Научная статья на тему 'ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ В ТЯГОВОЙ СЕТИ СИСТЕМЫ 25 кВ'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ В ТЯГОВОЙ СЕТИ СИСТЕМЫ 25 кВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
6
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
система тягового электроснабжения / определение места повреждения / телеграфные уравнения / traction power supply system / determining the location of the fault / telegraph equations

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Есаулов Алексей Владимирович, Тигунцев Степан Георгиевич

Цель работы – разработка и исследование методики определения места повреждения (короткого замыкания контактного провода на землю или на рельс) в контактной сети двухпутной железной дороги. Методология – для моделирования режима короткого замыкания выполняется формирование схемы замещения и математической модели контактной сети. В схеме замещения учтены собственные сопротивления проводов и рельсов, взаимоиндукции каждого провода с каждым проводом и рельсами, емкостные сопротивления между проводами, рельсами и землей. Расчет режима короткого замыкания выполняется в программе расчета в фазных координатах, разработанной на кафедре «Электрические станции, сети и системы (ЭССиС)» ИРНИТУ. Для формирования графиков изменения напряжений вдоль контактной сети между двумя подстанциями используется вычислительная программа, реализующая метод численного интегрирования телеграфных уравнений, описывающих режим контактной сети. Исходными данными для формирования графиков напряжений являются параметры схемы замещения и величины токов и напряжений по концам контактной сети в момент короткого замыкания. Результаты – получены графики изменения напряжений с одного и другого конца контактной сети, которые пересекаются в точке короткого замыкания. Область применения – методика определения места повреждения может быть использована на всех подстанциях железной дороги, электрифицированной на переменном токе 25 кВ. Для практического применения методики необходимо установить на каждой подстанции цифровые регистраторы аварийных процессов. Выводы – разработана методика определения места повреждения в контактной сети железной дороги, выполнено исследование методики, получены результаты, демонстрирующие высокую точность определения места повреждения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Есаулов Алексей Владимирович, Тигунцев Степан Георгиевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DETERMINATION OF THE FAULT LOCATION IN 25 kV RAILWAY POWER SUPPLY SYSTEM

The purpose of the work is to develop and study a methodology for determining the locations of damage (short circuit of the contact wire to the ground or to the rail) in the contact network of a double-track railway. Methodology – to simulate the short circuit mode, an equivalent circuit and a mathematical model of the contact network are formed. The equivalent circuit takes into account the intrinsic resistances of the wires and rails, the mutual inductance of each wire with each wire and rails, the capacitive resistances between the wires, rails and ground. The calculation of the short circuit mode is carried out in the calculation program in phase coordinates, developed at the Department of Power Plants, Networks and Systems, INRTU. To generate graphs of voltage changes along the contact network between two substations, a computer program is used that implements the method of numerical integration of telegraph equations describing the mode of the contact network. The initial data for the formation of voltage graphs are the parameters of the equivalent circuit and the magnitude of currents and voltages at the ends of the contact network at the time of the short circuit. Results – obtained graphs of voltage changes from one and the other end of the contact network, which intersect at the point of a short circuit. Scope – the methodology for determining the location of the fault can be used in all substations of the railway, electrified at 25 kV alternating current. For the practical application of the methodology, it is necessary to install digital recorders of emergency processes at each substation. Conclusions – a technique for determining the location of damage in the contact network of the railway has been developed, a study of the methodology has been carried out, and results have been obtained that demonstrate high accuracy in determining the location of damage.

Текст научной работы на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ В ТЯГОВОЙ СЕТИ СИСТЕМЫ 25 кВ»

Манусов Вадим Зиновьевич

Новосибирский государственный технический университет (НГТУ).

Карла Маркса пр., д. 20, г. Новосибирск, 630073, Российская Федерация.

Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Системы электроснабжения предприятий», НГТУ.

Тел.: +7 (913) 931-76-67.

E-mail: [email protected]

Корякин Александр Кимович

Арктический государственный агротехнологи-ческий университет (АГАТУ).

Сергеляхское шоссе, 3-й км, д. 3, г. Якутск, 677007, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, доцент, доцент Инженерного факультета.

Тел.: +7 (914) 270-29-02.

