Моделирование работы распределенной

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКОЙ

 

НОВОСЁЛОВ М.Л., ГИЗАТУЛЛИНА О.Л.,

ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, г. Ижевск

Науч. рук. канд. техн. наук, профессор БАРСУКОВ В.К.

 

Зачастую в распределенных электрических сетях к одной трансформаторной подстации (ТП) подключаются объекты с различным характером нагрузки и разными временными интервалами работы (рис. 1). В дневное время офисные здания потребляют максимум своей мощности, при этом большая часть этой нагрузки является нелинейной: вся современная оргтехника, компьютеры, энергосберегающие осветительные приборы и т.д. В вечернее время офисная нагрузка снижается, но увеличивается потребление в жилых помещениях, в которых доля нелинейных потребителей тоже значительна: компьютеры, бытовая техника с импусными блоками питания, светодиодное и энерго-сберегающее освещение. Минимум нагрузки приходится на ночное время, в это время основная доля потребителей – это электроприемники с линейным характером потребления тока: электроводонагреватели, приборы регулирования температуры и т.д.

Рис. 1. Типовая схема электроснабжения

 

Для исследования работы сети в разные моменты времени и с разным количеством нелинейной нагрузки использовалась модель сети, созданная в программе схемотехнического моделирования NI Multisim (рис. 2).

В качестве ТП на схеме выступает идеальный трехфазный источник напряжения V2; подключенные к нему резисторы R28, R23, R24 и катушки индуктивности L4, L5, L6 необходимы для имитирования активного и реактивного сопротивления обмоток трансформатора. Резисторы R29, R27, R30 и R32, R31, R33 имитируют сопротивление кабеля АВВГ 3×50 длиной 100–110 м, проложенного от ТП до текущего вводного распределительного устройства (ВРУ). Резисторы R25, R35 имитируют сопротивление нейтральных проводников от ТП до текущего ВРУ.

 

Рис. 2. Схема моделирования

На схеме можно смотреть форму напряжения на вводе. Форма фазных токов и ток нейтрали, который формируется за счет несимметрии нагрузки в фазах или по причине работы нелинейных потребителей, приведены на рис. 3.

 

Рис. 3. Форма тока по отдельным потребителям и общий ток ТП

 

Изменяя величину и характер нагрузки, можно промоделировать искажение формы входного напряжения, которая появляется вследствие работы мощных нелинейных потребителей и влияет на нормальное функционирование всех электроприемников в распределенной электрической сети.

 

УДК 621.3.019.3

 

МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

 

НУРИЕВА А.Р., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ХИЗБУЛЛИН Р.Н.

 

Надежность современных систем производства и распределения электроэнергии в значительной мере определяется надежностью электрооборудования. Аварийные повреждения, часто сопровождающиеся разрушением оборудования, приводят к нарушениям электроснабжения и большому экономическому ущербу в энергосистеме и у потребителей. Особенно значительны потери от отказов оборудования высших классов напряжения, имеющего большую единичную мощность.

Поддержание необходимой степени надежности оборудования в процессе его эксплуатации обеспечивается системой технического обслуживания и ремонтов. Традиционно эта система базируется на периодическом проведении плановых профилактических работ и является системой обслуживания по времени наработки. Применительно к устройствам высокого напряжения такая система не является оптимальной, ибо приводит к неоправданным отключениям работоспособного оборудования.

Переход к обслуживанию оборудования по потребности невозможен без использования надежных методов выявления и оценки его текущего технического состояния. Это и определяет необходимость развития системы технической диагностики.

Необходимость совершенствования системы и методов эксплуатационного контроля электрооборудования определяется также их недостаточной эффективностью. Традиционные методы испытаний разработаны давно и направлены на выявление дефектов, которые, как правило, уже не определяют надежность современного оборудования высокого напряжения. Периодичность испытаний не согласована со скоростью развития дефектов. Все это существенно снижает вероятность своевременного выявления развивающихся повреждений и возможность прогнозирования отказов.

В последние годы были предложены новые методы диагности-рования, появилась возможность дистанционного контроля и испытаний без вывода оборудования из работы. Развиты методы контроля, основанные на индикации излучений, связанных с наличием дефектов. К ним относятся методы обнаружения акустических, тепловых и световых эффектов, а также излучений и токов в области радиочастот. Значительное распространение получают методы выявления продуктов старения и разрушения изоляционных материалов.

Все это позволяет создать современную систему эксплуатационного контроля электрооборудования и, что особенно важно, реализовать возможность сигнализации о недопустимом (предаварийном) его состоянии.

Значительный объем работ по диагностированию, включающий не только проведение измерений, но и оценку их результатов, может быть автоматизирован. Применение при этом современной вычислительной техники обеспечивает повышение достоверности контроля и снижение влияния субъективных факторов на его результаты.

УДК 621.3.019.3