Cuprinsul:
Rezumatele:

 

 

TEHNOLOGIILE ENERGIEI

producerea,  transportul şi  distribuţia energiei  electrice şi termice

 

Rezumate 2013

   

1   2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12

 

Nr. 1 / 2013

 

Mihai OPASCHI - Determinarea strângerii reale realizate între miezul magnetic statoric şi carcasa hidrogeneratoarelor

 În articol se prezintă efectele pe care strângerea dintre miezul statoric şi carcasă le generează în exploatare şi anume vibraţii şi zgomote. Se indică un mod de calcul al vibraţiilor, al nivelului de zgomot şi al strângerii. În continuare se prezintă un exemplu de calcul ale acestor mărimi şi o comparaţie cu rezultatele măsurătorilor, la 12 hidrogeneratoare.

Cuvinte cheie: hidrogeneratoare, miez magnetic, carcasă, strângere vibraţii, zgomote.

 D. Zlatanovici, S. Dumitrescu - Măsurarea periodică, on-line, a descărcărilor parţiale - o metodă eficientă pentru evaluarea stării izolaţiei înfăşurărilor statorice la hidrogeneratoarele electrice

 În lucrare se prezintă experiența României privind măsurarea on-line a descărcărilor parțiale la hidrogeneratoarele din România pe o perioadă de 10 ani. Astfel se prezintă pe scurt mecanismul de producere a descărcărilor parţiale în izolaţia bobinajului statoric. De asemenea, se prezintă principiul metodei de măsură şi cele două sisteme de montare a cuplorilor capacitivi tip izolatori: sistemul diferenţial - PDA şi sistemul direcţional BUS. Se definesc mărimile care caracterizează descărcările parţiale: magnitudinea maximă  ± Qmax, cantitatea normalizată ± NQN, diagramele 2D de variaţie a ratei pulsurilor pe secundă şi fereastră în funcţie de magnitudine şi diagramele 3D de variaţie a ratei pulsurilor pe secundă şi fereastră în funcţie de magnitudine şi de unghiul de faza al tensiunii.

În continuare se prezintă o clasificare a stării izolaţiei în 3 categorii principale şi 2 categorii intermediare, şi definirea acestor categorii. Criteriile utilizate pentru evaluare a stării izolației se prezintă sub formă tabelară, criterii cantitative după valorile ± NQN şi ± Qmax şi criterii calitative pentru analiza diagramelor 2D şi 3D.

În 1999, s-au montat cuplori capacitivi tip IRIS la 40 hidrogeneratoare cu puteri între 27 MW şi 165.5 MW. Începând din 1999, s-au efectuat măsurători, de către diverse firme şi de către 2 centrale hidroelectrice. Nu s-au efectuat măsurători sistematice la toate cele 40 hidrogeneratoare. ICEMENERG a început să măsoare periodic, anual sau la doi ani, la 24 hidrogeneratoare. De asemenea, a reuşit să recupereze arhiva măsurătorilor la 13 hidrogeneratoare. Dintre acestea s-au selectat 4 hidrogeneratoare mai semnificative şi care s-au prezentat în acest articol. La fiecare hidrogenerator s-au prezentat diagrama de variaţie cu timpul ale parametrilor DP ± NQN şi ± Qmax, pe perioade de cca 10 ani, diagrame 3D şi 2D, semnificative. În continuare la fiecare hidrogenerator s-au prezentat analiza rezultatelor măsurătorilor, clasificarea stării izolaţiei, comentarii privind corelaţia dintre rezultate şi lucrările de mentenanţă şi recomandări pentru mentenanţă şi măsurători.

Cuvinte cheie: partial discharges, hydro generators, mesurement, magnitude, normalized quantity.

 C. Purece - Măsurarea parametrilor de performanţă la hidroagregatele unei CHE de mică cădere (CHE Buhuşi)

 Lucrarea prezintă valorile măsurătorilor "in situ" realizate la HA1 şi HA2 de la CHE BUHUŞI, atât cele energetice cât şi cele de debit absolut, totodată sunt prezentate şi valorile necesare determinării corelaţiilor optime, reale, Sr = f (Sad)_opt pentru grupurile centralei mai sus amintite. Măsurătorile au fost realizate în conformitate cu prevederile codului CEI 41/91 (în România SR EN 60041/2003), reglementate de PE 301/73 (revizuit în 1992) şi au sta la baza etalonării prizelor de presiune diferenţială de pe camerele spirale precum şi la calculul randamentelor relative şi absolute ale hidroagregatelor, respectiv la determinarea camelor optime de funcţionare a hidroagregatelor.

Cuvinte cheie: turbine hidraulice, cama optimă, debit, coeficient debitmetric.

 I. N. Aramă, I. Borşan - Minimizarea costurilor de gestionare a reţelelor de distribuţie prin utilizarea sistemelor de contorizare inteligenta

 În articol se face o analiză complexă a necesităţii introducerii contoarelor inteligente în reţelele electrice de distribuţie. În continuare se prezintă avantajele utilizării contoarelor inteligent. Se trece în revistă răspândirea în lume şi stadiul reglementării şi implementării contorizării inteligente în Europa. În partea a doua se prezintă avantajele analizelor cost - beneficiu şi se face o analiză a minimizării costurilor gestionarului reţelei de distribuţie prin utilizarea contorizării inteligente.

Cuvinte cheie: electricitate, reţea de distribuţie, contoare inteligente, costuri.

 S. Mihăescu, N. Golovanov, M. Mihăescu, C. Toader - Influenţa nesimetriei longitudinale simple asupra calităţii energiei electrice

 În articol se prezintă un model matematc pentru calcululcomponentelor  curenţilor şi tensiunilor în cazul nesimetriei longitudinală simplă a unui sistem trifazat. Nesimetria longitudinală simplă apare atunci când impedanţa unei faze diferă de impedanţele celorlalte două faze. Se tratează  cazul nesimetriei pur rezistive şi pur inductive. Se determină impedanţele surslor de energie ale reţelei, pentru transformator, pentru linia electrică şi pentru utilizatorul de energie electrică. În final se prezintă două studii de caz, pentru o linie aeriană aeriană şi pentru un cablu subteran.

Cuvinte cheie: nesimetrie longitudinală, calitatea energiei electrice, model de calcul.

G. Lipcsei - Analiza economică a diferitelor tipuri de tehnologii fotovoltaice

 De-a lungul istoriei dezvoltării energiei solare s-au realizat diferite tipuri de tehnologii de celule fotovoltaice. Principala diferenţă dintre aceste tipuri constă în materia primă din care sunt realizate si din procesul de producţie. Astfel, ele prezintă o gamă largă de valori ale randamentului, ceea ce influenţează parametrii tehnici, şi, prin urmare, indicatorii unui proiect. În prima parte a lucrării, se face o scurtă descriere a tehnologiei celulelor solare existente şi a cotei lor de piaţă.

În continuare, autorul determină parametrii tehnici pe game de dimensiuni. Se compară aceste game în conformitate cu capacitatea instalată, electricitatea produsă şi economiile de gaz natural şi emisii de dioxid de carbon realizate. Utilizând rezultatele obţinute se realizează analiza economică pe baza variaţiilor parametrilor tehnici, presupunând diferite scheme suport şi medii financiare. După standardizarea valorilor, acestea sunt comparate. În final se discută şi valoarea rezultatelor obţinute şi se descrie relevanţa practică şi utilitatea rezultatelor calculate.

Cuvinte cheie: analiză economică, tehnologii fotovoltaice.

 

 

Nr. 2 / 2013

 

V.P. Berzan, V.X. Rimschi, V.I. Patsyuk, M.S. Tîrsu, M. Uzun, V.D. Sheliagin, A.T. Nikutin, A.V. Bernackiy - Caracteristicile compensării într-o reţea de tracţiune pentru deplasarea unei sarcini

 Articolul oferă o metodă de analiză parametrică a compensării puterii reactive a reţelei de tracţiune în funcţie de poziţia de încărcare în etapa dintre două staţii de tracţiune. Soluţiile la probleme sunt date într-o formă explicită la o alimentare unilaterală şi bilaterală a încărcării complexului prin reţeaua de tracţiune. Se realizează analiza parametrică a influenţei încărcării active asupra caracteristicilor dispozitivelor de compensare montate pe barele de joasă tensiune în funcţie de amplasamentul acestei sarcini între alimentările cu energie electrică  şi sarcină. Se arată că,  în funcţie de locul de conectare a încărcării active la reţea şi de valorile de compensare, dispozitivul trebuie, în general, să genereze atât putere inductivă, cât şi putere capacitivă reactivă pentru menţinerea unei valori a factorului de putere a reţelei de tracţiune cosφ =1.

Cuvinte cheie: putere reactivă, compensare, reţea de tracţiune.

 A. Stativa, M. Gavrilas - Proiectarea optimală a sistemelor PSS pentru ameliorarea stabilităţii sistemelor electroenergetice

 În această lucrare este propusă o metodă de îmbunătăţire a stabilităţii sistemelor electroenergetice prin setarea optimală a parametrilor stabilizatoarelor de putere (PSS) utilizând o abordare metaeuristică, şi anume algoritmii genetici. Sistemul electroenergetic studiat a fost realizat în Simulink şi este compus din două generatoare care sunt echipate cu turbină şi sistem de excitaţie care alimentează o sarcină prin intermediul unei linii aeriene. Parametrii PSS-ului sunt antrenaţi cu ajutorul algoritmului genetic care a fost îmbunătăţit în ceea ce priveşte iniţializarea populaţiei şi evitarea minimelor locale.

Cuvinte cheie: stabilitate tranzitorie, mici perturbaţii, stabilizator de putere (PSS), algoritm genetic.

 I. Felea, D.C. Secui, M. Oltean - Identificarea impactului nivelului de solicitare asupra indicatorilor de stare ai transformatoarelor de putere

 Lucrarea este structurată în 5 părţi. În prima parte se face referire la actualitatea temei, prin prisma necesităţii aplicării diagnozei tehnice la transformatoarele electrice de putere, cu scopul asigurării nivelului corespunzător al serviciului de alimentare cu energie electrică. În continuare se precizează setul indicatorilor de solicitare şi de stare, prezentându-se relaţiile de calcul propuse de autori pentru evaluarea indicatorilor de solicitare. Partea a treia a lucrării conţine modelul propus a se utiliza pentru evaluarea riscului de depăşire a valorilor normale de către cele două seturi de mărimi. În partea a patra se prezintă o sinteză a rezultatelor obţinute, iar în ultima parte sunt redate concluziile analizei.

Cuvinte cheie: transformatoare de putere, ulei electroizolant, analiza gazelor dizolvate.

  A. Suvergel, A. Răducanu, A. Stanca, I. Negru, C. Grigoriu, C. Viespe - Evaluarea compoziţiei pulberilor de cărbune de la locurile de muncă din termocentrale

 Lucrarea analizează din punct de vedere morfologic şi structural particulele ultrafine generate în termocentralele pe bază de cărbune, cu referire specială la termocentrala Mintia - Deva, România. S-a evaluat compoziţia oxidică şi distribuţia dimensională a acestor particule situate în domeniul nanometric. În acest scop s-a utilizat metoda analizei mobilităţii diferenţiale a particulelor (DMA). Cele mai mari valori ale concentraţiei componenţilor oxidici prezenţi în praful de cărbune prelevat de la locul de muncă s-au înregistrat la secţia concasare şi la benzile de supraveghere. Compoziţia chimico-oxidică a prafului a constat în diverşi oxizi având proporţia de SiO₂ peste 25%, Fe₂O₃ peste 4%, Al₂O₃ peste 10%.

Cuvinte cheie: particule ultrafine, praf, silice, emisii din termocentrale.

 P.C. Răzuşi, M. Eremia - Predicţia producţiei de energie eoliană şi impactul său asupra sistemelor electroenergetice

 În cadrul acestei lucrări se face o trecere în revistă a principalelor metode de predicţie a puterii produse de centralele electrice eoliene. Totodată, se prezintă şi o metodă de studiere a influenţei pe care o au aceste predicţii asupra sistemelor electroenergetice.