E-mail: [email protected]

Альзаккар Ахмад Мухаммед-Насер

Университет Аль-Баас.

г. Хомс, Сирийская Арабская Республика.

Преподаватель Университета Аль-Баас.

Тел.: +7 (996) 121-42-96.

E-mail: [email protected]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Исследование эффекта внедрения системы концентрации солнечного излучения для фотоэлектрических электростанций в условиях Северо-Востока России / Н. П. Местников, П. Ф. Васильев, В. З. Манусов [и др.]. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2023. - № 2 (54). - С. 106 - 120.

Manusov Vadim Zinovievich

Novosibirsk State Technical University (NSTU).

20, Karl Marx, av., Novosibirsk, 630073, the Russian Federation.

Doctor of Sciences in Engineering, professor, professor of the department of Power Supply Systems for Enterprises, NSTU.

Phone: +7 (913) 931-76-67.

E-mail: [email protected]

Koryakin Alexander Kimovich

Arctic State Agrotechnological University (AGATU).

3, Sergelyakhskoye sh. 3 km, Yakutsk, 677007, the Russian Federation.

Ph. D., docent, associate professor of the Faculty of Engineering.

Phone: +7 (914) 270-29-02.

E-mail: [email protected]

Alzakkar Ahmad Mohammed Nasser

Al Baath University.

Homs, Syrian Arab Republic.

Lecturer at Al-Baath University.

Phone: +7 (996) 121-42-96.

E-mail: [email protected]

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Mestnikov N.P., Vasilyev P.F., Manusov V.Z., Koryakin A.K., Alzakkar A.M.N. Investigation of the effect of introducing a solar radiation concentration system for solar power plants in the conditions of the North-East of Russia. Journal of Transsib Railway Studies, 2023, no. 2 (54), pp. 106-120 (In Russian).

УДК 621.331: 621.311

А. В. Есаулов, С. Г. Тигунцев

Иркутский национальный исследовательский технический университет (ИРНИТУ), г. Иркутск, Российская Федерация

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ В ТЯГОВОЙ СЕТИ СИСТЕМЫ 25 кВ

Аннотация. Цель работы - разработка и исследование методики определения места повреждения (короткого замыкания контактного провода на землю или на рельс) в контактной сети двухпутной железной дороги. Методология - для моделирования режима короткого замыкания выполняется формирование схемы замещения и математической модели контактной сети. В схеме замещения учтены собственные сопротивления проводов и рельсов, взаимоиндукции каждого провода с каждым проводом и рельсами, емкостные сопротивления между проводами, рельсами и землей. Расчет режима короткого замыкания выполняется в программе расчета в фазных координатах, разработанной на кафедре «Электрические станции, сети и системы (ЭССиС')» ИРНИТУ. Для формирования графиков изменения напряжений вдоль контактной сети между двумя подстанциями используется вычислительная программа, реализующая метод численного интегрирования телеграфных уравнений, описывающих режим контактной сети. Исходными данными для формирования графиков напряжений являются параметры схемы замещения и величины токов и напряжений по концам контактной сети в момент короткого замыкания. Результаты - получены графики изменения напряжений с одного и другого конца контактной сети, которые пересекаются в точке короткого замыкания. Область применения - методика определения места повреждения может быть использована на всех

№ 2(54 2023

подстанциях железной дороги, электрифицированной на переменном токе 25 кВ. Для практического применения методики необходимо установить на каждой подстанции цифровые регистраторы аварийных процессов. Выводы - разработана методика определения места повреждения в контактной сети железной дороги, выполнено исследование методики, получены результаты, демонстрирующие высокую точность определения места повреждения.

Ключевые слова: система тягового электроснабжения, определение места повреждения, телеграфные уравнения.

