Математичне моделювання вільних коливань напруги в обмотках трансформаторів з урахуванням взаємоіндукції між витками під час імпульсних перенапруг
/ 1
- Деталі
- Категорія: Електротехнічні комплекси та системи
- Останнє оновлення: 19 березня 2014
- Опубліковано: 26 лютого 2013
- Перегляди: 16883
Автори:
М.С. Сегеда, доктор технічних наук, професор, Національний університет „Львівська політехніка“, завідувач кафедри „Електричні станції“, м. Львів, Україна
Є.В. Черемних, доктор фізико-математичних наук, професор, Національний університет „Львівська політехніка“, професор кафедри вищої математики, м. Львів, Україна
Т.А. Мазур, Національний університет „Львівська політехніка“, асистент кафедри „Електричні станції“, м. Львів, Україна
Реферат:
Мета. Формування математичної моделі для дослідження хвильових процесів в обмотках трансформаторів з урахуванням взаємоіндукції між витками та розв’язання отриманих інтегрально-диференційних рівнянь у часткових похідних.
Методика. Математична модель трансформатора отримана на підставі заступної схеми обмотки на одиницю довжини вздовж її осі з урахуванням струмів спливу між витками, відносно землі та взаємоіндукції між витками. Для розв’язання інтегрально-диференційних рівнянь запропоновано метод розділення змінних. Початкові умови визначаються на підставі алгоритму розрахунку усталеного режиму електричних кіл. Граничні умови визначаються із розв’язання рівнянь стану, що описують початок та кінець заступної схеми.
Результати. Запропонована математична модель дозволяє досліджувати хвильові процеси в обмотках трансформаторів з урахуванням усіх параметрів заступної схеми. Під час дослідження хвильових процесів в обмотках трансформаторів необхідно враховувати співвідношення між інтервалом часу поширення електромагнітних хвиль уздовж усієї довжини обмотки та інтервалом часу, упродовж якого струм і напруга змінюються значніше від повної їх зміни у процесі, що розглядається. Коливання напруги у витку виникає з частотою, що відповідає всій обмотці, так і з власною частотою витка.Власні коливання характеризуються високими частотами й майже повністю затухають.Ці коливання залежать від індуктивних і ємнісних зв’язків в обмотці.
Наукова новизна. Полягає в новому підході щодо формування математичної моделі, яка враховує розподіл параметрів і дозволяє здійснювати розрахунки імпульсних перенапруг з урахуванням усіх параметрів заступної схеми та розв’язані отриманих інтегрально-диференційних рівнянь методом розділення змінних.
Практична значимість. Надійність ізоляції трансформаторів під час імпульсних перенапруг має визначальне значення та залежить від правильної її координації. Ізоляція високовольтних трансформаторів повинна забезпечувати їх безаварійну роботу як під час довготривалої дії напруги, так і під час короткотривалих зовнішніх і внутрішніх перенапруг. Розроблення математичних моделей для дослідження хвильових процесів у трансформаторах, з урахуванням цих факторів, є актуальним. Ізоляція обмоток трансформатора істотно впливає на його розміри, вартість та вагу, збільшує реактивний опір, тим самим зменшує його пропускну здатність.
Список літератури / References:
1. Математичне моделювання в електроенергетиці: Підручник / О.В. Кириленко, М.С. Сегеда, О.Ф. Буткевич, Т.А. мазур – Львів, 2010. – 608 с.
Kyrylenko, O.V., Seheda, M.S., Butkevych, O.F. and Mazur, T.A. (2010), Matematycne modeliuvannia v elektroenerhetytsi [Mathematical Modeling In Electric Power Engineering], Lviv, Uraine.
2. Сегеда М.С. Математичне моделювання хвильових процесів у трансформаторах / Сегеда М.С. // Техн. електродинаміка. – 2002. – №3. – С. 47–49.
Seheda, M.S. (2002), “Mathematical Modeling of Wave Processes in Transformers”, Tekhnicha elektrodynamika, no.3, pp. 47–49.
3. Seheda, M.S. and Mazur, T.A. (2008), “modeling of electromagnetic processes in transformers with considering of distributed parameters”, Proc. of the 6th Sci. and Tech. Conf. “Sieci elektroenergetyczne w przemysle i energetyce”, SIECI 2008, Szklarska Poreba, Poland, pp. 415–424.
4. Seheda, M.S.,Mazur, T.A. and Chutora, I. (2011), “Analysis of overvoltages in transformer windings with considering of distributed parameters”, Proc. of the 12th International Workshop “Computational Problems of Elektrical Engineering”, CPEE’2011, Kostryna, pp. 47.
5. Seheda, M.S.,Cheremnykh,Y. and Mazur, T.A. (2012), “Mathematical modeling of freevoltage oscillations in the transformer windings during pulse overvoltages”, Proc. of the 7th Sci. and Tech. Conf.“Sieci elektroenergetyczne w przemysle i energetyce”, SIECI 2012, September 19–21, Szklarska Poreba, Poland, ISBN: 978-83-935801-0-1.
 01_2013_segeda
|
|
 2014-03-19  449.01 KB  1328 |
|
