Повышение качества электроэнергии посредством расчета потерь напряжения

УДК 621.3.015:621.3.017.001.24:621.311.004.12

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПОСРЕДСТВОМ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ © 2019 г. М.В. Бородин, Р.П. Беликов, Н.В. Махиянова

Вопрос повышения качества электроэнергии в электросетевом комплексе России является актуальной задачей. В России создано большое количество нормативных документов, которые устанавливают требования к КЭ, но на практике они не всегда эффективно применяются. При этом согласно Гражданскому кодексу РФ электроэнергия, отпускаемая потребителям, должна отвечать требованиям государственных стандартов и договоров энергоснабжения. В статье произведен анализ количества обращений потребителей в Кромской РЭС филиала ПАО «МРСК Центра» - «Орелэнерго» по проблеме выхода показателей качества электроэнергии за нормы, установленные в нормативных документах. Количество жалоб от потребителей на качество электроэнергии не уменьшается. Из общего числа обращений потребителей больше всего составляют обращения по проблемам низкого напряжения, завышенного напряжения, колебаний напряжений. Это, прежде всего, связано с физическим и моральным износом основного электросетевого оборудования энергоснабжающей организации, отсутствием заинтересованности потребителей и энергоснабжающей организации в поддержании качества электроэнергии на уровне нормативных документов, а также отсутствием программных продуктов у энергоснабжающей организации, позволяющих в реальном времени производить расчеты потерь напряжения и предлагать мероприятия, направленные на повышение качества электроэнергии. Для повышения качества электроэнергии в электросетевом комплексе страны предложена программа, для которой разработан алгоритм. Представленный алгоритм на основании расчетов потерь напряжения предлагает мероприятия по повышению качества электроэнергии. Предложенная программа может быть использована в электроснабжающих организациях как стационарно (установлена на компьютере, ноутбуке т.д.), так и при реализации «умных» сетей. Применение предложенного алгоритма программы позволит повысить КЭ посредством раннего (своевременного) определения потерь напряжения.

Ключевые слова: качество, электроэнергия, программа, алгоритм, напряжение, потребители.

The problem of improving the quality of electric energy in the electronetwork complex of Russia is an urgent issue. In Russia, a large number of regulatory documents that establish the requirements for power quality indicators, have been created, but in practice they are not always effectively applied. At the same time, according to the Civil code of the Russian Federation, electric energy supplied to consumers must meet the requirements of state standards and energy supply contracts. In the article the number of consumer complaints in Kromskaya branch of PJSC «IDGC of Centre» - «Orelenergo» on the problem of output of power quality indicators for the norms established in the regulations is analyzed. The number of complaints from consumers about the quality of electricity is not reduced. Out of the total of consumer complaints, the most part are appeals on the problems of low voltage, overvoltage, and voltage fluctuations. This is primarily due to the physical and moral deterioration of the main power grid equipment, the lack of interest of consumers and the energy supplying organization in maintaining the quality of electricity at the level of regulatory documents, as well as the lack of software products that support real-time calculations of voltage losses and proposing measures aimed at improving the quality of electricity. Proposed a program improves the power quality indicators in the electronetwork complex of the country. The presented algorithm of the program based on the calculations of voltage losses offers measures to improve the quality of electricity. The proposed program can be used in electrical supply organizations as a stationary (installed on a computer, laptop, etc.), and in the implementation of «smart» networks. The application of the proposed algorithm of the program will increase the power quality indicators, through early (timely) determination of voltage losses.

Keywords: quality, electricity, program, algorithm, voltage, consumers.

Введение. Согласно Гражданскому кодексу РФ электроэнергия, отпускаемая потребителям, должна отвечать требованиям государственных стандартов и договоров энергоснабжения. Ответственность элек-троснабжающей организации перед потребителями за надежность обеспечения их электрической энергией и ее качество, в соответствии с техническими регламентами и иными обязательными требованиями, определена в «Федеральном законе об электроэнергетике». Согласно [1-5, 15-23] потребителям необходимо поставлять электроэнергию соответствующего качества. Качество электроэнергии (КЭ) является одним из факторов, влияющих на работоспособность электроприемников. Авторами в [6-14] указывается, что в России создано большое количество нормативных документов, которые устанавливают требования к КЭ, но на практике они не всегда эффективно применяются. Искажение показателей качества электроэнергии (ПКЭ) приводит к недоотпуску продукции, изменению ее параметров, снижению количества произведенной про-

дукции, простою оборудования из-за поломок, увеличению электрических потерь и т.д. Поэтому повышение КЭ в электрических сетях энергоснабжающих организаций является актуальной задачей.

