрбір ай бойынша алынған таралымы 2-суретте келтірілген. Таралымнан апаттық оқиғалардың максималдық мәндері жаз айларына (6, 7 айлар) түсіп тұрғандығын байқаймыз. Авторлардың тұжырымдауынша, бұл таралымның нәтижелері Ә Ж-ін тиімді эксплуатациялау мақсатында кеңінен қолданыс табуы мүмкін. Түрлі факторлардың ӘЖ-ің апатына тигізер үлестері 3-суретте келтірілген. Диаграммадан көретініміз, апаттың негізгі себептері – қолайсыз ауа райы (қатты соққан жел, нөсер жаңбыр, найзағай, сымдарға мұз қату т.с.с.).
2-сурет. Апаттық тоқыраулардың ай бойынша таралым
194
3-сурет. Түрлі факторлардың апаттық тоқырауға қосатын үлестерін сипаттаушы диаграмма. 1- тоқырау себептері анықталмаған, 2 – персонал қателігінен, 3 – қолайсыз ауа райы, 4 – ағаштар арқылы қысқа тұйықталу, 5 – ӘЖ –і элементтерінің зақымдануынан, 6 – сырт адамдардың кінәсінен, 7 – өрт салдарынан, 8 – подстанция жабдықтарының істен шығулары
Талдау нәтижесінде келесі қорытындылар жасалған: - жабдықтардың сенімділігі көп жылдық жиналған апаттық статистикалық ақпараттарға сүйене отырып бағалануы тиіс; - ӘЖ-ің сенімділігін тек апаттық тоқырау сандарымен анықтау дұрыс емес, себебі бұл жағдайда ӘЖ-ің ұзақтығы ескерілмейді. ӘЖ-ің сенімділігін бірлік ұзындыққа шаққандағы сенімділікпен (меншікті сенімділік) бағалау орынды; - 220 кВ ӘЖ-ің негізгі істен шығу себебі – қолайсыз ауа райы мен жақын орналасқан ағаштар арқылы қысқа тұйықталу. Осыған орай, трассаны дер кезінде қадағалап, қажетті шараларды жүзеге асырып отыру қажет. 2008 жылдың 9 айында Смоленск облысында (Ресей) ӘЖ-ің 205 апаттық тоқыраулары орын алған [7]. Тоқырау динамикасы 4-суретте бейнеленген. 5-суретте Смоленск облысына қарасты аудандар бойынша тоқыраулардың таралымы келтірілген. Суреттен апаттық тоқырау сандары бойынша Смоленск қаласы 3-ші орынды иемденгенін көруге болады.
3 8 13 7 6 21 20 8 90 20 21 9 9 5 6 39 5 115 1 0 20 40 60 80 100 120
140 160
180 200
220 ян вар ь фе вр ал ь ма рт ап рел ь ма й ию нь ию ль авг
уст сен
тяб рь ит ог о ВЛ, отключенные по природным причинам ВЛ, отключенные по техногенным причинам
4-сурет. 2008 жылдағы тоқырауға ұшыраған ӘЖ-ің үлестері Кол
ич ес тв о ВЛ , ш т.
195
29 20 15 1 1 2 3 3 3 3 3 6 6 7 7 7 7 17 18 18 4 4 5 6 10 0 5 10 15 20 25 30 35 Вя зе мс ки й П оч ин ко вс ки й г. С мо ле нс к С аф он ов ск ий С мо ле нс ки й Ро сл ав сл ьс ки й Д ор ог об уж ск ий Га га ри нс ки й Х ол м- Ж ир ко вс ки й Ш ум яч ск ий Я рц ев ск ий Гл ин ко вс ки й Ду хо вщ ин ск ий У гр ан ск ий Те мк ин ск ий Ве ли ж ск ий Н ов од уг ин ск ий Де ми до вс ки й Ер ш ич ск ий Ру дн ян ск ий Сы че вс ки й Х ис ла ви чс ки й Ел ьн ин ск ий Ка рд ы мо вс ки й Кр ас ни нс ки й
5-сурет. Смоленскіге қарасты аудандар бойынша апаттық тоқыраулар
Тағы бір айта кететін қызықты жәйт, апаттық тоқыраулар мен электр энергиясынсыз қалған тұтынушылар араларындағы байланыс. Бұл байланыс дөңгелек диаграмма түрінде 6-суретте бейнеленген. Талдау нәтижелері бойынша, апаттық жағдайлардың алдын алу шаралары қарастырылған, соның ішінде алдын-ала болжау мәселесіне қатты көңіл бөлінуі қажет деп табылған. Сол сияқты, [8] еңбекте Қазақстан энергожүйелері бойынша орын алған апаттық оқиғалардың себеп-салдары, сипаттамалары, маусымдық таралымдары тағы сол сияқты ақпараттар қамтылған. Апаттық оқиғаларды талдау нәтижесінде келесі қорытындылар шығарылған: - 220-500 кВ ӘЖ-і үшін апаттық тоқыраулар негізінен қыста және көктемде орын алады; - апаттық тоқыраулардың басқа түрлерімен салыстырғанда мұз қатудан және қатты соққан желден туындаған апаттық тоқыраулар басым болып келеді; - 220 кВ ӘЖ-дегі апаттық тоқыраулардың негізгі себептері - сымдардың, болат тростардың зақымдануы және оқшауландырғыштардың зақымданулары.
61% 21% 0-100 чел. 101-1000 чел. свыше 1000 чел.
