CC BY
55
УДК 621.3
ИМИТАЦИОННОЕ И ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ИХ РАБОТЫ
В.М. Степанов, И.М. Базыль
Рассмотрены основные направления имитационного и физического моделирования систем электроснабжения для повышения надежности их работы. Выполненные до настоящего времени исследования, посвящены в основном количественной оценке безотказности систем электроснабжения и их оборудования.
Ключевые слова: электроснабжение, надежность систем электроснабжения, показатели качества электроэнергии.
Проблема повышения качества обучения студентов с целенаправленным получением ими важных для трудоустройства и работы знаний, практических навыков и умений, опыта и стажа работы очень актуальна.
Учеба в университет является одной из главной частью жизни каждого человека. Именно поэтому «наш век быстро нарастающих объемов и темпов информации требует принципиально новых стратегических подходов в учебе» [1].
Отвечая на запросы информационного общества, ФГОС выдвигает новые требования к организации образовательного процесса. Это влечет за собой изменения и в структуре практических занятий. В свете новых образовательных задач проведение практических занятий и лабораторных работ обретает новые смыслы и содержание.
На кафедре "Электроэнергетика" существуют стенды для проведения лабораторных работ и практических занятий, но для повышения качества образовательного процесса на базе УТЦ "Энергоэффективность" создан учебно-производственный комплекс, с помощью которого появилась возможность онлайн-мониторинга линии в Заокском районе, с помощью Информационно-измерительного комплекса систем Электроснабжения (ИИКСЭ) ООО «МАГИСТР-ПЭМ».
Измерительный комплекс полностью удовлетворяет и по отдельным параметрам существенно превышает требования к измерениям Показателей Качества Электроэнергии (ПКЭ) в соответствии с ГОСТ 13109-97. Прямое непрерывное измерение ТПКЭ при питании реального действующего оборудования соответствует современной тенденции сплошного мониторинга основных параметров электрической энергии, аналогично системам мониторинга ведущих телерадиокомплексов России.
Измерительной основой системы мониторинга качества являются анализаторы качества электроэнергии МАГИСТР БМ-306М, представленная на рисунке.
Известия ТулГУ. Технические пауки. 2015. Вып. 12. Ч. 2
01 ^
V V Ч ^ и
I_
' МАГИСТР :
I >|\л :«о<>м
Анализатор качества МАГИСТР ВМ306М
Анализатор качества измеряет основные параметры электроэнергии в узловых точках распределения электрической энергии:
установившееся значение напряжений и отклонения; размах изменений напряжений; длительности провалов напряжений; параметры временных перенапряжений; действующее значение тока по трем фазам.
На основании измерений напряжений и токов по трем фазам рассчитываются значения полной мощности, активной мощности, коэффициента мощности и ряда других параметров приведенных в таблице.
Текущие показатели качества электроэнергии
и (В) Действующие значение фазного напряжения (ТКМЭ)
Е(В) Действующие значение линейного напряжения (ТЯМБ)
НА) Действующие значение токов (ТЕМБ)
8 (кВА) Полная мощность
Р (кВт) Активная мощность
Р^УР т Коэффициент мощности, по соотношению мощностей или из фу-рье
II! (В) Действующие значение напряжения 1-ой гармоники
11 (А) Действующие значение токов 1-ой гармоники
Р1 (кВт) Активная мощность первой гармоники
СО*(ф1) Косинус угла сдвига между их и 1х
Ки % (ИГО-Ц) Коэффициент искажения напряжения
К1 % (Т1Ш-1) Коэффициент искажения тока
Кс,(1/и) Коэффициент амплитуды (крестфактор)
Гг (и) 3,5,7,9-40 Значения 3,5,7,9-40 гармоник в процентах от их
Гг (I) 3,5,7,9-40 Значения 3,5,7,9-40 гармоник в процентах от 1х
иПрв(В) Провалы
ипрн(В) Перенапряжения
инмп(В) Импульсы
к2и% Коэффициент несимметрии по обратной последовательности
Кои% Коэффициент несимметрии по нулевой последовательности
г (ГЦ) Частота напряжения
Программное обеспечение ИИКСЭ даёт возможность: просмотра измеряемых параметров в режиме реального времени, в том числе формы напряжений и токов по трем фазам (осциллограммы); анализа гармонического состав токов и напряжений; архивирования измеряемых параметров; создания протокола показателей качества электроэнергии по архивным данным, в соответствии с ГОСТ 13109-97 или в расширенном варианте;
подсчета количества провалов напряжения и импульсов перенапряжения на выбранном промежутке времени с отображением в виде таблицы;
сохранения полученных графиков в графических файлах, а текстовой и табличной информации - в текстовых файлах.
рассылки оповещений по e-male и с помощью sms о аварийных и нештатных ситуациях.
Таким образом, система мониторинга позволит параллельно с практическими занятиями выполнять и научно-исследовательскую работу. Результаты этой работы могут использоваться при выполнении курсовых и дипломных проектов, научно исследовательской практике магистров, ВКР и в магистерских диссертациях.
Список литературы
1. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок [Текст] / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин, В.А. Яшков. М.ф: Высшая школа, 2001. 336 с.
2. Князевский Б.А. Электроснабжение промпредприятий [Текст]: учебник для вузов / Б. А. Князевский, Б.Ю. Липкин. М.: Высшая школа, 1986. 400 с.
3. ГОСТ 13109 - 97. «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
4. ГОСТ Р51317.4.11-2007 (МЭК 61000-4-11:2004) 2008. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к провалам, кратковременным прерываниям и изменениям напряжения электропитания: Требования и методы испытаний.
Степанов Владимир Михайлович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, ener-gy@tsu.rula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Базыль Илья Михайлович, канд. техн. наук, асс., energy@tsu.rula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
SIMULATION AND PHYSICAL MODELING SYSTEMS FOR POWER INCREASING RELIABILITY OF THEIR WORK
V.M. Stepanov, I.M. Bazyl 141
Известия ТулГУ. Технические науки. 2015. Вып. 12. Ч. 2
The main directions of simulation and physical simulation of power systems to improve the reliability of their work. Made-nye to the present study focused primarily on quantitative evaluation of reliability ofpower supply systems and equipment.
Key words: power supply, reliability of power supply systems, power quality.
Stepanov Vladimir Mikhailovich, doctor of technical science, professor, head the department, energy(a),tsu. tula, ru, Russia, Tula, Tula State University,
Bazyl Ilia Michailovich, candidate of technical science, assistant, ener-gy@tsu.rula.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.86: 621.333.4
ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ С РЕАКТИВНО-ВЕНТИЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ
Н.Ч. Хай
Представлены устойчивости системы электропривода и передаточной функции структурной схемы системы подъемных установок с реактивно-вентильными электродвигателями на основе функциональных связей тормозного устройства и системы движения подъемного сосуда. Приведено обоснование применения РВЭД в системе электропривода подъемных установок.
Ключевые слова: реактивно-вентильный электродвигатель, устойчивость, передаточная функция, структурная схема.
Исследование устойчивости электромеханической системы подъемной установки в разных условиях работы выполняется с помощью структурной и функциональной схемой. Для этого нужно разработать функции передачи всех элементов в структурной схеме.
Передаточная функция широтно-импульсного преобразователя ^шип(р) = = Кшип'
где ишип - выходное напряжение широтно-импульсного преобразователя; ику - напряжение от корректирующего устройства; Кшип- коэффициент передачи широтно-импульсного преобразователя. Передаточная функция датчиков тока
где £/дт - выходное напряжение датчиков тока; ит - напряжение тока от РВЭД; Кдт- коэффициент передачи датчиков тока.
