Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Имитационное моделирование и экспериментальные исследования управляемой коммутации силовых трансформаторов

Д. А. Павлюченко, Е. В. Прохоренко, В. Н. Черепанский, Д. Е. Шевцов, В. А. Хайруллин

Аннотация


Коммутация вакуумными выключателями индуктивных нагрузок, в частности силовых трёхфазных трансформаторов, вызывает высокочастотные перенапряжения и броски тока, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках электрооборудования и силовых электрических кабелей. Актуальным решением является управляемая (синхронная) коммутация, которая предусматривает последовательное пофазное включение и отключение выключателя в заданные моменты времени, что существенно снижает броски тока и повторные зажигания дуги. В работе представлены результаты имитационного моделирования и экспериментальных исследований алгоритмов управляемой коммутации силовых трёхфазных трансформаторов. Разработанная имитационная модель с использованием среды MatLab/Simulink позволяет анализировать алгоритмы коммутации, учитывая физические аспекты коммутационного аппарата и нагрузки. Экспериментальные исследования подтверждают эффективность управляемой коммутации для снижения бросков тока намагничивания и перенапряжений. Разработанные оптимальные алгоритмы управляемого включения и отключения силовых трёхфазных трансформаторов позволяют значительно повысить их ресурс и надёжность.

 

DOI: 10.71527/EP.EN.2025.02.002  

EDN: CWYGRZ


Ключевые слова


управляемая (синхронная) коммутация, выключатель, силовой трансформатор, имитационное моделирование, экспериментальные исследования.

Полный текст:

PDF

Литература


Popov M., Acha E. Overvoltages due to switching off an unloaded transformer with a vacuum circuit breaker // IEEE Transactions on Power Delivery. 1999. Vol. 14. No. 4. P. 1317 – 1326.

Рывкин А. М. Перенапряжения при отключении вакуумным выключателем трансформатора без нагрузки и с индуктивной нагрузкой / А. М. Рывкин, И. А. Лукацкая, А. Л. Буйнов, С. М. Давыдов, В. Д. Ляшенко // Электрические станции. 1990. № 5. С. 62 – 67.

Евдокунин Г. А., Корепанов А. А. Перенапряжения при коммутации цепей вакуумными выключателями и их ограничение // Электричество. 1998. № 4. С. 2 – 14.

Zhang C., Quan F. Analysis of cable sheath overvoltage due to main transformer no-load closing // High voltage apparatus. 2019. Vol. 55. No. 2. P. 164 – 170.

Шевцов Д. Е. Модели и методы управляемой коммутации в электрических сетях 6 (10) кВ систем электроснабжения: дисс. … канд. техн. наук: спец. 05.14.02 / Д. Е. Шевцов; Новосибирский государственный технический университет (НГТУ). — Томск, 2017.

Васильев А. Б., Лурье А. И. Расчет магнитного поля и электродинамической стойкости трансформаторов при бросках намагничивающего тока // Электричество. 1992. № 1. С. 21 – 26.

Славутский А. Л. Учет остаточной намагниченности в трансформаторе при моделировании переходных процессов // Вестник Чуваш. ун-та. 2015. № 1. С. 122 – 130.

Шевцов Д. Е. Исследование переходных процессов при управляемой коммутации вакуумным выключателем силовых трансформаторов / Д. Е. Шевцов, Д. А. Павлюченко, Л. И. Шевцова, Н. В. Александров // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Сер. «Электротехника, информационные технологии, системы управления». 2023. № 46. С. 47 – 66. DOI: 10.15593/2224-9397/2023. 2.02.

Герман-Галкин С. Г. MatLab and Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК. — СПб.: Корона-Принт, 2020. — 368 с.

Benmouyal G. A unified approach to controlled switching of power equipment / G. Benmouyal, N. Fischer, D. Taylor, M. Talbott-Williams, R. Chowdhury // 44th Annual Western Protective Relay Conference, October 2017.

Александрова М. И. Универсальные принципы управляемой коммутации силового электрооборудования / М. И. Александрова, В. А. Наумов, В. И. Антонов, Н. Г. Иванов, А. В. Солдатов, В. Я. Васильева // Релейная защита и автоматика. 2019. № 1 (34). С. 49 – 54.

Синхронный вакуумный выключатель ВВС-КЭПС. URL: https://keps.pro/ catalog/vakuumnye-vyklyuchateli/vaku- umnyy-vyklyuchatel-sinkhronnogo-tipa/.

Шевцов Д. Е. Разработка имитационной модели синхронного вакуумного выключателя 6 (10) кВ с учетом реальных характеристик аппарата / Д. Е. Шевцов, Д. А. Павлюченко, В. А. Лавринович, В. Г. Шальнев // Электро. 2017. № 1. С. 38 – 44.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2025 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: