probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2021-23-6-3-15probener-2051Research ArticleЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERINGИсследование качества функционирования электрических аппаратов низкого напряжения в составе электротехнических комплексовResearch of the quality of functioning of low-voltage electric devices as a part of electrical complexesАбдуллазяновЭ. Ю.AbdullazyanovE. Y.

 канд. техн. наук, доцент, ректор 

Казань

Kazan

ГрачеваЕ. И.GrachevaE. I.

 д-р. техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжениепромышленных предприятий»  

Казань

Kazan

ГорловА. Н.GorlovA. N.

 канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Электроснабжение» 

 Курск 

Kursk

ШакуроваЗ. М.ShakurovaZ. M.

 канд. пед. наук, доцент кафедры «Электроснабжениепромышленных предприятий»

Казань

Kazan

ТабачниковаТ. В.TabachnikovaT. V.

 канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Элетро- и теплоэнергетики» 

Альметьевск

 Almetyevsky 

epp.kgeu@mail.ruШумихинаО. А.ShumikhinaO. A.

 студентка 

Казань

Kazan

ГибадуллинР. Р.GibadullinR. R.

 канд. техн. наук, доцент кафедры «Электроснабжениепромышленных предприятий» 

Казань

Kazan

Казанский Государственный Энергетический УниверситетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian FederationЮго-Западный Государственный УниверситетРоссияSouthwestern State UniversityRussian FederationАльметьевский государственный нефтяной институтРоссияAlmetyevsky State Oil InstituteRussian Federation202129032022236315Copyright © Абдуллазянов Э.Ю., Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М., Табачникова Т.В., Шумихина О.А., Гибадуллин Р.Р., 20222022Абдуллазянов Э.Ю., Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М., Табачникова Т.В., Шумихина О.А., Гибадуллин Р.Р.Abdullazyanov E.Y., Gracheva E.I., Gorlov A.N., Shakurova Z.M., Tabachnikova T.V., Shumikhina O.A., Gibadullin R.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/2051ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ. Исследовать проблему оценки энергоэффективной эксплуатации низковольтных коммутационных аппаратов, устанавливаемых в электротехнических комплексах, проанализировать современное состояние российского рынка электрических аппаратов и разработать алгоритм и модели основных технических характеристик автоматических выключателей пускателей электромагнитных и контакторов различных заводов-изготовителей.

МЕТОДЫ

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи исследовано отношение величины номинального тока аппарата и сопротивления контактов и контактных соединений аппаратов некоторых заводов-производителей. Анализ экспериментальных данных показал, какой вид имеют функциональные зависимости сопротивлений контактов от номинального тока.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработаны аппроксимирующие функции по результатам экспериментальных исследований величины сопротивлений контактов от основных номинальных параметров автоматов, пускателей электромагнитных и контакторов некоторых заводов-изготовителей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В статье разработаны алгоритм и модели оценки энергоэффективности эксплуатации низковольтных электрических аппаратов, позволяющие уточнять величину потерь мощности (электроэнергии) в оборудовании и рекомендуемые для повышения достоверности расчета потерь электроэнергии в низковольтных сетях электротехнических комплексов.

THE PURPOSE

THE PURPOSE. To investigate the problem of evaluating the energy-efficient operation of low-voltage switching devices installed in electrical complexes, to analyze the current state of the Russian market of electrical devices and to develop an algorithm and models of the main technical characteristics of circuit breakers of electromagnetic starters and contactors of various manufacturers.

METHODS

METHODS. In solving this problem, the ratio of the nominal current of the device and the resistance of contacts and contact connections of devices of some manufacturing plants is investigated. The analysis of experimental data showed what kind of functional dependences of contact resistances on the rated current have.

RESULTS

RESULTS. Approximating functions have been developed based on the results of experimental studies of the value of contact resistances from the main nominal parameters of automatic machines, electromagnetic starters and contactors of some manufacturers.

CONCLUSION

CONCLUSION. The article develops an algorithm and models for evaluating the energy efficiency of operation of low-voltage electrical devices, allowing to specify the amount of power (electricity) losses in equipment and recommended to increase the reliability of calculating electricity losses in low-voltage networks of electrical complexes.