Aleksei V. Esaulov, Stepan G. Tiguntsev

Irkutsk National Research Technical University (INRTU), Irkutsk, the Russian Federation

DETERMINATION OF THE FAULT LOCATION IN 25 kV RAILWAY POWER SUPPLY SYSTEM

Abstract. The purpose of the work is to develop and study a methodology for determining the locations of damage (short circuit of the contact wire to the ground or to the rail) in the contact network of a double-track railway. Methodology - to simulate the short circuit mode, an equivalent circuit and a mathematical model of the contact network are formed. The equivalent circuit takes into account the intrinsic resistances of the wires and rails, the mutual inductance of each wire with each wire and rails, the capacitive resistances between the wires, rails and ground. The calculation of the short circuit mode is carried out in the calculation program in phase coordinates, developed at the Department of Power Plants, Networks and Systems, INRTU. To generate graphs of voltage changes along the contact network between two substations, a computer program is used that implements the method of numerical integration of telegraph equations describing the mode of the contact network. The initial data for the formation of voltage graphs are the parameters of the equivalent circuit and the magnitude of currents and voltages at the ends of the contact network at the time of the short circuit. Results - obtained graphs of voltage changes from one and the other end of the contact network, which intersect at the point of a short circuit. Scope - the methodology for determining the location of the fault can be used in all substations of the railway, electrified at 25 kV alternating current. For the practical application of the methodology, it is necessary to install digital recorders of emergency processes at each substation. Conclusions - a technique for determining the location of damage in the contact network of the railway has been developed, a study of the methodology has been carried out, and results have been obtained that demonstrate high accuracy in determining the location of damage.

Keywords: traction power supply system, determining the location of the fault, telegraph equations.

Система тягового электроснабжения переменного однофазного тока промышленной частоты 50 Гц и напряжением 25 кВ нашла широкое применение на Северо-Кавказской, Восточно-Сибирской железных дорогах и ряде других. Выбор в пользу данной системы электроснабжения был сделан по целому ряду причин, которые выгодно отличают ее от системы электроснабжения на постоянном токе напряжением 3 кВ. К преимуществам системы 25 кВ можно отнести то, что работа на более высоком напряжении позволяет увеличить расстояния между тяговыми подстанциями в два - три раза по сравнению с системой постоянного тока 3 кВ, а также уменьшить сечение контактного провода и снизить потери мощности на передачу электроэнергии [1]. Все это в совокупности оказывает положительный экономический эффект, который особо заметен при электрификации протяженных железнодорожных линий, проходящих через малонаселенные районы (яркий пример - ВСЖД).

Расстояние между тяговыми подстанциями при системе электроснабжения 25 кВ составляет в среднем 40 - 60 км, причем зачастую железная дорога располагается в зоне с непростыми климатическими условиями, что автоматически поднимает вопрос о необходимости разработки методов и средств определения места повреждения (ОМП) с высокой точностью для того, чтобы сократить время на ремонтно-восстановительные работы и нагрузку на ремонтный персонал.

Одним из методов ОМП является метод численного интегрирования телеграфных уравнений, описывающих электрический режим сети. Способ ОМП, основанный на методе численного интегрирования, подробно описывается в источнике [2]. Суть метода заключается в том, что предварительно формируется модель линии электропередачи в фазных координатах, затем по измеренным токам и напряжениям по концам линии определяется

место повреждения путем построения двух графиков пошагового изменения напряжения от концов линии к месту повреждения. Точка пересечения графиков зависимости модуля напряжения от расстояния и будет являться местом повреждения. Однако в статье [2] работа и проверка метода были рассмотрены на модели трехфазной линии напряжением 500 кВ и длиной 300 км.

В данной статье будет проверена применимость данного метода для ОМП в контактной сети системы электроснабжения переменного однофазного тока напряжением 25 кВ.

Для получения исходных данных для ОМП сформируем модель контактной сети между двумя подстанциями, содержащей трансформаторы, контактные провода, рельсы и нагрузки (мощности электровозов).

В результате расчета режима для модели в программно-вычислительном комплексе (ПВК) «Расчет в фазных координатах», разработанной на кафедре ЭССиС ИРНИТУ, получаем значения токов и напряжений по концам линии, т. е. на тяговых подстанциях, при коротком замыкании между контактным проводом и землей в любом месте между подстанциями.

Математическая модель была сформирована на основе схемы замещения двухпутного перегона (рисунок 1), разбитого на восемь участков по 7 км каждый (рисунок 2).