Методика исследования. Произведен анализ количества обращений потребителей электроэнергии в Кромской РЭС филиала ПАО «МРСК Центра» -«Орелэнерго» по поводу несоответствия КЭ нормативным значениям. Результаты анализа представлены на рисунке 1.

Результаты, представленные на рисунке 1, позволяют сделать вывод, что в период с 2013 года по 2017 год количество обращений потребителей электроэнергии по выходу показателей качества электроэнергии за пределы нормативных значений составило 246 шт., самое большое количество обращений наблюдалось в 2016 году и составляет 82 шт. Также необходимо отметить, что по поводу несоответствия КЭ нормативным документам обычно обращаются так называемые «активные потребители».

Рисунок 1 - Количество обращений потребителей в Кромской РЭС по поводу несоответствия качества электроэнергии нормативным значениям

Из общего числа обращений потребителей больше всего составляют обращения по проблемам низкого напряжения, завышенного напряжения, коле-

баний напряжений. Количество обращений по вышеуказанным причинам представлено в таблице 1.

Таблица 1 - Количество обращений потребителей в Кромской РЭС филиала ПАО «МРСК-Центра» - «Орелэнерго» в 2017-2018 гг.

Количество обращений за 2017-2018 гг.

Низкое напряжение Колебание напряжения Высокое напряжение Прочие

26 15 24 10

Большинство потребителей обращаются с жалобами по поводу отклонения напряжения. Это связано с тем, что визуально определить искажение качества электроэнергии можно только по искажению ПКЭ, связанных с искажением напряжением, при этом электросетевая компания могла бы не допустить искажения качества электроэнергии, применив комплекс мероприятий, направленных на повышение ПКЭ, связанных с напряжением. Большое количество обращений потребителей по поводу несоответствия КЭ нормативным уровням прежде всего связано с замедленными темпами восстановления электросетевого хозяйства Кромского РЭС, а также с отсутствием эффективной программы повышения качества электроэнергии в электрических сетях 0,38 кВ Кромского РЭС филиала ПАО «МРСК-Центра» - «Орелэнерго».

Результаты исследований их обсуждение. Для того чтобы не ждать обращений потребителей по поводу искажения качества электроэнергии, энерго-снабжающая компания может определить вероятный участок, где произойдет искажение качества электроэнергии. Для этого не нужно производить «глобальных» анализов, а просто достаточно выполнить расчет потерь электроэнергии существующих ЛЭП. Также при этом необходимо производить расчет потерь мощно-

сти, что необходимо для технико-экономического обоснования будущих мероприятий, направленных на повышение качества электроэнергии.

Практическая реализация вышеуказанной идеи представлена ниже, при этом расчеты выполнены для некоторых ЛЭП Кромского РЭС филиала ПАО «МРСК-Центра» - «Орелэнерго».

Потери напряжения определялись по следующей формуле:

АЦ = ^•

где Эрасч - нагрузка на участке ВЛ, кВА (принималась согласно договорам на электроснабжение); I - длина участка, км; и - номинальное линейное напряжение, кВ; Го - удельное активное сопротивление провода, Ом/км; ^ф - коэффициент мощности; Хо - удельное индуктивное сопротивление провода Ом/км.

Потери мощности за год определялись по выражению

т =

"н

Результаты расчетов потерь напряжения и потерь мощности в ЛЭП Кромского РЭС представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты расчетов потерь напряжения и потерь мощности в некоторых ЛЭП Кромского РЭС

