Статті КІСЕ
Permanent URI for this collection
ENG: Articles
Browse
Recent Submissions
Item A Mathematical Model for the Determination of the Parameters of a Gas in an Open Thermodynamic System in Contact with the Environment(Seventh Sense Research Group, 2025) Ponomarenko, Serhii M.; Zhevzhyk, Oleksandr V.; Potapchuk, Iryna Yu.; Kabakova, Liudmyla B.; Yelatontsev, Dmytro O.ENG: Leaks in gaseous storage and supply systems impose security and economic threats that are influenced by the heat exchange. A methodology is proposed to assess thermodynamic changes in a leaky system utilizing a mathematical model for the "pipe-hole" scenario based on the Poiseuille equation for laminar gas leakage with a capillary diameter below 0.1 m. Differential equations are derived to analyze the time-dependent thermodynamic variations of compressed air in the “pipe-hole” system via the energy balance equation. A mathematical model was developed for general case studies of open thermodynamic variable-mass gas systems. The FORTRAN software tool was used to solve the system of differential equations using the Runge-Kutta method, with four orders of accuracy. A specific examination was conducted on a thermodynamic system that lacks a constant gas supply and stationary convective heat exchange in a single-layer gas container with the environment. The ranges of the control parameter variation were considered as follows: air pressure p0 from 150 kPa to 300 kPa and temperature Ta from 15 ◦C to 25 ◦C. This study reveals how the density, pressure, and temperature of compressed air vary over time owing to leakage and heat fluxes. It was determined that as initial air pressure decreases from р0 = 150 kPa, the impact of heat flow rates markedly surpasses that of air leakage rates. A potential application of this research could be the software for monitoring devices for high-pressure systems designed for the storage and distribution of gaseous energy carriers.Item Підвищення рівня безпеки об’єктів критичної інфраструктури транспорту на основі геопросторового аналізу акустичних портретів повітряних загроз(Вінницький національний технічний університет, м. Вінниця, 2024) Босий, Дмитро Олексійович; Потапчук, Ірина Юріївна; Саблін, Олег ІгоровичUKR: Розглянуто підхід до підвищення безпеки об’єктів, що не зупиняють технологічні процеси після оголошення повітряної тривоги, зокрема критичної інфраструктури транспорту, на основі об’єктової ідентифікації повітряних небезпек. Розглянуті наявні методи виявлення і розпізнавання повітряних цілей, таких як ударні дрони та крилаті ракети. Визначено, що для завчасного виявлення повітряної небезпеки на локальному рівні ефективним з погляду вартості, простоти та дальності дії є метод акустичної ідентифікації. Для його реалізації розглянута структура системи ідентифікації, побудована на основі використання сучасної елементної бази, що включає в себе високочутливі акустичні датчики, здатні до розрізнювання звуків на відстані до 1 км та систему оброблення та радіопередавання інформації на відстань до 10 км. Для виявлення різних типів повітряних небезпек за їхнім акустичним випромінюванням і відокремлення його від сторонній шумів в статті на основі спектрального аналізу визначені унікальні акустичні портрети ударних дронів та крилатих ракет. Для цього проведено статистичне дослідження великого обсягу даних акустичних шумів дронів і крилатих ракет, отриманих з відкритих джерел інформації. В підсумку отримані акустичні портрети різних типів повітряних небезпек у вигляді спектральної щільності акустичного сигналу відображають суттєві відмінні ознаки амплітудно-частотних характеристик акустичного випромінювання залежно від типу повітряної загрози. З метою впровадження запропонованого методу розроблено спеціальний пристрій вимірювання акустичного сигналу та інших цифрових параметрів з безпровідною передачею даних на основі технологій ZigBee та LoraWan. Пристрій може налаштовуватись на розрізнення звуків і шумів малої інтенсивності в необхідних частотних діапазонах, притаманних акустичним портретам, після виділення яких він переходить з «режиму сну» в активний, чим забезпечується його енергоекономічність.Item Сучасні підходи до компенсації реактивної потужності в системах тягового електропостачання змінного струму(Вiнницький нацiональний технiчний унiверситет, Вінниця, 2024) Шпілєвий, Максим Олегович; Босий, Дмитро Олексійович; Антонов, Андрій Владиславович; Земський, Денис Романович; Резник, А. В.UKR: Розглянуто актуальну для України проблему компенсації реактивної потужності в системах тягового електропостачання змінного струму, що має особливе значення в умовах енергетичної кризи, спричиненої військовими діями. Реактивна потужність