Cuvinte cheie: centrale eoliene, predicţia vremii (NWP), modelul seriilor temporale.

 

Nr.3 / 2013

C. Burloiu, H. Albert, G. Lavrov, A. Mihăilescu, A. Poantă - Aspecte privind participarea CEE la acoperirea curbei de sarcină a SEN în orizontul apropiat

 Autorii prezentului referat îşi propun să evidenţieze problemele ce ar putea apare, în viitorul apropiat, prin racordarea la sistem a unei importante puteri în CEE, cu precădere în zona de Sud-Est a sistemului. Considerând prevederile de dezvoltare a surselor şi a RET (menţionate în planul de dezvoltare a RET elaborat de CNTEE Transelectrica SA), lucrarea de faţă analizează aspectele legate de structura surselor şi încadrarea acestora în curba de sarcină. Analiza ia în considerare prognoza Guvernului pentru dezvoltarea surselor regenerabile pentru puteri de 3000 MW (anul 2015) până la 4000 MW (anul 2020) precum şi rezultatele analizei care ar conduce, pentru structura actuală a RET, la o limitare a puterii instalate în CEE de max.1500 MW. Se subliniază necesitatea reanalizării tuturor reglementărilor existente, cu luarea în considerare şi a regimurilor aleatoare de funcţionare a surselor regenerabile.

Cuvinte cheie: centrale eoliene, încadrare în reţea, putere electrică.

 B. Neagu, Ghe. Georgescu, M.D. Guşă - Aspecte privind o serie de modele matematice şi programe de calcul destinate evaluării în exploatare a pierderilor tehnice în elementele reţelelor publice de distribuție în regimurile simetrice

 În funcţie de datele disponibile, în lucrare sunt prezentate o serie de modele matematice şi programe de calcul pentru evaluarea pierderilor de putere şi energie care apar în elementele componente (linii şi transformatoare) ale reţelelor publice de distribuţie de medie şi joasă tensiune. Sunt trecute în revistă atât modele matematice tradiţionale utilizate în procesul de exploatare, cât şi modele matematice bazate pe profilele tip de sarcină ale diferitelor categorii de consumatori, precum şi descompunerea în serii Fourier a acestor profile tip de sarcină. De asemenea, sunt prezentate rezultatele obţinute cu ajutorul diferitelor modele matematice, toate acestea fiind însoţite de observaţii şi concluzii.

Cuvinte cheie: reţele electrice, regimuri nesimetrice, pierderi de putere şi energie.

 M. Cornoiu, N. Brebu, D. Rota - Programe şi tehnologii noi la C.H.E.M.P. Râul Alb

 În această lucrare autorii prezintă programele şi tehnologiile noi aplicate la realizarea şi exploatarea CHEMP Râul Alb, din cadrul SC Hidroelectrica SA – Sucursala Hidrocentrale Caransebeş. Așa cum au fost concepute de către proiectantul de specialitate, unitatea de montaj şi beneficiar, instalațiile de la CHEMP Râul Alb funcționează în regim automat după nivelul apei în captare, personalul de exploatare din centrala Râul Alb având doar rolul de supraveghere a funcționării normale a acestor instalații. Tehnologiile aplicate la CHEMP Râul Alb sunt tip “up day” şi asigură funcționarea pe automat a întregii microamenajări (captare - aducțiunea principală - distribuitor şi evacuare apă turbinată, respectiv putere electrică pe partea de 0,4/20kV); instalațiile pot fi urmărite şi de la distanţă prin sistemul SCADA adaptat la cel existent la CHE Râul Alb.

Cuvinte cheie: CHE de mică putere, modernizare turbină, monitorizare sisteme hidro.

 P. Gerse - Analiza preţului electricităţii într-un mediu în schimbare

 Ca urmare a dezvoltării mediului industrial, investitorii au început să pregătească construirea de noi centrale electrice în anii 2000. Dar din cauza crizei financiare actuale, scăderii cererii de energie şi preţurilor pieţei, au întrerupt, sau au schimbat noile proiecte. Politica energetică a UE promovează investiţiile în producerea de energie din surse regenerabile, subvenţionând cumpărarea obligatorie de energie din surse verzi.

În plus, preţurile de pe piaţa de energie electrică sunt mai mici decât nivelul preţului necesar pentru finanţarea modernizării generatoarelor clasice. Această situaţie nu se poate menţine pe o perioadă lungă de timp, prin urmare este de aşteptat să se realizeze noi proiecte.

După liberalizarea pieţei, investitorii - care nu sunt responsabili de securitatea alimentării - caută mai degrabă să obţină profit decât să satisfacă consumul. Proiectele fac obiectul unei analize economice şi financiare detaliate a riscului.

Prin urmare, calcularea costului marginal în sine nu este suficientă pentru a evalua şi justifica proiectele, fiind necesar să se ia în considerare şi costurile de oportunitate.

Lucrarea analizează şi evaluează metodele de calcul ale căror scop este de a da posibilitatea investitorilor de a evalua în mod adecvat profitul unei investiţii în cadrul pieţei ungare a centralelor electrice convenţionale. Aceste metode de calcul ne permit să obţinem informaţii sigure cu privire la profiturile diferitelor tipuri de generare a energiei electrice şi de a le compara şi evalua. De asemenea, ele dau posibilitatea de a înţelege deciziile recente ale investitorilor cu privire la proiectele de centrale electrice.

Cuvinte cheie: electricitate, Ungaria, strategii, analiză costuri.

 M. Ghe. Mărian, T. Sajin - Studiu asupra utilizării vârtejului de apă în microhidroenergetică

 Lucrarea se referă la conversia energiei hidraulice a râurilor cu potenţial hidroenergetic redus în cadrul microhidrocentralelor electrice. Se prezintă şi un nou tip de microcentrală hidroelectrica ce prezintă un randament de conversie a energiei hidraulice mult mai ridicat şi cu un impact ecologic mult îmbunătățit datorită lipsei barajului de acumulare.

Cuvinte cheie: microhidrocentrale (MHC), vârtej de apă, turbină hidraulică în trepte.

 

Nr.4 / 2013

P.-M. Nicolae, D.-L. Popa, I.-D. Nicolae - Analiza unor regimuri de avarie de la un generator sincron de putere utilizând programe software dedicate

 În acest articol sunt studiate fenomenele tranzitorii la apariţia unui regim de avarie prin scurtcircuit trifazat la un generator de 315 MW, cu ajutorul software-ului dedicat de simulare EMTP-RV. Sunt efectuate două teste diferenţiate prin locaţia punctului de scurtcircuit, unul la maşina sincronă iar celălalt după transformatorul coborâtor, acest fapt permiţându-ne observarea comportamentului sarcinii şi in special a generatorului, în ambele cazuri. Acest studiu poate deveni o bază de plecare în alegerea temporizării protecţiilor şi reglarea parametrilor de acordare a regulatorului de excitaţie.

Cuvinte cheie: regim de avarie, software dedicat, regulator de excitaţie.

 C. Bobean, I. Vădan, A. Ceclan, V. Pavel, T. Isoc - Studiu privind utilizarea generatoarelor termoelectrice pentru recuperarea căldurii reziduale din procesele industriale

 Lucrarea îşi propune realizarea unui studiu privind fezabilitatea utilizării generatoarelor termoelectrice pentru producerea de energie electrică prin recuperarea căldurii din procesele industriale. Se ştie că în industrie procesele termice au un randament scăzut, de regulă sub 50%, căldura pierdută fiind disipată în mediul înconjurător sub formă de gaze arse, aer cald sau apă caldă. Aceste surse de căldură au de regulă temperaturi scăzute, între 40°C şi 300°C. Sunt cunoscute metodele de conversie a acestei călduri în energie electrică: ORC (Organic Rankine Cycle), motoare Stirling şi ciclu Kalina. Toate aceste tehnologii convertesc indirect energia termică în energie electrică utilizând piese în mişcare care necesită întreţinere. Convertoarele termoelectrice realizează conversia directă a energiei termice în energie electrică fără a utiliza piese în mişcare. Este prezentat un scurt istoric al conversiei termoelectrice, principiul acestei conversii, principalele aplicaţii şi tendinţele actuale în dezvoltarea acestei tehnologii. S-a elaborat o metodologie de calcul a generatoarelor termoelectrice pornind de la parametrii modulelor termoelectrice existente pe piaţă. S-a prezentat şi un studiu de caz, prin care s-a validat metodologia de calcul concepută.

Cuvinte cheie: generator termoelectric, căldură recuperată.

 M. Răduca, C. Haţiegan, A. M. Budai, E. Răduca, N. Pop - Condiţii de optimizare a izolaţiei înfăşurării statorice a hidrogeneratorului

 Lucrarea are ca scop optimizarea stării izolaţiei statorice utilizând în acest scop un sistem de monitorizare. Această optimizare necesită existenţa a două subsisteme de monitorizare a stării izolaţiei statorului. Primul subsistem este cel de achiziţie de date, iar cel de-al doilea este unul de reglare a temperaturii statorului. Primul subsistem este proiectat şi implementat în limbajul grafic LABVIEW, iar cel de-al doilea este proiectat cu un controler fuzzy şi implementat în programul MATLAB/SIMULINK. În funcţie de valorile achiziţionate ale temperaturii, cel de-al doilea sistem intră în acţiune numai atunci când acestea depăşesc valorile nominale.

Cuvinte cheie: izolaţia înfăşurării statorice, subsisteme, achiziţia de date, reglarea temperaturii statorului.

 C. Purece - Contribuţii privind interinfluenţa între grupurile energetice ale unei centrale hidroelectrice

 Prezentul articol îşi doreşte aducerea în actualitate a problemei interinfluenţei între grupurile unei centrale hidroelectrice. Interinfluenţa este cea care oferă răspunsul la nerealizarea parametrilor de poiect sau pentru explicarea diferenţelor care apar între performanţele hidroagregatelor (putere, energie) din aceeaşi centrală, deşi funcţionează în condiţii aparent identice.  

Articolul de faţă îşi propune găsirea unui indicator caracteristic pentru estimarea interinfluenţei pe baza măsurătorilor ’’in situ’’, deoarece evaluarea pe baza modelelor matematice oferă rezultate doar de ordin calitativ şi depinde de ipotezele de calcul. Metodologia de determinare se referă la o centrală de joasă cădere echipată cu omai multe turbine bulb, caz în care interacţiunea între grupuri are o pondere reprezentativă.   

Cuvinte cheie: centrală hidroelectrică, interinfluenţă, randament, hidroagregat, turbină.

 L. M. Matica - Puterea nesimetrică în sistemele trifazate

 În cazul sistemelor electrice trifazate, într-o situaţie de nesimetrie, o metodă de analiză constă în calcularea componentelor puterii aparente echivalente. O componentă de acest fel este puterea nesimetrică care ar putea caracteriza situaţiile de nesimetrie (are o valoare semnificativă în acele situaţii). Pentru a desena  această componentă a puterii aparente echivalente, lucrarea descrie un model grafic (acest model reprezintă relaţiile pentru puterea nesimetrică). Un indicator nou, factorul de nesimetrie, este explicat  (puterea nesimetrică  faţă de puterea aparentă echivalentă); este similar cu factorul de putere (puterea reactivă faţă de puterea aparentă). Lucrarea descrie şi procedura de calcul pentru situaţiile de nesimetrie şi situaţiile non-sinusoidale periodice.

Cuvinte cheie: sisteme electrice trifazate, situaţie nesimetrică.

 M. Novac, E. Vladu, O. Novac, A. Grava - Algoritmi de optimizare evolutivi utilizați în proiectarea dispozitivelor de încălzire prin inducție

 În lucrare se prezintă optimizarea parametrilor geometrici ai unui inductor, folosind patru algoritmi de optimizare evolutivi: AG (Algoritm Genetic), SA (Călire Simulată), DE (Evoluţie Diferenţială) şi AG multiobiectiv, iar în final se analizează şi se compară rezultatele. Algoritmii abordaţi se pot folosi în proiectarea dispozitivelor de încălzire inductivă, ei conducând la rezultate comparabile în raport cu variabilele de proiectare considerate.

