Перова М.Б., Санько В.М. Управление качеством сельского электроснабжения

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица П2.2

Аналитические зависимости математического ожидания потерь продукции

предприятий по производству молока от перерывов в электроснабжении

(с выращиванием телят до 15-20 дневного возраста)

Система

содержания

Мощность

предприятия,

коров

Ограничение,

Зависимость

Индекс

корреля

ции

беспривязная 200

1,5х

3,5

М(



П)

= -15,98 х

+ 10,66 х

1,0

3,5

М(



П)

= -81,06 х

+ 30,98 х

1,0

400

1,5х

3,5

М(



П)

= -28,77 х

+ 19,18 х

1,0

3,5

М(



П)

= -197,26 х

+ 72,60 х

1,0

800

1,5х

3,5

М(



П)

= -93,77 х

+ 62,51 х

1,0

3,5

М(



П)

= -430,74 х

+ 169,35 х

1,0

1200

1,5х

3,5

М(



П)

= -191,73 х

+ 127,82х

1,0

3,5

М(



П)

= -697,21 х

+ 288,10 х

1,0

привязная 25

1,5х

3,5

М(



П)

= -0,502 х

+ 0,334 х

1,0

3,5

М(



П)

= -8,651 х

+ 2,873 х

1,0

1,5х

3,5

М(



П)

= -0,998 х

+ 0,660 х

1,0

3,5

М(



П)

= -17,27 х

+ 5,75 х

1,0

100

1,5х

3,5

М(



П)

= -7,186 х

+ 4,791 х

1,0

3,5

М(



П)

= -34,93 х

+ 13,36 х

1,0

200

1,5х

3,5

М(



П)

= -8,133 х

+ 5,421 х

1,0

3,5

М(



П)

= -73,19 х

+ 25,74 х

1,0

400

1,5х

3,5

М(



П)

= -16,55 х

+ 11,03 х

1,0

3,5

М(



П)

= -185,03 х

+ 64,45 х

1,0

800

1,5х

3,5

М(



П)

= -33,07 х

+ 22,05 х

1,0

3,5

М(



П)

= -370,07 х

+ 128,90 х

1,0

1200

1,5х

3,5

М(



П)

= -49,62 х

+ 33,08 х

1,0

3,5

М(



П)

= -555,10 х

+ 193,36 х

1,0

Таблица П2.3

Зависимости удельного убытка при перерывах в электроснабжении на

блоке теплиц, %

Культура

Ограничения,

Зависимость

Индекс

корреляции

весенне-летний период

томаты х

 9



=0,0306х

1,0

9



=-0,7479+ 0,1137х

1,0

огурцы х

 9



=0,0289х

1,0

9



=-0,7479+ 0,112х

1,0

зеленые х

 14



=0,0271х

1,0

14



=-0,5001+ 0,0664х

1,0

осенне-зимний период

томаты х

 9



=0,1345 + 0,4934х

- 0,0176х

+ 0,0097х

0,9994

9



=-10,31+2,2779х

1,0

огурцы х

 9



=0,1364+0,5329х

- 0,0167х

+ 0,0096х

0,9999

9



=-10,31+2,32х

1,0

зеленые х

 12



=0,1996 + 0,3619х

+ 0,0193х

+ 0,0009х

0,9994

12



=-10,587+1,6124х

1,0

Таблица П2.4

Зависимости математического ожидания потерь продукции

при перерывах в электроснабжении на блоке теплиц, кг

Культура

Ограничения,

Зависимость

Индекс

корреляции

весенне-летний период

томаты х

 9

М(



П) = 0,00084 х

1,0

9

М(



П) = (-0,0205+ 0,00312х

)

1,0

огурцы х

 9

М(



П) = 0,00079 х

1,0

9

М(



П) = (-0,0205+ 0,00307х

)

1,0

зеленые х

 14

М(



П) = 0,00074 х

1,0

14

М(



П) = (-0,0137+ 0,00182 х

)

1,0

осенне-зимний период

томаты х

 9

М(



П) = (0,00369 + 0,0135 х

- 0,00048 х

+ 0,00027х

) х

0,9994

9

М(



П) = (-0,2825 + 0,0624 х

)

1,0

огурцы х

 9

М(



П) = (0,00374 + 0,0146 х

- 0,00046 х

+ 0,00026 х

)

0,9999

9

М(



П) = (-0,2825+0,0636 х

)

1,0

зеленые х

 12

М(



П) = (0,00547 + 0,0099 х

+ 0,00053 х

+ 0,000025 х

) х

0,9994

12

М(



П) = (-0,2901+0,0442 х

)

