авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 ||

Разработка основ теории функционирования систем электроснабжения потребителей при воздействии геоиндуцированных токов

-- [ Страница 2 ] --

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем.

1. Разработана концепция моделирования процессов насыщения магнитной системы силовых трансформаторов систем электроснабжения при одновременном намагничивании магнитной системы переменным и постоянным магнитными полями и выполнено математическое обоснование нелинейной зависимости взаимной индуктивности ветви намагничивания от величины и времени протекания геоиндуцированного тока по заземленным обмоткам, что позволит достоверно определять амплитудные и действующие значения несинусоидальных токов намагничивания и полных рабочих токов при протекании геоиндуцированных токов по заземленным обмоткам силовых трансформаторов.

2. Разработаны методологические подходы к расчету тепловых процессов силовых трансформаторов при геомагнитных бурях, позволяющие определять дополнительные добавочные потери и дополнительные основные потери, и температуру наиболее нагретой точки бака и обмоток силового трансформатора, вызванных увеличением рабочего тока в обмотках за счет протекания геоиндуцированного тока и резкого возрастания несинусоидального тока намагничивания.

3. Установлены критерии предельного времени протекания и допустимых значений геоиндуцированных токов в заземленных обмотках ВН силовых трансформаторов типов ТРДН и ТРДЦН напряжением 115/10,5/10,5 и 115/6,3/6,3, применяемых на ГПП, определяющих их нагрузочную способность для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей при геомагнитных бурях.

4. Разработаны принципы моделирования несинусоидальных режимов работы систем электроснабжения с высоковольтной электродвигательной нагрузкой при намагничивании магнитной системы силовых трансформаторов ГПП СЭС геоиндуцированными токами. Доказано, что для анализа токов высших гармоник, протекающих в статорных обмотках СД при намагничивании магнитной системы силового трансформатора ГПП геоиндуцированными токами, контур намагничивания силового трансформатора может быть учтен введением источника n-х гармонических составляющих намагничивающего тока, а синхронные двигатели – средним эквивалентным комплексным сопротивлением синхронного электродвигателя для n-й гармоники.

5. Установлены технические требования к принципам построения систем электроснабжения при геомагнитных бурях, обеспечивающие снижения влияния геоиндуцированных токов на силовые трансформаторы и потребители, в том числе и высоковольтные электродвигатели: включение кабельных вставок или выполнение ЛЭП 110…220 кВ кабельными линиями;

ограничение длин воздушных ЛЭП 110…220 кВ ( l ВЛ кр 20,3 км );

электроснабжение высоковольтных электродвигателей через силовой трансформатор с расщепленными обмотками или трехобмоточный силовой трансформатор;

ограничение длин кабельных линий 6…10 кВ (не более – 1000 м), питающих высоковольтные электродвигатели. При удаленном расположении потребителей от шин НН ГПП для снижения длин отдельных участков кабельных линий 6…10 кВ следует устанавливать промежуточные РП 6…10 кВ.

6. Разработаны методы расчета геоиндуцированных токов в элементах систем электроснабжения с учетом их географического расположения на карте местности, и выполнен анализ их влияния на режимы работы силовых трансформаторов и высоковольтных электродвигателей. Компьютерная реализация разработанных методов в пакете расширения Simulink системы MATLAB с применением модернизированных стандартных блоков, имеющихся в библиотеке SimPowerSystems, позволяет моделировать процессы насыщения силовых трансформаторов при геомагнитных бурях и достоверно определять токи намагничивания, геоиндуцированные токи, мгновенные значения токов и напряжений в элементах СЭС, а также выполнять их гармонический анализ для оценки влияния геоиндуцированных токов на электроснабжение потребителей и устанавливать критерии на допустимые значения ГИТ и параметры СЭС при геомагнитных бурях.

7. Разработаны методы расчета несинусоидальности напряжения на шинах ВН силовых трансформаторов и потребителей во время геомагнитных бурь различной интенсивности, позволяющие расчетным путем определять условия электромагнитной совместимости электродвигателей 6…10 кВ с системой электроснабжения и не допускать нарушений требований ГОСТ Р 54149 – 2010 на качество электроэнергии. Показано, что интенсивность геоэлектрического поля и параметры системы электроснабжения, например, длина ЛЭП 110…220 кВ, коэффициент загрузки силового трансформатора оказывают влияние на несинусоидальность напряжения на шинах ВН ГПП и шинах питания потребителей.