Cuvinte cheie: Optimizare, AG (Algoritm Genetic), SA (Simulated Annealing – Călire Simulată), DE (Evoluţie Diferenţială) şi AG multiobiectiv.

 C. Ungureanu, D. Cernomazu - Motoare solare bazate pe conversia helio-termo-mecanică ..........33

Informaţii despre timbrul de mediu

 Atât la nivel naţional, cât şi la nivel mondial, cea mai mare parte din energia electrică este produsă în centralele electrice cu ciclu termodinamic, care utilizează combustibili fosili drept sursă de energie primară. Acest sector se confruntă la ora actuală cu o serie de probleme, care privesc instalaţiile existente, cu un grad ridicat de uzură fizică şi morală, conducând la randamente reduse de conversie a energiei primare. Pe de altă parte, accesul la resursele de combustibil este limitat, preţul combustibililor este în continuă creştere, iar impactul ecologic negativ al funcţionării acestor instalaţii este destul de ridicat [19, 20].

Lucrarea prezintă mai multe variante de motoare solare, unele regăsite în literatura de specialitate altele realizate de autori şi care pot constitui un câmp vast de activitate pentru investigaţii teoretice şi încercări experimentale. Din aceasta categorie de motoare fac parte: motoarele solare bazate pe deformarea unor structuri solide, motoarele solare bazate pe dilatarea unui gaz sau vaporizarea unui lichid şi motoarele solare bazate pe conversia helio-termo-magnetomecanică.

Cuvinte cheie: motoare solare, conversie helio-termo-mecanică.

  Nr.5 / 2013

D. Constantin, P.-M. Nicolae - Analiza comparativă privind utilizarea unor programe de specialitate pentru validarea proiectării unor transformatoare de mare putere

 În ultimii 20 de ani au apărut în industria constructoare de transformatoare foarte multe programe capabile să facă validări de produse după un model geometric proiectat. Foarte multe dintre aceste programe oferă două tipuri de module: 2D şi 3D. Astfel se naşte întrebarea: ce variantă alegem? Acest articol tratează din punct de vedere al rezultatelor în urma rezolvării unui model de transformator proiectat, alegerea uneia dintre cele două variante și validarea acestuia.

Cuvinte cheie: transformatoare de mare putere, programe de specialitate, analiză comparativă.

 G. Perigaud, M. P. Boiarciuc - Prevenirea exploziei la transformatoarele în ulei cu ajutorul unei strategii de depresurizare rapidă

 Exploziile transformatoarelor în ulei şi prevenirea acestora reprezintă o problemă industrială complexă. Testele experimentale indică faptul că, atunci când într-un transformator se produce o defecţiune, aceasta generează unde de presiune care se propagă în ulei. Reflectarea acestor unde pe pereţii cuvei dă naştere unei presiuni statice foarte mari pe care cuvele transformatoarelor nu le pot suporta. Pentru aceasta s-a realizat un instrument numeric care simulează fenomenele evidenţiate în timpul probelor, mai ales propagarea undelor de presiune. Acesta se bazează pe modelarea unui flux bifazat compresibil ţinându-se cont de viscozitate şi de efectele electromagnetice, termice şi de gravitaţie. Ecuaţiile sunt rezolvate cu ajutorul metodei volumelor finite care permite calcularea geometriei 3D complexe a transformatoarelor. Simularea consecinţelor unui arc electric care se produce în geometria unui  transformator de 200 MVA indică faptul că creşterea presiunii statice poate fi prevenită printr-o evacuare rapidă a uleiului declanşată de primul vârf de presiune dinamică generat de arcul electric.

Cuvinte cheie: explozie, protecţie, simulare, transformator.

 M. D. Stochiţoiu, D. Păsculescu, A. C. Gruber - Posibilităţi de producere a motoarelor sincrone cu parametri energetici înalţi

 Avantajele remarcabile ale utilizării energiei electrice (eficienţă mare, lipsa reziduurilor, posibilităţi de transport uşoare, posibilitatea de a fi divizată la orice scară, de a se face măsurători precise, etc.) au determinat pătrunderea acesteia în câmpuri de activitate noi şi, în acelaşi timp,  de utilizare a ei pe scară largă în domeniile tradiţionale.

Cuvinte cheie: parametri energetici înalţi, motoare asincrone.

 V. Şerban, A. Panait, M. A. Zamfir, G. A. Ciocan, M. Androne, L. E. Şerban, L. D. Postolache, V. M. Postolache - Micro centrală solar-eoliană cu posibilităţi de stocare a energiei electrice şi de urmărire a curbei de încărcare

 Energia regenerabilă solară şi eoliană are un caracter aleator şi, prin urmare, colectarea şi conversia ei în energie electrică trebuie să se facă împreună cu soluţii pentru stocarea acesteia în alte forme de energie pentru a fi reutilizată. Această cerinţă este impusă de faptul că consumul de energie electrică nu poate fi corelat cu producţia de energie electrică din surse regenerabile care, în momentul de faţă, nu poate fi stocată în cantităţile necesare pentru a fi utilizată.

De asemenea, procedurile curente de colectare şi conversie a energiei regenerabile în energie electrică au un randament scăzut, iar tehnologia curentă permite utilizarea energiei regenerabile numai în locurile cu potenţial mare şi cu o variaţie a vitezei vântului de 4 până la 12 m-s.

Articolul prezintă o centrala solar-eoliană cu posibilităţi de stocare a energiei şi de urmărire a curbei încărcării sistemului de energie electrică care reprezintă o soluţie eficientă de exploatare a energiei regenerabile, inclusiv la amplasamentele cu potenţial energetic mic sau mediu.

Cuvinte cheie: micro centrală solar-eoliană, energie regenerabilă solară, eoliană, stocarea energiei, control.

 I. Rusu - Turbina eoliană - o nouă tehnologie de creştere a eficienţei energetice prin utilizarea secţionării şi devierii maselor de aer prin efect Coandă tubular

 În conformitate cu Legea lui Betz (limita lui Betz), din energia vântului care se deplasează cu o anumită viteză pe o unitate de suprafață, nu se poate transforma în energie mecanică mai mult de 59,3%. Dacă se consideră în calcul şi pasul următor de transformare a energiei mecanice în energie electrică, atunci doar maxim 70% din energia mecanică se regăsește în energie electrică.

Toate tehnologiile privind turbinele eoliene clasice utilizate în prezent s-au direcționat pe atingerea pragului maxim de recuperare a energiei mecanice dat de limita lui Betz de 59,3% şi creșterea eficienţei generatoarelor electrice.

Soluția de turbină eoliană propusă de Ioan Rusu, înregistrată la Oficiul de Stat pentru Invenții şi Mărci, OSIM, depozit f 2010 0330, are la bază descoperirea simplă a autorului, respectiv că masa de aer în mișcare liberă (vântul), poate fi secționată şi deviată prin utilizarea de conducte solide, prin efect Coandă, cu direcționări în zona paletelor rotorului turbinei eoliene, fenomen denumit de Ioan Rusu, efect Coandă tubular. Prin colectarea unei mase cât mai mare de aer şi direcționarea acesteia pe paletele rotorului turbinei, practic autorul a demonstrat că poate fi depășită limita lui Betz privind creșterea energiei mecanice la rotorul turbinei eoliene.

Cuvinte cheie: turbină eoliană, efect Coandă, limita lui Betz.

 N. Vasile, A.-G. Gurgu - Elemente ale eficienţei energetice la încălzirea cu energie electrică a locuinţelor

 În această perioadă de criză geopolitică şi economică în care se configurează  o nouă balanţă între deţinătorii de surse primare şi tehnologie, există o problemă foarte clară, pe care o întâlnim frecvent - utilizarea electricităţii la încălzirea locuinţelor. Deşi preţul energiei electrice este mai mare decât al altor forme de energie primară din cauza conversiilor succesive, încălzirea pe bază de energie electrică poate fi un serviciu mai ieftin datorită unor măsuri tehnice şi economice pe care beneficiarii acestui serviciu şi / sau de furnizorii de energie le pot lua. Articolul prezintă mai multe metode de acest fel, precum şi rezultatele practice ale monitorizării proiectelor demonstrative obţinute în iernile recente în condiţii de climă specifice oraşului Bucureşti.

Cuvinte cheie: elemente de eficienţă energetică, încălzire electrică.

 

Nr.6 / 2013

K. Adam, M. Müller-Mienack, M. Păun, G. Sanchis, K. Strunz - E- HIGHWAY 2050 – programul de studii ENTSO-E pentru realizarea unui plan de dezvoltare modulară a sistemului de magistrale de energie electrică pan-europene până în 2050

 Reţeaua Europeană a Operatorilor Sistemului de Transport de Electricitate (ENTSO-E) a depăşit dimensiunea celui  de-al treilea pachet legislativ cu privire la pieţele interne de gaz şi energie electrică ale UE, în special în ceea ce priveşte orizontul Planului de Dezvoltare a Reţelei pe Zece Ani (Ten –Year Network Development Plan – TYNDP). ENTSO-E a pregătit un plan de studii cuprinzător, „Planul de dezvoltare modulară a magistralelor de energie electrica din sistemul pan-european 2050” (MoDPEHS) ţinând cont de aspectele tehnice/tehnologice, financiar-economice şi politice/socio-politice relevante, concentrându-se în acelaşi timp asupra întregului lanţ de alimentare, adică având ca scop adaptarea globală a sistemului de energie electrică pentru ca să elaboreze în final o arhitectură de reţea în trepte, durabilă şi eficientă, pentru Europa până în anul 2050. Se preconizează ca studiul cu privire la MoDPHS (numele proiectului: „e-Highway 2050”) să se realizeze până la sfârşitul anului 2014 cu implicarea largă şi participarea directă a factorilor externi importanţi cum ar fi universităţile, institutele, producătorii, ONG- urile şi a asociaţiilor factorilor relevanţi şi să producă o bază valoroasă pentru realizarea unui Master Plan al Comisiei Europene dedicat privind Implementarea Magistralelor de Electricitate.

Cuvinte cheie: producerea de energie distribuită, electricitate, consum de energie, sisteme de transport CA flexibile, transportul energiei electrice, planificare strategică, analiza şi proiectarea sistemului, linii de transport, producerea de energie electrică pe baza energiei eoliene.

 I. Racoviţan, I. Ionescu - Creşterea gradului de securitate a schemelor electrice cu întreruptoare prin introducerea mentenanţei bazate pe fiabilitate

 În cadrul procesului de retehnologizare a staţiilor de înalta tensiune s-au înlocuit echipamentele de comutație primară cu aparate performante, majoritatea de producţie externă. Firmele producătoare de echipamente de comutaţie nu furnizează date despre metodele de încercare, instalaţiile utilizate şi mărimile înregistrate pentru fiecare aparat, caracteristicile puse la dispoziţie fiind generale şi orientative. Principiile mentenanţei bazate pe fiabilitate, în curs de implementare în SEN, invocă demararea lucrărilor de verificare/reparare în funcţie de alterarea proprietăţilor principale ale echipamentului, timpul scurs de la ultima revizie, importanţa echipamentului în punctul de montaj, importanţa staţiei în SEN.

În lucrare se prezintă instalaţia Diacom, folosită pentru diagnosticarea off-line a întreruptoarelor de medie şi înaltă tensiune. Sunt prezentate metodele de diagnosticare şi un studiu de caz constând din diagramele obţinute în timpul testării a două tipuri de întreruptoare noi, cu interpretările corespunzătoare.

Cuvinte cheie: întreruptoare de medie şi înaltă tensiune, metode de diagnosticare, studiu de caz.

 V. Stahie - Mobilizarea automată a rezervei de putere activă, simulare

 Sistemul energetic reprezintă totalitatea instalaţiilor care concură la producerea, transportul, distribuția şi consumul de energie electrică, iar existenţa acestuia presupune realizarea unor conexiuni de o anumită formă între toate elementele componente. Pentru ca sistemul energetic să poată funcţiona în regim nominal, starea acestuia este permanent monitorizată prin intermediul unor parametri de control dintre care cei mai importanţi sunt frecvenţa şi tensiunile din nodurile cele mai importante. Lucrarea îşi propune simularea funcţionării automatizării de mobilizare automată a rezervelor de putere în cazul în care se constată o modificare în sens negativ a frecvenţei nominale a unui sistem electroenergetic.

