CC BY
124
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
УДК 620.9
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Барбарош Нина Семёновна
студентка СурГУ, г. Сургут,РФ ninka [email protected], Голдобин Дориан Артемьевич к.т.н., доцент СурГУ, г. Сургут,РФ goldobin. dorian@mail. ru
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ПРИ КОММУТАЦИЯХ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 110-220 КВ ЭЛЕГАЗОВЫМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ
Аннотация
Рассмотрение процессов при коммутации силовых трансформаторов 110-220 кВ, оценка характеристик перенапряжений на главной и витковой изоляции, условий работы защитного аппарата, установленного на трансформаторе и систематизации тех новых особенностей, которые вносит широкое применение элегазовых выключателей при реконструкции подстанций и проектировании новых объектов.
Ключевые слова
Элегазовый выключатель. Трансформатор. Элегаз. Перенапряжения.
Применение элегазовых выключателей на подстанциях 110-220 кВ вносит некоторые особенности в переходные процессы, связанные с коммутациями включения и отключения вследствие особенностей их характеристик. Включение и отключение может происходить в любую фазу после подачи сигнала на действие привода ввиду их быстродействия. Прочность межконтактного промежутка в процессе отключения определяется характеристиками высокопрочного элегаза. Важными характеристиками являются токи среза при отключении малых индуктивных токов, которые могут превышать токи среза традиционных выключателей.
Целью работы является рассмотрение процессов при коммутации силовых трансформаторов 110-220 кВ, оценка характеристик перенапряжений на главной и витковой изоляции, условий работы защитного аппарата, установленного на трансформаторе и систематизации тех новых особенностей, которые вносит широкое применение элегазовых выключателей при реконструкции подстанций и проектировании новых объектов. Актуальность темы связана с появляющимися данными об аварийном выходе из строя силовых трансформаторов при установке на подстанции элегазовых выключателей 110-220 кВ взамен традиционных-масляных и маломасляных.
Исследования производились при помощи численного метода моделирования переходных процессов при учете распределенности параметров ошиновки подстанций. Новые результаты, отличные от классической постановки, получены в работе при моделировании обмотки силового трансформатора как линии с распределенными параметрами.
При коммутациях отключения холостого трансформатора в результате среза индуктивного тока возникают перенапряжения высокой кратности, не допустимые для трансформатора (рис.1, а). Нелинейный ограничитель перенапряжений, обычно устанавливаемый вблизи трансформатора, легко справляется с ограничением перенапряжений, рассеивая энергию не более 300-400 кДж (рис. 1, б). Данное явление известно из классической литературы [1-3], и эксплуатация считает, что коммутации включения-отключения силовых трансформаторов на холостом ходу выключателями являются безопасными.
15
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2015 ISSN 2410-700X
Рисунок 1 - Расчетные осциллограммы процессов при отключении холостого трансформатора со срезом тока в выключателе.
При представлении обмотки трансформатора не в виде входной сосредоточенной емкости, а как линии с распределенными параметрами характер процессов при коммутациях трансформатора имеет иной вид. Так при коммутации включения на основной изоляции обмотки могут возникнуть перенапряжения кратностью (1,2-1,4)Uфm , причем наиболее опасная точка расположена на 1/10 от длины обмотки от ввода (рис. 2, а). На первой трети длины обмотки возникают межвитковые перенапряжения уровень которых может представлять опасность для межвитковой изоляции.
Рисунок 2 - Осциллограммы перенапряжений в различных частях обмотки ВН при включении (а) и отключении (б) холостого трансформатора выключателем при моделировании обмотки в виде линии с распределенными параметрами.
