1. JEECS
  2. Всі випуски
  3. Випуск 8, Номер 1, 2022
  4. Моделювання режимів системи асинхронних відцентрових агрегатів багатоагрегатної помпової станції з послідовним сполученням помп

Моделювання режимів системи асинхронних відцентрових агрегатів багатоагрегатної помпової станції з послідовним сполученням помп

JEECS.
2022;
Випуск 8, Номер 1
: c. 49 – 56
https://doi.org/10.23939/jeecs2022.01.049
Надіслано: Січень 18, 2022
Переглянуто: Лютий 18, 2022
Прийнято: Березень 25, 2022

V. Lysiak, M. Oliinyk. Modelling the modes of system of asynchronous centrifugal units of multi-unit pumping station with serial connection of pumps. Energy Engineering and Control Systems, 2022, Vol. 8, No. 1, pp. 49 – 56. https://doi.org/10.23939/jeecs2022.01.049

Автори:
  1. Владислав Лисяк
  2. Михайло Олійник
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»

На підставі чинних нормативних документів щодо трубопровідного транспорту показано необхідність  системного підходу до вивчення процесів, які відбуваються в технологічних комплексах помпових станцій магістральних трубопроводів та їхніх систем електропостачання. Розроблення ефективних систем керування такими комплексами з метою зменшення енергоспоживання передбачає всебічний аналіз поточних та прогнозування як усталених, так і динамічних режимів шляхом одночасного дослідження їхніх підсистем як єдиного цілого. Заміна застарілих відцентрових помп багатоагрегатних помпових станцій з основними та підпірними помпами на сучасні моделі зі суттєво вищим к.к.д. збільшує вагомість потенціалу енергоощадності в динамічних режимах. Проаналізовано наукові розробки, які стосуються моделювання помпових станцій та їхніх електротехнічних комплексів. Показано, що загальноприйнятий підхід не завжди достатній для ефективного дослідження впливу підсистем різної фізичної природи помпових станцій на систему електропостачання та взаємного впливу цих підсистем одна на одну. Побудовано формалізовану математичну модель системи асинхронних відцентрових агрегатів багатоагрегатної помпової станції з послідовним сполученням помп, здійснено її верифікацію та запропоновано перспективи її використання.