04 ф

Рисунок 1 - Геометрическое расположение проводников контактной сети двухпутного перегона 25 кВ

7км 7еы "км 7 км 7 кы 7км 7 км 7км

Рисунок 2 - Схема замещения двухпутного перегона 25 кВ

Для каждого участка определены все параметры, включающие в себя полные продольные сопротивления, емкостные сопротивления и сопротивления взаимоиндукции всех элементов контактной сети (контактные провода, рельсы). Нагрузка в виде электроподвижного состава (ЭПС) задана в виде сопротивлений. Точка короткого замыкания (КЗ) установлена на удалении в 21 км от тяговой подстанции 1.

2(54)

Параметры схемы замещения занесены в качестве исходных данных для расчета режима в ПВК. Подробнее о формировании математических моделей в этом ПВК можно узнать из статьи [3].

Результаты расчета режима в тяговой сети в ПВК «Расчет в фазных координатах» показан в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 - Результаты расчета режима в тяговой сети системы 25 кВ в начале перегона

Номер узла и, В фи, ° I, А Ф1, °

1001 27490,79 180,01 74,34 180,51

1101 27406,22 180,15 1061,82 142,87

1201 4,55 226,71 9,02 46,24

1301 33,91 175,35 67,84 355,26

1401 63,34 148,77 126,75 328,72

1501 37,15 321,63 74,25 141,67

Таблица 2 - Результаты расчета режима в тяговой сети системы 25 кВ в конце перегона

Номер узла и, В фи, ° I, А Ф1, °

1009 27494,06 180,01 -24,80 3,96

1109 27437,2 180,09 -691,45 325,38

1209 4,95 304,20 -9,80 304,56

1309 15,73 164,48 -31,49 164,31

1409 14,64 191,80 -29,25 191,53

1509 12,27 192,95 -24,52 192,79

Далее составляем матрицу погонных продольных и поперечных сопротивлений Ъ контактной сети [4, 5], которая показана в таблице 3.

Таблица 3 - Матрица Ъ погонных продольных сопротивлений ^ + jX), Ом/км

R jX R jX R jX R jX R jX R jX

0,227 0,767 0,05 0,346 0,05 0,325 0,05 0,325 0,05 0,316 0,05 0,308

0,05 0,346 0,227 0,767 0,05 0,308 0,05 0,316 0,05 0,325 0,05 0,325

0,05 0,325 0,05 0,308 0,063 0,589 0,05 0,409 0,05 0,346 0,05 0,326

0,05 0,325 0,05 0,316 0,05 0,409 0,063 0,589 0,05 0,375 0,05 0,346

0,05 0,316 0,05 0,325 0,05 0,346 0,05 0,375 0,063 0,589 0,05 0,409

0,05 0,308 0,05 0,325 0,05 0,326 0,05 0,346 0,05 0,409 0,063 0,589

Составляем матрицу погонных поперечных емкостных проводимостей Y [4, 5], которая показана в таблице 4.

Таблица 4 - Матрица У погонных поперечных емкостных проводимостей (Ь), См/км

Ь ь ь ь ь ь

2,3010-6 -3,0010-7 -1,0010-7 -1,0010-7 -1,0010-7 0

-3,0010-7 2,3010-6 0 -1,0010-7 -1,0010-7 -1,0010-7

-1,0010-7 0 2,1010-5 -2,00 10-7 0 0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

-1,0010-7 -1,0010-7 -2,00 10-7 2,1010-5 -1,0010-7 0

-1,0010-7 -1,0010-7 0 -1,0010-7 2,1010-5 -2,00 10-7

0 -1,0010-7 0 0 -2,00 10-7 2,1010-5

Метод численного интегрирования для определения места повреждения [2] реализован в ПВК «ОМПКЗ», разработанном на кафедре электрических станций, сетей и систем ИРНИТУ. Интерфейс ввода исходных данных программы показан на рисунке 3.