8. Разработаны рекомендации по снижению влияния геомагнитных бурь на электроснабжение потребителей, сочетающие, с одной стороны, требования к обеспечению нормального функционирования силовых трансформаторов ГПП с учетом изменения их нагрузочной способности в период воздействия ГИТ, а с другой стороны, требования к обеспечению эффективного функционирования электродвигательной нагрузки 6…10 кВ за счет схемных решений систем электроснабжения для ослабления высших гармоник тока в обмотках двигателей до безопасного уровня в период воздействия ГИТ.

9. Разработана система мониторинга геоиндуцированных токов в нейтралях силовых трансформаторов при геомагнитных бурях, удовлетворяющая условиям:

непрерывное измерение в течение 24 часов и 7 дней в неделю, возможность удалённого мониторинга измерений (просмотр состояния и изменения настроек) и удалённого сбора информации. Система мониторинга позволяет отслеживать квазипостоянную составляющую тока в нейтралях и четные высокочастотные гармонические составляющие тока и напряжения в обмотках ВН и НН силовых трансформаторов при геомагнитных бурях в реальном времени.



СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Вахнина, В.В. Особенности питания синхронной нагрузки при воздействии геоиндуцированных токов на понизительную подстанцию / В.В.

Вахнина, А.А. Кувшинов, М.С. Макеев // Промышленная энергетика. – 2013. – № 4. – С. 40 – 47.

2. Вахнина, В.В. Влияние параметров системы электроснабжения и геоэлектрического поля на электромагнитную совместимость потребителей при геомагнитных бурях / В.В. Вахнина // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2013. – № 1(23). – С. 72 – 76.

3. Вахнина, В.В. Математическая модель силового трансформатора при воздействии геомагнитных бурь на системы электроснабжения / В.В. Вахнина, Д.А. Кретов // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2012. – № 4(22). – С. 141 – 144.

4. Вахнина, В.В. Анализ статической устойчивости синхронного генератора с учетом высших гармоник тока в цепи статора / В.В. Вахнина, А.А.

Кувшинов, Н.А. Лень // Известия высших учебных заведений.

Электромеханика. – 2012. – № 3. – С. 51 – 59.

5. Вахнина, В.В. Влияние геоиндуцированных токов на насыщение магнитной системы силовых трансформаторов / В.В. Вахнина, А.Н. Черненко, В.А. Кузнецов // Вектор науки Тольяттинского государственного университета.

– 2012. – № 3(21). – С. 65 – 69.

6. Вахнина, В.В. Определение допустимых уровней геоиндуцированных токов для обеспечения работоспособности силовых трансформаторов при геомагнитных бурях [Электронный ресурс] / В.В. Вахнина, Д.А. Кретов // Науковедение : интернет-журнал. – 2012. – № 3 (12). – URL :

http://naukovedenie.ru/sbornik12/12-93.pdf;

свободный. – Загл. с экрана.

7. Вахнина, В.В. Тепловая нагрузка бака силового трансформатора при глубоком насыщении магнитной системы / В.В. Вахнина, В.Н. Кузнецов, В.А. Шаповалов, Д.А. Кретов // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2011. – № 4 (17). – С. 21 – 33.

8. Вахнина, В.В. Выявление и анализ природных и неприродных воздействий при прогнозировании величины почасового электропотребления района города – субъекта оптового рынка электрической энергии и мощности / В.В. Вахнина, П.А. Киселяускас, Э.Ф. Хафизов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2008. – № 11 – 12. – С. 137 – 143.

9. Вахнина, В.В. Расчет высших гармоник тока и напряжения при работе дуговой сталеплавильной печи / В.В. Вахнина, Н.А. Черненко // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2006. – № 11 – 12. – С.16 19.

10.Вахнина, В.В. Определение частотных характеристик напряжения в системах электроснабжения при работе дуговых сталеплавильных печей / В.В. Вахнина // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 1993.

– № 6. – С. 58 – 59.

11.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008611506. Модель системы электроснабжения города / В.В. Вахнина, В.Д. Селемир, В.И. Карелин, В.А. Шаповалов, В.В. Горохов. – Заявка № 2008610550;

зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.03.2008.

12.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012660528. Модель двигательной нагрузки системы электроснабжения / В.В. Вахнина, А.Н. Черненко, М.С. Макеев. – Заявка № 2012616731;

зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 22.11.2012.

13.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611831. Модель высоковольтного выключателя / В.В. Вахнина, А.Н.

Черненко, М.С. Макеев, В.А. Шаповалов. – Заявка № 2012661759;

зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 06.02.2013.

14.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611832. Модель линии электропередач / В.В. Вахнина, А.Н. Черненко, М.С. Макеев, В.А. Кузнецов. – Заявка № 2012661752;

зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 06.02.2013.