Cuvinte cheie: sistemul energetic, parametri de control, mobilizare automată.

 S. Matei - Căi pentru îmbunătăţirea eficienţei energetice-adoptarea iluminatului cu led

 Preocuparea pentru deficitul de resurse şi schimbările climatice determină ca guvernele din întreaga lume să acţioneze cu o mai mare răspundere faţă de eficienţa energetică. În acest sens, industria de iluminat pare a fi abordarea imediată a problemei prin urmărirea, dezvoltarea şi îmbunătăţirea tehnologiilor de iluminat eficient energetic. Îmbunătăţirea eficienţei energetice în iluminat este un lucru dificil. Chiar dacă fiecare aplicaţie posedă, în general, acelaşi tip de iluminat, rutina de folosire, aparatul de iluminat precum şi modul de percepţie a luminii sunt diferite. Odată cu introducerea tehnologiei LED în iluminatul general, evaluarea performanţelor în comparaţie cu lămpile cu incandescenţă sau fluorescenţă au impus criterii specifice în aprecierea eficienţei. Ca urmare a specificităţii fiecărei aplicaţii, această evaluare ar trebui să se refere mai degrabă la eficienţa aplicaţiei decât la sursa emiţătoare de lumină. Articolul de faţă prezintă un punct de vedere referitor la criteriile de evaluare a eficienţei energetice pentru a satisface cerinţele de iluminare şi de economisire a energiei. Autorul analizează pe scurt starea tehnologică a SSL cu LED-uri şi prezintă argumentele pentru utilizarea acestor sisteme de iluminat. În cele din urmă, examinează şi standardele de iluminat electric, norme sau recomandări şi oferă orientări specifice pentru standardele SSL în aplicaţii casnice şi industriale.

Cuvinte cheie: tehnologie LED, eficienţă energetică, implementarea tehnologiei.

 L. Pârvulescu, D. Floricău - Investigaţii privind convertoarele multi-nivel utilizate pentru producerea de energie pe baza energiei eoliene

 Articolul prezintă o analiză şi o simulare a unei turbine generatoare eoliene (WTG) care pune în mişcare un generator sincron cu magnet permanent (PMSG). Rezultatele testelor se obţin cu ajutorul programului de simulare pe calculator PSIM. Se utilizează ca sursă de tensiune invertorul PWM  pentru interfaţa sistemului cu compania de servicii electrice care este simulată în această lucrare ca o sarcină rezistiv – inductivă.

Cuvinte cheie: turbina generatoare eoliana, generator sincron cu magnet permanent.

 V. Ruxandu, A. Leca - Strategii de valorificare energetică a nămolurilor biodegradabile

 În ultimii ani, nămolul din staţiile de epurare orăşeneşti a devenit un subiect în numeroase conferinţe internaţionale, subiectul fiind tratat de comitete ştiinţifice interstatale, ceea ce reflectă conştientizarea faptului că nămolul produs este pe o curbă ascendentă, în timp ce cerinţele de calitate impuse sunt tot mai stringente, iar presiunile economice cer soluţii ieftine.

Opţiunile principale de valorificare/eliminare finală a nămolurilor, care sunt şi reglementate legal la nivel european şi naţional, sunt: utilizarea în agricultură, conversia termică, depozitarea.

Legislaţia cu impactul cel mai semnificativ pentru nămol: Directiva EU: 91/271/EEC, 86/278/EEC, 1999/31/EC 2003/33/CE, 2000/76/EC.

Transpunere în legislaţia naţională: HG188/2002, Ordinul comun MMGA si MAPDR 344/16.08.2004, Ordinul MAPM 349/21.04.2005 Ordinul MAPM 95/12.02.2005, HG 128/14.02.2002.

Soluţii de eliminare/valorificare a nămolului:

• Valorificarea energetică parţială prin ultrasonare a nămolului produs la SE

-        Varianta 1: Depozitarea nămolului uscat cu 35% SU

-        Varianta 2: Utilizarea în agricultură a nămolului uscat cu 90% SU

• Valorificarea energetică prin conversie termică

S-au analizat două variante tehnologice pentru procesul de conversie termică: Tehnologia de gazeificare Kopf şi Tehnologia de piroliză-incinerare Pyrobustor (Eisenman)

Descrierea procesului de valorificare finală propus pentru nămolurile din zona Covasna: nămolurile de la staţiile de epurare mici sunt uscate solar într-o primă fază pentru a fi transportate ulterior la instalaţia de uscare, unde este procesat în instalaţia de uscare termică împreună cu nămolurile deshidratate de la staţiile de epurare şi staţiile de tratare nămol. Nămolul uscat la cca. 80%-90% SU este supus pirolizei si incinerării în instalaţia Pyrobustor. Cenuşa urmează să fie depozitată sau utilizată ca şi material de construcţii.

Cuvinte cheie: obiective şi legislaţie, nămol biodegradabil, strategii de valorificare.

Nr.7 / 2013

D. Gheorghe, M. Chindriş, A. Cziker, R.B. Vasiliu - Identificarea perturbaţiilor electromagnetice în sistemele electroenergetice

 Lucrarea de faţă prezintă o nouă metodă de recunoaştere a distorsiunilor din sistemele electroenergetice bazate pe Transformata S (ST). Transformata S multirezoluţie utilizează o fereastră de lăţime variabilă, dependentă de frecvenţă printr-o funcţie definită. Astfel, rezoluţia în timp sau rezoluţia corespunzătoare în frecvenţă este o funcţie generală dependentă de frecvenţă şi de alţi doi parametri care pot fi aleşi în funcţie de caracteristicile semnalului analizat. ST poate fi văzută ca şi o transformată wavelet de fază-corectată sau ca o transformată Fourier pe timp scurt (STFT) de fereastră variabilă care localizează simultan spectrul real şi cel imaginar. Lucrarea tratează în prima parte aspectele teoretice legate de transformata S, iar în final este utilizată pentru recunoaşterea perturbaţiilor tipice din sistemele electroenergetice.

Cuvinte cheie: Calitatea Energiei Electrice, Identificarea Distorsiunilor, Transformata S, Analiza Timp-Frecvenţă.

 B. Neagu, Ghe. Georgescu, M.-D. Guşă - Aspecte privind o serie de modele matematice şi programe de calcul destinate evaluării în exploatare a pierderilor tehnice în elementele reţelelor publice de distribuţie în regimurile simetrice

 În funcţie de datele disponibile, în lucrare sunt prezentate o serie de modele matematice şi programe de calcul pentru evaluarea pierderilor de putere şi energie care apar în elementele componente (linii şi transformatoare) ale reţelelor publice de distribuţie de medie şi joasă tensiune. Sunt trecute în revistă atât modele matematice tradiţionale utilizate în procesul de exploatare, cât şi modele matematice bazate pe profilele tip de sarcină ale diferitelor categorii de consumatori, precum şi descompunerea în serii Fourier a acestor profile tip de sarcină. De asemenea, sunt prezentate rezultatele obţinute cu ajutorul diferitelor modele matematice, toate acestea fiind însoţite de observaţii şi concluzii.

Cuvinte cheie: modele matematice, programe de calcul, pierderi tehnice, regimuri simetrice.

 A. Marinel, M. Ungureanu, A. Chiriţă, C. Topan - Aspecte privind integrarea transformatoarelor defazoare în SEN

Dereglementarea (liberalizarea) pieţei de energie a condus la schimbări majore în sectorul energetic. Reţeaua de transport se utilizează ca un mijloc de transport al energiei între producătorii şi consumatorii care se pot găsi în ţări diferite. Din punct de vedere contractual, calea transportului de energie este directă, dar din punct de vedere fizic ea poate include un grup de rute paralele, unele din ele trecând prin ţări care nu sunt direct implicate în contract.

Studiul prezintă contextul european şi situaţia care s-a creat ca urmare a evoluţiei energiei regenerabile. Studiile de sistem au ajuns la concluzia că este necesar un control al fluxului de energie electrică în Europa de Est şi în Europa de Sud Est în special. Ca urmare a dezvoltării unui număr mare de ferme eoliene în Dobrogea, a apărut necesitatea de a controla fluxul de energie electrică dintre România şi Bulgaria. Acest control se va implementa cu ajutorul transformatoarelor defazoare. Articolul prezintă pe scurt transformatoarele defazoare, necesitatea instalării acestora, tipurile constructive şi sugerează diferite configuraţii de reţea.

Transformatoarele defazoare pot controla fluxul de putere într-o reţea. De asemenea, ele pot ajuta la îmbunătăţirea condiţiilor de funcţionare, permiţând un transfer de energie electrică important cu menţinerea criteriului N-1. Transformatorul defazor elimină evenimentele neprevăzute din reţea, îmbunătăţind stabilitatea şi reducând pierderile globale de energie.

Cuvinte cheie: transformatoare defazoare, sistemul energetic naţional.

 S.-M. Digă, M. Duţă, M. Brojboiu, N. Digă, D. Popescu -  Soluţii sigure de alimentare a serviciilor proprii aferente staţiilor de transformare de la parcurile eoliene

 În această lucrare autorii prezintă o metodologie de întocmire a calculului de dimensionare a instalaţiilor de servicii proprii (interne) aferente staţiilor de transformare care deservesc fermele eoliene, constând în: identificarea (natură, tip motor etc.) şi inventarierea (caracteristici tehnice (P_n, η_n, cosφ, I_n)) consumatorilor principali care vor fi alimentaţi din sistemul serviciilor proprii de curent alternativ; alegerea puterii transformatoarelor de servicii proprii care s-a întocmit după ce în prealabil s-a făcut dimensionarea acestor transformatoare de servicii proprii pe baza puterii cerute, în funcţie de restricţiile tehnice. Pentru fiecare din circuitele prin care sunt alimentaţi diverşii consumatori de servicii proprii trebuie să se întocmească: alegerea şi verificarea secţiunii conductoarelor (dimensionarea la încălzire a conductoarelor în regim permanent de funcţionare (de lungă durată); verificarea secţiunii alese în regim de pornire (de scurtă durată); verificarea secţiunii la căderea de tensiune în condiţii normale de funcţionare); alegerea şi verificarea aparatelor de comutaţie şi de protecţie de joasă tensiune.

Pentru algoritmul de calcul propriu fiecărei etape a acestei metodologii, au fost elaborate programe de calcul de concepţie proprie, care oferă facilităţi incontestabile de calcul şi analiză, dezvoltate în mediul de programare Mathcad, pe care autorii le-au corelat pentru consumatorii de iluminat cu softul dedicat – ELBALux 4.4.

Cuvinte cheie: staţii de transformare, parcuri eoliene, calcul de dimensionare.

 I. Racoviţan, I. Ionescu, A. Iacob, R. Onica - Creşterea eficienţei energetice în iluminatul public utilizând tehnici moderne de teleconducere şi teletransmitere a datelor

 Lucrarea prezintă un sistem de transmitere a datelor în timp real, utilizat în sistemul de iluminat public local, cu aplicaţie optimizată pentru un oraş de mărime medie-mică din România. Se prezintă configuraţia standard, integrarea în sistemul de monitorizare, cuantificarea valorică şi date de calcul şi experimentale privind eficienţa utilizării acestui sistem, cu implicaţii asupra scăderii consumurilor tehnologice generatoare de gaze cu efect de seră.

Cuvinte cheie: iluminat public, teleconducere, teletransmitere.

 B. Gaujena, J. Zemitis, V. Varavs, A. Borodinecs - Minimizarea consumului maxim de căldură al sistemelor de încălzire

 Articolul analizează influenţa proprietăţilor termice ale clădirilor asupra consumului maxim de căldură al sistemelor de încălzire. De asemenea, se analizează şi posibilităţile de a reduce sarcinile termice instalate în condiţii de climă rece. În timpul iernii, temperatura medie exterioară a aerului fluctuează cu ± 10. În unele cazuri, temperatura exterioară poate să scadă foarte rapid pentru o perioadă de timp scurtă  sub temperatura la care a fost proiectat sistemul de încălzire. În acest caz, este dificil să se asigure temperatura interioară din proiect. Lucrarea face o evaluare a relaţiei dintre capacitatea cazanului utilizat pentru încălzire şi nivelul masei termice a anvelopei clădirii. Se prezintă şi o abordare în scopuri practice a masei termice la proiectarea capacităţii maxime a sistemelor de încălzire. Criteriile existente de realizare a masei termice – inerţia căldurii – ar putea fi utilizate pentru evaluarea capacităţii maxime a sistemelor de încălzire pe timp de iarnă. Temperatura medie a celor mai reci 5 zile cu o probabilitate de 0,92 nu poate fi utilizată ca şi temperatură în proiectul de încălzire în cazul anvelopelor construcţiilor cu schelet din lemn în condiţiile climatice din Letonia.

Cuvinte cheie: masa termică, capacitatea sistemului de încălzire, anvelopa construcţiei.

Nr.8 / 2013

D. Loghin, A. Leca, C. Loghin - Analiza costurilor unitare totale de producere a energiei electrice pentru diferite resurse primare

 Autorii au realizat o analiză pentru a răspunde la întrebarea: care sunt costurile de referinţă ale producerii energiei electrice în condiţiile actuale ale României?

În cadrul acestei analize, în prima fază a fost implementat un model, care a fost ulterior adaptat, îmbunătăţit şi extins pentru a genera întreaga gamă de răspunsuri la întrebare.

O analiză completă este în curs de desfăşurare, dar rezultatele parţiale referitoare la costurile probabile au fost deja obţinute şi confirmate cu situaţii concrete din piaţă.

Întrebarea care a generat analiza a rezultat dintr-o necesitate concretă: dacă o companie privată doreşte să investească în domeniul producerii de energie electrică, care ar fi sursa/sursele, respectiv tehnologia/tehnologiile pe care le-ar utiliza? În particular, răspunsul ar fi trebuit să aducă argumente pentru decizia de a deveni producător, respectiv să determine dacă energia produsă în regim propriu poate fi mai ieftină decât cea achiziţionată şi dacă da, în ce condiţii şi limitări.

Pentru uşurinţa comparaţiei, răspunsurile de natură cantitativă au fost incluse într-un tabel, care poate oferi o primă idee referitoare la subiectul unei investiţii în producerea de energie din surse regenerabile în România: când, cum, dacă şi cât este de rentabil să investeşti, având în vedere toate oportunităţile şi toate restricţiile actuale.

Cuvinte cheie: costuri unitare, surse regenerabile, investiţii.

 

I. Rusu - Prize de pământ cu electrozi cu injecţie de emulsie de bentonită sub presiune

 În soluţia clasică, prizele de pământ sunt construite şi montate in diferite tipuri standardizate, funcţie de rezistivitatea solului la valoarea rezistenţei electrice în limita impusă de normele tehnice în vigoare. Micşorarea rezistenţei electrice a prizelor de pământ se realizează prin montarea de electrozi suplimentari dacă există suprafeţe de teren adiacente disponibile sau prin completarea de bentonită în jurul electrozilor şi a platbandelor de legătură, completare ce presupune şi executarea de lucrări suplimentare de săpătură. Pentru rezolvarea problemelor privind îmbunătăţirea prizelor de pământ, respectiv de micşorare a rezistenţei electrice, autorul Ioan Rusu a proiectat un electrod special pentru prize de pământ, înregistrat la Oficiul de Stat pentru Invenţii şi Mărci, OSIM, depozit f 2010 0331 care asigură îmbunătăţirea rezistivităţii solului prin injectarea sub presiune de emulsie de bentonită. Compoziţia emulsiei este realizată din apă şi praf de bentonită. Prin injecţia sub presiune a emulsiei de bentonită în sol, se elimină realizarea de lucrări suplimentare de săpătură în jurul electrozilor şi a platbandei prizei de pământ.

Cuvinte cheie: prize de pământ, electrod special, emulsie de betonită.

 

E. Breaz, R. Tirnovan, O. Onet, D. Pop - Scurtă analiză asupra pilelor cu combustibil cu membrană schimbătoare de protoni (PEMFC)

 În prima parte a acestei lucrări se prezintă o clasificare în funcţie de criteriile de modelare a pilei cu combustibil, precum şi stadiul actual al pilelor cu combustibil cu membrană schimbătoare de protoni (PEM). Modelele existente în literatură se împart în modele analitice, empirice şi semi-empirice. La rândul lor aceste modele pot fi 0-D, 1-D, 2-D sau 3-D, acoperind unul sau mai multe domenii fizice: electric, fluidic sau electrochimic. În a doua parte a lucrării este prezentat modelul matematic al domeniului electric al unei pile cu combustibil PEM.

Cuvinte cheie: pile cu combustibil, model matematic.

 

M.-C. Hoară, V. Athanasovici - Aspecte privind emisiile de CO₂ produse de centrale de cogenerare cu ciclu mixt TG/TA de mică şi medie putere. Influenţa taxei pe CO₂ asupra eficienţei economice a acestora şi asupra valorilor principalelor criterii de analiză economică utilizate în calculele de dimensionare optimă a acestor centrale de cogenerare

 Această lucrare prezintă influenţa pe care o poate avea taxa pe cantitatea de CO₂ produsă de centralele de cogenerare cu ciclu mixt TG/TA de mică şi medie putere asupra eficienţei economice, la implementarea acestora în România, precum şi asupra coeficientului nominal optim de cogenerare. În urma calculelor complexe de dimensionare a acestor centrale de cogenerare, s-au urmărit şi modificarea valorilor principalelor criterii de analiză economică, în condiţiile în care aceste centrale de cogenerare plătesc sau nu taxa de mediu.

Cuvinte cheie: cogenerare de mică şi medie putere, ciclu mixt TG/TA, taxa pe CO₂, eficienţă economică, coeficient nominal de cogenerare optim.

 

P.-M. Nicolae, D.-G. Stănescu, M.-Ş. Nicolae - Aspecte privind teste de emisii şi imunitate la perturbaţii electromagnetice în celule GTEM

 Sunt prezentate aspecte teoretice privind teste de emisii şi imunitate la perturbaţii electromagnetice efectuate în celule GTEM. Este descrisă modalitatea pentru obţinerea zonei de câmp uniform în cazul testelor de imunitate. Sunt prezentate principalele tipuri de echipamente utilizate în cadrul testelor de emisii şi imunitate în celula GTEM. Este exemplificată utilizarea celulei GTEM 250 pentru teste de imunitate la perturbaţii pentru un circuit electronic.

Cuvinte cheie: perturbaţii electromagnetice, celule GTEM, teste.

 

C. Marinescu, I. A. Marinescu, I. I. Gâf-Deac - Conformarea clădirilor şi înmagazinarea energiei solare pasive

 În România, latitudinea la care este situată ţara arată că iradierea solară în proporţie de cca. 50% se datorează radiaţiei indirecte. De aceea, este de aşteptat ca instalaţiile solare colectoare să aibă un unghi variabil de amplasament funcţional, pentru a valorifica în regim eficient componenta difuză a radiaţiei globale.

S-au sistematizat sursele, tipul energiei, convenţionalitatea şi neconvenţionalitatea acestora pentru formalizarea algoritmului de trecere la metodele naturale de gestionare a căldurii.

Este prezentată o viziune nouă, algoritmică, asupra căilor de sporire a eficienţei energetice în clădiri.

În manieră originală, în premieră recomandăm eficientizarea „prin economisire” asociată cu „substituiri structurale“ de tipuri de energie.

Se propune introducerea în clădiri a energiei regenerabile în raport cu energia obţinută din combustibili fosili.

Cuvinte cheie: radiaţie indirectă, energie solară pasivă, conformarea clădirilor.

 

C. Bianchi, A.-M. Bianchi, C. Burlacu - Utilizarea luminii naturale în cadrul sistemelor moderne de iluminat interior

 Utilizarea corectă a luminii naturale în clădiri este o necesitate specială, determinată azi nu numai de efectul psihologic pozitiv dar şi de posibilităţile oferite de structurile moderne de acces în clădiri. În lucrare sunt tratate cele mai multe modalităţi de acces al luminii naturale în clădiri, inclusiv sistemele moderne de tratare şi control permanent folosite la nivel internaţional şi sistemele originale create de Comitetul Naţional Român de Iluminat (Comitetul Naţional Român al Comisiei Internaţionale de Iluminat – CIE). De asemenea, este subliniată condiţia determinantă a confortului vizual pentru echilibrul luminanţelor în câmpul vizual central şi cel periferic, şi anume integrarea iluminatului natural cu cel electric. Un proces de control automat trebuie să asigure permanent acest aspect în vederea asigurării nivelului constant şi bine echilibrat al iluminării şi, respectiv, al luminanţei în condiţiile variaţiilor orei şi vremii. Lucrarea îşi propune să structureze, prin analiză, cadrul necesar de implementare, în România, a sistemelor moderne de iluminat integrate.

Cuvinte cheie: iluminat interior, lumină naturală, tub de lumină, tub solar.

 

Nr.9 / 2013

Număr dedicat Colocviului CIGRE SC A1 din 3-5 septembrie 2013, Bucureşti

 Secţiunea Managementul echipamentelor

 M. Cloutier - Principiul de bază în utilizarea noilor tehnologii aplicate la generatoarele electrice

 În ultimii 30 de ani, monitorizarea maşinilor rotative mari, la început inexistentă, a ajuns la crearea unor sisteme sofisticate în care datele nu conduc întotdeauna la cele mai valoroase informaţii.

În termenii C&D (Cercetării şi Dezvoltării) această abordare are sens. Pe de altă parte, pentru a face faţă cerinţelor clienţilor, trebuie să ţinem cont de constrângerile impuse de exploatarea zilnică într-un mod realist.

Lucrarea ilustrează un studiu de caz în care majoritatea tehnologiilor  ar putea să  nu detecteze problemele majore, în timp ce o monitorizare relativ simplă ar fi putut preveni situaţia.

De fapt, atunci când o maşină este exploatată ca un generator electric, trebuie să facem diferenţa dintre protecţia şi întreţinerea unui astfel de echipament. Aparatele de măsură necesare pentru protecţie ar trebui să furnizeze pronosticuri, în timp ce analiza stării de „sănătate” ar trebui să furnizeze diagnosticul. Din nefericire, în majoritatea cazurilor, diagnoza se face după ce faptul s-a produs şi nu previne defecţiunile importante.

Lucrarea analizează una din aceste situaţii şi explică modul în care o defecţiune costisitoare a fost evitată cu un minim de aparatură de măsură corespunzătoare.

Cazul la care se face referire este unul al unui stator ars, chiar topit în unele puncte.

Lucrarea de față arată cum o tehnologie nou patentată, aplicată la o astfel de măsurătoare de bază, cum ar fi temperatura, ar putea salva un utilizator de la dezastru. Soluția propusă este cartografierea termică a miezului şi barelor statorului.

Cuvinte cheie: miezul statorului, temperatură, supraîncălzire, curenți turbionari, protecția online, izolare, hot spots, senzori digitali.

 

Y. Gunji, D. Murata, K. Nagakura, M. Fujita, T. Hirano, M. Ichimonji, K. Ikeda, T. Ueda, H. Ito - Tehnologie de realizare a suporturilor capetelor frontale ale bobinelor statorice la turbogeneratoarele mari

 Înfăşurările frontale ale bobinei statorice la turbogenerator sunt fixate rigid cu ajutorul unor centuri de fibră de sticlă impregnate cu răşină, spaţiatoare, inele de prindere şi inele suport pentru a putea rezista la forţele electromagnetice în timpul funcţionării normale, la defecţiunea de scurtcircuit şi la desincronizare (ieşirea din sincronism).