є важливою складовою електричних мереж, яка суттєво впливає на стабільність і якість електропостачання. У статті висвітлено вплив реактивної потужності на ефективність роботи тягових підстанцій, які обслуговують залізничний транспорт. Особливу увагу приділено технічним аспектам проблеми та аналізу ефективності наявних методів компенсації, що є критично важливим для зменшення втрат електроенергії та підвищення загальної ефективності систем електропостачання. В умовах застарілого обладнання та обмежених ресурсів проблема ускладняється, що вимагає впровадження сучасних технологічних рішень. Проаналізовано основні методи і пристрої для компенсації реактивної потужності, зокрема таких, як конденсаторні установки та синхронні компенсатори, а також використання сучасних технологій гнучких систем передачі змінного струму (FACTS). Окрему увагу приділено експериментальним дослідженням, проведеним на реальній тяговій підстанції, де здійснено вимірювання реактивної потужності та показано ефективність застосування компенсувальних пристроїв. Результати досліджень демонструють, що компенсація реактивної потужності дозволяє суттєво зменшити втрати енергії, поліпшити якість електроенергії та підвищити стабільність роботи мережі. У статті також зазначено перспективність впровадження систем FACTS для динамічного регулювання реактивної потужності та поліпшення роботи електричних мереж. Використання цих систем може значно підвищити надійність і ефективність енергосистеми, особливо в умовах інтеграції відновлюваних джерел енергії, таких як сонячні та вітрові електростанції. Це дозволить забезпечити надійне електропостачання в критичних умовах і підвищити ефективність роботи енергетичної інфраструктури України.Item Аналіз режимів роботи систем електропостачання з використанням інструментів бізнес-аналітики(Вiнницький нацiональний технiчний унiверситет, Вінниця, 2024) Босий, Дмитро Олексійович; Земський, Денис Романович; Антонов, Андрій Владиславович; Друбецька, Тетяна Ігорівна; Потапчук, Ірина ЮріївнаUKR: Розглянуто застосування сучасних інструментів бізнес-аналітики до аналізу режимів роботи системи електропостачання змінного струму на прикладі електрифікованої ділянки залізниці змінного струму з отриманням миттєвих значень фазних напруг і струмів в результаті чисельного розв՚я зання системи диференційних рівнянь. В процесі обґрунтування вибору інструменту для аналізу режимів роботи системи електропостачання розглянуто такі аналітичні платформи як Power BI, яка має глибоку інтеграцією з продуктами Microsoft, Tableau, з потужною системою візуалізації даних, та Qlik, яка використовує асоціативну модель даних і дозволяє користувачам інтерактивно працювати з даними без необхідності передбачення способів аналізу.Розглянута система електропостачання ділянки залізниці змінного струму включає у себе тягові підстанції та нетягове навантаження, яке живиться від ліній «два проводи—рейка» (ДПР), систему зовнішнього електропостачання, від якої отримують електроенергію тягові підстанції. На базі отриманих миттєвих значень струму засобами комп’ютерної алгебри Matlab розраховано напруги у вузлах системи електропостачання. Обчислення складових потужностей та інтегральних показників виконано у середовищі QlikView, що використовується для обробки значного обсягу числових даних та їхньої візуалізації. Інтерактивність перемикання візуалізацій та асоціативна модель даних у QlikView дозволили заощадити час для аналізу великого масиву інформації у вигляді миттєвих значень напруг і струмів, отриманих в результаті розв’язання сотень диференційних рівнянь числовим методом. Використання скрипта з власною мовою обробки даних Qlik із застосуванням стандартних функцій агрегації даних та принципів визначення діючих значень для електричних кіл змінного струму дозволило отримати інтегральні енергетичні характеристики.Item Підвищення завадостійкості рейкових кіл в умовах впливу тягового струму(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Журавльов, Антон Юрійович; Саблін, Олег Ігорович; Щека, Вадим Ігорович; Ящук, Катерина ІванівнаUKR: Метою роботи є підвищення електромагнітної сумісності рейкових кіл із системою тягового електропостачання залізниць в умовах впливу завад зворотного тягового струму. Проведення дослідження та аналіз причин порушення роботи рейкових кіл на електрифікованих ділянках залізниці, існуючих засобів та методів підвищення завадостійкості рейкових кіл і забезпечення електромагнітної сумісності пристроїв сигналізації, централізації та блокування із системою тягового електропостачання, та розробка ефективних технічних рішень щодо нормалізації роботи та рейкових кіл в умовах впливу завад тягового струму. Проведення дослідження електромагнітних