CC BY
9
Юсупов Д.Р., PhD.
Энергетика кафедраси уцитувчиси
Эргашев. F.M.
Энергетика кафедраси уцитувчиси
Юлдашев. Р.Р.
Энергетика кафедраси уцитувчиси
MATLAB SIMULINK МУХДТИДА ЭЛЕКТР ТИЗИМ НОСИММЕТРИК ИШ РЕЖИМЛАРИНИ ТАДЦЩ ЦИЛИШ
MATLAB Simulink мууитида электр тармоцларини фаза йуцолиш иш режимларини иммитацион моделлаштиришга намуна келтирилган. SymPowerSystems кутубхонаси блокларини цуллаб электр энергияси истеъмолчисида уч фазали кучланиш тизимининг бузилишларини юцори кучланиш томонидаги вариант уолатида таулил цилиш.
Калит сузлар: имитацион моделлаш, фаза узилиш режими, MATLAB мууити, илова Simulink, SymPowerSystems кутубхонаси, бир фазали йуцотиш, кучланиш осцилограммаси.
Yusupov D.R., PhD.
lecturer
department of "Energy " Ergashev G.M. lecturer
department of "Energy" Yuldashev.R.R. lecturer
department of "Energy"
INVESTIGATION OF SYMMETRICAL OPERATING MODES OF ELECTRICAL SYSTEMS IN MATLAB SIMULINK ENVIRONMENT
An example of simulation modeling of incomplete-phase operating modes of electrical networks in the Matlab Simulink environment. A variant of using the blocks of the SymPowerSystems library for analysis of distortions of a three-phase voltage system at a consumer of electrical energy in case of fa PS on the side of the higher voltage.
Keywords: simulation, incomplete phase mode, Matlab environment, application Simulink, SymPowerSystems Library, Single Phase Loss, Voltage Waveform.
Электр тармоцларини ишлашининг носимметрик режимлари энерготизимида тез-тез учрайдиган хрлат булиб, улар носимметрик
юкламалар ва аварияли режимлар сабаб юзага келиши мумкин. Носимметриклик, уз навбатида, кундаланг ва буйлама булиши мумкин. Буйлама носимметрикликка олиб келадиган авария режимлари киска туташувлар булиб, унда фазалар бир хил шароитларда булмайди, уларнинг частотасини хосил булиши нисбатан уч фазали (симметрик) киска туташувлар частотаси юзага келишидан анча юкори. Аварияни хусусий куриниши тармок узилишлари кундаланг носимметрия дейилади.
Электр тизимидаги аварияларнинг асосий кисми 10 кВ тармокларда содир булади, чунки булар энг узун ва энг кенг таркалган юкори кучланишли тармоклардир. Бир фазали ер билан киска туташув ва бир фазали узилишлар ушбу турдаги тармокдаги энг кенг таркалган шикастланишлардан хисобланади. 10 кВ тармокдаги фаза узилиши нафакат электр таъминоти ташкилотлари, балки истеъмолчилар учун хам хавф туFдиради, чунки у 0,4 кВ томонда, яъни туFридан-туFри истеъмолчиларда симметрик уч фазали тизимида нонормал жараёнларни хосил килади.
MATLAB Simulink мухитида носимметрик ва фаза тулик булмаган режимда истеъмолчиларнинг 0,4 кВ томонидаги кучланишларни тадкик килиш.
1-расмдаги схема учун 10 кВ томонда бир фаза узилганда истеъмолчиларда уч фазали кучланиш тизимининг деформациясини бахолаймиз.
1-расм.Тад^ик килинаётган электр тизим бир чизи^ли схемаси.
Урганилаётган тизимнинг моделини SimPower Systems иловалар кутубхонасидан фойдаланиб ишлаб чикамиз. Моделлаш учун уч фазали икки чу^амли трансформаторни Theree-Phase Transformer Inductance Matrix Tyupe (Two Windings), блокидан фойдаланамиз, бу блокда трансформаторни уланиш схемасини, юкори ва паст кучланиш чуFмларини магнит утказгич типини киритилади. Трансформатор заводларида 10/0,4кВли трансформаторни икки типи ишлаб чикарилади: A/Yo-11 уланиш схемали ва Y/Y0-0 группали уланиш схемалари.
