X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Говоря о качестве напряжения важно учитывать, что согласно ГОСТ 32144-2013 (п. 4.2.2) в электрических сетях низкого напряжения стандартное номинальное напряжение равно 220В (± 10% от номинального) между фазными и нейтральным проводниками для однофазных и четырехпроводных трехфазных систем.

В соответствии с этим была проведена оценка эффективности применения устройств стабили­зации напряжения в селекционном комплексе Всероссийского института растениеводства (ВИР). Для оценки эффективности использовались статистичес­кие характеристики отклонения напряжения на шинах тран­сформаторной подстанции комплекса. С учетом предвари­тельной информации измерения напряжения велись в диапа­зоне 0...20% от номинального. Вероятность попадания кон­тролируемого сигнала в заданный интервал Р(х) и средне­квадратичное отклонение σ(х) определялись циклически в целом за сутки и за три временных интервала по 8 часов. Полученные данные приведены в таблице 1

Таблица 1 – Статистические характеристики отклонений напряжения в теплицах комплекса

Время, час	24 (12:00-12:00)					8 (12:00-20:00)					8 (20:00-04:00)					8 (04:00-12:00)
Отклонения U, В, %	P(x), отн.ед		М(х), В		σ(х), В	P(x), отн.ед		М(х), В		σ(х), В	P(x), отн.ед		М(х), В		σ(х), В	P(x), отн.ед		М(х), В		σ(х), В
0,00…4,75 (0…1,25)
4,75…9,00 (1,25…2,5)
9,00…13,75 (2,5…3,75)	0,06					0,08										0,02
13,75…18,50 (3,75…5,00)	0,08					0,24										0,02
18,5…23,25 (5,00…6,25)	0,33	24,1		6,4		0,50	20,6		5,4		0,1	27,6		6,3		0,13	27,2		7,2
23,25…28,00 (6,25…7,5)	0,34					0,13					0,57					0,55
28,00…32,75 (7,5…8,75)	0,34					0,05					0,25					0,24
32,75…37,50 (3,75…10,00)	0,15										0,08					0,06
37,50…42,25 (10,00…11,25)

По результатам измерений построена гистограмма отклонений напряжения в теплицах (рисунок 1). .

Рисунок 1 – Гистограмма (1) и плотность распределения (2) отклонения напряжения в теплицах комплекса

Математическое ожидание отклонения напряжения в течение суток составило 24,5 В, что соответствует напряжению в контрольной точке сети 404,5 В. Величины математических ожиданий перерасхода элект­роэнергии, сокращения срока службы газоразрядных ламп (ГЛ), отклонения потока излучения физиологически активной радиации (ФАР) и спектральных диапазонов приведены в таблице 2.

Таблица 2 ― Математические ожидания отклонений основных параметров облучательных установок селекционного комплекса

Параметры	Тип газоразрядных ламп
	ДМ4-6000	ДРИ-2000	ДНаТ-400	ДРЛФ-400
Отклонение напряжения, %	6,3	6,3	6,3	6,3
Увеличение потребляемой мощностии расхода электроэнергии, %	17	15	16	18
Сокращение срока службы ГЛ, % ГЛ,%% —	20	18	18	18
Отклонение излучения спектральных диапазонов, %
400 — 700 нм	32	28	26	22
400 -500 нм	20	19	24	—
500 — 600 нм	24	22	16	—
600 — 700 нм	79	68	35	—

Анализ полученных данных показывает на сущест­венный (до 18%) перерасход электроэнергии при сокраще­нии срока службы ГЛ на 18—20%. В климатических соору­жениях нестабильность U_Qведет к нарушению условий био­логических экспериментов ввиду колебаний спектра и интен­сивности излучения ГЛ. Математическое ожидание отклоне­ния интенсивности ФАР составило величину 22-28% номи­нальной. При этом отклонения излучения синего, зеленого и красного спектральных диапазонов доходят соответственно до 24, 22 и 68% от их номинальных значений.

Можно отметить, что компенсация отклонений U_cпозво­лит снизить расход электроэнергии более чем на 25% и со­кратить годовую потребность в лампах на 20%. При проектировании облучательных установок для теплиц и СКС нестабильность U_cучитывается в принятом коэффи­циенте запаса, величина которого доходит до 1,5 [5]. Таким образом, получаются дополнительные потери, обусловленные завышенной установленной мощностью облучательных установок.

Литература

1.Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки; учебное пособие. – СПб,СПбГАУ. 2011 – 242 с.

2.Беззубцева М.М., Гулин С.В., Пиркин А.Г. Менеджмент и инжиниринг в энергетической сфере агропромышленного комплекса: Учебное пособие.-СПб.: Изд-во СПбГАУ, 2015.-150 с.

3.Гулин С.В. Энергетическая эффективность спектральных параметров облучательных установок селекционных климатических сооружений// Известия МААО,№18 – 2013 – C.8 -11.

4.Гулин С.В. Регулирование мощности газоразрядных источников облучения растений в вегетационных климатических установках// Проблемы механизации и электрификации сельского хозяйства. – Краснодар, 2014 – C.232-235.

6.Гулин С.В. Спектральное перераспределение энергии оптического излучения растениеводческих ламп в режиме регулирования мощности.// Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования. - СПб. СПбГАУ, 2015. - С. 349-352.

Код для цитирования: Скопировать