Программа ОМКЗ для п линии Значения Графики

Line length (Km): 56

ид z v

Voltage

Number of wires: б

Amperage

arg{U') „ агд{Ю

1 27190,79 180.013 27494.06 L80.008

2 27406,22 180.147 274-37,2 180.09

3 4,549 226.707 4.945 304,202

4 33,913 175.345 15,732 164.48

5 63.34 148.774 14,639 191,8

6 37,146 321.626 12,265 192,947

$ агд{Г) I' агд{П

1 74.336 180.511 -24,797 3.961

2 M6LS2Î 142.874 -691.449 325,377

3 9,021 46,238 -9.802 304,556

4 67.835 355.262 -31.49 164,307

5 126,751 328.721 -29,251 191,534

6 74,25 141.667 -24,515 192,793

Рисунок 3 - Ввод данных о токах и напряжениях, полученных в начале и в конце перегона

Сначала вносятся данные о длине контактной сети и о количестве учитываемых элементов (два контактных провода и четыре рельса). Согласно математической модели перегона, для которой и были рассчитаны токи и напряжения по концам перегона, длина составляет 56 км, а количество учитываемых элементов - шесть. Затем на первой вкладке ПВК вводятся данные по токам и напряжениям, полученные по результатам расчета режима с коротким замыканием в т. 1104 (см. рисунок 3).

Во второй вкладке производится ввод данных, составляющих матрицу погонных продольных и поперечных сопротивлений тяговой сети (рисунок 4) и матрицу погонных поперечных емкостных проводимостей (рисунок 5).

J0 Программа ОМКЗ для плинии Значения Графики

Line length (Km): 56

ид г Y

Number of wires: gj

Longitudinal resistance

R £ R jX R Щ R jx R $ R Ц.

0,227 0,767 0.05 0.3-16 0,05 0.325 3,05 0,125 Q.Q5 0.316 0,05 Q.-30S

0.05 □ . 3-45 0.227 0.767 0,05 0.303 a,os 0,-116 0.05 0.325 0,05 0.325

□ .05 0.325 D.05 0.30S □.063 0.339 D.05 0.409 0.05 0.346 0.05 0.326

0-05 0,325 0.05 0.316 и,05 0.409 0.063 0,589 0.05 0.375 0,05 0,346

0.05 0,316 ■ 0.05 0.325 0,05 0.346 0,05 0,375 0,063 0.589 0,05 0.4Û9

0.05 0,308 0.05 0.325 0,05 0.326 3,05 0,146 0.05 0.409 0,063 0.589

Рисунок 4 - Ввод матрицы погонных продольных и поперечных сопротивлений

щ Программа ОМКЗ дня г линии Значении Графики

I ine length (Km); 56

ид г f

Number Sf wlr«>; g

Transverse capacitive conductances

В В В В E В

I.3E-6 -3E-7 -IE-7 -1E-7 -lf-7 0

-3E-7 2.3E-6 0 -'iE-7 -1E-7 -IE-7

-1E-7 0 -2E-7 0 0

1Ë-7 ■IE-7 -2E 7 2.1E-Ï -1E 7 0

-3E-7 -1E-7 0 -IE-7 2.3E-5 -2Ë-7

0 -1E-7 0 0 -2E-7 2.1E-5

Рисунок 5 - Ввод матрицы погонных поперечных емкостных проводимостей

Результат расчета представляет собой график, осью абсцисс которого является длина перегона, а осью ординат напряжение в исследуемом контактном проводе. Как было сказано выше, суть нахождения точки повреждения методом численного интегрирования заключается

в определении точки пересечения графиков пошагового изменения напряжения от концов рассматриваемой линии до противоположных концов [2]. На рисунке 6 график № 1 представляет собой изменение напряжения с левого конца перегона, т. е. от ПС1 до ПС2, а график № 2 изменение напряжения с правого конца перегона, т. е. от ПС2 до ПС1 соответственно.

Рисунок 6 - Результат расчета в ПВК «ОМПКЗ»

При детальном приближении точки пересечения графиков (рисунок 7) видно, что проекция точки на ось абсцисс соответствует расстоянию в 21,7 км, следовательно, и место КЗ находится на расстоянии 21,7 км от ПС1.

Напряжения модули

Wire number: Я

Экспорт в Excel

Рисунок 7 - Определенные методом численного интегрирования места КЗ

Как было сказано выше, при моделировании контактной сети точка КЗ была установлена на расстоянии 21 км от ПС1, погрешность ОМП составила 3,3 %, что находится в допустимых пределах. Указанная погрешность обусловлена наличием нагрузок (мощностей электровозов) в контактной сети в момент КЗ. При отсутствии нагрузок точность существенно повышается.

