Наука и инновации

Лаборатория энергосберегающих и энергооптимизирующих технологий Кафедра «Микропроцессорные средства автоматизации» Электротехнический факультет

 

Контактная информация:

Адрес: 614013, г. Пермь, ул. Профессора Поздеева, д.7, ауд. 05

Телефон/факс: +7 (342) 2-391-821

E-mail: zav@msa.pstu.ac.ru

Руководитель центра: заведующий кафедрой МСА, доцент, к.т.н. Петроченков А.Б.

Основные направления научных исследований

  • Исследование режимов работы типовых систем отопления и горячего водоснабжения при заданных параметрах регулирования.
  • Расчет и анализ теплопотребления в локальных сегментах систем отопления и горячего водоснабжения.
  • Исследование режимов работы релейной защиты и автоматики систем энергоснабжения.
  • Исследование показателей качества электрической энергии в системах энергоснабжения.

Перечень услуг, оказываемых лабораторией

  1. Мониторинг и анализ теплопотребления в системах отопления и горячего водоснабжения и настройка локального регулятора тепловой энергии для работы в соответствии с требуемым отопительным графиком.
  2. Измерение и расчет показателей качества электрической энергии.
  3. Исследование режимов работы и настройка параметров релейной защиты и автоматики в системах энергоснабжения.

Оборудование лаборатории

В состав оборудования лаборатории входит современная «Модель системы теплоснабжения», которая подключена к стенду. На стенде расположены теплоэнергоконтроллеры, терморегуляторы и адаптеры, предназначенные для сбора, обработки и архивации теплоэнергетических параметров. В состав оборудования лаборатории также входит анализатор качества электроэнергии, который позволяет производить измерение и расчет показателей качества электроэнергии. Для изучения принципов работы и программирования современных микропроцессорных средств релейной защиты, в лаборатории расположен микропроцессорный блок релейной защиты Micom P122, способный защищать линии электропередачи от возможных аварийных режимов работы и производить отключение ЛЭП. Отключение ЛЭП производится при помощи вакуумного выключателя серии BB/TEL.

а) Модель системы теплоснабжения

Установка предназначена для исследования принципов энергосбережения в системах теплоснабжения жилых и общественных зданий, централизованно получающих тепловую энергию. Установка используется как для проведения полунатурных испытаний в системе водяного отопления, так и для организации лабораторных работ студентов специальностей 140211 «Электроснабжения» и 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» по дисциплинам «Энергосбережение и энергоаудит» и «Микропроцессорные устройства».

В состав модели входит термический трансмиттер, который является техническим решением для использования и прямого превращения сбросного тепла из технических процессов в электрическую энергию с исключением механических компонентов. Принцип работы основан на эффекте Зеебека.

В качестве несущего элемента для конструкции трансмиттера применяется пластина, в которой протекает жидкость. Пластина имеет 5 притоков и оттоков, с помощью которых жидкость попадает в капиллярную сетевую систему внутри пластины и отводится из нее.

Капиллярная сеть построена так, чтобы термогенераторы равномерно нагревались или охлаждались. Капилляры выполнены из меди, а для защиты покрыты слоем из никеля. Максимально допустимое давление жидкости – 8 бар. Регулируемые величины – скорость протекания жидкости и температура жидкости в капиллярах.

При разности температур на поверхности пластины и жидкости в капиллярах в 80°С снимаемая электрическая мощность составляет 200 Вт.

Полученная электрическая энергия может использоваться для освещения ламп на базе LED-техники в области малого напряжения при прямом подключении, либо коммутации с зарядными устройствами или же выдачи мощности в сеть через соответствующую преобразовательную технику.

____________________________________________________________________________________________

б) Стенд учета и регулирования тепловой энергии

Стенд оборудован вводом и выводом водяного теплоносителя на базе энергосберегающего электродного котла «ГАЛАН» с циркуляционным насосом, имитирующих оборудование теплопоставщика. На стенде применены датчики температуры прямой и обратной воды КТПТР-01 100П, преобразователь расхода вихревой электромагнитный ВПС, запорно-регулирующий клапан Clorius Controls A/S (ЗКР), расширительный бак и радиатор. Параметры теплоносителя: Т=60-55 °С. Панель стенда представляет собой узел учета тепловой энергии, на котором расположена мнемосхема установки с выводами для подключения контроллеров и адаптеров. Регулирование температуры воды в системе отопления производится в зависимости от температуры наружного воздуха и температуры горячей воды. Производится контроль следующих параметров: расход теплоносителя из внешней сети, температура воды в системе отопления, температура воды из системы отопления, потребление тепла из внешней сети и температура наружного воздуха. Предусмотрена возможность подключения следующих модулей: тепловычислителей СПТ 961М фирмы «Логика» и ИМ2300 фирмы ОКБ «Маяк» для осуществления учета потребляемой тепловой энергии, а также микропроцессорного контроллера ТРМ 32 фирмы «Овен», предназначенного для контроля и регулирования температуры.