характеристик колійного дросель-трансформатора ДТ-1-150 в нормальному режимі та при впливі зовнішніх факторів на магнітну систему. Методика. Під час дослідження використані методи порівняльного аналізу, синтезу, теорії нелінійних електричних та магнітних кіл, методи спектрального аналізу сигналів, а також методи математичного, схемотехнічного та фізичного моделювання. Результати. В роботі проаналізовано ситуації при яких зворотній тяговий струм істотно впливає на роботу апаратури рейкових кіл. Розглянуто вплив постійної складової зворотного тягового струму на нормальний режим роботи рейкового кола полігону електротяги змінного струму. Визначено чисельні значення коефіцієнтів чотирьохполюсника дросель-трансформатора ДТ-1-150 за умов наявності асиметрії зворотного тягового струму.Проведено порівняльний аналіз стійкості до завад зворотного тягового струму колійних приймачів станційних рейкових кіл, що використовуються на станції стикування. Розроблено алгоритм роботи та принципово-структурна схема захисного блоку для блокування витоку завад постійного тягового струму на ділянку електротяги змінного струму. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає в виявленні та обґрунтовані причин деяких специфічних збоїв рейкових кіл, що експлуатуються на ділянках полігону електротяги змінного струму, прилеглих до станцій стикування. В роботі підтверджено інтегральну дію насичення сталі осердя дросель-трансформатора, яке створюється постійною складовою зворотного тягового струму, що розтікається у бік полігону електротяги змінного струму, прилеглого до станції стикування. Практична значимість. На основі проведених досліджень підтверджено завадостійкість рейкового кола 25 Гц з колійним реле ДСШ-16 і дросель-трансформатором ДТ-06-500С. Розроблено захисний вентильний блок, що унеможливлює протікання у рейкових колах, які він захищає, перших періодів перехідного струму найбільшої амплітуди та забезпечує, тим самим, нормальну роботу рейкових кіл.Item Аналіз надійності схем керування стрілкою(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Щека, Вадим Ігорович; Ящук, Катерина Іванівна; Журавльов, Антон Юрійович; Саблін, Олег ІгоровичUKR: Метою цієї статті є проведення аналізу надійності схем керування стрілочним електроприводом з метою їх оптимізації та модернізації для підвищення показників надійності. Показати підхід, що до оптимізації схем керування стрілочним електроприводом, який є вигідний з експлуатаційної точки зору, впровадження меншої кількості елементів схем керування зведе до мінімуму кількість відмов. Продемонструвати принципове схемне рішення по оптимізації схеми керування стрілочним електроприводом з застосуванням роздільного резервування з постійно увімкненим резервом та цілою кратністю. Методика. Під час дослідження використані методи порівняльного аналізу, синтезу, теорії ймовірності, теорії надійності. Результати. В роботі проаналізовано види схемного резервування, як спосіб підвищення надійності схеми керування стрілочним електроприводом. Проведено порівняльне дослідження надійності різних варіантів резервування схеми управління стрілочним електроприводом у порівнянні з класичною ситуацією на залізницях України – відсутності резерву. Доведено, що застосування роздільного резервування з постійно увімкненим резервом та цілою кратністю забезпечує максимальне підвищення надійності, але значна кількість необхідної апаратури суттєво знижує економічну привабливість цього методу. З іншого боку, використання роздільного резервування із заміщенням та дробовою кратністю (ковзного резервування) дає позитивний результат лише за умови, що один резервний блок обслуговує не більше 15 стрілочних електроприводів, в іншому випадку загальна надійність підсистеми може зменшитися. Запропоновано оптимізацію підсистеми керування стрілочними електроприводами на станції, яка зумовлює використання лише 6 схем керування стрілочними електроприводами одна з яких складає ковзний резерв. Розглянуто вплив різних видів резервування на показники надійності схеми керування стрілочним електроприводом. Визначено найбільш ефективний варіант оптимізації підсистеми керування стрілочними електроприводами. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає в обґрунтовані достатності використання для керування стрілками при розпуску складів на сортувальній гірці лише шість схем керування стрілочними електроприводами у поєднанні з використання ковзного резервування схеми керування стрілочним електроприводом. Запропонований спосіб дозволяє підвищити надійність роботи підсистеми керування стрілочними електроприводами зі збереженням експлуатаційних показників станції. Практична значимість. Практична значимість результатів полягає в тому, що при використанні запропонованої оптимізації удосконалюється використання ресурсу пристроїв гіркової автоматики, спрощується процес технічного обслуговування, зменшується загальна вартість апаратури та вартість обслуговування.Item Numerical Modeling of the Thermal Characteristics of a Fan Spray Cooling Tower(IOP Publishing, 2024) Zhevzhyk, Oleksandr V.; Potapchuk, Iryna Yu.; Pertsevyi, Vitalii; Bosyi, Dmytro O.; Biriukov, Dmytro; Shevchenko, SerhiiENG: The work constructs a mathematical model of the heat and mass transfer process in a spray cooling tower. The mathematical model consists of the equations of motion and heat and mass transfer of water droplets and the equations of thermal and material balance of moist air, considers the polydispersity of the droplet flow and allows to calculate the cooling capacity of the cooling tower depending on the parameters of the droplet flow. The mathematical model is confirmed by the results of industrial tests of irrigation-free cooling towers. The simulation results show that the cooling capacity of a spray fan cooling tower significantly depends on the atomization dispersion and the height of the water cutting nozzles. Reducing the average diameter of the droplet flow to less than 2 mm and increasing the height of the nozzles H > 4...5 m make it possible to achieve the cooling performance of known cooling towers with nozzle. The mathematical model allows to calculate the cooling capacity of the cooling tower and determine the necessary individual parameters of the droplet flow for each type of equipment and consumers for which the specific energy costs for cooling is minimal.Item Розвиток технологій будівництва цифрових підстанцій(НТУУ КПІ, Київ, 2024) Друбецька, Тетяна Ігорівна; Земський, Денис Романович; Шмельова, Валерія Сергіївна; Артемчук, Віктор ВасильовичUKR: У статті розглянуто питання розвитку технологій будівництва цифрових підстанцій. Досліджено сучасні інформаційні технології та інноваційні підходи до вирішення завдань автоматизації та управління енергооб'єктами,що дозволяють створювати підстанції нового типу. Наведено принцип взаємодії обладнання цифрової підстанції. Показані відмінності йифрових підстанцій та аналогових підстанцій.Представлений принцип роботи класичної та цифрової підстанції. Описаний міжнародний досвід впровадження йифрових підстанцій. Розкрито поняття «Інтелектуальний» трансформатор. Представлений поетапний перехід до цифрової підстанції.Item Підвищення якості технічного обслуговування і ремонту обладнання тягових підстанцій(НТУУ КПІ, Київ, 2024) Друбецька, Тетяна Ігорівна; Козаченко, Євген Миколайович; Панасенко, Д. К.UKR: У статті розглянуто питання технічного обслуговування і ремонту тягових підстанцій. Описана загальна проблема удосконалення системи технічного обслуговування і ремонту тягових підстанцій електрифікованих залізниць. Проведений аналіз методів і засобів технічного обслуговування і ремонту обладнання підстанцій. Проаналізовані причини порушення роботи обладнання ТП та розподіл порушень роботи обладнання ТП за типами устаткування.Item Influence of Hot Plastic Deformation on Properties of the Carbon Steel(Dnipro University of Technology, Dnipro, Ukraine, 2024) Vakulenko, Ihor O.; Plitchenko, Serhii O.ENG: Purpose. Determination of the influence of hot plastic deformation degree on the set of carbon steel properties. Methodology. Steel with 0.6 % carbon was used for the study. The steel structure corresponded to the state after compression at 1,240 °C. Mechanical properties were determined by the tensile curve, friction stress of the ferrite crystal lattice and resistance of interphase boundary pearlite to propagation of deformation were estimated. Findings. Depending on the structural state of austenite, dispersion of pearlite colonies is accompanied by different rates of change in the properties of carbon steel. For pearlite formed from austenite after annealing, the strain hardening coefficient and maximum ductility are inversely proportional. For pearlite formed from austenite with preserved substructure after hot deformation, the strain hardening coefficient and maximum ductility are related through the proportional relationship. Originality. Preservation of the substructure of hot-deformed austenite affects propagation deformation in pearlite of the steel. Against the background of decreasing friction stress of the ferrite crystal lattice, there is an increase in resistance of ferrite-cementite boundary of the pearlite to the spread of deformation. Practical value. For carbon steels with a pearlite structures, the accelerated increase in ductility from maintaining the proportion of hot work hardening of the austenite will improve technology for