электрические аппаратыэнергоэффективностьпотери мощностисопротивление контактоваппроксимирующие функцииэлектротехнические комплексыelectrical deviceenergy efficiencypower lossescontact resistanceapproximating functionselectrical complexesПубликация выполнена при финансовой поддержке государственного задания Министерства высшего образования и науки Российской Федерации, проект № 0851-2020-0032 «Исследование алгоритмов, моделей и методов повышения эффективности функционирования сложных технических систем».The publication was carried out with the financial support of the state task of the Ministry of Higher Education and Science of the Russian Federation, project No. 0851-2020- 0032 «Research of algorithms, models and methods for improving the efficiency of complex technical systems».ReferencesГрачева Е.И., Наумов О.В. Потери электроэнергии и эффективность функционирования оборудования цеховых сетей. Монография. М.: РУСАЙНС, 2017. 168 с.Gracheva EI, Naumov OV. Loss of electricity and the effectiveness of the operation of equipment workshop networks. Monograph. M .: RUSAINS, 2017. 168 p.Грачева Е.И., Шакурова З.М., Абдуллазянов Р.Э. Сравнительный анализ наиболее распространенных детерминированных методов определения потерь электроэнергии в цеховых сетях // Проблемы энергетики. 2019. № 5. С.87-96.Gracheva EI, Shakurova ZM, Abdullazyanov RE. Comparative analysis of the most common deterministic methods for determining energy losses in workshop networks. Problems of Energy. 2019;5:87-96.Грачева Е.И., Наумов О.В., Горлов А.Н., Шакурова З.М.Алгоритмы и вероятностные модели параметров функционирования внутризаводского электроснабжения // Проблемы энергетики. 2021. № 1. С.93-104.Gracheva EI, Naumov OV, Gorlov AN, et al. Algorithms and probabilistic models of the parameters of the functioning of the intra-factory power supply. Energy problems. 2021;1:93-104.Грачева Е.И., Шакурова З.М., Абдуллазянов Р.Э. Сравнительный анализ наиболее распространенных детерминированных методов определения потерь электроэнергии в цеховых сетях // Проблемы энергетики. 2019. № 5. С.87-96.Gracheva EI, Shakurova ZM, Abdullazyanov RE. Comparative analysis of the most common deterministic methods for determining electricity losses in shop networks. Problems of power engineering. 2019;5:87-96Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М. Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения // Проблемы энергетики. 2020. № 2. С.65-74.Gracheva EI, Gorlov AN, Shakurova ZM. Analysis and evaluation of energy savings in intra-plant power supply systems. Energy problems. 2020;2:65-74.Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М.Оценка потерь электроэнергии во внутризаводских электрических сетях // Вестник ПИТТУ им. академика М. Осими. 2019. № 4 (13). С. 38-50Gracheva EI, Gorlov AN, Shakurova ZM. Estimation of electric power losses in intrafactory electric networks. Bulletin of the PITTU named after Academician M. Osimi. 2019;4 (13):38-50.Абдуллазянов Э.Ю., Грачева Е.И., Горлов А.Н., и др. Влияние низковольтных электрических аппаратов и параметров электрооборудования на потери электроэнергии в цеховых сетях // Проблемы энергетики. 2021. № 3. С.3-13.Abdullazyanov EYu, Gracheva EI, Gorlov AN, et al. Influence of low-voltage electrical devices and electrical equipment parameters on electricity losses in shop networks. Problems of power engineering. 2021;3:3-13.Варнавский К.А., Матвеев В.Н. Анализ путей повышения эффективности эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий // Промышленная энергетика. 2016. № 4. С. 14–18.Varnavsky KA, Matveev VN. Analysis of ways to improve the efficiency of operation of power supply systems of industrial enterprises. Promyshlennaya energetika. 2016;4:14-18.Гайибов Т.Ш., Эшонкулов Э.Б., Айтбаев Н.А. Эквивалентность поиска оптимальных значений регулируемых параметров при минимизации потерь мощности в электрических сетях // Точная наука. 