Что в номере?
Электроснабжение и электрооборудование
Совершенствование конструкции секционного изолятора
Тарабин И.В., Титова Т.С., Терёхин И.А., Руммо А.А.Объектом исследования является секционный изолятор постоянного тока. Цель работы – улучшение технических показателей, конструкции, процесса установки и эксплуатации. Методы исследования – эмпирические, теоретические. Полученные результаты можно использовать в качестве основополагающих данных для производства секционных изоляторов. Степень внедрения: разработана конструкция усовершенствования секционного изолятора.
Теги: контактная сеть, секционный изолятор, полимерный изолятор, гидрофобность, техника безопасности, несущий трос, дистанция электроснабженияСовременная защита и автоматика установки продольной емкостной компенсации тяговой подстанции
Герман Л.А., Серебряков А.С., Осокин В.Л., Дулепов Д.Е., Петров Д.В.Установки продольной емкорстной компенсации (УПК) на шинах 27,5кВ компенсируют сопротивление тягового трансформатора и системы внешнего электроснабжения и теоретически при любой тяговой нагрузки можно получить на тяговых шинах напряжение близкое к холостому хода источника питания. На УПК устанавливают сверхбыстродействующую защиту на тиристорном ключе (ТК). С помощью математического морделирования доказано, что с целью существенного снижения опасных перенапряжений на конденсаторах в аварийных ситуациях команду на запуск тиристорного ключа следует подавать по току КЗ, что до минимума снижает длительность протекания мощных токов КЗ. Таким образом, защита УПК от мощных токов КЗ должна быть выполнена с помощью тиристорного ключа с запуском по току КЗ, а при удалённых токах КЗ в тяговой сети, ограничение токов КЗ УПК происходит при срабатывании тиристорного ключа с запуском по напряжению УПК с последующим отключением токов КЗ.. Предлагается защиту от перегрузки конденсаторов УПК выполнить с помощью тиристорного ключа с запуском по напряжению УПК и с реле с зависимой выдержкой времени. После шунтирования УПК тиристорным ключом возможно определить по небалансной защите неисправность конденсаторов после КЗ и далее следует решать вопрос о целесообразности повторного включения УПК в работу.
Теги: продольная емкостная компенсация, сверхбыстродействующая защита, автоматика, запуск тиристора по току, перегрузка конденсаторов, повторное включениеНеравномерное распределение нагрузки между выпрямительными агрегатами
Червонченко С.С., Фролов В.Я.Режим работы выпрямителей в параллель является необходимым при нагрузке большой мощности, а также высокой категории надежности потребителей. Однако для успешного функционирования оборудования в данном режиме должны соблюдаться несколько важных условий, а именно: равенство выходных напряжений, номинальной мощности и числа пульсаций выпрямленного напряжения. При несоблюдении хотя бы одного из вышеприведенных условий нагрузка начинает распределяться неравномерно между выпрямительными агрегатами, что негативно сказывается на оборудовании. В статье приводится математическая модель реальной электрической сети в программном комплексе MATLAB/Simulink. Получены графики распределения мощности по выпрямительным агрегатам в зависимости от входного напряжения на выпрямитель. В результате можно сделать вывод о том, что для параллельной работы необходимо выбирать оборудование с одинаковыми внутренними характеристиками не только у трансформаторов (напряжение короткого замыкания, номинальная мощность), но и у самих выпрямителей (сопротивление диодов).
Теги: выпрямительный агрегат, трансформатор, параллельное соединение, математическое моделирование, распределение нагрузки, мощностьРазработка обобщенной графоаналитической модели подсистемы мониторинга и управления системой электроснабжения метрополитена
Канаев А.К., Давыдова А.В.Необходимость разработки обобщенной графоаналитической модели обусловлена отсутствием функциональных возможностей существующих подсистемы мониторинга и управления метрополитена к анализу процесса функционирования системы электроснабжения как обоснования проведения структурной оптимизации работы объекта. Примененный метод производящих функций и теория графов определяют соотношения по вероятности восстановления, времени восстановления и необходимому объему средств диагностирования, являющиеся важными для обоснования оценки степени достижения требований, что дает возможность сделать коррекцию решения о модернизации объекта в условиях заданных требований и ограничений
Теги: система мониторинга, граф, производящая функция, вероятность восстановления, электроснабжениеСтепень работоспособности выпрямителя автомобильного генератора
Пузаков А.В.Одной из основных причин выхода из строя автомобильных генераторов являются неисправности диодов выпрямительного блока. Актуальной является задача определения технического состояния автомобильного генератора (включая выпрямитель) на основе бортового мониторинга параметров выходного напряжения. Аналитически напряжение выпрямителя при обрыве одного или нескольких диодов представлено в виде суммы слагаемых, соответствующих временным отрезкам работы выпрямителя. Представлена методика моделирования обрыва диодов трехфазного мостового выпрямителя. Экспериментально подтверждено, что выходное напряжение выпрямителя определяется количеством задействованных диодов. Предложено вычислять степень функционирования выпрямителя как отношение текущего значения напряжения к напряжению исправного выпрямителя при одном значении тока. Обобщенная модель напряжения трехфазного выпрямителя будет использована при разработке измерительного комплекса бортового мониторинга системы электроснабжения автомобилей
Теги: автомобильный генератор, трехфазный выпрямитель, обрыв диодов, моделирование неисправностей, степень работоспособностиСпециализированные микросхемы для активных устройств балансировки аккумуляторных батарей в автономных электроэнергетических системах