Талдау нәтижесі бойынша қорытынды: 1) ӘЖ-ің апаттық тоқырауларына желілердің территориялық орналасулары, регионның географиялық, климаттық және ӘЖ-ін эксплуатациялау ерекшеліктері, кернеу класстары, оперативтік персоналдардың біліктілігі, тағы сол сияқты факторлар әсерін тигізеді. Осы тұрғыда, басқа региондарға сәйкес анықталған статистикалық сипаттамаларды Қазақстан аймағы үшін қолдану мүлдем қате. 2) Қазіргі таңда Қазақстан энергожүйелерінде көптеген апаттық тоқыраулардың статистикасы жинақталып қалуы керек. Соңғы жылдары жинақталған статистикалық деректерге жүйелі түрде, кең ауқымда статистикалық зерттеулер жасалмаған. Мұндай зерттеулерді жүргізу қазіргі заманнық талабы және өзекті мәселесі деуге болады, себебі Қазақстан аймағында кейінгі кездері Солтүстік пен Оңтүстік аймақтарды жалғастырушы ӘЖ-ің сандары күрт өсуде. Кол
ич ес тв о ВЛ , ш т.
6-сурет. Апаттық тоқыраулар мен электр энергиясынсыз қалған тұтынушылар араларындағы байланыс
196
3) Апаттық тоқыраулар оқиғалары әдетте кездейсоқ оқиғалар қатарына жатады. Осыған орай, зерттеу нәтижелерінің сапалығы мен деңгейін көтру үшін, зерттеуді математикалық статистика және сенімділік теориясының тәсілдерін қолдана отырып жүргізген жөн. 4) Сапалы жүргізілген статистикалық зерттеу нәтижелері әуе желілерінің апаттылығын (сенімділік деңгейін) анықтаушы құрал ретінде және олардың сенімділік деңгейін жоғарылату шараларын ұйымдастыруда кеңінен қолданыс табатыны анық.
Ә
1. Информация о сводных данных об аварийных отключениях в месяц по границам территориальных зон деятельности организации.- www.lenenergo.ru/standart/4006.html 2. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. - М.: Энергия, 1974. - 174 с. 3. Ловецкая Е. Н., Савваитов Д.С., Шкапцов В.А. Анализ случаев пляски проводов в энергосистемах СССР в период 1982-1985 г.г. //Сборник докладов советских специалистов на международном совещании по проблемам пляски проводов линий электропередачи/. - Сочи, Октябрь 1985 г. 4. Бебиашвили Ф. Л., Мачитидзе А. С. Анализ повреждаемости линий электропередачи в грузинской энергосистеме. - Электрические станции, 1976. вып. 9 5. Рокотян С.С., Нейман А.А., Генрих Г.А., Никонец Л.А. Анализ аварийности воздушных линий в гололедных условиях. - в кн. Электрические сети и системы, вып. 10. – Львов.: изд. Львовского университета, 1974. 6. Шатова Ю. А., Кривошапов А. А., Алешина Н. Н. Показатели надежности ЛЭП-220 кВ Пензенской Энергосистемы // Современные проблемы науки и образования/. – 2012. – № 6; URL: www.science- education.ru/106-7864 7. Анализ отключений линий электропередачи на территории Смоленской области за январь - сентябрь 2008 года, проведенный Департаментом Смоленской области по энергетике, энергоэффективности и тарифной политике /admin.smolensk.ru 8. Бекметьев Р. М. и др. Анализ аварийных отключений ЛЭП 220-500 -1150 кВ в условиях Казахстана //Отчет. Шифр темы 027.0.1.84-88, Госрегистрации № 01840061048 КазНИИЭ/. - Алма-Ата, 1988. 37 стр. 9. Джаманбаев М.А. Анализ случаев пляски проводов воздушных линий электропередачи. – Энергетика и топливные ресурсы Казахстана /отраслевой журнал/. № 5, Октябрь, 2001. г. Алматы 10. Djamanbayev М.A., (Kazakh National Techn. University – Almaty, Kazakhstan), A.A. Vinogradov (JSC “Elektrosetjstroyproekt” - Moscow, Russia). OBSERVATIONS OF GALLOPING IN THE NORTHERN PART OF KAZAKHSTAN. – Seventh International Symposium on CABLE DYNAMICS, Vienna (Austria), December 10-13, 2007.
Джаманбав М.А., Тыныбекова А.М., Aлимбек А.Б. Анализ аварийных отключений воздушных линий электропередачи Резюме. В статье приведены краткий обзор статистических материалов об аварийных отключениях, собранных по энергосистемам России, Грузии и Казахстана. Выявлены характер и причины, приводящие к отключениям линий электропередачи, сезонные повторяемости аварийных отключений, а так же характерные повреждения линий при аварийных ситуациях. В заключении обосновывается необходимость таких исследовании для Казахстанских энергосистем с учетом статистики аварийных отключений воздушных линий последних лет. Выявлено, что при исследовании аварийных отключений воздушных линий целесообразно применять методы математической статистики и прикладной теории надежности. Ключевые слова: линия электропередачи, статистика, энергосистемы, аварийные отключения, причины, следствия, надежность.
Jamanbayev M. А., Tynybekova A.М., Alімbек А. Emergency switching-off of overhead transmission lines Resume.The article provides a brief overview of statistical materials on emergency outages collected on power systems of Russia, Georgia and Kazakhstan. Revealed the nature and causes leading to blackouts of electricity transmission lines, seasonal recurrence of outages and typical damage lines in emergency situations. Necessity of such research for Kazakhstan's energy systems according to recent years. As is known, the emergence of the dance of wires are determined by a large number of factors, wearing a random character. Therefore, to complete the research is expedient to use methods of mathematical statistics and applied theory of reliability. Key words: line of electricity transmission, statistician, grid, emergency disconnecting, reasons, investigation.
|