În timpul funcţionării, structura capetelor bobinelor statorice vibrează în funcţie de excitaţia vibraţiei miezului statorului şi a forţei electromagnetice dintre barele statorice. Pentru a evita rezonanţa determinată de vibraţia miezului  statorului şi forţei electromagnetice, frecvenţa naturală a structurii frontale a bobinei statorice trebuie să fie separată de dublul frecvenţei nominale care este frecvent, atât a vibraţiei miezului statoric, cât şi a forţei electromagnetice.

Deoarece capacitatea generatorului a crescut în mod remarcabil în ultima vreme, forţa electromagnetică care acţionează asupra înfăşurărilor de capăt ale statorului a crescut şi ea. De aceea, frecvenţa naturală şi răspunsul la vibraţie a capetelor frontale ale bobinei statorice la turbogeneratoarele mari trebuie să fie evaluată în suficientă măsură în faza de proiectare.

Construcţia structurii frontale a bobinei statorice este foarte complicată, astfel încât frecvenţa naturală a structurii frontale a bobinei statorice trebuie să fie calculată cu ajutorul analizei FEM. Datorită îmbunătăţirii metodologiei de analiză a frecvenţei naturale a capetelor frontale ale bobinei statorice datorită dezvoltării capabilităţii computerelor, frecvenţele naturale ale capetelor frontale ale bobinei statorice pot fi bine evaluate în faza de proiect. De asemenea, prin analiza integrată a vibraţiilor se poate evalua nivelul de vibraţii al capetelor frontale ale bobinei statorice, determinat de vibraţia miezului statorului şi de forţele electromagnetice.

Lucrarea descrie sistemul nostru testat de capete frontale ale bobinei statorice, precum şi metoda curentă de proiectare. Cu ajutorul sistemului nostru testat de capete frontale ale bobinei statorice şi metodei recente de proiectare, putem furniza un sistem de capete frontale ale bobinei statorice nu numai pentru turbogeneratoarele noi, dar şi pentru proiecte de retehnologizare.

Cuvinte cheie: turbogenerator, proiect, capete frontale ale bobinei statorice.

 

P. Curiac, M. Avramescu - Prelungirea duratei de funcționare a bandajelor înfăşurărilor rotorice (inele de fixare)

 Raportul prezintă un studiu cu privire la probleme mai vechi, dar care sunt încă întâlnite în mod curent în domeniul bandajelor rotorului (inele de fixare) turbogeneratoarelor: materialele din care sunt realizate bandajele şi mediul, inspectarea bandajelor, testele de întreţinere şi analiza la solicitare. Sunt exemplificate şi unele situaţii specifice pentru generatoarele produse de producătorii de echipamente din România. Astfel, s-a utilizat metoda elementelor finite pentru a cuantifica distribuţia solicitărilor pe bandaje în condiţii normale de funcţionare.

Prin realizarea acestei investigaţii autorii au avut ca scop să ajute printr-o mai buna înţelegere a acestor probleme şi a domeniilor tehnice implicate la rezolvarea a trei probleme principale legate de centralele termoelectrice: funcţionarea în condiţii de siguranţă cu bandajele existente ale rotoarelor generatoarelor; creşterea disponibilităţii centralei electrice şi diminuarea costurilor de întreţinere.

Cuvinte cheie: bandajele rotorului/inele de fixare, mediu, fisurarea coroziunii de stres intergranulară, inspecţii, teste, reparaţii, analiză de stres.

 

A. Merkhouf, F. Lafleur, S. Bélanger, C. Hudon - Identificarea numerică a excitaţiei electromagnetice a vibraţiei maşinilor hidroelectrice mari

 Lucrarea prezintă o tehnică combinată bazată pe metoda elementelor finite şi pe modelarea analitică pentru predicţia (prognoza) armonicilor de densitate a forţei (solicitării) întrefierului la maşinile sincrone cu pol aparent care sunt sursele principale de excitaţie electromagnetică a diferitelor părţi mecanice de la hidrogeneratoarele mari. Scopul acestui studiu este de a identifica şi de a corela diferitele frecvenţe ale excitaţiei electromagnetice calculate cu vibraţia mecanică măsurată în diferite părţi ale generatorului. În plus faţă de analiza electromagnetică, a fost necesar ca o echipă multidisciplinară să furnizeze datele de intrare şi încărcările de lucru specifice pentru acest studiu care cuprind activităţi ca: selectarea punctelor de măsurare şi a senzorilor (microfoane, accelerometre, tensiometre); măsurarea şi înregistrarea diferitelor semnale pe bază de timp şi calcularea FFT-urilor lor; identificarea vârfurilor în domeniul frecvenţei de la diferite semnale mecanice. În lucrarea propusă s-au realizat analize electromagnetice avansate cu ajutorul metodei elementelor finite pe hidrogeneratoare electrice mari. S-au calculat forţe electromagnetice diferite din punct de vedere al amplitudinii, modului şi frecvenţei pe baza binecunoscutului tensor de solicitare Maxwell. Rezultatele obţinute au fost comparate cu răspunsul la vibraţii măsurat la amplasament pe miezul statorului pentru diferite condiţii de funcţionare.

Cuvinte cheie: maşini sincrone cu pol aparent, analiza elementelor finite, forţe, vibraţie.

 

D. Zlatanovici, S. Dumitrescu, C. Cicirone - Criterii de evaluare a stării izolaţiei statorului generatoarelor electrice

 Lucrarea prezintă expertiza României în domeniul evaluării izolaţiei statorului generatoarelor electrice mari. În 1976, ICEMENERG a iniţiat un program de cercetare pentru monitorizarea evoluţiei stării izolaţiei generatoarelor şi diagnosticare pe baza măsurătorilor dielectrice non-distructive, profilactice.

S-au realizat următoarele măsurări: factorul de pierderi dielectrice, descărcările parţiale, proba la curent continuu ITCC (cu plotarea curbei curent-tensiune), indexul de polarizare (determinat în timpul măsurării rezistenţei izolaţiei). De curând s-a utilizat şi testul Corona (TVA). Astfel, în decursul timpului, s-au realizat măsurări sistematice pe un număr mare de turbo şi hidro generatoare. Pe baza literaturii din domeniu s-au realizat şi s-au îmbunătăţit: analiza rezultatelor măsurărilor şi corelarea cu istoricul vieţii respectivelor bobine, criteriile de evaluare cantitativă şi calitativă a condiţiei generale a izolaţiei. Pe baza experienţei acumulate au fost definite 3 categorii ale stării izolaţiei: gradul I – îmbătrânire înceată, normală; gradul II – îmbătrânire accentuată; gradul III – îmbătrânire avansată, severă, la care se adăugă nivelul zero pentru starea bună.

Rata de confirmare a validităţii criteriilor cantitative este de 90%. În prezent aceste criterii stau la baza deciziilor cu privire la dimensiunea lucrărilor de mentenanţă, şi chiar la baza deciziilor de rebobinare completă.

Atunci când trebuie să se ia anumite decizii foarte costisitoare, de exemplu rebobinarea, se pot realiza seturi noi de probe independente pentru a confirma decizia iniţială. După realizarea testelor, a căror rezultate confirmă sau nu starea izolaţiei, se calculează probabilităţile condiţionate de rezultatele testelor cu ajutorul formulei Bayes. Probabilităţile condiţionate astfel determinate reprezintă gradul de încredere în decizia privind starea respectivei izolaţii. Cu cât se fac mai multe probe, cu atât creşte, sau scade, nivelul de încredere. O condiţie esenţială este existenţa istoricului vieţii, incluzând rezultatele probelor.

La sfârşit este prezentată o aplicaţie cu privire la deciziile adoptate în legătura cu starea izolaţiei hidrogeneratorului.

Cuvinte cheie: generatoare, izolaţia statorului, măsurări dielectrice, criterii de evaluare, probabilităţi condiţionate, formula Bayes.

 

Nr.10 / 2013

Număr dedicat Colocviului CIGRE SC A1 din 3-5 septembrie 2013, Bucureşti

 Secţiunea Managementul echipamentelor - continuare

 B. Moore - Rebobinarea unui generator pentru remedierea problemelor de depuneri de praf şi rezonanţă în zona capetelor de bobină

 

Înfăşurările statorice care intra în rezonanţă, în cazul în care nu sunt amortizate sau fixate în mod corespunzător, vor dezvolta probleme care în cele din urmă ar putea duce la defecte. De asemenea, înfăşurările care nu sunt fixate în mod corespunzător pot dezvolta slăbirea consolidării şi problemele asociate depunerilor de praf şi ulei. Înfăşurările şi elementele conexe, cum ar fi conexiunile de fază şi inele de susţinere pot ajunge într-o stare de rezonanţă, rezultând un nivel ridicat de vibraţii şi viitoare deteriorări Această lucrare va prezenta problemele actuale ale industriei, care implică probleme de rezonanţă şi vibraţii a înfăşurărilor statorice ale generatoarelor. În plus, detalii de reconsolidare şi de fixare a capetelor de bobină ale unui stator vor fi prezentate, împreună cu rezultatele testelor de vibraţii şi de ciocănire, înainte şi după. Dacă înfăşurarea statorică, sau orice componente conexe, cum ar fi conexiunile de fază sau inele de susţinere sunt în rezonanţă în timpul funcţionării, nivelul de vibraţii va creşte dramatic. Aceste niveluri crescute de vibraţii poate duce rapid la fisuri ale conductoarelor elementare de cupru ale barei statorice, ale conexiunilor şi ale secţiunii inelelor de susţinere. În acelaşi mod, chiar şi înfăşurări care nu ajung la rezonanţă, în cazul în care devin libere din cauza lipsei de fixare adecvata, de blocare şi legare, se vor deteriora. Dovezi ale acestor vibraţii mari şi slăbire a fixării, pot fi uneori văzute prin inspecţie vizuală, cu observarea depunerilor de praf şi ulei şi a legăturilor rupte. În unele cazuri, totuşi, pot să apară defecte cu puţine dovezi vizuale. Această din urmă situaţie face din testul ciocănirii un test important, efectuat chiar şi la generatoarele de dimensiuni mici şi medii. Testul este deosebit de important pe anumite tipuri de carcase de maşină, care au o sensibilitate crescută pentru problemele de rezonanţă ale capetelor de bobină. Atunci când capetele de bobină sau alte componente intră în rezonanţă, pot fi luate măsuri corective pentru a schimba rezonanţa cât mai departe de frecvenţele de operare dăunătoare .

Cuvinte cheie: generator, stator, capăt de bobinaj, vibraţii, rezonanţă, test de ciocănire, fibră optică, legături de consolidare, refixare, inele de susținere, conexiuni de fază, test de impact.

 

P. R. M. de Vilhena, F. de S. Brasil, J. Modesto, R. M. S. de Oliveira, V. Dmitriev - Localizarea descărcărilor parţiale în zona dielectrică a bobinelor hidrogeneratoarelor

Este stabilită o metodologie bazată pe analiza spectrală pentru localizare a multiplelor descărcări parţiale în zona dielectrică a bobinelor hidrogeneratorului. Această identificare a multiplelor descărcări îşi propune să ofere mijloace pentru efectuarea diagnozei zonei izolate ale bobinelor menţionată. Un model pe calculator a structurii a fost conceput cu ajutorul metodei cu diferenţe-finite în domeniul timp (FDTD-3D), pentru a rezolva numeric ecuaţiile lui Maxwell. Câmpul electric tranzitoriu asociat cu descărcările parţiale care au loc în diferite poziţii ale bobinei este calculat şi spectrul său este utilizat pentru a efectua diagnoza. La aproximativ 90% din simulări s-au obţinut estimări exacte ale locaţiei descărcărilor parţiale. Simulările numerice sunt în acord cu măsurătorile efectuate experimental.

Cuvinte cheie: bobine de hidrogenerator, metoda de diagnostic, descărcări parţiale în izolaţie, analizele spectrale, măsurători experimentale.