При коммутациях включения-отключения трансформатора возбуждаются колебания, соответствующие первым двум- трем собственным частотам колебаний распределенной обмотки. Так, для трансформатора 110/10 кВ S=63 МВА данные частоты составляют примерно fi=1,2 кГц и f2=3,5 кГц. Не учет этих частот при рассмотрении электромагнитных процессов может дать недостоверные результаты и трактовать операции коммутаций силовых трансформаторов как безопасные. В то же время из теории электромагнитных переходных процессов известно, что при совпадении собственных частот колебаний контуров источника и коммутируемой нагрузки могут возникать опасные резонансные процессы, связанные с возбуждением собственных частот с достаточно высокой амплитудой напряжений [3].
Коммутации силовых трансформаторов на подстанции всегда можно представить, как подключение распределенной обмотки с несколькими собственными частотами колебаний f^i к питающей системе как к колебательному контуру с широким спектром собственных частот fCHCj.
Именно такой подход необходим при анализе причин, имевших место выходов из строя силовых трансформаторов при коммутациях их на холостом ходу элегазовыми выключателями. Для обеспечения надежности работы трансформаторов в эксплуатации рекомендуется анализировать предварительно
16
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
соответствие собственных частот колебаний обмоток трансформаторов (данные имеются у завода-изготовителя) спектру собственных частот эквивалентной системы, к которой примыкает подстанция. На основании этого следует делать заключение о допустимости проведения коммутации силовых трансформаторов на холостом ходу. В противном случае подключение следует производить лишь при наличии электрической нагрузки на стороне низкого напряжения.
Список использованной литературы:
1. Базуткин В.В. , Ларионов В.П. , Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений. Изоляция и перенапряжения в электрических системах (2-е издание), М., «Энергия» 1986 г
2. Долгинов А.И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике, М., «Энергия»,1968
3. Базуткин В.В., Кадомская К.П., Костенко М.В., Михайлов Ю.А. Перенапряжения в электрических системах и защита от них. СПб.:Энергоатомиздат, Санкт-Петербург. отд-ние. 1995.
© Н.С. Барбарош, Д.А. Голдобин, 2015
УДК 60.608.2
Бобина Влада Анатольевна
Аспирант кафедры ВМиПИТ ВГУ, г. Воронеж, РФ E-mail: [email protected]
ВЕРИФИКАЦИЯ И ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ПРАВИЛЬНОСТИ (V&V) СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗОЙ ЗНАНИЙ С ПОМОЩЬЮ ФОРМАЛЬНЫХ СПЕЦИФИКАЦИЙ
Аннотация
Данная статья рассматривает формальный процесс, позволяющий поддерживать проверку системы баз знаний, опираясь на верификацию и подтверждения правильности (V&V). Прежде чем продолжить, необходимо кратко определить понятия верификации и валидации в соответствии с целями и задачами этой статьи. Верификацией называется процесс, направленный и демонстрирующий, отвечает ли система заданным требованиям: этот процесс часто называют «построением системных требований», которые мы рассматриваем с целью «проверки системы (предпочтительно, заданной в явном виде и соответствующей правилам) по ее спецификациям». Под валидацией понимается процесс, показывающий, отвечает ли система требованиям пользователя в точности - часто называется «построением верной системы». Верификация и валидация могут быть представлены как часть процесса разработки, а именно как набор методов и связывающего их процесса, в котором эти техники применяются, (так, например, статическая верификация базы знаний, за которым следует динамическое тестирование системы KBS в целом).
Ключевые слова
система с базой знаний (KBS), искусственный интеллект, формальные спецификации,
верификация, валидация.
Методы формальной спецификации обеспечивают уровень описания, который поддерживает как процесс проверки, так и утверждения. Методы V&V дают дополнительную информацию, способствующую разработке спецификации системы (списка требований). Разработка формальной спецификации требует прежде всего создания концептуальной модели, предназначенной для системы. Большинство её элементов могут быть эффективно использованы для поддержки процессов верификации и валидации. Благодаря этим дополнительным данным, процессы V&V становятся более углубленными и детально продуманными, предоставляя в результате наилучшее качество в сравнении с V&V активностями, которые могут быть выполнены над системами без создания концептуальной модели.
17
