ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ И ИЗОЛИРОВАННЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ СЕТЕВЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ

Проанализированы результаты совещания у президента РФ В.В. Путина по проблемам социально-экономического развития арктического региона и основным достижениям при решении вопросов энергоснабжения Арктики. Рассмотрены основные достоинства и недостатки ветроэнергетических установок для районов Крайнего Севера. Определена целесообразность и эффективность создания когенерационных систем. Предложенная ранее ветроэнергетическая установка с ее дооборудованием теплонасосной установкой, где низкопотенциальным теплом являются потери синхронного генератора мощностью 1 МВ.А, отводимые хладагеном фреон R113, рассматривается как когенерационная система, вырабатывающая одновременно электроэнергию и тепло для энергообеспечения спортивного комплекса, предназначенного для районов Крайнего Севера. С целью совершенствования конструкции многодискового синхронного генератора для ветроустановки создана модель с двумя дисковыми роторами и одним статором, проведены ее всесторонние исследования одновременно с численным анализом характера распределения магнитных полей в продольном и поперечном разрезах машины. Предложено доработать конструкцию генератора мощностью 1 МВ.А с учетом полученных результатов. Представлены результаты исследований разряда, инициируемого взрывом проволочки в водороде при начальном давлении ≈5, 20 и 30 МПа c амплитудой тока ≈1,3 МА и скорости нарастания тока ≈1010 А/с. Среднее электрическое поле в разрядном канале и среднее падение напряжения вблизи электрода были определены в трех сериях экспериментов со стальными электродами для различных межэлектродных промежутков от 1 до 2 см в момент максимума тока. При указанных давлениях получили зависимость величины падения напряжения на разрядном промежутке от длины разрядного промежутка. Величина суммарных приэлектродных падений напряжения получается при экстраполяции этой зависимости на нулевую длину разрядного промежутка. Средняя напряженность электрического поля в канале разряда определяется из наклона зависимости. Основным предположением этого приближения является формирование однородного разрядного канала с короткими приэлектродными участками. Приэлектродные падения напряжения задают поток энергии к поверхности электрода, а поле в канале определяет баланс энергии в дуге. Суммарные падения напряжения вблизи электродов составили ≈2,45, 2,7 и 3,6 кВ для начальных давлений 5, 20 и 30 МПа, соответственно. Средняя напряженность электрического поля в разрядном канале составила ≈0,6 кВ/см для 5 и 20 МПа, и 0,7 для 30 МПа.