 

B. R. Narayan - Sincronizarea în opoziţie de fază a unui generator de 600 MW şi defectul rotorului la pământ

 Unitatea a fost sincronizată cu reţeaua EHV. Chiar după sincronizare a lucrat protecţia de clasă A. A lucrat protecţia diferenţială generator-transformator la declanşare şi protecţia de punere la pământ la semnalizare pe GTRP. Vibraţiile de moment de aproximativ 90μ (faţă de o vibraţie nominală de 30μ) a fost observată pe rulmenţii generatorului. S-a observat un gol de tensiune pe partea de EHV a generatorului-transformator în timpul defecţiunii. Nu a fost nici o defecţiune în AVR. După resetarea protecţiilor, s-a observat că protecţia de punere la pământ a rotorului nu s-a resetat (cu toate conexiunile sistemului intacte). S-au deschis periile de cărbune şi s-a verificat rezistenţa de izolaţie a rotorului cu un Megger care a fost de 250V şi '0' ohmi la o anumită poziţie a rotorului, în timp ce rotorul a fost blocat. În alte poziţii, valoarea la Megger a fost normală. La etapa iniţială se părea a fi un defect trecător. Au fost efectuate teste diferite pe rotor. A fost măsurată rezistenţa de izolaţie a statorului generatorului şi a fost găsită normală. S-a făcut testul de funcţionare a polului întrerupătorului de 765 kV, selectat pentru sincronizare, şi a fost găsit în stare normală. S-a făcut testul GT pentru ulei (BDV) şi s-a găsit normal. S-a făcut testul la înfăşurările GT HV și LV şi testul IR şi s-au găsit în stare normală. S-a efectuat inspecţia fizică la lagăre şi DPT. Nu s-a observat nici o anomalie. Zona inelelor colectoare a fost curăţată cu aer şi au fost încălzite pentru a îndepărta umezeala. IR a fost făcut din nou. S-a constatat o stare normală  în toate poziţiile, făcând excepţie o anumită poziţie. Testul de impedanţă pe rotor a fost efectuat şi găsit în ordine. Testul de distribuţie de tensiune a fost realizat cu DC & AC şi  s-a găsit o distribuţie egală între ambele inele şi faţă de masă. A fost realizat testul RSO şi s-a găsit în ordine. După curăţarea riguroasă şi încălzire, valoarea IR a fost îmbunătăţită la 340 Mohms. S-a decis pornirea maşinii. Turbina a fost pornită, dar pe măsura ce turaţia a început să crească, la aproximativ 200 rpm a apărut defectul punere la pământ a rotorului. IR a fost verificat şi s-au găsit 0 ohmi. Turbina a fost oprită manual, dar în timpul decelerării, la aproximativ 140 rpm defectul la pământ al rotorul a dispărut. Din ancheta iniţială s-a reţinut faptul că defectul ar putea fi din cauza sincronizării greşite care ar putea fi cabluri greşite în circuitul de tensiune de intrare la releul de sincronizare (tensiunea de alimentare provenind de la barele de 765 KV - 1 CVT).

Cuvinte cheie: punere la pământ rotorică în timpul de sincronizare în opoziţie de fază.

 

A. Elez, J. Študir, J. Polak - Cutia neagră pentru maşinile electrice

 Un aspect-cheie în funcţionarea tuturor maşinilor este funcţionarea propriu-zisă şi fiabilă care, din punct de vedere economic, este un beneficiu financiar maxim şi care sta în limitele de ordin tehnic. Mai mult decât atât, investiţiile de capital necesare pentru echipamente, necesită adesea un nivel ridicat de disponibilitate pentru a asigura o rată rezonabilă de rentabilitate. Astfel, reducerea la minimum a costurilor operaţionale rezultate din timpii morţi neplanificaţi, întreţinere inutilă şi o reducere a capacităţilor de sistem a devenit un obiectiv central al industriei.

Detectarea condiţiilor de defectare a maşinilor este de mare importanţă. Cu un sistem adecvat de monitorizare a maşinilor şi un sistem de detectare a defecţiunilor cu semne de avertizare timpurie, pot fi obţinute pentru o întreţinere preventivă, creşterea siguranţei şi îmbunătăţirea fiabilităţii maşinilor electrice. Defectele pot produce oprirea maşinii, pierderi economice şi de timp şi chiar victime umane. Detectarea şi diagnosticul rapid şi precis ale condiţiilor de avarie, din timp, sunt esenţiale în prevenirea daunelor majore.

În scopul de a permite o mai bună gestionare a activelor şi de asemenea, pentru a proteja investiţiile de capital ne-am dezvoltat sistemul de monitorizare denumit "Cutia neagră pentru maşinile electrice". Cutia neagră este un nume comun pentru un dispozitiv care înregistrează toate informaţiile cheie ale obiectului care este monitorizat. În caz de avarie sau eşec, informaţiile înregistrate pot fi utilizate pentru a determina cauza de defect sau de deteriorare. Prin urmare, aparatul a fost numit cutia neagră, în scopul de a fi recunoscut pentru utilizatori.

Scopul sistemului EMBB este dublu. În primul rând EMBB este folosit pentru a determina cauza defectului. Pentru producătorii de maşini electrice acest lucru este crucial, mai ales în perioada de garanţie a utilizării maşinii. În cazul reclamaţiilor, cu sistemul EMBB se poate determina cu uşurinţă dacă maşina a operat în afara parametrilor stabiliţi prin contract. În astfel de cazuri, producătorul ar putea refuza cererea din reclamaţii.

Un alt scop important al sistemului EMBB este de a permite utilizatorilor de maşini electrice să descopere toate condiţiile nocive şi de eroare din timpul funcţionării maşinii, înregistrate de sistemul de EMBB. Prin revizuirea datelor înregistrate, utilizatorii maşinii pot concluziona că unele proceduri de operare sunt greşite sau anumite părţi ale sistemului cedează în timpul funcţionării. Pe baza acestor constatări utilizatorii de maşini ar putea lua măsuri corective care ar contribui foarte mult la fiabilitatea şi disponibilitatea întregului sistem.

Sistemele de monitorizare convenţionale pentru maşinile rotative se bazează pe măsurarea vibraţiilor şi nu sunt proiectate pentru a detecta şi pentru a identifica condiţiile dăunătoare pentru maşini menţionate mai sus. Scopul lor este de a înregistra datele de măsurare şi pentru a atenţiona utilizatorul atunci când valoarea măsurată atinge valoarea presetată.

Se poate concluziona că sistemul EMBB oferă o perspectivă, în condiţiile în care sistemele de monitorizare convenţionale nu sunt de monitorizare şi, astfel, permite o diferită şi, în anumite cazuri, îmbunătăţită gestionare a activelor.

Cuvinte cheie: cutie neagră pentru maşini electrice, condiţii de funcţionare nocive, detectare defect.

 

J. Hutt - Forumul on-line devine o comunitate virtuală de inginerie practică pentru generatoare

 Un forum on-line de inginerie pentru generatoare electrice este în funcţiune de peste trei ani. Numărul de membri a crescut constant în acest timp. Această lucrare va analiza pe scurt conceptul funcţional al unui forum de inginerie online, printr-o discuţie pe teme de interacţiune profesională, îmbătrânirea forţei de muncă tehnică, transferul de cunoştinţe şi de mentorat. Sunt incluse statistici recente cu privire la aspectele tehnice care au generat cele mai mari discuţii între membrii săi tehnici, demonstrând funcţia site-ului ca o comunitate legitimă de practici. Statisticile vor arăta că gama de subiecte tehnice discutate pe site este mare, de la unele dintre cele mai de bază şi atemporale problemele de întreţinere, cum ar fi provocările de a identifica în mod corect descărcările parţiale, la unele situaţii tehnice neobişnuite. De exemplu, într-un caz, o întrebare cu privire la provenienţa şi compoziţia depozitelor de culoare verde din interiorul unui generator, a adus la lumină experienţa unuia dintre respondenţi, ca o sursă potenţială de cunoştinţe neobiţnuită. Mai multe dintre aceste discuţii mai notabile vor fi prezentate mai în detaliu. Aceste exemple extinse vor include nu doar una sau două dintre statisticele primilor membri, dar, de asemenea, discuţii care ilustrează un flux de informaţii tehnice utile în rezolvarea problemelor. Prezentarea va atinge, de asemenea, procesul de schimbare şi inovare dezvoltat pe site, iniţiativa îmbunătăţirii ca urmare a modului în care site-ul a fost folosit de către membrii săi.

Cuvinte cheie: cunoştinţe, colaborare, tehnologie, software, întreţinere, mentor, lecţii, mass-media, forum.

 

Nr.11 / 2013

N. Timofte - Construcţia gazoductului Iași-Ungheni şi importanţa acestuia pentru Republica Moldova

 Republica Moldova şi-a declarat independenţa faţă de fosta URSS acum 22 de ani, dar nivelul existent al dependenţei de importul de energie electrică şi gaz mai mare de 70% şi, respectiv, 100%, reduce dramatic capacitatea R. Moldova de dezvoltare economică şi politică independentă. În anul 2010, R. Moldova a aderat la Comunitatea Energetică, iar în 2011 Moldova a început procesul ferm de integrare în piaţa europeană de energie electrică şi gaz natural. Până în prezent, piaţa gazului din Moldova a fost monopolizată de un singur furnizor şi operator de gaz natural. Creşterea excesivă a preţurilor gazului natural de import din ultimii ani, lipsa rutelor şi diversificării (re)surselor, partea gazului natural în mix-ul energetic al ţării împreună au făcut ca R. Moldova să caute de urgenţă soluţii viabile şi fiabile pentru a evita înrăutăţirea situaţiei economice şi politice a ţării care şi aşa este profund deteriorată. Pe data de 27 august 2013, R. Moldova a început construcţia primului gazoduct pentru gazele de import din surse din vest: Iaşi-Ungheni. Acest proiect are o importanţă politică şi economică excepţională pentru ţară şi a dat naştere la numeroase păreri contradictorii în cadrul societăţii locale cu privire la necesitatea şi fezabilitatea sa, dar şi cu privire la influenţa asupra dezvoltării ţării. Materialul prezintă rezultatele analizei extinse realizate pentru a aduce informaţii suplimentare cu privire la proiectul gazoductului Iaşi-Ungheni, dar şi cu privire la dezvoltarea pieţei gazului natural în R. Moldova şi în regiune.

Cuvinte cheie: piaţa gazului natural, Republica Moldova, Comunitatea Energetică, Uniunea Europeană, stabilirea preţului gazului, România, tarifele la gaz, proiectul gazoductului Iaşi-Ungheni, cel de-al 3-lea pachet legislativ.

 

A. Adam, L. Mihăescu, I. Oprea, I. Bărbieru, C. Mândrean, M. Vulpe, S. Ligda - Contribuţii la modernizarea unui sistem energetic pe cărbune pentru reducerea poluării şi creşterea calităţii vieţii - aplicaţie SE Işalniţa - proiect PN II – HOLGRUP 2012

 Proiectul prezentat în lucrare este un exemplu reprezentativ de parteneriat eficient în cadrul subprogramului: “Proiecte colaborative de cercetare aplicativă“, între un institut de cercetare cu profil energetic cu o tradiţie de peste 30 ani în acest sector (S.C. Filiala ICEMENERG S.A. Bucureşti), două organizaţii de cercetare din Universitatea Politehnica Bucureşti cu personal deosebit de calificat în domeniul energiei şi agentul economic (Complex Energetic Oltenia - SE Işalniţa) interesat de aplicarea rezultatelor cercetării. În cadrul acestui proiect, pe baza parteneriatului prezentat se urmăreşte realizarea unei tehnologii novative de ardere, economică şi ecologică destinată cazanelor energetice cu funcţionare pe cărbune de 420 t/h si 525t/h.

Lucrarea descrie pe scurt etapa introductivă a proiectului.

Cuvinte cheie: depoluare, combustibil fosil cărbune, emisii reduse de noxe.

 

C. István - Vulnerabilitatea relativă a sistemelor de transport public urban cu tracţiune electrică datorate fenomenelor meteo extreme

 Articolul încearcă să facă o analiză a riscului şi probabilităţii efectelor condiţiilor climatice extreme, fulgere şi furtună, a aspectelor tehnice şi rezultatelor economice şi o recomandare pentru companiile de transport public. Studiu de caz: un exemplu tipic de aplicaţie la Compania de transport local SA din Oradea.