manufacturing rolled products of large sections. When producing thermally strengthened rolled products, achieving a simultaneous increase in strength and plastic properties is ensured by increasing ability of metal to strain hardening.Item Платформовий обприскувач гербіцидами залізничної колії(Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”, 2023) Козачинська, Анна Володимирівна; Потапчук, Ірина Юріївна; Жевжик, Олександр ВладиславовичUKR: Ціль роботи. Розробити принципову схеми платформного обприскувача гербіцидами для обробки залізничного полотна. Висновки. Розроблена принципова схема платформного обприскувача гербіцидами для обробки залізничного полотна, яка має роздільну схему зберігання води і гербіциду, і має потокове змішування безпосередньо перед розпилюванням. Така схема забезпечує більшу безпеку зберігання суміші і проведення робіт для обслуговуючого персоналу та навколишнього середовища.Item Математичне моделювання енергоперетворення вуглецевмісної речовини в електродуговому реакторі(Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”, 2023) Ісков, Валентин Олександрович; Жевжик, Олександр Владиславович; Потапчук, Ірина ЮріївнаUKR: Ціль роботи. Побудувати математичну модель енергоперетворення вуглецевмісної речовини в електродуговому ректорі та визначити раціональні параметри процесу. Висновки. Побудована математична модель дозволила провести чисельні дослідження та визначити концентрації, температури газу та частинок в реакторі. Визначено, що раціональними є температура 1520 град. С та час її досягнення 0,00118 с.Item Математичне моделювання процесів теплообміну в системі охолодження трубоелектрозварного агрегату(Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”, 2023) Жевжик, Олександр Владиславович; Потапчук, Ірина Юріївна; Білоконь, Антон ІвановичUKR: Ціль роботи. Математичне моделювання процесів теплообміну у водяному холодильнику трубоелектрозварного агрегату та визначення параметрів холодильника, які забезпечують охолодження труб. Висновки. Побудована математична модель дозволила провести чисельні дослідження та визначити концентрації, температури газу та частинок в реакторі. Визначено, що раціональними є температура 1520 град. С та час її досягнення 0,00118 с.Item Математичне моделювання процесів тепломасообміну в розпилювальній сушарці(Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”, 2023) Шевченко, Сергій Михайлович; Жевжик, Олександр Владиславович; Потапчук, Ірина ЮріївнаUKR: Ціль роботи. Побудувати математичну модель сушіння краплин емульсії (згущеного молока) та виконати розрахунки температури і вологості частинок; провести аналіз результатів. Побудована математична модель дозволяє провести дослідження температур та вологості частинок і повітря по довжині камери сушарки в залежності від дисперсності розпилювання та інших параметрів. Визначені потрібна дисперсність розпилювання для досягнення потрібної кінцевої вологості частинок на визначеній довжині сушарки та початкова температура повітря, яке подається на сушіння, коли кінцева температура частинок не перевищує заданої максимальної.Item Influence Hot Plastic Deformation on the Structure and Properties of Carbon Steel of the Railway Wheel(Politechnika Śląska, 2023) Vakulenko, Ihor O.; Plitchenko, Serhii; Bolotova, Daria M.; Asgarov, KhangardashENG: The study is devoted to the explanation of the influence of hot plastic deformation on the properties of railway wheels. The shape of individual elements of the wheel provides for a different degree of hot compression, which determines the mechanism for the development of the recrystallization at austenite. With a decrease in the degree of the hot deformation, a certain proportion of grains with a low energy of linear stretching are formed in austenite. As a result, of the low mobility of such boundaries, the likelihood of preservation of part of the substructural state of the austenite increases, which should affect the formation of a colony of perlite during the cooling of the carbon steel. Against background preservation and a dependence of strength properties on the dispersion of the pearlite colony, the appearance in austenite of grain boundaries with a low energy of linear tension leads to a qualitative change in the plastic properties of railway wheel steel. The increase in plasticity of carbon steel with an increase in dispersion of the pearlite colony is due to a decrease in the effect of solid solution hardening and an increase in the role of the ferrite-cementite interface in the development processes of strain hardening carbon steel. The results obtained can be useful for improving the technology of manufacturing all-rolled railway wheels.Item Influence of the Leakage