Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2023
Идентификатор DOI: 10.21285/1814-3520-2023-3-527-538
Ключевые слова: small hydroelectric power station, membership function, efficiency of engineering solutions, reliability assessment, fault tree, малая гидроэлектростанция, функция принадлежности, эффективность технических решений, оценка надежности, дерево отказов
Аннотация: Цель - развитие метода принятия технических решений в части системы генерации при вводе мощностей малых гидроэлектростанций в Республике Тыва с учетом надежности функционирования оборудования и неопределенности части исходной информации. В качестве исходной информации используются цены на применяемое оборудование, стоимость дизельнПоказать полностьюого топлива в будущем времени и др. В данных исследованиях использован метод комплексного анализа эффективности технических решений автономной системы генерации от малой гидроэлектростанции, расположенной в Тоджинском районе Республики Тыва на основе системного подхода. Для адекватной оценки надежности функционирования гидроэнергетических агрегатов использован логико-вероятностный метод на основе кинетической теории дерева отказов. Метод позволяет учесть отказы используемого оборудования, а также незапланированные отключения агрегатов из-за дефицита гидроресурсов р. Большой Енисей (межень, пересыхание, частичное промерзание реки). Создание системы генерации от малой гидроэлектростанции для населенных пунктов Тоджинского района Республики Тыва позволяет покрыть нагрузку до 2 500 кВт, что способствует сокращению затрат на покупку, доставку и хранение дизельного топлива, при этом дизельные генераторы используются как резервные источники электроэнергии. Были рассмотрены 3 варианта состава малой гидроэлектростанции, отличающиеся количеством и установленной мощностью гидрогенерирующих агрегатов: 5х500 кВт; 4х630 кВт и 3х800 кВт. Таким образом, при помощи метода многокритериальной оптимизации из трех предлагаемых вариантов выбран оптимальный вариант системы генерации от малой гидроэлектростанции с тремя гидроагрегатами (мощностью 800 кВт каждый), учитывая надежность и неопределенность части исходной информации. This paper investigates the cutting forces arising when using a single abrasive grain. Analytical studies were carried out using a model of a single abrasive grain in the form of a rod with a radiused apex acting on the workpiece material. The slip-line method (method of characteristics) was used to calculate the deformation intensity of a plastically edged workpiece material under the action of a single grain. Mathematical models were developed for the following factors: plastic deformation of the material, edging of the stagnated zone and its friction against the grain surface when moved upwards in the form of chippings, grain friction against the plastically deformed material, and the action of the dynamic component of plastic deformation. The significance of the dynamic component in the overall balance of forces related to plastic deformation was established by determining the ratio of dynamic stress on the break line and shear yield point. This dependence calculated for D16T and 30HGSA materials showed the feasibility of accounting for the dynamic component system based on a small hydropower station located in the Todzhinsky district of the Republic of Tyva. For an adequate assessment of the operational reliability of hydropower units, a logical and probabilistic method based on the kinetic theory of fault tree was used. The method allows the failures of the used equipment, as well as unplanned shutdowns of units due to a shortage of water resources in the Great Yenisey (low water, overdrying, and frozen frost), to be taken into account. The development of a generation system based on a small hydroelectric power plant for the settlements in the Todzhinsky district of the Republic of Tyva offers a load of up to 2,500 kW, which helps to reduce the cost of purchasing, delivering, and storing diesel fuel, while diesel generators can be used as backup power sources. 3 scenarios of structuring a small hydroelectric power plant were considered that involved various numbers and total capacity of hydrogenating units: 5x500 kW, 4x630 kW, and 3x800 kW. Therefore, by using the multi-criteria optimization method, the optimal structure of the generating system based on a small hydroelectric power plant having three hydroelectric units (each characterized by a capacity of 800 kW) was selected from the three proposed options, taking into account the reliability and uncertainty of the initial information.
Журнал: iPolytech Journal
Выпуск журнала: Т.27, №3
Номера страниц: 527-538
ISSN журнала: 27824004
Место издания: Иркутск
Издатель: Иркутский национальный исследовательский технический университет