асинхронний двигун
помпова станція
відцентрова помпа
трубопровід
модель
  1. On Pipeline Transport: Law of Ukraine No. 192/96-ВР of 15.05.1996 (as of 13.01.2011) // Gazette of the Supreme Council of Ukraine. – 1996. – No. 29. Art. 139. – https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/192/96-вр#Text.  (in Ukrainian)
  2. On Approval of the Safety Rules for the Operation of Main Oil Pipelines: Order of the State Committee of Ukraine for Industrial Safety, Labour Protection and Mining Supervision of 19.12.2007 under No. 1389/14656 // Gazette of the Supreme Council of Ukraine. – 1996. – No. 29. Art. 139. – https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1389-07#Text.  (in Ukrainian)
  3. DBN B.2.5-74: 2013 Water supply. External networks and structures. Basic design provisions. - Valid from 01.01.2014. - Kyiv: Ministry of Regional Development of Ukraine, 2013. - V, p. 172: Fig., Table. - (State building norms of Ukraine). – https://dbn.co.ua/load/normativy/dbn/1-1-0-1084. (in Ukrainian)
  4. Fedorov A.V. System of uninterrupted power supply of processing facilities of the oil and gas complex: Abstract of Cand. Tech. Sci. Dissertation in the specialty 05.09.03 – Electrotechnical Complexes and Systems. – St. Petersburg, 2016. — p. 20 (in Russian)
  5. Lysiak V.H. Modelling the steady-state modes of electrical grids with synchronous electric drive of hydraulic load / V.H. Lysiak, M.Y. Oliinyk, M.B. Sabat, Y.L. Shelekh // Electric Power and Electromechanical Systems. – 2019. – Issue 1, Number 1, 2019. – pp. 36–45. (in Ukrainian)
  6. Mukani Eme Boris. Modes of operation of power supply systems for oil and gas fields: Abstract of Cand. Tech. Sci. Dissertation in the specialty 05.09.03 - Electrotechnical Complexes and Systems. - Moscow, 2011. - p.165 (in Russian)
  7. K. Ou et al., "MMC-HVDC Simulation and Testing Based on Real-Time Digital Simulator and Physical Control System," in IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 2, no. 4, pp. 1109-1116, Dec. 2014. https://doi.org/10.1109/JESTPE.2014.2337512
  8. Zaher M. A. Centrifugal Pump Technology and Pump Cavitation. // CreateSpace Independent Publishing Platform, 2015. – p. 242
  9. Yaremak I.I., Kostyshyn V.S. (2020). Control of electrohydraulic complex modes based on systematic approach. Scientific Bulletin of National Forestry University of Ukraine, 30(3), 83-88. (in Ukrainian) https://doi.org/10.36930/40300314 
  10. Mukhortov I.S. Improving the energy efficiency of a group of electric drives of reservoir pressure maintenance systems: Abstract of Cand. Tech. Sci. Dissertation in the specialty 05.09.03 – Electrotechnical Complexes and Systems. – Samara, 2014.- 25. (in Russian)
  11. Kostyshyn, Volodymyr & Yaremak, Iryna & Kurlyak, P.O. (2020). Creation of object-oriented model of centrifugal pump on the basis of electro-hydrodynamic analogy method. Scientific Bulletin of National Mining University. 2019, No. 6. 72-79. https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-6/11
  12. Andrushchak S.V., Besedin P.V. Mathematical and simulation modelling of the process of transportation and dosing of sludge // Economics. Informatics, 2016. - No.16 (237). – pp. 115-122. (in Russian)
  13. Kutsyk A.S. Mathematical model of the system "frequency-controlled electric drive - pump - water supply network" / A.S. Kutsyk, A.O. Lozynskyi, O.F. Kinchur // Bulletin of Lviv Polytechnic National University. Electrical Power and Electromechanical Systems. 2015.– No. 834.– pp. 48–55. (in Ukrainian)
  14. Yin Luo, Shouqi  Yuan, Hui Sun,Yihang Guo. Energy-saving control model of inverter for centrifugal pump systems / Advances in Mechanical Engineering, 2015, 7(7), pp. 1–12. https://doi.org/10.1177/1687814015589491
  15. Lozynskyi А. О. The research of efficiency of the use of neuropredictor in the control system of water-supply pump electric drive  / А. О. Lozynskyi, А. S. Kutsyk, О. F. Kinchur // Scientific Bulletin of National Mining University. - 2017. - No. 1. - p. 93-99.
  16. Leznov B.S. Application of adjustable electric drive in pumping units of water supply and water disposal systems / B.S. Leznov // Ecological systems: Electronic journal of energy service company. - Kremenchuk, 2010. - No. 11. - pp. 9-12. (in English)
  17. Yaremak I.I. Multi-purpose optimization of steady-state modes of operation of electrically driven oil pumping stations / І.І. Yaremak, V.S. Kostyshyn // Bulletin of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University. - 2018. - Issue 1. - pp. 15-21. (in Ukrainian) https://doi.org/10.30929/1995-0519.2018.1.15-21
  18. Kostyshyn V.S. Mathematical model of reliability and efficiency of pumping unit of an oil pumping station / V.S. Kostyshyn, I.I. Yaremak // Scientific Bulletin of National Mining University. - 2017. - No. 5. - p. 62-68.
  19. Misiunas D. Burst Detection and Location in Pipelines and Pipe Networks with Application in Water Distribution Systems  / D. Misiunas // Department of Industrial Electrical Engineering and Automation Lund University. – Sweden : Lund, 2004. – ISBN 91-88934-30-6. – Mode of access: http://www.iea.lth.se/publications/Theses/LTH-IEA-1038.pdf.
  20. Kostyshyn V.S. Investigation of dynamic modes of operation of electrically driven centrifugal pumping units with the help of their computer-oriented Bond Graph models / V.S. Kostyshyn, P.O. Kurlyak // Bulletin of Vynnytsia Polytechnic Institute. - 2012. - No. 2. - pp. 148-153. (in Ukrainian)
  21. Lysiak V.H. Modelling the dynamic operating modes of asynchronous electric drive with centrifugal pump load / V.H. Lysiak, M.Y. Oliinyk // Bulletin of Pryazovskyi State Technical University: Collection of scientific papers. Issue 42. - Mariupol: Pryazovskyi State Technical University, State Higher Educational Institution, 2021. – pp. 113–121. (in Ukrainian)
  22. Kostyshyn V.S., Kurlyak P.O. Simulation of performance characteristics of centrifugal pumps by the electro-hydrodynamic analogy method. Journal of Hydrocarbon Power Engineering, 2015, vol. 2, no. 1, pp. 24-31.