in Air Supply Networks on the Efficiency of Application of Pneumatic Backfill Equipment(Dnipro University of Technology, Dnipro, 2023) Ponomarenko, Serhii; Potapchuk, Iryna Yu.; Zhevzhyk, Oleksandr V.; Kabakova, Liudmyla; Potapchuk, AnnaENG: Purpose. Determining the influence of the degree of pneumatic energy losses in the non-hermetic air supply network on the efficiency of using installed equipment in the pneumatic method of waste utilization from mining and beneficiation of minerals. To achieve this purpose, a tightness control device was developed using the method of fixed volumes. Methods. Using the molecular-kinetic theory of gases, the thermodynamics and hydrodynamics laws, the characteristics of an open thermodynamic system under excess pressure and with a degree of a capillary-type leakage are investigated. Pneumatic energy losses in the pneumatic supply pipeline are determined by the mass of compressed air leaked due to its poor tightness. Findings. The peculiarities of the tightness control of hollow products by the method of fixed volumes have been summarized. The dependences of non-production losses of compressed air and the corresponding pressure drop on the geometric characteristics of the air supply pipeline, the leakage in supply pipeline, and the time of assessing the degree of leakage have been determined. Originality. For the first time, the relationship between the parameters of compressed air in an open thermodynamic system under excess pressure during air leakage and its heat exchange with the environment has been revealed. The influence of compressed air leakage in air supply networks on the efficiency of using vibration-pneumatic machines with an annular ejector in backfill technologies has been determined. Practical implications. The research results can be used to improve the existing or develop the new technological schemes of air supply equipment that use pneumatic energy at mining and metallurgical enterprises. Minimization of energy consumption can significantly expand the scope of application of pneumatic backfilling method.Item Дослідження методів освітленості та розробка рекомендацій по їх покращенню(Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", 2023) Мітяєв, Дмитро Михайлович; Друбецька, Тетяна ІгорівнаUKR: Роботу присвячено, як аналізу методів та приладів освітлення що використовуються на сьогоднішній день а також пошук ефективних рішень по підвищенню енергоефективності електротехнічних системи внутрішнього освітлення за рахунок впровадження системи автоматизованого управління освітленням та алгоритмів енергоефективного управління, пояснення принципів побудови освітлення з використанням природного освітлення та сучасних технологій застосування звичних та новітніх приладів освітлення, так і методам покращення ефективності освітлення з використанням новітніх технологій з існуючих освітлювальних приладів. Основну увагу приділено проблемам існуючих на сьогодні способів штучного освітлення приміщень у будинках різного призначення, та вирішенню цих проблем максимально ефективними та реальними у практичному використанні методами. Дана стаття може бути корисною для тих, хто зацікавлений в модернізації існуючого освітлення чи побудові нової системи освітлення з ефективним використанням електроенергії.Item Сучасні тенденції в проектуванні електричних підстанцій(Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", 2023) Друбецька, Тетяна Ігорівна; Більцан, Костянтин МиколайовичUKR: У статті розглянуто питання застосування сучасного обладнання при будівництві та модернізації електричних підстанцій. Проаналізовано сучасний стан обладнання електричних підстанцій. Показано, що більше половини обладнання відпрацювало свій технічний ресурс. Значно зріс відсоток відмов через старіння. Описано сучасні тенденції в проектуванні та нові концепції спорудження і монтажу електричних підстанцій. Розглянуто комплектно-блочну технологію будівництва електричних підстанцій. Представлено досвід реконструкції підстанцій в Європі. Порівняно технології ВРП, ГРПЕ та КРПЕ. Охарактеризовано основних постачальників обладнання для електричних підстанцій в Україні. Описано варіанти використання елегазового обладнання. Приведено концепції закритої модульної конструкції та «гібридних модулів». Представлено поступові зміни традиційної для ОЕС України схеми «дві робочі системи шин з обхідною системою шин» в залежності від вибору комутаційних апаратів. Надано нові схемні рішення для підстанцій на відпайках. Проаналізовано переваги та недоліки представлених схем.Item Mathematical Modeling of the Borehole Heating Process by Means of Axial Plasmatron(Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, 2022) Zhevzhyk, Oleksandr