Cuvinte cheie: condiţii climatice extreme, furtună, fulger, transport public urban, înlăturarea posibilităţii electrocutării, fiabilitate şi disponibilitate a sistemelor de tramvaie.

 

V. Tăbăcaru - O soluţie modernă de îmbunătăţire a calităţii energiei electrice în alimentarea consumatorilor depărtaţi de sursă şi din zone izolate

 Asigurarea nivelului de tensiune la consumator în reţelele de distribuţie a energiei electrice de joasă tensiune, conform standardelor europene, este o preocupare pentru toate societăţile de utilităţi de profil.

Reţelele de distribuţie de joasă tensiune au o durată de viaţă estimată la mai mult de 40 de ani, prin urmare predicţia cu acurateţe a evoluţiei sarcinii pe reţea în acest orizont de timp este greu de realizat, practic imposibilă. Chiar o reţea nou construită, cu ampla capacitate iniţială, poate fi insuficientă când noi utilizatori se cer a fi conectaţi şi cu tot mai multe receptoare electrocasnice. Ca urmare, cererea crescută de sarcină va avea ca rezultat scăderea nivelului de tensiune sub limitele admise de standarde, cu deosebire la utilizatorii de capăt de reţea . 

În cazul unui grup de consumatori racordati la distanţă suficient de mare de sursa de putere cea mai apropiată încât calitatea energiei furnizate acestora să aibă de suferit sau situaţi în zone izolate, soluţiile curente aplicate în reţelele existente în zonele rurale sunt :

·        lucrare tip “ICTAE - Îmbunătăţire Condiţii Tehnice de Alimentare cu Energie”

·        lucrare tip “ER - Extindere de Reţele”

În zona nordică a continentului european şi din ce in ce mai mult şi în restul continentului, se utilizează deja de câţiva ani un echipament modern, brevetat şi testat, care reprezintă o soluţie fiabilă şi economică pentru această categorie de utilizatori ai energiei  electrice, echipament pe care îl vom numi generic : Ridicător şi Stabilizator Magnetic de Tensiune - RSMT [2].

Cuvinte cheie: reţea de distribuţie, nivel de tensiune, sarcină pe linie, utilizator izolat.

 

Nr.12 / 2013

Număr dedicat Colocviului CIGRE SC A1 din 3-5 septembrie 2013, Bucureşti

 Secţiunea Centrale de pompaj pentru stocarea energiei şi noi tehnologii

 H. Yamashita, M. Okada, O. Nagura - Caracteristicile maşinilor asincrone cu dublă alimentare

 Reactanţa şi constanta în timp a motor-generatorului sunt importante pentru a stabili specificaţiile de echipamente ale circuitului principal şi puterea centralei electrice. În plus, astfel de tipuri de caracteristici sunt necesare pentru reţea. Această lucrare arată relaţia teoretică dintre parametrii maşinii asincrone cu dublă alimentare şi ale maşinii sincrone şi valorile măsurate ale parametrilor, aplicând aceleaşi metode de testare ca la maşinile sincrone. Comparând valoarea de calcul  teoretică cu valoarea măsurată, relaţiile teoretice sunt demonstrate.

Maşina asincronă cu dublă alimentare nu dispune de înfăşurare de amortizare. Parametrii sistemului de excitaţie influenţează parametrii maşinii, mai ales în cazul fenomenelor tranzitorii de defect în reţele. Lucrarea prezintă influenţele parametrilor de excitaţie în ce priveşte comportamentul tranzitoriu al maşinii.

Unul dintre parametrii importanţi ai maşinii sincrone este raportul de scurtcircuit (SCR). De obicei, SCR este necesar pentru a garanta că SCR este corelat cu stabilitatea reţelei, deoarece SCR prezintă limitarea ieşirii din sincronism. Cu toate acestea, ieşirea din sincronism a maşinii asincrone cu dublă alimentare este destul de diferită faţă de maşina sincronă. Aceasta lucrare prezintă valoarea SCR rezultată din experienţa de exploatare pe termen lung.

Cuvinte cheie: sistem de pompare cu viteză reglabilă/variabilă, maşini asincrone cu dublă alimentare, reactanţe, constante de timp.

 

I. Stevanovic, D. Stojic, J. Dragosavac, M. Ostojic, M. Milinkovic, S. Veinovic, D. Arnautovic - Dezvoltarea şi aplicarea sistemului de excitaţie statică la motorul sincron de     15,4 MVA din centrala de pompaj pentru stocarea energiei "Lisina" - Serbia

 După aproape patruzeci de ani de funcţionare, pe două motoare sincrone, cu putere nominală de 15,4 MVA şi tensiunea nominală 6 kV, situate în Centrala de pompaj "Lisina" Serbia, sistemele de excitaţie electromagnetice existente au fost înlocuite cu sisteme noi de excitaţie statică. Această investiţie a fost efectuată cu scopul de a creşte nivelul de eficienţă energetică, fiabilitate şi disponibilitate a instalaţiei în ansamblu.

În această lucrare, problemele de bază şi modalităţile de soluţionare a acestora legate de funcţionarea motorului sincron sunt prezentate, împreună cu implicaţiile pe care le au sistemele de excitaţie cu privire la configuraţia secţiunii convertorului static de energie şi secţiunii regulatorului. În studiu au fost prezentate procedurile de pif ale motorului, împreună cu descrierea autosincronizării , menţinerea stabilităţii statice şi algoritmul regulatorului.

Cuvinte cheie: motor sincron, sistem de excitaţie statică ,control al factorului de putere.

X. Lei, K. Zhang, Z. Wang, D. Guo, S. Li - Analiza demagnetizării unui scurtcircuit la sarcină maximă la un generator cu magneţi permanenţi cuplat direct la o turbină eoliană

 În starea de scurt-circuit la sarcină maximă, generatorul cu magneţi permanenţi (PM) cuplat direct la o turbină eoliană este uşor afectat de curentul de scurtcircuit al statorului aflat în câmpului magnetic demagnetizat, fapt care va afecta performanţele generatorului şi fiabilitatea funcţionării. În această lucrare, s-a folosit pentru analiza câmpului electromagnetic metoda elementelor finite Maxwell pentru a stabili un model de calcul în două dimensiuni al regimului tranzitoriu pentru un generator PM cuplat direct la o turbină eoliană. Folosind un pachet de software puternic pentru funcţii şi cu post- procesare, s-a simulat şi s-a obţinut distribuţia câmpului magnetic şi curba de performanţă la sarcină maximă. Distribuţia câmpului magnetic al magneţilor permanenţi în poziţia cea mai severă de demagnetizare este analizată în starea de scurtcircuit brusc al generatorului PM. Lucrarea este o bună referinţă pentru direcţionarea şi optimizarea proiectării.

Cuvinte-cheie: generator PM cuplat direct la o turbină eoliană, analiza câmpului electromagnetic cu metoda elementelor finite, demagnetizare, optimizare proiectare.

 

C. Ungureanu - Dezvoltarea sistemelor mici neconvenționale pentru producerea energiei mecanice

 Dezvoltarea actuală a sistemelor neconvenționale de producere a energiei este pe deplin justificată de creşterea preţurilor combustibililor convenţionali şi scăderea resurselor energetice primare. Prima alternativă ar putea fi reprezentată de utilizarea pe scară largă a energiei electrice produse din surse regenerabile de energie (hidro, fotovoltaice, eoliene etc.). O a doua alternativă ar fi de a reduce consumul de energie prin creşterea eficienţei globale a diverselor echipamente electrice, obiectiv care ar putea fi realizat, cel puţin parţial, prin creşterea eficienţei motoarelor electrice incluse în structura sistemelor menţionate.

Această lucrare oferă o alternativă încorporată în unele sisteme neconvenţionale de producere a energiei mecanice. Dezvoltarea unor astfel de sisteme se bazează mai mult pe simplitate în design şi întreţinere uşoară, combinate cu perioada de operare mare. Motoarele solare bazate pe deformarea structurilor solide, destinderea unui gaz sau vaporizarea unui lichid, motoarele solare bazate pe conversia solar-termomagneto-mecanică sunt doar câteva dintre soluţiile propuse pentru producerea de energie mecanică folosind fie energia solară, fie energia electrică obţinută din celule fotovoltaice.

Lucrarea aduce în discuţie un număr de sisteme neconvenţionale de producere a energiei mecanice întâlnite în literatura de specialitate şi prezintă rezultatele experimentale obţinute prin examinarea unui motor electric solar construit prin analogia cu un motor de curent continuu cu comutaţie statică.

Concluziile sunt prezentate în legătură cu funcţionarea motorului propus, realizat prin intermediul celulelor fotovoltaice în modul de comutare.

Cuvinte cheie: motor electric solar, celule fotovoltaice, conversia solar-electromecanică.

 

Sesiunea comuna cu CMDM 2013

 C. Markman - Inspecţie robotizată performantă pentru generatoare

 Inspecţia robotizată a generatoarelor a funcţionat de aproape două decenii şi în acest timp s-au făcut progrese semnificative. Inspecţiile timpurii au fost vizuale şi au avut o rezoluţie limitată. Cu toate acestea, pe măsură ce tehnologia a avansat, nu numai că s-a îmbunătăţit dramatic clipul video, dar alte teste au continuat să fie adăugate. O inspecţie majoră tradiţională a generatorului necesită îndepărtarea rotorul generatorului pentru a avea acces la stator pentru testare. Cu toate acestea, există multe de câştigat dacă scopul inspecţiei poate fi menţinut, fără să modifice poziţia rotorului. Eliminarea costurilor om - oră de la această activitate de scoatere a rotorului este beneficiul cel mai vizibil. Alte beneficii includ eliberarea macaralei şi a spaţiului de aşezare, pentru alte lucrări, eliminarea echipamentelor de intervenţie, în unele cazuri, reducerea drumului critic şi micşorarea riscului de pagube produse generatorului. O inspecţie robotică nu elimină nevoia efectuării de teste electrice, în schimb acestea ar trebui să fie combinate cu o inspecţie amănunţită şi cuprinzătoare. Cu toate acestea, o inspecţie robotică nu este întotdeauna adecvată, existând cazuri în care rotorul ar trebui să fie îndepărtat. Înţelegerea modului în care se evaluează dacă inspecţia robotică sau tradiţională este alegerea corectă, va ajuta personalul de întreţinere a centralei să maximizeze fiabilitatea centralei minimizând în acelaşi timp costurile.

Cuvinte cheie: inspecţie robotică - ELCID.

 

A. Marinescu, D. Zlatanovici - O nouă metodă pentru testarea unui generator de curent electric in izolaţie

 Datorită importanţei capacitaţii electrice a înfăşurării faţă de miezul magnetic la turbo - şi hidro - generatoare, atunci când se testează izolaţia în timpul reparaţiilor sau în scop profilactic, echipamentele clasice de testare trebuie să furnizeze o putere reactivă semnificativă, sunt dificil de transportat şi, de asemenea, costisitoare. În acest articol se prezintă o metodă de testare, folosind ca sursă de înaltă tensiune un miez în aer liber sau un transformator de bază, în care se realizează circuite rezonante simple sau duble şi frecvenţa de rezonanţă se încadrează în limitele impuse de standardele în vigoare în jurul frecvenţei de alimentare, prin utilizarea unor surse statice de frecvenţă variabilă. Se arată că această soluţie asigură dimensiuni şi greutăţi mult mai mici decât în cazul transformatoarelor obiţnuite, închise. Sunt prezentate cerinţele standardelor în care, spre deosebire de anumite opinii preconcepute, abaterile de la frecvenţa de 50 Hz sunt permise, calculul şi măsurarea parametrilor transformatoarelor aer/deschise, experimentele efectuate şi eficienţa energetică a noii metode, care conduce la o posibilă aplicare largă a metodei.

Cuvinte cheie: generatoare de mare putere, testarea izolaţiei, transformator rezonant.