№ КТП д и, % Ди, В №, кВт/ч

КТП Ш-9-19 «Горки» ВЛ-0,4 кВ № 1 29,64 112,84 2728,16933

КТП Ш-9-19 «Горки» ВЛ-0,4 кВ № 2 34,7 137,01 2691,69524

КТП Ш-9-2 «Котовка гаражи», ВЛ-0,4 кВ № 1 12,12 46,18 1366,25241

КТП Ш-9-2 «Котовка гаражи», ВЛ-0,4 кВ № 2 1,69 6,42 372,40304

КТП Ш-9-4 «Котовка СТП», ВЛ-0,4 кВ № 1 35 132,6 27268

КТП Ш-9-4 «Котовка СТП», ВЛ-0,4 № 2 2,99 11,37 350,58864

КТП Ш-9-3 «Котовка», ВЛ-0,4 кВ № 1 20,9 79,35 1639

КТП Ш-9-3 «Котовка», ВЛ-0,4 кВ № 2 24,41 93,02 1913,62958

Результаты расчетов показывают, что наибольшие потери и отклонения напряжения наблюдаются на КТП Ш-9-19 «Горки» ВЛ-0,4 кВ № 2. Самые минимальные потери напряжения наблюдаются на КТП Ш-9-2 «Котовка гаражи», ВЛ-0,4 кВ № 2 и составляют 1,69%. Проведенные расчеты показывают, что на 85% КТП Кромского РЭС отклонения напряжения намного больше допустимых, это прежде всего связано с физическим и моральным износом основного электросетевого оборудования энергоснабжающей организации, отсутствием заинтересованности потребителей и энергоснабжающей организации в поддержании КЭ на уровне нормативных документов, а также отсутствием

программных продуктов у энергоснабжающей организации, позволяющих в реальном времени производить расчеты потерь напряжения и предлагать мероприятия, направленные на повышение КЭ.

Авторами разработан алгоритм, который может быть взят за основу для программы, которая могла бы на основании расчетов потерь напряжения предлагать мероприятия и принимать решения по повышению КЭ. Алгоритм программы, позволяющий предлагать мероприятия по повышению качества электроэнергии, на основе анализа расчетных потерь напряжения, представлен на рисунке 2.

Определить уровень искажения ПКЭ

Рисунок 2 - Алгоритм программы, которая на основании расчетов потерь напряжения предлагает мероприятия

и принимает решения по повышению КЭ

Начало алгоритма предусматривает ввод данных: нагрузка на участке ВЛ или КЛ, длина участка, номинальное линейное напряжение, удельное активное сопротивление провода, коэффициент мощности; удельное индуктивное сопротивление провода. Указанные данные обновляются каждый раз при новом расчете ЛЭП. Блоком 3 определяются потери напряжения при минимальной, средней и максимальной нагрузках ЛЭП. Блоки 4, 5, 6 выполняют функцию сравнения фактических потерь напряжения с нормативным значением. При выходе значения потерь напряжения за норму блок 7 отправляет сигнал на проведение измерения КЭ. Далее блоком 8 определяется уровень искажения ПКЭ. Исходя из количества выходящих за нормативное значения и уровня отклонения ПКЭ, предлагаются мероприятия по повышению качества электроэнергии. Далее блоком 10 выводится информация о предложенных мероприятиях. Блоком 11 выводится информация о технических устройствах и организационных мероприятиях, которые позволят повысить КЭ.

Данная программа может быть применима как стационарно (установлена на компьютере, ноутбуке т.д.), так и при реализации «умных» сетей. Использование предложенной программы позволит повысить КЭ за счет раннего (своевременного) определения потерь напряжения посредством предложения мероприятий, направленных на повышение КЭ.

Выводы. Повышение качества электроэнергии в электросетевом комплексе России является актуальной задачей энергоснабжающих компаний. Для повышения качества электроэнергии разработан алгоритм, который может быть реализован в программе, предлагающей мероприятия по повышению качества электроэнергии на основании расчетов потерь напряжения. Данная программа может быть применима в электро-снабжающих организациях как стационарно (установлена на компьютере, ноутбуке т.д.), так и при реализации «умных» сетей. Применение предложенного алгоритма программы позволит повысить КЭ посредством раннего (своевременного) определения потерь напряжения.

Литература

1. Time factor for determination of power supply system efficiency of rural consumers / V.E. Bolshev, A.N. Vasilev, A.V. Vinogradov, A.E. Semenov, M.V. Borodin // Handbook of Research on Renewable Energy and Electric Resources for Sustainable Rural Development. Ser. «Advances in Environmental Engineering and Green Technologies», Hershey, Pennsylvania, 2018. - С. 394-420.

2. Vinogradov A., Bolshev V., Vinogradova A., Kudino-va T., Borodin M., Selesneva A. & Sorokin N. (2019) А System for Monitoring the Number and Duration of Power Outages and Power Quality in 0.38 kV Electrical Networks. In: Vasant P., Ze-linka I., Weber G.W. (eds). Intelligent Computing & Optimization. ICO 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol. 866: 1-10. Springer, Cham.