15.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013611833. Модель ветви намагничивания силового трансформатора / В.В.

Вахнина, А.Н. Черненко, М.С. Макеев, Д.А. Кретов. – Заявка № 2012661751;

зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 06.02.2013.

16. Вахнина, В.В. Моделирование режимов работы силовых трансформаторов систем электроснабжения при геомагнитных бурях : монография / В.В. Вахнина. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2012. – 104 с.

17. Вахнина, В.В. Исследования асинхронного двигателя по уравнениям обобщенной электрической машины : учебное пособие. / В.В. Вахнина, В.А.

Шаповалов, Л.И. Карковский. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2009. – 119 с.

18. Вахнина, В.В. Тепловые процессы в силовых трансформаторах станций и подстанций при квазипостоянных токах / В.В. Вахнина, В.Д. Селемир, В.И.

Карелин, В.А. Шаповалов // Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем: Энерго-2012 : труды Всероссийской научно-практической конференции. – М. : Издательский дом МЭИ, 2012. – С. 109 – 111.

19. Вахнина, В.В. Особенности расчета геоиндуцированных токов в системах электроснабжения / В.В. Вахнина, В.А. Кузнецов, Д.А. Кретов // Федоровские чтения – 2012 : сборник трудов ХLII Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием);

под общ. ред. Б.И. Кудрина, Ю.В.

Матюниной. – М. : Издательский дом МЭИ, 2012. – С. 27 – 31.

20. Вахнина, В.В. Влияние геоиндуцированных токов на увеличение тепловых потерь в обмотках силового трансформатора от вихревых токов / В.В.

Вахнина, Д.А. Кретов // Научная дискуссия: инновации в технических, естественных, математических и гуманитарных науках : материалы III Международной заочной научно-практической конференции : в 2 ч. – М. : Изд-во «Международный центр науки и образования», 2012. – Ч.1. – С.39 – 46.

21. Вахнина, В.В. Влияние геомагнитных индуцированных токов на работу силовых трансформаторов / В.В. Вахнина, В.А. Кузнецов // Энергетика глазами молодежи : сборник докладов III Международной научно-технической конференции : в 2 т. – Екатеринбург, 2012. – Т.2. – С.351 – 354.

22. Вахнина, В.В. Моделирование ветви намагничивания силового трансформатора при геомагнитных бурях в математической среде MATLAB / В.В.

Вахнина, А.Н. Черненко, Д.А. Кретов, В.А. Кузнецов // Физико-математические науки и информационные технологии: теория и практика : материалы Международной заочной научно-практической конференции. – Новосибирск : Изд во «СибАК», 2012. – С. 67 – 75.

23. Вахнина, В.В. Насыщение магнитной системы силовых трансформаторов при геомагнитных бурях / В.В. Вахнина, В.А. Шаповалов // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: сборник трудов IV Международной научно-технической конференции : в 2 ч. – Тольятти: Изд-во ТГУ, 2012. – Ч.2. – С. 20 – 25.

24. Вахнина, В.В. Модель дифференциальной токовой защиты силового трансформатора / В.В. Вахнина, Н.А. Черненко // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: сборник трудов IV Международной научно-технической конференции : в 2 ч. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2012. – Ч.2. – С. 16 – 19.

25. Вахнина, В.В. Применение ГИС-технологий для моделирования системы электроснабжения города / В.В. Вахнина, В.А. Шаповалов, А.Н. Черненко // Федоровские чтения – 2011 : сборник трудов ХLI Всероссийской научно практической конференции (с международным участием);

под общ. ред. Б.И.

Кудрина, Ю.В. Матюниной. – М. : Издательский дом МЭИ, 2011. – С. 121 – 123.

26. Вахнина, В.В. Расчеты функционирования региональных электроэнергосистем при развитии аварийных ситуаций / В.В. Вахнина, В.Д.

Селемир, В.И. Карелин, В.В. Горохов, В.А. Шаповалов, А.Н. Черненко // Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем: Энерго-2010 : труды Всероссийской научно-практической конференции. – М. : Издательский дом МЭИ, 2010. – С. 123 – 124.

27. Вахнина, В.В. Влияние грозовых перенапряжений на возникновение системных аварий в Самарской электроэнергетической системе / В.В. Вахнина, В.А.

Кузнецов // Энергосбережение на предприятиях промышленности и жилищно коммунального хозяйства : труды Всероссийского научно-практического семинара.

– Салават, 2010. – С. 59 – 61.