Для применения методики в реальных схемах электроснабжения железной дороги необходимо на каждой тяговой подстанции установить приборы фиксации параметров режима при возникновении коротких замыканий.

На основании изложенного можно сделать выводы.

1. Способ определения места повреждения, основанный на методе численного интегрирования, применим не только к трехфазным линиям электроснабжения, но и к однофазным сетям 25 кВ тягового электроснабжения.

2. Для определения места повреждения достаточно знать схему замещения контактной сети, измеренные значения фазных токов и напряжений по концам перегона, следовательно,

№ 2(54 2023

данный способ достаточно просто технически реализовать в существующих филиалах РЖД, эксплуатирующих тяговые сети 25 кВ.

3. Метод численного интегрирования характеризуется высокой точностью, погрешность ОМП на рассмотренной в статье модели двухпутного перегона составила 3,3 %. Точность метода зависит только от точности измеренных значений токов и напряжений по концам перегона и от точности задания параметров схемы замещения.

4. Следующим этапом исследований станет изучение возможности ОМП с помощью метода численного интегрирования в автотрансформаторной системе тягового электроснабжения 2*25 кВ.

Список литературы

1. Пышкин, А. А. Электроснабжение железных дорог : учебное пособие / А. А. Пышкин. -Екатеринбург : Уральский гос. ун-т путей сообщения, 2016. - 373 с. - Текст : непосредственный.

2. Тигунцев, С. Г. Определение мест коротких замыканий на длинных линиях электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения / С. Г. Тигунцев. - Текст : непосредственный // Энергетика России в XXI веке. Инновационное развитие и управление : материалы всерос. конф. - Иркутск : Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук, 2015. - C. 357-360.

3. Тигунцев, С. Г. Разработка расчетной модели контактной сети железной дороги 2*25 кВ для совместного расчета несинусоидальных и несимметричных режимов в питающей сети / С. Г. Тигунцев, А. В. Есаулов, Ю. О. Еремеева. - Текст : непосредственный // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири : материалы всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. - Иркутск : Иркутский национальный исследовательский технический университет, 2021. - С. 118-123.

4. Диагностика состояния воздушных линий электропередачи 10-110 кВ в нормальных и аварийных режимах : учебное пособие / под ред. А. Н. Висящева. - Иркутск : Иркутский государственный технический университет, 2012. - 270 с. - Текст : непосредственный.

5. Висящев, А. Н. Приборы и методы определения места повреждения на линиях электропередачи : учебное пособие / А. Н. Висящев. - Иркутск : Иркутский государственный технический университет, 2001. - Ч. 2. - 146 с. - Текст : непосредственный.

References

1. Pyshkin A.A. Elektrosnabzhenie zheleznykh dorog : uchebnoe posobie [Power supply of railways: textbook allowance]. Yekaterinburg: UrGUPS Publ., 2016, 373 p. (In Russian).

2. Tiguntsev S.G. Determination of places of short circuits on long power lines of high and ultrahigh voltage. Energy of Russia in the XXI century. Innovative development and management: materials of the All-Russian conference. Irkutsk: Institute of Energy Systems. L.A. Melentiev Publ., Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2015, pp. 357-360 (In Russian).

3. Tiguntsev S.G., Esaulov A.V., Eremeeva Yu.O. Development of a calculation model for the contact network of a 2*25 kV railway for the joint calculation of non-sinusoidal and asymmetric modes in the supply network. Improving the efficiency of production and energy use in Siberia: Proceedings of all-Russian. sci.-tech. conf. with international participation. Irkutsk: Irkutsk National Research Technical University Publ., 2021, pp. 118-123 (In Russian).

4. Visyashchev A.N., Akishin L.A., Tiguntsev S.G., Visyashchev A.A., Mussonov G.P., Plenkov E.R. Ed. Visyashchev A.N. Diagnostika sostoianiia vozdushnykh linii elektroperedachi 10-110 kVv normal'nykh i avariinykh rezhimakh: uchebnoe posobie [Diagnostics of the state of overhead power lines 10-110 kV in normal and emergency modes: textbook]. Irkutsk: Publishing house of ISTU, 2012, 270 p. (In Russian).