3. Бачманова, К. В ответе за тех, кого подключили / К. Бачманова // Энергия без границ. - 2016. - № 5 (40) октябрь-ноябрь. - С. 18-19.

4. Семенов, А.Е. Анализ потерь электроэнергии в электрических сетях филиала ПАО «МРСК Центра» -«Орелэнерго» Ливенский РЭС / А.Е. Семенов // В сб.: Инновационное развитие университетской библиотеки: менеджмент и маркетинг: материалы II научно-практической конференции. - Орёл, 2018. - С. 68-71.

5. Siano, P. Demand response and smart grids - a survey / P. Siano // Renewable and Sustainable Energy Reviews. -2014. - Vol. 30. - P. 461-478.

6. Система контроля надежности электроснабжения и качества электроэнергии в электрических сетях 0,38 кВ / А.В. Виноградов, М.В. Бородин, А.В. Виноградова, А.О. Селезнёва, В.Е. Большев // Промышленная энергетика. - 2018. - № 3. - С. 14-18.

7. Smart transmission grid: vision and framework / Fangxing L., Wei Q., Hongbin S., Hui W., Jianhui W., Yan X., Zhao X., Pei Z. // IEEE Transactions on Smart Grid. - 2010. -Vol. 1. - P. 168-77.

8. Овсейчук, В.А. Надежность и качество электроснабжения потребителей. Обоснование нормирования / В.А. Овсейчук // Новости электротехники: информационно-справочное издание / учредитель ЗАО «Новости Электротехники». - СПб. - 2013. - № 3 (81). - С. 50-53.

9. Бородин, М.В. Корректировка стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от ее качества / М.В. Бородин, А.В. Виноградов // Промышленная энергетика. - 2013. - № 7. - С. 12-16.

10. Бородин, М.В. Корректировка стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от ее качества / М.В. Бородин, А.В. Виноградов // Техника в сельском хозяйстве. - 2013. - № 5. - С. 17-20.

11. Бородин, М.В. Оценка фактического качества электроэнергии и анализ количества обращений по поводу несоответствия качества электроэнергии нормативным значениям / М.В. Бородин, А.И. Псарев // Агротехника и энергообеспечение. - 2017. - № 4 (17). - С. 54-63.

12. Improving the Power Quality of Rural Consumers by Means of Electricity Cost Adjustment / A. Vinogradov, M. Borodin, V. Bolshev, N. Makhiyanova, N. Hruntovich // В книге: Renewable Energy and Power Supply Challenges for Rural Regions. - Chicago, 2019. - С. 312-341.

13. Бородин, М.В. Редакция методики корректировки стоимости потребленной электроэнергии в зависимости от её качества и алгоритм её реализации в соответствии с ГОСТ на качество электроэнергии / М.В. Бородин, А.В. Виноградов // Вестник НГИЭИ. - 2018. - № 4 (83). - С. 54-64.

14. Бородин, М.В. Качество электроэнергии в электрохозяйствах АПК Ливенского района Орловской области / М.В. Бородин // В сб.: Ресурсосберегающие технологии при хранении и переработке сельскохозяйственной продукции: материалы XIV Международного научно-практического семинара. - Орёл, 2018. - С. 157-162.

15. Виноградов, А.В. Сокращение времени восстановления электроснабжения сельских потребителей при отказах в линиях электропередачи за счет применения средств секционирования и резервирования / А.В. Виноградов, Ю.И. Лукьянов, Л.Н. Шакина // Вюник Харювського нацюнального техычного уыверситету стьського господар-ства iменi Петра Василенка. Техычы науки. Випуск 18б «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК УкраТни». - Харюв: ХНТУСГ, 2017. - 166 с. - С. 26-30.

16. Псарев, А.И. Анализ потерь электроэнергии в электрических сетях филиала ПАО «МРСК Центра» -«Орелэнерго» Орловский РЭС / А.И. Псарев // В сб.: Инновационное развитие университетской библиотеки: менедж-

мент и маркетинг: материалы II научно-практической конференции. - Орёл, 2018. - С. 65-68.

17. Беликов, Р.П. Способы и технические средства повышения качества электроэнергии в сельских электрических сетях / Р.П. Беликов, А.Е. Семенов, И.Н. Фомин // В сборнике: Инновационное развитие университетской библиотеки: менеджмент и маркетинг: материалы II научно-практической конференции. - Орёл, 2018. - С. 60-65.

18. Yasin Kabalci. A survey on smart metering and smart grid communication // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2016. - Vol. 57. - P. 302-318.