1,0

где х

- длительность перерыва в электроснабжении, ч;

- среднегодовой объем производства продукции по культурам, т

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Расчет удельных дополнительных потерь активной

мощности в электродвигателях

Потери активной мощности в электродвигателе включают потери в стали (



ст

потери в меди или электрические потери (



) и механические потери (



мех

   Р Р Р Р

с т м м е х

  

Отдельные составляющие активных потерь мощности в двигателе по-разному

реагируют на отклонения напряжения в питающей сети [180]:

 

Р Р V

P P V

P Р

s s m V

ст V ст

мV м

мехV мех

V н

 

















 



( ) ;

;

( ) ,

где



стV,



мV,



мехV

- потери в стали, в меди и механические потери при

напряжении, отличном от номинального, кВт;

, s

- скольжение на валу двигателя при номинальном напряжении и напряжении,

отличном от номинального;

m - коэффициент загрузки двигателя, отн. ед.

Потери в стали, в меди и механические потери мощности в двигателе рассчитаны

для электродвигателей серии 4А сельскохозяйственного исполнения с учетом следующих

особенностей. Согласно ГОСТ 17494-72 степень защиты двигателей серии 4А

сельскохозяйственного исполнения - IP44. Серия 4А рассчитана на стали 2013 и 2012

(сердечник статора - 2013). В статорах всех двигателей с высотой оси вращения h160Qмм

- однослойная обмотка, в остальных двигателях - двухслойная. Во всех двигателях с

h=160...250 мм пазы сердечника полузакрытые, обмотка статора выполнена круглым

обмоточным проводом ПЭТ-155М, пазы роторов закрытые грушевидные.

Потери в стали, в меди, механические потери и суммарные активные потери

мощности в электродвигателях определены для номинального напряжения и при

отклонении напряжения в диапазоне V=0...15%. При отрицательных отклонениях

напряжения основную долю потерь составляют потери в меди, при положительных

отклонениях напряжения потери в стали и в меди соизмеримы. Механические потери при

всех отклонениях напряжения изменяются незначительно (в пределах 3%).

По результатам расчетов аппроксимированы зависимости активных потерь

мощности для всех рассматриваемых электродвигателей (в диапазоне от 1,1 до 30 кВт) в

виде однофакторных полиномов от отклонений напряжения и от коэффициентов

загрузки, они показаны в табл. П3.1 Индекс корреляции R=0,99...1,0 свидетельствует о

достаточной точности аппроксимации.

Таблица П3.1

Однофакторные зависимости активных потерь мощности в

электродвигателях от отклонений напряжения и от его загрузки (Вт)

Мощность

двигателя,

кВт

Зависимости R

m=1 V=var

1,1



Р(V) = 373,0 - 479,8V + 1004,5V

1,0

2,2



Р(V) = 582,9 - 786,4V + 1572,1V

1,0

3,0



Р(V) = 660,1 - 832,0V + 1739,3V

1,0

4,0



Р(V) = 786,2 - 959,3V + 2062,7V

1,0

5,5



Р(V) = 947,5 - 1137,2V + 2457,8V

1,0

7,5



Р(V) = 994,2 - 1122,4V + 2488,9V

1,0

11,0



Р(V) = 1407,4 - 1614,4V + 3787,9V

1,0

15,0



Р(V) = 1805,5 - 2000,5V + 4478,1V

1,0

18,5



РV) = 2049,1 - 2066,3V + 5060,1V

1,0

22,0



Р(V) = 2112,8 - 2100,7V + 5002,8V

1,0

30,0



Р(V) = 2586,3 - 2360,8V + 6104,8V

1,0

V=0 m=var

1,1



Р(m) = 70,46 - 0,393m + 303,0m

1,0

2,2



Р(m) = 109,14 - 0,671m + 474,6m

1,0

3,0



Р(m) = 140,84 - 1,421m + 520,9m

1,0

4,0



Р(m) = 173,48 - 1,343m + 614,3m

1,0

5,5



Р(m) = 217,66 - 1,579m + 731,6m

1,0

7,5



Р(m) = 258,4 - 1,500m + 737,5m

1,0

11,0



Р(m) = 347,4 - 2,04m + 1062,3m

1,0

15,0



Р(m) = 484,2 - 3,30m + 1325,0m

1,0

18,5



Р(m) = 568,0 - 3,50m + 1485,0m

1,0

22,0



Р(m) = 653,2 - 4,41m + 1464,5m

1,0

30,0



Р(m) = 829,8 - 4,64m + 1761,8m

1,0

В таблице П3.2 представлены двухфакторные зависимости для коэффициента

загрузки электродвигателей m



0,5, которые вычислены в следующей последовательности:

