CC BY
26
модулируется ШИМ с коэффициентом у Относительная длительность импульсов ШИМ у
пропорциональна напряжению регулятора Ьтр Уравнение для напряжения возбуждения в абсолютных значениях имеет вид
и1 = иеКРи¥
Переходя к приращениям и относительным единицам, получаем линеаризованное уравнение 1 и/ ^и/Г+и/е= иеОкиРиУ + кгЛ(УОие = к/уУ ь к/еие >
т&ьк^^ЩъкпРиЛ/е^КРиУО' и •
С учетом всего изложенного выше линеаризованная структурная схема СГ с ШИМ имеет вид, представленный на рис. 1 . ?
47
......../ ..........'У*" 1Ще Г
г » }
к.
Рис 1 Структурная схема СГ с ШИМ
Замкнув контур напряжения системы, получим передаточную функцию & (3)= кРУк/Укег1(1~ке/к/е) = Кр
еР ир(з) \ + Т'ае-з/(\-ке/к/г) 1 + Тйер • *
(14)
где кср
к т/к /Vк
руК/уКе/ , > > 1с1ер
Тке
(\-kefkje)' (1~кеук/е)
Выводы:
Полученная математическая модель СГ с ШИМ, пиаемым от статора генератора, позволяет синтезировать регулятор напряжения автономного синхронного генератора с самовозбуждением.
В.А.Козлов, В.Н.Коршунов, Г.Е.Кувшинов , Н В Савина
МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ НАХОДЯЩИХСЯ ПОД ЗЕМЛЁЙ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ
* ' *
Заземлители (или контуры заземления) предназначены для выполнения важных функций рабочего и защитного заземления. Заземлители подстанций, а именно им будет посвящен настоящий доклад, выполняется в виде уложенной в грунте сетке, состоящей из горизонтальных полос с шагом 6 -10м, которая объединяет дополнительно забитые в случае необходимости вертикальные электроды. Как полосы, так и вертикальные электроды выполняются из стали и соединяются в контур с помощью электросварки Они подвергаются коррозии, высокая интенсивное 1ь которой объясняется совместным действием двух факторов влажная земля, являющаяся высоко агрессивной средой, и электролитические процессы, обусловленные прохождению токов между элементами заземлителя и землей. Соединения между элементами контура повреждаются также из-за сезонных подвижек грунта Разрушение отдельных элементов заземлителя и соединений между ними приводит к отрицательным последствиям К их числу относятся электротравмы, нарушения в работе релейной защиты и т п.
Коррозионный износ элементов контура заземления обычно оценивают путём его визуальной оценки после вскрытия грунта, как это и предусмотрено существующими нормативами [1]. Такой способ, конечно, требует много времени и больших трудовых затрат. а ^ ,
Известные методы обнаружения проводников с током путём измерения их магнитного поля позволяют найти с поверхности земли расположение (направление и даже глчбину залегания) горизонтальных элементов сетки заземлителя, по которым проходят токи [2]. С этой целью можно использовать как протекающие по заземлителю токи рабочего заземления, так и токи от специального источника промышленной или высокой частоты (до нескольких килогерц). Применение высокой частоты повышает чувствительность индукционного измерительного устройства и позволяет уменьшить влияние мешающих магнитных полей от токов промышленной частоты и токов высших гармоник, проходящих по заземлителю и по электрооборудованию подстанции. Этот источник можно подключать к двум точкам конура заземления или одним зажимом к контуру заземления, а другим к специально вбитому в землю вертикальному электроду [3]. Таким способом можно определить обрыв горизонтальных элементов заземлителя и даже установить наличие соединений между горизонтальными и вертикальными элементами заземлителя. Последний результат достигается расчётом тока вертикального электрода по измеренным дистанционным способом токам горизонтальных элементов, имеющих общий узел с этим вертикальным электродом
И]. - -
Недостаток способов, основанных на применении специальных источников, имеет и существенный недостаток. Необходимо выполнять большой объём работ по неоднократному' подключению источника к контуру заземления и вертикальному элекгроду. последний тоже необходимо не раз вбивать в грунт и вытаскивать обратно. Необходимо выполнять измерения токов горизонтальных элементов одновременно в нескольких точках несколькими измерителями. Многократно перемещать измерители для поиска точного положения и направления горизонтального элемента.