19. Голиков, И.О. Адаптивное автоматическое регулирование напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ: монография / И.О. Голиков, А.В. Виноградов. -Орел: Изд-во ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, 2017. - 166 с.

20. Cleveland F.M. Cyber security issues for advanced metering infrastructure (AMI) / F.M. Cleveland // In IEEE power and energy society general meeting: conversion and delivery of electrical energy in the 21st century. - 2008. - P. 1-6.

21. Сорокин, Н.С. Повышение эффективности функционирования электрических сетей напряжением 6-35 кВ посредством контроля параметров электрической сети / Н.С. Сорокин // Науковий вюник НУБ^ УкраТни. Серiя: Технка та енергетика АПК. - 2015. - № 209-2. - С. 92-95.

22. Беликов, Р.П. Организационно-технические и технические мероприятия повышения качества электроэнергии / Р.П. Беликов // В сборнике: Физика и современные технологии в АПК: материалы Х Международной молодежной конференции молодых ученых, студентов и школьников. -Орёл, 2019. - С. 38-41.

23. Tsydenov, E.A. Methods of energy system statical stability improvement / E.A. Tsydenov, Yu.A. Zeremskaya, A.V. Chimrov // Journal of Economics and Social Sciences. -2017. - № 10 (10). - С. 53-55.

References

1. Bolshev V.E., Vasilev A.N., Vinogradov A.V., Seme-nov A.E., Borodin M.V. Time factor for determination of power supply system efficiency of rural consumers. V knige: Handbook of Research on Renewable Energy and Electric Resources for Sustainable Rural Development, Ser. «Advances in Environmental Engineering and Green Technologies» Hershey, Pennsylvania, 2018, pp. 394-420.

2. Vinogradov A., Bolshev V., Vinogradova A., Kudino-va T., Borodin M., Selesneva A. & Sorokin N. (2019) A System for Monitoring the Number and Duration of Power Out-ages and Power Quality in 0,38 kV Electrical Networks, In: Vasant P., Ze-linka I., Weber G.W. (eds). Intelligent Computing & Optimization. ICO 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol. 866: 1-10. Springer, Cham.

3. Bachmanova K. V otvete za teh, kogo podkljuchili [Responsible for those who are connected], Jenergija bez granic, 2016, No 5

4. Semenov A.E. Analiz poter' jelektrojenergii v jelektri-cheskih setjah filiala PAO «MRSK Centra»-«Oreljenergo» Li-venskij RJeS [Analysis of electric power losses in electric networks of the branch of IDGC of Center, PJSC - Orelenergo, Livensky Distribution Zone], V sb.: Innovacionnoe razvitie univer-sitetskoj biblioteki: menedzhment i marketing: materialy II nauch-no-prakticheskoj konferencii, Orel, 2018, pp. 68-71.

5. Siano P. Demand response and smart grids - a survey, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014, No 30, pp. 461-478.

6. Vinogradov A.V., Borodin M.V., Vinogradova A.V., Se-leznjova A.O., Bol'shev V.E. Sistema kontrolya nadezhnosti jelektrosnabzheniya i kachestva jelektrojenergii v jelektricheskih

setyah 0,38 kV [Monitoring system of power supply reliability and power quality in 0.38 kV electrical networks], Promyshlennaja jenergetika, 2018, No 3, pp. 14-18.

7. Fangxing L., Wei Q., Hongbin S., Hui W., Jianhui W., Yan X., Zhao X., Pei Z. Smart transmission grid: vision and framework, IEEE Transactions on Smart Grid, 2010, No 1, pp. 168-77.

8. Ovsejchuk V.A. Nadezhnost' i kachestvo jelektros-nabzheniya potrebitelej. Obosnovanie normirovaniya [Reliability and quality of power supply to consumers. Rationale for rationing], Novosti jelektrotehniki: informacionno-spravochnoe izdanie, uchreditel' ZAO «Novosti Jelektrotehniki», SPb., 2013, No 3

9. Borodin M.V., Vinogradov A.V. Korrektirovka stoimosti potreblennoj jelektrojenergii v zavisimosti ot ee kachestva [Adjustment of the cost of electricity consumed depending on its quality], Promyshlennaja jenergetika, 2013, No 7, pp. 12-16.