-Q зависимость потерь активной мощности от отклонений напряжения на зажимах

электродвигателя при полной его загрузке

Р V f V a V a V a V

( ) ( )



   

1 1 2

-Q зависимость в виде вложенного полинома от коэффициента загрузки с учетом

изменений при отклонениях напряжения

Р V m b f V b f V m b f V m b f V m( , ) ( ) ( ) ( ) ( )          

0 1 2

Суммарные дополнительные активные потери мощности в двигателях

относительно потерь в номинальном режиме, вызванные отклонением напряжения от

номинального, рассчитаны для всех электродвигателей. На рис. П3.1 показаны кривые

дополнительных потерь активной мощности в электродвигателе мощностью 5,5 кВт при

отклонениях напряжения от номинального (в Вт). Можно видеть, что отрицательно

сказывается как повышение напряжения (при низкой загруженности двигателя), так и его

снижение (при m=0,6...1,0). Однако при коэффициентах загрузки m0,5 отрицательные

отклонения напряжения не вызывают дополнительных потерь мощности, скорее можно

говорить об их снижении.

Дополнительные потери активной мощности в

электродвигателе 5,5 кВт при отклонениях напряжения

-150,0

-100,0

-50,0

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

-0,15

-0,1

-0,05

0,05

0,1

0,15

отклонение напряжения, о.е.

потери мощности, Вт

m=0,2

m=0,4

m=0,6

m=0,8

m=1,0

Рис.П3.1

По матрице расчетных данных аппроксимированы зависимости дополнительных

активных потерь в рассматриваемых электродвигателях от отклонений напряжения в виде

однофакторных полиномов для различных коэффициентов их загрузки (табл. П3.3).

Таблица П3.2

Двухфакторные зависимости активных потерь мощности в

электродвигателях от отклонений напряжения и от его загрузки (Вт)