Зуев С.М., Варламов Д.О.В статье представлено описание основных параметров, описывающих состояние аккумуляторных систем. Показано сравнение существующих на рынке систем балансировки в зависимости от их параметров и влияния на работоспособность в терминах описывающих состояние аккумуляторных систем. Проанализированы специализированные микросхемы для активных устройств балансировки аккумуляторных батарей в автономных электроэнергетических системах. Рассмотрены преимущества трех типов микросхем для управления активной балансировкой, которые рекомендованы производителями для применения в тяговых аккумуляторных батареях электротранспортных систем. По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы о том, что активные устройства балансировки аккумуляторных батарей обладают значимыми преимуществами перед пассивными устройствами балансировки. Но они обладают большей сложностью силовой схемы и стоимостью. Силовая схема устройства балансировки компании AustriaMicroSystems не имеет ограничения на количество обслуживаемых аккумуляторов в батарее, но она обладает меньшей эффективностью, чем силовая схема балансира компании Linear Technology. Устройство компании Texas instruments является наиболее простым о своей конструкции и алгоритму применения, но его недостатком является то, что его силовая схема малоэффективна для больших аккумуляторных батарей, поэтому он рекомендован только для использования в батареях электроскутеров и аналогичных устройствах
Теги: микросхема, активные устройства балансировки, аккумуляторные батареи, электроэнергетическая система, алгоритмПрименение накопителей энергии в качестве аварийных источников питания на метрополитене
Кузнецов Г.Ю.Целью данной работы является описание существующей конструкции вагонов метрополитена моделей 81-775/776/777 «Москва-2020», включающую в себя применение тяговых накопителей энергии для использования при аварийных ситуациях, а также при маневровых работах
Теги: железнодорожный транспорт, вагоны метрополитена, накопитель энергии, никель-кадмиевая аккумуляторная батарея, тяговые электрические машиныАльтернативный алгоритм управления силовым преобразователем электровоза переменного тока в аварийных режимах
Супрун Д.А., Скорик В.Г., Буняева Е.В., Малышева О.А.В статье рассмотрены характерные особенности протекания электромагнитных процессов при потере управления плечами выпрямительно-инверторных преобразователей, применяемых в электровозах переменного тока с коллекторными двигателями. Предложен альтернативный алгоритм управления преобразователем на первой и второй зонах регулирования напряжения. Проведено математическое моделирование электромагнитных переходных процессов в цепи двигателей электровоза. Выполнен анализ моделирования для нормального и аварийных режимов работы преобразователя
Теги: электровоз переменного тока, выпрямительно-инверторный преобразователь, обрыв плеча, альтернативный алгоритм управления, система управленияТенденции развития электроники и электрооборудования на транспортных средствах
Использование бортовых накопителей энергии на городском рельсовом транспорте
Шаряков В.А., Шарякова О.Л., Марков К.В.Современная электротехническая база позволяет все больше отказываться от использования не возобновляемого топлива и переходить на электрический транспорт. Проблемой, возникающей при эксплуатации электрического подвижного состава, является неавтономность некоторого вида общественного транспорта. В данной работе предлагаются результаты по внедрению и испытанию на городском транспорте накопителя электрической энергии, состоящего из конденсаторных модулей. В результате подключения в силовую цепь трамвая накопителя электрической энергии установлено его положительное влияние на работу привода. Удалось добиться снижения среднего потребляемого тока, существенно снизился расход электроэнергии на тягу
Теги: накопитель электрической энергии, электрический подвижной состав, городской электротранспорт, тяговый электропривод, расход электроэнергииДиагностика и испытания
Применение вычислительных методов в прогнозировании тепловой̆ нагрузки
Васильев А.В.В последние годы снижение затрат на энергию и выбросы CO2 стали основными факторами в управлении на производстве. По этой причине энергетический рынок проявляет все больший интерес к высокоэффективному управлению генерацией на ТЭЦ. Одним из способов уменьшить негативное воздействие на окружающую среду без ухудшения производительности это внедрение систем управления энергопотреблением: интеллектуальных устройств, способных обеспечить оптимизированный график работы генераторов, используя в качестве входных данных прогнозы нагрузки на следующие дни. Прогнозирование нагрузки на электроэнергию является важной задачей в условиях реструктуризации энергосистемы для успешной торговли мощностью при обмене энергией и хозяйственной деятельности В этой работе исследуется применение вычислительных методов, которые позволяют оценить расход тепловой энергии, вызванную температурой окружающей среды. Где предлагается методика на основе регрессии для создания численных моделей, которые фиксируют взаимосвязь между температурой и расходом тепловой энергии. Методика успешно проверена на измерениях, полученных на действующей ТЭЦ дальнего востока — Результаты показывают, что методика способна предсказать тепловую реакцию и, следовательно, может помочь в прогнозировании расходов ресурсов
Теги: машинное обучение, энергетика, линейная регрессия, алгоритм, модель, электроэнергияСтруктурно-параметрический синтез системы управления ЭТК грузоподъемного механизма
Доманов В.И., Мурзаков Д.Г.Выполнен структурный синтез системы управления асинхронным двигателем с фазным ротором входящего в состав электротехнического комплекса (ЭТК) грузоподъемного механизма. Определены основные элементы системы управления. Разработана компьютерная модель позволяющая оценить переходные процессы. Выполнен расчет корректирующих звеньев системы подчинённого регулирования (регуляторов скорости и момента) обеспечивающих требуемые характеристики. При решении поставленных задач применяются методы компьютерного моделирования, реализованные в среде динамического моделирования SimInTech, теория автоматического управления и теория электропривода. Предложенная структура двухканального управления АДФР обеспечивает безударный переход от номинальной частоты вращения в режим удержания, тем самым обеспечивает выполнение требования минимизации рывков грузоподъемного механизма
Теги: асинхронный двигатель с фазным ротором, грузоподъемный механизм, режим удержания, подчинённое регулирование, модель АДФР, дифференциальный сельсин, двойное питание