Республика энерготизимида энг кенг таркалган уланиш билан нол уланиш гурух билан трансформаторлари чубами "юлдуз" - "юлдуз нол" (Y/Y0-0) туридир, тахлилда биз айнан ушбу турдаги трансформаторни куриб чикамиз. 2-расмда икки чулFамли трансформаторнинг параметрларини урнатиш ойнасида курсатилган.
10 кВ кучланишли хаво линиясининг бир фазасининг (А фазаси) узилиши Breaker блоки ёрдамида моделлаштирилади, бу нормал ёпилиши
билан таш^и таъсирлар натижасида фаза А ни учиради. Ташки таъсир моделлаштириш бошланганидан бошлаб 0,02 сонияда А фазани узиш буйруFини берадиган Step блок томонидан берилади[1]. Электр тизим моделида Electrical Source булимидан Three-Phase Programmable Voltage Source (электр манбалар), юкламалар блокидан эса Three - Phase Series RLC Вгап^лар намоён килинган, бу элементлар ёрдамида трансформаторнинг киска туташув, нормал хдмда салт ишлаш режимда ишлашини моделлаш имконини беради. Натижаларни олиш учун уч фазали Three -Phase V-I Measurement дан фойдаланиб, 10 ва 0,4 кВ томонга уланган осциллографларда фаза ва фазалараро кучланиш кийматлари хакида маълумот олинади[1 ].
2-расм. Икки чулFамли трансформатор параметрларини киритиш
ойнаси.
Й Block Parameters: Тг — B,CCk Parametels: ri
Three-Phase Ttanitamet Inductance МаМхТда [TwoWindings) Iroaik] (Ink) л Thiee-Phaîe Tiwrafwiwi Induclance Ma&ixType (T»w Windings) [mask] (fink]
This fhre^phase transformer model repiesenfs nduclive couplng between windings located on difi^ent phases d a three-limb or a live-limb core m also slow* modeling of a three-phase transformer bull: w*h three sngle-phase units (no coupling! between phases) The transformer ft L parameters aie obtained Irorm no-load excitation lasts and short-cicuit tests in positive- and zero-sequence. When "'Thiee-imb or frve-lmb'" core type specified.. the ti ansloimei is modelled by & coupled windings, otherwise, it is modeled by 3 sets of 2 coupled windngs (Z0-Z1). This three-phase transformer model represents inductive couplng between windings located on dilferent phases of a Ihres-tmb or a five-limb core It also alows modeling of a three-phase transforme* buit wth three srigle-phase units |no coupling between phasei| The transformer R L parameters ere obtaned from no-load excitation tests and ihcft'CHcuil tests in positive- and zero-sequence. When "'Thiee-imb 01 five-lmb'" core type is specified, the transformer is modeled by 6 coupled wildings.: otherwise, it is modeled by 3 sets of 2 coupled windings (ZQ-Zl j.
Configuraiion [ P«metert Cfffigurato Parameter
С сие type T hrее limb or live-limb core v| Nominal power and frequency LPnom|VA) Fnom(HzJ]
Winding 1 connection Y v] Nominal line-line voilages (VI V2 J (Vims)
Wilding 2 connection Yn V [10500 3801
Q Connect windings 1 and 2 in aiiotransformer (YrYnofYg!l Winding resistances [HI R2 ] (pu)
Measurements None [0.01 0.01]
Podtive-seqMeroce no-load enotation current (5i of Irom)
In
Poalivt îtautnee no load tstMî (Wl
p OCJÛ
Poalivi-iSduirtCi shcn-cirtij( leauanee X12 (pul
a ne
Zero-sequeilCi no-load oîîcihjtion curenl wilh Delia wnàtnQi opened [Kcflnoml
1D0
Zero scqucnce no load lotMt Dctj wrdrg; opened [Wl
1500
V Zere-soqusnc* ebat cHcuit reoctancB XI2 |pu|
0.03
OK 11 Cancel 11 Help ] Apply
OK | [ Cancel j [ Help ) Apply
3-расм Simulink MATLAB мухитида таджик килинаётган тизим
модели.
