Применение метода конечных элементов в расчете температуры и потерь электрической энергии в СИП

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В РАСЧЕТЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СИП Ихсанова А.И.

Ихсанова Алия Ингеловна - студент магистратуры, кафедра электроэнергетических систем и сетей, Казанский государственный энергетический университет, г. Казань

Аннотация: статья посвящена анализу расчета физических задач методом конечных элементов, заложенного в различные программные комплексы. Отмечена широкая актуальность применения данных систем в современном производстве, в частности, в области электроэнергетики. В статье рассмотрены основные особенности метода конечных элементов, применяемого для моделирования СИП и его теплового поля.

Ключевые слова: СИП, тепловое поле, метод конечных элементов, модель, Сот^'о1 ЫиЫРНу81С8, дифференциальные уравнения.

Одним из важных элементов в современных электроэнергетических системах являются самонесущие изолированные провода (СИП), которые представляют собой совокупность скрученных между собой изолированных фазных жил и нулевого проводника. Они имеют различные модификации (СИП-1, СИП-2 и т.д.) и отличаются друг от друга строением, материалом изоляции, эксплуатационными характеристиками. Данные провода отличаются высокой надежностью, легкостью монтажа, безопасностью, снижение возможности обледенения на проводах, благодаря хорошей изоляции - полиэтилена. На территории РФ имеются много предприятий, изготавливающие кабельную продукцию: ООО «Нексанс Рус», ЗАО «Томсккабель», «Людиновокабель», ООО «Завод Москабель», Кольчугинский завод ОАО «Электрокабель» [1, с. 5].

Основные потери энергии в электроэнергетических сетях приходится на нагрузочные потери в линиях электропередач. Проблема недостаточной изученности СИП приводит к тому, что необходимо увеличить точность расчетов потерь электроэнергии. Для этого можно провести анализ влияния температуры СИП на потери, при этом учитывая различные характеристики данного провода. А температуру находят с помощью расчета теплового поля, которая представляет собой определенную трудность. Поэтому самым подходящим методом является МКЭ -метод конечных элементов [3, с. 89].

В настоящее время численные методы и интерактивная графика тесно связаны между собой и представляются единым механизмом исследования в программных компонентах, предназначенных для различных научных исследований. Метод конечных элементов заменяет математическую модель исследуемого объекта на систему линейных алгебраических уравнений. Основная идея МКЭ состоит в том, что любая непрерывная величина, например температура, разделяется на множество кусков (функций), так называемых «конечных элементов», в каждом из которых заключено определенное количество узловых точек. И в этих узлах вычисляются начальные функции с помощью данного метода. В качестве самого простого конечного элемента для двумерной области можно принять равносторонний треугольник [3, с. 95]. Таким образом, мы получаем более простую модель -алгебраические уравнения с большим количеством неизвестных.

На сегодняшний день существует много программных комплексов с повышенными вычислительными возможностями. К ним относится и программное обеспечение МКЭ, которое позволяет рассчитывать сложные статические уравнения и избежать больших погрешностей. Особенно актуальным

в электроэнергетике является расчет влияния тепловых процессов на потери энергии в ВЛЭП (СИП). Обычно при этом с помощью программы анализируют тепловое поле провода, температура в определенной точке, тепловые потоки и получают определенные выводы и результаты [1, с. 2].

В последние годы на рынке появилось много систем конечно-элементного анализа, разрабатывающихся, в основном, за рубежом. Например, Ansys, Adams,Femlab, Comsol MultiPhysics и российская разработка ELCUT. С помощью данных систем можно создать алгоритм расчета потерь электроэнергии в проводах ВЛЭП. И в процессе расчета будут использоваться такие показатели, как тепловые сопротивления и особенности теплового поля, полученных методом конечных элементов.

Список литературы

1. Новости электротехники. «Преимущества самонесущих изолированных проводов 6-35 кВ. Способы защиты воздушных линий от грозовых перенапряжений» // Журнал. № 3 (97), 2016.

2. Горюнов В.Н., Бубенчиков А.А., Гиршин С.С. «Эффективность применения СИП в современных электроэнергетических системах» // Омский научный вестник № 11, 2009.

3. Бубенчиков А.А. «Расчет температуры и потерь электрической энергии в СИП воздушных линий электропередач электроэнергетических систем» // ОМСК, 2012.

VPN И ЕГО ПРОТОКОЛ PPTP 1 2 Семёнов Д.А. , Савилов П.И.

1Семёнов Дмитрий Андреевич - студент;

2Савилов Петр Игоревич - студент, кафедра защиты информации, Институт комплексной безопасности и специального приборостроения Московский технологический университет, г. Москва

Аннотация: информационная безопасность сегодня все больше ориентируется на бизнес-цели и встраивается в бизнес-процессы. Ещё относительно недавно для обеспечения безопасности каналов передачи данных организациям было необходимо прокладывать кабели и защищать их от физического доступа злоумышленников. С появлением технологии VPN (виртуальная частная сеть) данная необходимость отпала. Данная тема является крайне актуальной в настоящее время, так как в компаниях растет приоритет защищенности данных. Такое решение проблемы создания защищенных каналов связи может позволить себе любая организация, так как оно не несёт больших финансовых затрат. Ключевые слова: сеть, канал, шифрование, протокол, соединение.

Начнем с того, что рассмотрим поподробнее, что именно представляет собой технология VPN. Как уже было упомянуто выше, аббревиатура расшифровывается как виртуальная частная сеть. Иначе говоря, это нефизическое объединение двух и более дозволенных узлов [1]. Использование VPN, прежде всего, необходимо для удаленной работы, так как пользователь может безопасно без проблем пользоваться корпоративными сервисами из любой точки мира. Этап VPN шифрования реализуется на стороне отправителя, а расшифровываются данные у получателя по заголовку сообщения (при наличии общего ключа шифрования). В данной статье мы рассмотрим один из самых распространенных протоколов VPN, а именно PPTP.

49