В состав тепловычислителя СПТ 961М входит адаптер АДР 89, предназначенный для управления исполнительным механизмом (ЗКР) в системе регулирования теплоснабжения. Конфигурирование прибора производится с клавиатуры, расположенной на панели прибора, а также с помощью программы Database, предназначенной для настройки прибора на конкретные условия применения путем записи определенных значений настроечных параметров. Прибор поддерживает обмен данными с локальным компьютером или принтером при его подключении по стандарту RS232C на скорости до 9600 бит/с. В состав прибора входит адаптер АПС-79, позволяющий осуществлять передачу данных по интерфейсу RS485 и производить опрос тепловычислителя СПТ 961М на расстоянии до 1,2 км. Обмен данными с удаленным компьютером по коммутируемым и некоммутируемым линиям связи, а также по радиоканалу, осуществляется с помощью программы «Пролог» (ООО «Логика», г. С.-Петербург). Для сравнения принципов работы тепловычислителей на стенде дополнительно установлен многофункциональный вторичный прибор ИМ2300, предназначенный для вычисления и регистрации параметров теплоэнергетических величин, имеющий возможность регулирования расхода теплоносителя с помощью теплоэнергорегулятора ИМ2300 ТЭР. Опрос, программирование и техническое обслуживание тепловычислителя производится с помощью пакета программ IM2300Win и программы циклического опроса прибора IMCYCLE. В состав пакета IM2300Win входят программы ImProgramm, предназначенная для технического обслуживания, эксплуатации, программирования, тестирования и поверки приборов IM2300, ImReport для составления и печати отчетов по архивным данным и WGraph для просмотра архивных данных в виде графиков. Связь компьютера с прибором осуществляется с помощью последовательного порта и интерфейсов RS232 или RS485, адаптера модема или GSM-модема. Связь прибора с регулятором ИМ 2300 ТЭР осуществляется по интерфейсу RS485, что позволяет использовать его текущие данные.

____________________________________________________________________________________________

в) Реле MICOM Р122 и вакуумный выключатель серии ВВ/TEL

Устройство MICOM Р122 обеспечивает большие функциональные возможности в области защиты, измерений, автоматического управления и контроля, в любых электрических сетях среднего напряжения. Эти реле могут использоваться как в промышленных и распределительных сетях, так и в сетях более высокого напряжения. Специфические особенности этих реле дают возможность применять их для защиты мощных потребителей, потребителей среднего напряжения, кабелей и воздушных линий. Защита от междуфазных КЗ (МТЗ) и защита от замыканий на землю (ЗНЗ) выдают информацию мгновенно и с выдержкой времени. Первая может использоваться в логике блокировки схем, для оптимизации выполнения схем защиты, таким образом, уменьшая времена срабатывания. Вторая может быть или независимой, или зависимой. Реле обеспечивает широкий выбор временных характеристик срабатывания, даёт возможность легко адаптировать эти реле к существующей схеме защиты, независимо от других реле, уже установленных в сети. Основные функции перечислены ниже:

- МТЗ (3 ступени).
- Защита от замыканий на землю.
- Защита от перегрузки.
- Защита минимального тока.
- Обнаружение обрыва провода.
- Пуск-наброс (изменение тока срабатывания МТЗ при включении).
- Фиксирование выходных реле.
- Группы у ставок.
- Обнаружение отказа выключателя.
- Управление выключателем.
- Логическая схема селективности.
- Измерения токов.
- Запоминание максимальных значении.
- Записи событий.
- Записи параметров при повреждениях.
- Записи переходных процессов.
- Порт связи на лицевой панели RS 232.
- Порт связи RS 485.

Вакуумные выключатели серии ВВ/TEL предназначены для эксплуатации в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц номинальным напряжением 6/10 кВ с изолированной и компенсированной нейтралью в нормальных и аварийных режимах. Выключатели BB/TEL применяются в ячейках КРУ внутренней и наружной установки, а также в камерах КСО, как при новом строительстве, так и при замене выключателей прежних лет выпуска. В основе конструктивного решения выключателя лежит использование пофазных электромагнитных приводов с «магнитной защелкой», механически связанных валом. Параллельно соединенные катушки электромагнитных приводов фаз выключателя при выполнении команд подключаются к предварительно заряженным конденсаторам в блоках управления. Такая конструкция позволила достичь следующих основных отличительных особенностей вакуумных выключателей ВВ/TEL-10 по сравнению с традиционными вакуумными выключателями:

- Высокий коммутационный и механический ресурс.
- Отсутствие необходимости в проведении текущего, среднего и капитального ремонтов.
- Питание от сети постоянного, выпрямленного и переменного оперативного тока в широком диапазоне напряжений.
- Малое потребление мощности по цепи оперативного питания.
- Высокое быстродействие при включении и отключении.
- Возможность отключения при потере оперативного питания.
- Не требуется изменения существующих схем вторичной коммутации.
- Совместимость с любыми существующими типами ячеек КРУ и КСО.
- Допускается работа в любом пространственном положении.
- Малые габариты и вес.


 

 

Нашли ошибку на сайте? Выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl + Enter.

Copyright © 1998-2019
РЦИ ПНИПУ, ПРЕСС-СЛУЖБА ПНИПУ
+7 (342) 2-198-119, newschannel@pstu.ru
Приемная комиссия ПНИПУ +7 (342) 2-198-065, enter@pstu.ru

youtube vkontakte twitter facebook rss instagram
Наверх