28. Вахнина, В.В. Моделирование режимов работы нелинейной дуговой нагрузки / В.В. Вахнина, А.Н. Черненко // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии : сборник трудов III Международной научно-технической конференции : в 3 ч. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2009. –Ч.1. – С.108 – 110.

29. Вахнина, В.В. Математическое моделирование электрических сетей с изолированной нейтралью / В.В. Вахнина, С.С. Чертаков, А.Н. Черненко // Материалы и технологии XXI века : сборник статей VI Международной научно технической конференции. – Пенза, 2008. – С. 57 – 58.

30. Vahnina, V.V. Forecasting of electric energy urban demand with the regard for natural and human factor / V.V. Vahnina, E.F. Hafizov, P.A. Kiselyauskas // Prognozove w Elektroenegetyce : 9th international conference Politechnika Czestochowska konferencje 63, PE 2008. – P. 21 – 26.

31. Вахнина, В.В. Анализ особенностей электрических сетей с изолированной нейтралью методами математического моделирования / В.В. Вахнина, С.С.

Чертаков, А.Н. Черненко // Энергетика и энергоэффективные технологии : сборник докладов II Международной научно-технической конференции. – Липецк : ЛГТУ, 2007. – С. 57 – 58.

32. Вахнина, В.В. Математическое моделирование как научно-техническое направление в электромеханике / В.В. Вахнина, В.А. Шаповалов, Л.И. Карковский // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии : труды II Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. – Тольятти : ТГУ, 2007. – С. 62 – 68.

33. Вахнина, В.В. Модель системы энергоснабжения города / В.В. Вахнина // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии : труды II Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. – Тольятти : ТГУ, 2007. – С. 74 –75.

34. Вахнина, В.В. Совершенствование и повышение эффективности действия релейной защиты от замыканий на землю / В.В. Вахнина, Р.С. Томкин // Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах : сборник статей VII Международной научно-практической конференции. – Пенза, 2006. – С. 146 – 147.

35. Вахнина, В.В. Содержание высших гармоник в низковольтных сетях / В.В. Вахнина, А.Н. Черненко // Современные промышленные технологии :

материалы V Всероссийской научно-технической конференции. – Н. Новгород, 2006. – С. 19 – 20.

36. Вахнина, В.В. Некоторые особенности режимов работы электрических сетей с изолированной нейтралью / В.В. Вахнина, В.А. Шаповалов, А.Н. Черненко // Энергетика и Энергоэффективные технологии : материалы Международной научно технической конференции, посвященной 50-летию ЛГТУ. – Липецк : ЛГТУ, 2006. – С. 24 – 27.

37. Vahnina, V.V. Normalization of upper voltage harmonics on power rails of arc steel – smelting furnace / V.V. Vahnina // Numeral Methods and Computer Systems in Automatic Control and Electrical Engineering : Central European VI Conference :

Monograph. – Czestochowa University of Technology, 2005. – P. 77 – 79.

38. Вахнина, В.В. Анализ динамических характеристик системы автоматического регулирования дуговых сталеплавильных печей / В.В.Вахнина // Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятий :

сборник статей V Международной научно – практической конференции. – Мариуполь, 2005. – С. 33 – 35.

39. Вахнина, В.В. Автоматизированные системы непрерывного контроля состояния силовых трансформаторов / В.В. Вахнина, Э.Ф. Хафизов // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии : труды Всероссийской научно-технической конференции : в 2 ч. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2004. – Ч.2. – С. 23 – 25.

40. Вахнина, В.В. Определение высших гармоник тока и напряжения в точке подключения дуговой сталеплавильной печи к питающей системе электроснабжения / В.В. Вахнина, В.М. Салтыков // Наука производству. – 2003. – № 11. – С. 12 – 13.

41. Вахнина, В.В. Анализ влияния силового оборудования на изменение высших гармоник напряжения, генерируемых ДСП, в питающей системе электроснабжение / В.В. Вахнина, В.М. Салтыков // Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона : межвузовский сборник научных трудов: в 2 ч. – Тольятти : Изд-во ТПИ, 2000. – Ч.2. – С. 259 – 263.

Личный вклад автора. Основные научные результаты, включенные в диссертацию, опубликованные в работах [2,10,16,33,37,38], написаны лично автором. В работах, написанных в соавторстве, автору принадлежат: постановка задачи и разработка математических моделей [27-31,40], разработка математических моделей и алгоритмов [11-15], методический подход, обобщения и выводы [1,3 9,17,18-23,32,34-36,39,41], расчетная часть [4,17,24-26].



Pages:     | 1 ||
 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.