5. Visyashchev A.N. Pribory i metody opredeleniia mesta povrezhdeniia na liniiakh elektroperedachi: uchebnoe posobie [Devices and methods for determining the location of damage on power lines: textbook]. Irkutsk: Publishing house of ISTU, 2001, part 2, 146 p. (In Russian).

Электротехнические комплексы и системы

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Есаулов Алексей Владимирович

Иркутский национальный исследовательский технический университет (ИРНИТУ).

Лермонтова ул., д. 83, 644074, г. Иркутск, Российская Федерация.

Аспирант кафедры «Электрические станции, сети и системы», ИРНИТУ.

Тел.: +7 (950) 093-36-73.

E-mail: [email protected]

Тигунцев Степан Георгиевич

Иркутский национальный исследовательский технический университет (ИРНИТУ).

Лермонтова ул., д. 83, 644074, г. Иркутск, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, доцент кафедры «Электрические станции, сети и системы», ИРНИТУ.

Тел.: +7 (914) 927-81-77.

E-mail: [email protected]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Есаулов, А. В. Определение места повреждения в тяговой сети системы 25 кВ / А. В. Есаулов, С. Г. Тигунцев. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2023. - № 2 (54). - С. 120 - 127.

Esaulov Alexei Vladimirovich

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Irkutsk National Research Technical University (INRTU).

83, Lermontov st., Irkutsk, 664074, the Russian Federation.

Postgraduate student of the department «Electric power stations networks and systems», INRTU.

Phone: +7 (950) 093-36-73.

E-mail: [email protected]

Tiguntsev Stepan Georgievich

Irkutsk National Research Technical University (INRTU).

83, Lermontov st., Irkutsk, 664074, the Russian Federation.

Ph. D. in Engineering, associate professor of the department «Electric power stations networks and systems», INRTU.

Phone: +7 (914) 927-81-77.

E-mail: [email protected]

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Esaulov A.V., Tiguntsev S.G. Determination of the fault location in 25 kV railway power supply system. Journal of Transsib Railway Studies, 2023, no. 2 (54), pp. 120-127 (In Russian).

УДК 621.313.8

А. В. Малышев

Сибирский государственный индустриальный университет (СибГИУ), г. Новокузнецк, Российская Федерация

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С АКСИАЛЬНЫМ МАГНИТНЫМ ПОТОКОМ

Аннотация. Данная статья посвящена обзору экспериментального исследования системы векторного управления электродвигателем с аксиальным магнитным потоком. В 1831 г. Майкл Фарадей изобрел первую электрическую машину, которой стал электродвигатель с аксиальным магнитным потоком. Однако из-за низкого качества магнитотвердых материалов и невозможности эффективной работы данного типа электродвигателя без системы управления до конца XX в. данный тип электродвигателей в промышленности не применялся.

В настоящее время благодаря усовершенствованию технологии производства постоянных редкоземельных магнитов и, соответственно, значительному снижению их цены, быстрому развитию микроэлектронной промышленности, а также благодаря таким преимуществам электродвигателей с аксиальным магнитным потоком, как более компактная конструкция, более высокое соотношение электромагнитного момента к массе электродвигателя, высокая удельная мощность и другое, электродвигатели с аксиальным магнитным потоком все чаще заменяют собой применявшиеся до этого электродвигатели.

В этой статье предлагается рассмотреть трехфазный 12-полюсный электродвигатель с аксиальным потоком с одним статором и одним ротором. В большинстве случаев применения электродвигатель с аксиальным магнитным потоком используется в безредукторном приводе. Отсюда возникает важное требование к точности регулирования скорости. При стандартном векторном управлении индуктивности обмоток статора электродвигателя при различных режимах работы принимают за константы, что приводит к ошибкам в точности управления электродвигателем. После выполнения компьютерного моделирования работы электродвигателя с аксиальным магнитным потоком при различной нагрузке становится очевидным, что индуктивности обмоток статора нелинейно изменяются в зависимости от нагрузки. Для достижения

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.