С учётом перечисленных выше недостатков предыдущего способа, кажется вполне целесообразным способ определения расположения горизонтальных элементов и вертикальных электродов заземлителя, описанный в [5]. В докладе предлагается измерять вертикальную составляющую напряжённости магнитного поля, создаваемого токами, проходящими по горизонтальным элементам контура заземления. Авторы утверждают, что при проведении эксперимента измерения производились с помощью расположенной над горизонтальным элементом катушки, ось которой направлена вертикально. При приближении катушки к месту прикрепления вертикального электрода высокое значение напряжённости магнитного поля падало в десятки раз, по словам авторов «вследствие электромагнитного экранирования вертикальным элементом». Причём этот эффект происходил и в том случае, когда вертикальный элемент не имел контакта с горизонтальной полосой заземлителя. «Вскрытие грунта в местах, где вертикальная составляющая стремиться к нулю, показало, что там действительно находятся вертикальные элементы, и что их координаты определены с достаточной точностью (±5 см).» Приведённая цитата из [5] на наш взгляд слишком оптимистична, так как в ней отражается несоответствие приводимых фактов и теории магнитного поля. По известным законам магнитного поля вертикальная составляющая напряжённости магнитного поля, созданного током в расположенном в горизонтальной плоскости проводнике, на вертикальной линии, проходящей через этот проводник, равна нулю. Эта составляющая появляется и сначала растёт по мере удаления измерительного устройства от вертикальной плоскости, в которой расположен проводник с током. При дальнейшем удалении измерительного устройства, после достижения максимума, она снова стремится к нулю. На рис. 3 из [5] дано, что при токе горизонтального элемента в 4,2 А, указанная составляющая над этим элементом примерно равна 2,9 А/м. Такое значение напряжённости магнитного поля может быть, если его измерить на уровне земли при заглублении горизонтального элемента на 23 см, но не в
вертикальном, а горизонтальном направлении, при расположении вектора напряжённости в плоскости перпендикулярной продольной оси проводника с током. Отмеченные ошибки свидетельствуют о недостоверности приводимых сведений, которые нуждаются в проверке. < <-
На основании содержания [5], помимо сомнений в правильности интерпретации эксперимен I альных результатов, можно также заметить, что предлагаемый способ даёт различные результаты измерений при работе с одинаковыми объектами. Он обладает неоднозначностью результатов и недостаточной в ряде возможных на практике случаев чувствительностью. Так на рис. 4 из [5] показаны результаты измерений магнитного поля над другим горизонтальным элементом, с меньшим током. Напряжённость магнитного поля оказалась меньше, чем на рис. 3 примерно в 12 раз.
Учитывая указанные обстоятельства, предлагаем использовать для оперативного определения расположения горизонтальных и вертикальных элементов заземлителя не пассивный способ, изложенный в [5], а активный, аналогичный тому, что используется в миноискателях. Теоретически возможно найти такие формы и взаимное расположение катушек, создающих переменное магнитное поле и измеряющих его составляющие, которые дадут возможность однозначно определять наличие вблизи от излучающей катушки (или излучающих катушек) ферромагнитных или проводниковых материалов, в которых возникают вихревые токи. Выполненный нами простейший эксперимент с магнитным полем промышленной частоты подтвердил такую возможность: чётко регистрировалось внесение в магнитное- поле стальных и алюминиевых полос, причём с -противоположными проявлениями для ферромагнитного и проводникового материала. Требуется выполнить достаточно большой объём теоретических и экспериментальных исследований по определению геометрических характеристик излучающей и принимающей систем, а также по выбору частоты магнитного зондирующего поля, чтобы такое устройство могло уверенно выявлять не только горизонтальные, но и вертикальные элементы заземлителя.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила устройства электроустановок. - М: Главгосэнергонддзор, 1999. - 608 с.
2. Борисов Р.К. и др. Методы и средства контроля заземляющих устройств//Электро. - 2000. -№1. - С. 30-33.
3. Дынькин Б.Е., Йсянов С .Р., Чикаров Ю.А. Диагностика контуров заземления действующих электроустановок // Материалы Первой Российской конференции по заземляющим устройствам. - Новосибирск, 2002, С. 165 - 171.
4. Кандаев В.А., Свешникова Н.Ю. Метод определения контакта между вертикальным элементом и сеткой контура заземления // Материалы Первой Российской конференции по заземляющим устройствам, - Новосибирск, 2002. С. 149 - 155.
5. Кандаев В.А., Карпова Л.А., Свешникова Н.Ю. Метод определения наличия вертикальных элементов контура заземления // Материалы Первой Российской конференции по заземляющим устройствам. - Новосибирск, 2002. С. 143 - 148.
В.Н.Коршунов , Т.Е. Кувшинов, А.Н. Шеин. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
}. Общие сведения о судовых электроэнергетических системах
Ниже будет рассматриваться основная часть всех судовых электроэнергетических систем (СЭЭС) - с мощностью от нескольких сотен киловатт до одного-двух десятков мегаватт. Суммарная вырабатываемая электроэнергия этой части СЭСС во много раз превосходит аналогичный суммарный показатель оставшейся части СЭЭС. Мощность меньше указанной нижней границы