Мощность

двигателя,

кВт

Зависимости R

1,1



Р(V,m) = (17,6 + 138,9m + 217,6m

) +

+ (-23,6 - 186,1m - 291,6m

) V +

+ (47,5 + 374,0m + 586,0m

) V

1,0

2,2



Р(V,m) = (27,5 + 214,3m + 342,9m

) +

+ (-37,1 - 289,1m - 462,5m

) V +

+ (74,2 + 578,1m + 924,7m

) V

1,0

3,0



Р(V,m) = (38,9 + 267,5m + 355,9m

) +

+ (-49,0 - 337,1m - 448,4m

) V +

+ (102,4 + 704,8m + 937,7m

) V

1,0

4,0



Р(V,m) = (47,0 + 332,1m + 409,7m

) +

+ (-57,4 - 405,2m - 499,9m

) V +

+ (123,3 + 871,3m + 1074,8m

) V

0,999

5,5



Р(V,m) = (62,7 + 407,1m + 480,7m

) +

+ (-75,3 - 488,7m - 576,9m

) V +

+ (162,7 + 1056,1m + 1246,8m

) V

0,999

7,5



Р(V,m) = (86,9 + 450,6m + 460,0m

) +

+ (-98,1 - 508,7m - 519,3m

) V +

+ (217,5 + 1128,0m + 1151,6m

) V

0,999

11,0



Р(V,m) = (103,0 + 649,8m + 654,7m

) +

+ (-118,2 - 745,4m - 751,0m

) V +

+ (277,3 + 1748,9m + 1762,1m

) V

0,999

15,0



Р(V,m) = (167,5 + 832,0m + 811,7m

) +

+ (-185,6 - 921,8m - 899,4m

) V +

+ (415,6 + 2063,6m + 2013,4m

) V

0,999

18,5



Р(V,m) = (192,4 + 987,2m + 876,4m

) +

+ (-203,1 - 1042,0m - 925,0m

) V +

+ (475,2 + 2438,0m + 2164,2m

) V

0,999

22,0



Р(V,m) = (254,2 + 1048,6m + 816,8m

) +

+ (-252,7 - 1042,6m - 812,1m

) V +

+ (601,8 + 2482,9m + 1934,1m

) V

0,999

30,0



Р(V,m) = (311,1 + 1363,8m + 920,5m

) +

+ (-284,3 - 1245,9m - 840,9m

) V +

+ (734,4 + 3219,1m + 2172,7m

) V

0,999

Таблица П3.3

Зависимости дополнительных потерь активной мощности от

отклонений напряжения в электродвигателях, Вт

Мощность

двигателя,

Коэффициенты полиномов дополнительных потерь активной мощности

при загрузке двигателя

кВт m=1 m=0.8 m=0.6 R

1,1 -449,7 +1004,0 -310,0 731,1 -99,8 +402,0 1,0

2,2 -786,4 +1572,1 -433,9 +1038,7 -159,8 +627,2 1,0

3,0 -832,0 +1738,9 -445,4 +1156,1 -132,6 +703,8 -788,8 1,0

4,0 -959,3 +2062,7 -503,6 +1374,4 -134,6 +839,6 -919,3 1,0

5,5 -1137,1 +2459,1 -594,3 +1638,9 -155,1 +1002,0 -1087,2 1,0

7,5 -1122,4 +2489,0 -574,8 +1662,3 -132,5 +1023,2 -1072,3 1,0

11,0 -1614,7 +3593,9 -825,7 +2396,3 -188,0 +1474,2 -1570,2 1,0

15,0 -2000,5 +4479,6 -1017,2 +2996,0 -221,5 +1844,2 -2000,9 1,0

18,5 -2162,7 +5060,7 -1060,7 +3397,8 -176,5 +2081,2 -1836,8 1,0

22,0 2100,6 +5002,6 -1014,3 +3363,4 -135,5 +2093,2 -2183,7 1,0

30,0 -2361,0 +6104,5 -1053,7 +4132,3 +4,44 +2601,3 -26,62,9 1,0

В абсолютном выражении дополнительные потери, как и потери мощности вообще

у крупных электродвигателей больше при всех коэффициентах загрузки

электродвигателей. Например, при отклонении напряжения V=-10% и m=0,8 у

электродвигателя мощностью 3 кВт дополнительные активные потери, вызванные

отклонением напряжения от номинального, составят Р=55,1 Вт, а у двигателя

мощностью 30 кВт Р=143,3 Вт. Удельные значения дополнительных потерь активной

мощности, т.е. на единицу мощности двигателя, наоборот, у крупных двигателей они

ниже (рис. П3.2). Удельные дополнительные потери активной мощности при отклонении

напряжения от номинального при коэффициенте загрузки m=0,8 для двигателя

мощностью 1,1 кВт составят 3,1%, 11 кВт - 0,95%, а для двигателя мощностью 30 кВт -

0,48% от потерь при номинальном напряжении и той же загрузке.

Величина удельных дополнительных потерь активной мощности, как и

дополнительных потерь вообще, существенно меняется не только от отклонений

напряжения, но и от загруженности электродвигателя. На рис. П3.3 показано изменение

удельных потерь от обоих факторов для двигателя мощностью 5,5 кВт. При отклонении

напряжения V=-10% эти потери при коэффициенте загрузки, равном m=1 составляют

2,48%, при m=0,2 они становятся меньше потерь номинального режима на 0,5%. Причем

для двигателей различной мощности картина может меняться. На рис. П3.4 изображены

кривые для двигателей различной мощности при коэффициенте загрузки, равном m=0,4 и

m=0,8.

Сравнение удельных дополнительных потерь мощности в

двигателях при отклонении напряжения (m=1)

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

-0,15

-0,1

-0,05

0,05

0,1

0,15

Отклонение напряжения,о.е.

Удельные дополнительные потери,

3 кВт

30 кВт

Рис.П3.2

Удельные дополнительные потери активной мощности в

двигателе 5,5 кВт при отклонении напряжения

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

-0,15

-0,1

-0,05

0,05

0,1

0,15

Отклонение напряжения, о.е.

удельные дополнительные потери, %

m=0,2

m=0,4

m=0,6

m=0,8

m=1,0

Рис.П3.4

Зависимости удельных дополнительных потерь активной мощности от отклонений

напряжения при полной загруженности рассматриваемых электродвигателей

аппроксимированы по расчетным данным в виде однофакторных полиномов и

представлены в табл.П3.4.

Сравнение удельных дополнительны потерь активой

мощности в двигателях различной мощности

-0,30

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

-0,15

-0,1

-0,05

0,05

0,1

0,15

отклонение напряжения, о.е.

Удельные дополнительные потери,%

1,1

5,5

18,5

a) m=0,4

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

-0,15

-0,1

-0,05

0,05

0,1

0,15

отклонение напряжения, о.е.

удельные дополнительные потери, %

1,1

5,5

18,5

б) m=0,8

Рис.П4.6