Маълумотлар улчагичлар билан Scope осциллограф блокига узатилади. Моделлаштиришни умумий вакти 0,1 секундни ташкил этади, бу вакт уткинчи жараённи якунланишига етарли хисобланади, шунга кура бу жараённи урнатилган режимни натижасини аник тасвирлаш мумкин.
Тадкик килинаётган тизим модели Simulink MATLAB иловасида бажарилган хдмда 3-расмда тасвирланган.
и i......... ^r.,. еЛ - IsS
Fie ЁЯ» V«w Ir sir. -rrl- Dibuq ' ^ "..-."r urdni Hrlp
e sa я f i нщш в Ш Ш В б> □
4-расм. Ута юклама режимида трансформатор 0,4 кВ чикишларида
кучланиш осциллограммаси.
10 кВ томонда битта фазани узилиши 0,4 кВ томонда кучланиш вектор диаграммаси деформацияланади, трансформатор паст кучланиш томонида фаза кучланиши уч фазали симметрик тизим кучланишидан фарки катта 1800 силжиш бурчагига эга. Шикастланган фаза кучланиши трансформатор чикишидаги кувват юкламаси боFлик[2].
Трансформатор номиналга якин юклама киймати ва ута юклама холати иш режимида битта фаза кучланиш нолга интилади(4,5-расм).
Расм-5. Номинал юкламада трансформатор 0.4 кВ чикишидаги
кучланиш осциллограммаси.
Расм-6. Салт ишлаш режимида трансформатор 0,4 кВ чикишидаги
кучланиш осциллограммаси
Трансформатор салт ишлаш режимида ишлаганда 10 кВ кучланиш томонига шикастланган фаза кучланиши шикастланмаган фаза даражасидан модул буйича 20 % га якинини ташкил килади, бунда шикастланмаган фаза кучланишидан силжиш бурчаги 1800 дан кам булади. 0,4 кВ томонда шикастланмаган фаза кучланиши, фаза буййича силжишига
карамай, модул буйича ихтиёрий кувват юкламасида авариягача кучланиш киймати ошмайди. Шунга карамасдан бундай иш режимлари электродвигателларни нормал иш режимларини бузилиши натижасида жиддий носозлик келтириб чикаради. Мураккаб куринишдаги шикастланишларни тахлил килиш учун Simulink иловасидан фойдаланиш катта кизикиш уЙFOтади, масалан, бир вактни узида фаза узилиши билан ерга киска туташув булади, бунда шикастланган фаза электр сотими ортади, шунинг билан бирга феррорезонанс х,осил булиши учун шарт бажарилади. Хисоблашларни аналитик методи бундай хрлатларда катта кийинчиликлар келтириб чикаради[3].
Энерготизимни ифодаловчи юкорида тухталиб утилган ечимлар, энерготизим жараёнларида содир булувчи куп факторларни хисобга олиш ва аник картинани шакллантириш имконини беради.
Фойдаланилган адабиётлар:
1. Дьяконов В. П., Пеньков А. А. MATLAB и Simulink в электроэнергетике: справочник. М.: Горячая линия-Телеком,2009. 816 с.
2. Беркинов, Э. Х., Юсупов, Д. Р., & Холбаев, Д. Ж. (2016). ЭЛЕКТР ТИЗИМИДАГИ НОНОРМАЛ ЖАРАЁНЛАРНИ MAT LAB ДАСТУРИДА ТАДЖИК КДЛИШ. Мiжнародний науковий журнал, (4 -1), 19-21.
3. Юсупов, Д. Р., Беркинов, Э. Х., & Холбаев, Д. Ж. (2016). Олий таълим муассасаларида мухдндислик фанларини укитишда ахборот технологияларининг урни. Мiжнародний науковий журнал, (1-1), 65-67.
