Фізичне моделювання нестаціонарних електромагнітних процесів у силовому трасформаторі при різкозмінних навантаженнях
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2021-3-2Ключові слова:
фізичне моделювання, нестаціонарні електромагнітні процеси, трансформаторне обладнання, різкозмінні навантаження, надійність, аварійність, критерії подібності, коефіцієнт еквівалентностіАнотація
Мета роботи. Розробити і експериментально підтвердити методику фізичного моделювання нестаціонарних електромагнітних процесів в потужному силовому трансформаторі, що функціонує при різкозмінних навантаженнях, шляхом поєднання критеріїв подоби та коефіцієнтів еквівалентності.
Методи дослідження. При проведенні досліджень використовувались теоретичні положення математичного та комп'ютерного моделювання, теоретичної електротехніки, а також теорія експерименту з застосуванням коефіцієнтів еквівалентності.
Отримані результати. Розроблені методи експериментального дослідження, які містять формування та реєстрацію сукупності зовнішніх та внутрішніх параметрів фізичних моделей, макетних зразків та реального обладнання. Отримано критерії подібності нестаціонарних електромагнітних процесів, що збуджуються різкозмінними полями розсіювання у силових трансформаторах спеціального призначення.
Наукова новизна. Подальшого розвитку отримала теорія та практика фізичного моделювання, а також теорія подібності нестаціонарних електромагнітних процесів у силових трансформаторах спеціального призначення, та формування сукупності характерних рис випробувальних режимів та їх реєстрації.
Практична цінність. Впровадження фізичного моделювання нестаціонарних електромагнітних процесів на стадіях проектування та виготовлення силових трансформаторів для систем електропостачання дугових сталеплавильних печей, приводів прокатних станів та ін., а також при модернізації силових трансорматорів загального призначення.
Посилання
Venikov V.A. (1966) Teorija podobija i modelirovani-ja primenitel'no k zadacham jelektrojenergetiki. M. Vysshaja shkola. 487.
Ivanov-Smolenskij, A.V. (1969). Jelektromagnitnye polja i processy v jelektricheskih mashinah i ih fizi-cheskoe modelirovanie: monografija. M. Jenergija. 304.
Zinovkin V.V. (2000). Issledovanie poverhnostnyh poter' v massivnyh konstrukcionnyh staljah pri namagnichivanii rezkoperemennym i postojannym magnitnymi poljami [Research of surface losses in massive structural steels under magnetization by sharply fluctuating and invariable magnetic fields]. Pracі ІED NAN Ukraїni. Energetika 200. 17–30. (in Russian.)
Zinovkin V.V. (2005). Verojatnostnye parametry rez-koperemennyh nagruzok jenergoemkih jel-ektrotehnologicheskih kompleksov [Probabilistic pa-rameters of sharp load fluctuations of power-intensive electro-technological facilities]. Pracі ІED NAN Ukraїni. 10. 136–144. (in Russian.)
Zinovkin, V.V., Kushh, V.V., Zaluzhnyj, M.Ju. (2004). Metodika jeksperimental'nyh issledovanij fizicheskih processov na modeljah silovogo jelektrooborudo-vanija pri rezkoperemennyh tokah [Technique for experimental research of physical processes using models of power electrical equipment under sharp current fluctuations]. Doklady 4-j nauchno-tehnicheskoj konferencii: «Metrologija jelektrich-eskih izmerenij v jelektrotehnike». RAO «ES Rossii», OAO «VNIIJe». M. 2004. 264–268. (in Russian.)
Gzarmeski L. (1996) Comments on Active Power Flow and Energy Accounts in Electrical Systems with Non-sinusoidal Waveforms and Asymmetry. IEEE Trans-actions on Power Delivery. Vol. 11, No 3, 1244–1250.
Zinovkin, V. (2017). Physical Simulation of Electro-magnetic Phenomena in Transformer Equipment under Strongly Varying Loads / V. Zinovkin, O. Blyzniakov, J. Vasilieva // IEEE: International Con-ference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), November 15th–17th, Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, Ukraine, 312–315.
Zinovkin, V., Blyzniakov, O. (2018). Determination of equivalent quantities of electromagnetic field in mas-sive ferrous details of electric equipment under strongly varying loads. Electrical Engineering and Power Engineering. No. 4, 8–16. DOI:10.15588/1607-6761-2018-4-1
Mironov, Yu. M. (2021). Specific Features of Electric Arc Furnaces as Electric Energy Receivers. Russian Metallurgy (Metally), 703–708. https://doi.org/10.1134/S0036029521060185
Robinson B.C. Supply-voltage and current variations produced by a 60-ton 3-phase electric arc furnace / B.C. Robinson, A.I. Winder // Proceedings of the IEE – Part A: Power Engineering, Vol. 105, Issue 22, 305–318. DOI:10.1049/pi-a.1958.0054
Brociek, W.; Grzywacz, T.; Wilanowicz, R. Propaga-tion of higher harmonics of voltage and current in the power system at changing location of nonlinear load. In Proceedings of the 18th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE), Kutna Hora, Czech Republic, 11–13 Sep-tember 2017.
Albert, H., Golovanov, N., Elefterescu, L. (2016) Propagation of disturbances as voltage fluctuations in transmission networks. Probl. Energeticii Reg 48–54.
Lozynskyi, O.Y., Lozynskyi, A.O., Paranchuk, Y.S., (2019). Synthesis and analysis of arc furnace electri-cal mode control system on the basis of three-dimensional phase currents vector distribution. Electr. Eng. Electromech. No 4, 26–34.
Liu, X. G. Zhao, J. J. Yu (2004). Simulation research on the influence of electric arc furnace nonlinear characteristics on power supply network. Proceed-ings of the Chinese Society of Electrical Engineer-ing. 34–38.
Mendis, S.R. Harmonics and transient overvoltage analyses in arc furnace power systems / S.R. Mendis, D.A. Gonzales // IEEE Transactions on Industry Ap-plications, 28(2), 1992. – pp. 336–342.
Girgis, A.A. (1989). Measurement of the parameters of slowly time varying high frequency transients. IEEE Transactions on Instrumentation and Meas-urement, 38(6), 1057–1063.
EN 50160: 2010, Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems, 30-Jul-2010.
Koppikar, D. A., Kulkarni, S. V., Khaparde S. A., Jha S. K. (1997). Evaluation of eddy losses due to high current leads in transformers. Proceedings IEE. Sci-ence Measurement and Technology, Vol. 144, No. 1, 34–38.
Lefevre, A., Miegeville, L., Fouladgar, J., Olivier, G. (2005). 3-D computation of transformers overheat-ing under nonlinear loads. IEEE Transactions on Magnetics. Vol. 41, No. 5, 1564–1567.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Volodymir Zinovkin, Olexander Blyzniakov, Krysan Yurij, Mykchailo Zaluzhnyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