V.; Potapchuk, Iryna Yu.; Yemelianenko, Volodymyr I.; Sekar, Manigandan; Pertsevyi, Vitalii O.ENG: The article presents a mathematical model that allows determining the main parameters of the plasmadynamic coolant jet in the process of thermal heating of the borehole inner surface. The mathematical model of lowtemperature plasma motion along the wellbore consists of the k-ε turbulence model equations, the continuity and energy equations for the gas flow, and the non-stationary heat conduction equation for calculating the temperature of a cylindrical flange pipe, which models the rock mass around the borehole. The equations are written in a cylindrical coordinate system for the radial and longitudinal components of the velocity of a low-temperature plasma flow. The differential equations of the mathematical model were supplemented with the corresponding initial and boundary conditions. The initial conditions were the known gas temperatures in the borehole and the initial temperature of the cylindrical flange pipe. The boundary conditions, in addition to the corresponding relations for the turbulence model, were the known parameters of the plasma flow at the inlet to the cylindrical pipe and the conditions for stabilization of the flow at the outlet. Noslip conditions for the flow and boundary conditions of the third order for the energy equation and the heat equation were used on the fixed boundary of the flanged pipe. To calculate the equations of the mathematical model, the numerical finite element method was used. The adequacy of the model of the borehole heating process by the plasma flow was verified by comparing the numerical calculation with experimental data. Experimental data confirm the adequacy of the proposed mathematical model. The difference between numerical and experimental data does not exceed 4.1 %. The proposed mathematical model can be used to calculate the temperature of the inner surface of the borehole before it is chipped during heating.Item Analysis and Ways for Advancing of Mathematical Model of Pulverized Coal Ignition and Combustion(Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, 2022) Zhevzhyk, Oleksandr V.; Potapchuk, Iryna Yu.; Pertsevyi, Vitalii O.; Sekar, ManigandanENG: An analysis of mathematical models of ignition and burning of a single particle and a coal cloud is given. Models which take into account the presence of ash in particles, the influence of the ratio of the amount of coal and primary air (excess coefficient) and the size of coal particles on the ignition process are presented and analyzed. It is shown that simplifications in mathematical models in most cases lead to a loss of accuracy and therefore the results cannot be used for practical purposes. Simulation of complex air supply processes by approximation of uniformity also leads to questionable results. A significant influence on the ignition and combustion of coal particles affects the content and intensity of the release of volatile substances and the chemical reactions that occur in this case. The rate of volatiles yield is proposed to be calculated according to the Arrhenius law, and the activation energy and frequency factor are considered to be those that do not depend on the type of coal, but are determined only by the temperature of the particle. Taking into account heat transfer by radiation and a decrease in the particle diameter during combustion has a positive effect on the results obtained. According to the results, the reactivity and losses with underburning significantly depend on the initial diameter of coal particles. Most models do not take into account the change in temperature inside the particles during heating, ignition and combustion in the apparatus, but there are works that are specifically devoted to the study of temperature fields inside the particles and the influence of the particle shape on the combustion rate. Modeling showed that motion relative to the gas leads to an intensification of heat transfer between the particles and the environment, while the volatile matter yield time decreases at a high ambient gas temperature. A decrease in the rate of combustion chemical reactions is noted with an increase in the concentration of water vapor in the gaseous medium around the particle, i.e. oxygen diffusion is the limiting factor in particle combustion. The most complete and physically correct gas dynamics during combustion is calculated in models where known turbulence models are used, such as the standard k-ε model, RNG k-ε model, BSL model and SST model. At the end of the article, the concepts for improving the model of ignition and combustion of coal particles are outlined.