10. Borodin M.V., Vinogradov A.V. Korrektirovka stoi-mosti potreblennoj jelektrojenergii v zavisimosti ot ee kachestva [Adjustment of the cost of electricity consumed depending on its quality], Tehnika v sel'skom hozjajstve, 2013, No 5, pp. 17-20.

11. Borodin M.V., Psarev A.I. Ocenka fakticheskogo ka-chestva jelektrojenergii i analiz kolichestva obrashhenij po povo-du nesootvetstvija kachestva jelektrojenergii normativnym zna-chenijam [Assessment of the actual quality of electricity and analysis of the number of appeals about the non-compliance of the quality of electricity with the standard values], Agrotehnika i jenergoobespechenie, 2017, No 4

12. Vinogradov A., Borodin M., Bolshev V., Makhiyano-va N., Hruntovich N. Improving the Power Quality of Rural Consumers by Means of Electricity Cost Adjustment. V knige: Renewable Energy and Power Supply Challenges for Rural Regions, Chicago, 2019, pp. 312-341.

13. Borodin M.V., Vinogradov A.V. Redakciya metodiki korrektirovki stoimosti potreblennoj jelektrojenergii v zavisimosti ot ejo kachestva i algoritm ejo realizacii v sootvetstvii s GOST na kachestvo jelektrojenergii [Revision of the methodology for adjusting the cost of electricity consumed depending on its quality and the algorithm of its implementation in accordance with GosT on the quality of electricity], Vestnik NGIJeI, 2018, No 4

14. Borodin M.V. Kachestvo jelektrojenergii v jelektro-khozjajstvakh APK Livenskogo rajona Orlovskoj oblasti [Electric power quality in the electrical facilities of the agro-industrial complex of the Livensky district of the Oryol region]. Resursosbere-gajushhie tekhnologii pri khranenii i pererabotke sel'skokho-zjajstvennoj produkcii materialy XIV Mezhdunarodnogo nauchno-prakticheskogo seminara, Orel, 2018, pp. 157-162.

15. Vinogradov A.V., Luk'janov Ju.I., Shakina L.N. So-krashhenie vremeni vosstanovleniya jelektrosnabzheniya sel'skikh potrebitelej pri otkazakh v liniyakh jelektroperedachi za schet primeneniya sredstv sekcionirovaniya i rezervirovaniya [Reducing the time of restoration of power supply to rural consumers in the event of power transmission line failures due to the use of partitioning and backup means], Visnik Harkivs'kogo nac onal'nogo tehn chnogo un versitetu s l's'kogo gospodarstva imeni Petra Vasilenka. Tehnichni nauki. Vipusk 186 «Problemi energozabezpechennja ta energozberezhennja v APK Ukraini», Harkiv: HNTUSG, 2017, 166 p., pp. 26-30.

16. Psarev A.I. Analiz poter' jelektrojenergii v jelektri-cheskikh setjakh filiala PAO «MRSK Centra»-«Oreljenergo» Orlovskij RJeS [Analysis of electric power losses in the electric networks of the branch of IDGC of Center, PJSC - Orelenergo, Orlovsky Distribution Zone]. V sb.: Innovacionnoe razvitie univer-

sitetskoj biblioteki: menedzhment i marketing: materialy II nauch-no-prakticheskoj konferencii, Orel, 2018, pp. 65-68.

17. Belikov R.P., Semenov A.E., Fomin I.N. Sposoby i tekhnicheskie sredstva povyshenija kachestva jelektrojenergii v sel'skikh jelektricheskikh setjakh [Methods and technical means of improving the quality of electricity in rural electrical networks]. V sb.: Innovacionnoe razvitie universitetskoj biblioteki: me-nedzhmenti marketing: materialy II nauchno-prakticheskoj konferencii, Orel, 2018, pp. 60-65.

18. Yasin Kabalci. A survey on smart metering and smart grid communication, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016, vol. 57, pp. 302-318.

19. Golikov I.O., Vinogradov A.V. Adaptivnoe avtomati-cheskoe regulirovanie naprjazheniya v sel'skikh jelektricheskikh setyakh 0,38 kV: monografiya [Adaptive automatic voltage regulation in rural electric networks 0,38 kV: monograph], Orel: Izd-vo FGBOU VO Orlovskij GAU, 2017, 166 pp.

20. Cleveland F.M. Cyber security issues for advanced metering infrastructure (AMI). In IEEE power and energy society

general meeting: conversion and delivery of electrical energy in the 21st century, 2008, pp. 1-6.