2018. № 31. С. 15–18.Gayibov TSh, Eshonkulov EB, Aitbayev NA. Equivalence of searching for optimal values of regulated parameters when minimizing power losses in electric networks. Exact science. 2018;31:15-18.Власюк И.В., Парамонов С.Ю., Белов С.И. Повышение эксплуатационной надежности автоматических выключателей в сетях напряжением 0,4 кВ, используемых в агропромышленном комплексе // Международный технико-экономический журнал. 2018. № 1. С. 51–58.Vlasyuk IV, Paramonov SYu, Belov SI. Improving the operational reliability of circuit breakers in networks with a voltage of 0.4 kV, used in the agro-industrial complex. International Technical and Economic Journal. 2018;1:51-58.Егоров Е.Г., Иванова С.П., Луия Н.Ю., Афанасьев А.В. [и др.]. Исследование отключающей способности автоматических выключателей в режиме короткого замыкания // Электротехника. 2018. № 8. С. 12–15.Egorov EG, Ivanova SP, Luiya NYu, Afanasyev AV, et al. Investigation of the breaking capacity of automatic circuit breakers in the short-circuit mode. Electrical engineering. 2018;8:12-15.Колодяжный В.В. Возможности современных автоматических выключателей // Энергетические установки и технологии. 2016. Т. 2. № 1. С. 43–49.Kolodyazhny VV. Possibilities of modern automatic circuit breakers. Power plants and technologies. 2016;2(1):43-49.Feizifar B., Usta Ö. A new failure protection algorithm for circuit breakers using the power loss of switching arc incidents // Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences. 2019. V. 27, Iss. 3. P. 1982–1997. DOI: https://doi.org/10.3906/elk-1805-84.Feizifar B, Usta Ö. A new failure protection algorithm for circuit breakers using the power loss of switching arc incidents.Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences. 2019;27(3):1982–1997. doi: https://doi.org/10.3906/elk-1805-84.Lei C., Tian W., Zhang Y., Fu R. [et al.]. Probability-based circuit breaker modeling for power system fault analysis // IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Tampa, FL, USA, 2017. P. 979–984. DOI: https://doi.org/10.1109/apec.2017.7930815.Lei C, Tian W, Zhang Y, Fu R, et al. Probability-based circuit breaker modeling for power system fault analysis. IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Tampa, FL. USA, 2017. pp. 979–984.doi: https://doi.org/10.1109/apec.2017.7930815.Energy management system for smart house with multi-sources using pi-ca controller / Afrakhte H., Bayat P. 4th lranian Conference on Renewable Energy and Distributed Generation, ICREDG 2016 4.2016 pp. 24-31.Afrakhte H, Bayat P. Energy management system for smart house with multi-sources using Pi-Ca controller. 4th lranian Conference on Renewable Energy and Distributed Generation, ICREDG. 2016. 4. pp. 24-31.Lin X., Lei Y., Zhu YA. Novel Superconducting magnetic Energy Storage system design based on a Three-Level T-type Converter and ITS Energy-Shaping Control Strategy. Electric Power Systems Research. 2018. T. 162. C. 64-73.Lin X, Lei Y, Zhu Y. A Novel Superconducting magnetic Energy Storage system design based on a Three-Level T-type Converter and ITS Energy-Shaping Control Strategy. Electric Power Systems Research. 2018;162:64-73/A Novel Energy Function-Based Stability Evaluation and Nonlinear Control Approach for Energy Internet Sun Q., Zhang Y., Ma D., Zhang H., He H. 2017. IEEE Transactions on Smart Grid 8 (3), pp. 1195-1210.Zhang Q., Ma D., Zhang H. A Novel Energy Function-Based Stability Evaluation and Nonlinear Control Approach for Energy Internet Sun. 2017. IEEE Transactions on Smart Grid 8. 2017 (3):1195-1210.Smart Power Grids - Talking about a Revolution. IEEE Emerging Technology Portal, 2009.Smart Power Grids - Talking about a Revolution. IEEE Emerging Technology Portal, 2009 г.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.