21. Sorokin N.S. Povyshenie effektivnosti funkcionirova-nija jelektricheskikh setej naprjazheniem 6-35 kV posredstvom kontrolja parametrov jelektricheskoj seti [Improving the performance of electrical networks with voltage of 6-35 kV by monitoring the parameters of the electrical network], Naukovij visnik NUBiP Ukraini. Serija: Tehnika ta energetika APK, 2015, No 209-2, pp. 92-95.

22. Belikov R.P. Organizacionno-tekhnicheskie i tekhnicheskie meroprijatija povyshenija kachestva jelektrojenergii [Organizational and technical measures to improve the quality of electricity], V sb.: Fizika i sovremennye tekhnologii v APK: materialy X Mezhdunarodnoj molodezhnoj konferencii molodykh uchenykh, studentov i shkol'nikov, Orel, 2019, pp. 38-41.

23. Tsydenov E.A., Zeremskaya Yu.A., Chimrov A.V. Methods of energy system statical stability improvement, Journal of Economics and Social Sciences, 2017, No 10 (10), pp. 53-55.

Сведения об авторах

Бородин Максим Владимирович - кандидат технических наук, и.о. заведующего кафедрой «Электроснабжение», ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет» (г. Орел, Российская Федерация). Тел.: +7-920-801-41-90. E-mail: maksimka-borodin@yandex.ru.

Беликов Роман Павлович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение», ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет» (г. Орел, Российская Федерация). Тел.: +7-953-612-83-32. E-mail: el-ogau@yandex.ru.

Махиянова Наталья Витальевна - старший преподаватель кафедры «Электроснабжение», ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет» (г. Орел, Российская Федерация). Тел.: +7-903-637-25-20. E-mail: mahnatvital@mail.ru.

Information about the authors Borodin Maksim Vladimirovich - Candidate of Technical Sciences, head of the Electric energy power suppling department, FSBEI HE «Orel State Agrarian University» (Orel, Russian Federation). Phone: +7-920-801-41-90. E-mail: maksimka-borodin@yandex.ru.

Belikov Roman Pavlovich - Candidate of Technical Sciences,associate professor of the Electric energy power suppling department, FSBEI HE «Orel State Agrarian University» (Orel, Russian Federation). Phone: +7-953-612-83-32. E-mail: el-ogau@yandex.ru.

Makhiyanova Natalia Vitalyevna - senior lecturer of the Electric energy power suppling department, FSBEI HE «Orel State Agrarian University» (Orel, Russian Federation). Phone: +7-903-637-25-20. E-mail: mahnatvital@mail.ru.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 621.431.7:631.3

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ АПК ОСНАЩЕНИЕМ ИХ ГАЗОТУРБИННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

© 2019 г. В.С. Шкрабак, Р.В. Шкрабак

В статье приведены результаты исследований по состоянию и перспективам энергетических установок мобильных средств механизации в АПК. Отмечается, что в промышленном масштабе все они, как правило, оснащены поршневыми двигателями внутреннего сгорания (карбюраторными и дизельными), несмотря на известные их принципиальные недостатки по ряду конструктивных и эксплуатационных параметров и практически исчерпанные потенциальные возможности совершенствования. Ремонтно-восстановительная база их является сложной и дорогостоящей, несмотря на её отлаженную структуру в стране. В целях повышения эффективности энергетических установок мобильных машин в стране и за рубежом длительное время ведутся успешные НИР по поиску альтернатив поршневым двигателям. Сравнительные исследования поршневых, ро-торно-поршневых и газотурбинных двигателей (ГТД) выявили существенные преимущества газотурбинных двигателей. В итоге в стране и за рубежом были созданы газотурбинные двигатели и испытаны с положительными результатами на различных машинах. Приводятся краткие результаты испытаний трёх модификаций газотурбинных тракторов семейства «Кировец», прошедших испытания в составе пахотных, транспортных и бульдозерных агрегатов на базе Северо-Западной мИс, НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР, совхозов «Детскосельский», им. «Ленсовета», учхоза «Пушкинское» Ленинградского СХИ. Исследованиями установлено, что: масса газотурбинного трактора К-701 ТУРБО на две тонны меньше аналогичного трактора с дизелем; первый эффективно работает на широком ассортименте топлив (всеядность), его токсичность ГТД в 4,5-7,5 раза ниже дизеля, эргономические параметры лучше на 35-40%, погектарный расход топлива ниже на 10-15%, производительность