Алгоритмы оценки эквивалентных сопротивлений внутризаводских электрических сетей

ЦЕЛЬ. Исследование степени влияния характеристик внутризаводских электрических сетей на достоверность результатов в алгоритмах оценки эквивалентных сопротивлений.

МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи проведено исследование радиальной схемы электроснабжения участка инструментального цеха с вычислением и моделированием эквивалентных и эталонных значений сопротивлений схемы. Разработаны алгоритмы и методика оценки значений эквивалентных сопротивлений с учетом основных технических характеристик внутризаводских сетей.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Проанализированы данные вычислений значений эквивалентного сопротивления схем с оценкой фактора нагрева проводников и фактора сопротивлений контактных аппаратов. Выявлены доли влияния сопротивлений контактной аппаратуры и линий с учетом числа приемников электроэнергии, присоединенных к силовому пункту, на значение эквивалентных сопротивлений схемы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В статье разработаны алгоритмы оценки значений эквивалентных сопротивлений внутризаводских схем электроснабжения. Представлены номограммы, учитывающие число и длину линий схемы с выделением зоны учета сопротивлений контактной аппаратуры в эквивалентных сопротивлениях схем. Полученные алгоритмы и результаты рекомендуется использовать для уточнения величины потерь мощности и электрической энергии во внутризаводских сетях, что позволит повысить достоверность расчетов. 

1. Грачева Е.И., Наумов О.В. Потери электроэнергии и эффективность функционирования оборудования цеховых сетей. Монография. М.: «Русайнс», 2017. 168 с.

2. 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.

3. 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.

4. Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М. Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения // Проблемы энергетики. - 2020. № 2. С.65-74.

5. 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. 38-50

6. Safin A.R., Khusnutdinov R.R., Kopylov A.M. 2019. The method topological optimization for design linear electric machines. Proceedings of Intern. Science and Technology Conference EastConf, 1–2 March 2019, Vladivostok, pp. 134–139.

7. Feizifar B., Usta Ö. 2019. A new failure protection algorithm for circuit breakers using the power loss of switching arc incidents. Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 27(3). pp. 1982–1997. DOI: https://doi.org/10.3906/elk-1805-84.

8. Lei C., Tian W., Zhang Y., Fu R. et al. 2017. Probability-based circuit breaker modeling for power system fault analysis. IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Tampa, FL, USA, pp. 979–984. doi: https://doi.org/10.1109/apec.2017.7930815.

9. Тошходжаева, М.И. Повышение надежности системы электроснабжения как фактор устойчивого обеспечения народного хозяйства электроэнергией (на примере г. Худжанда РТ) // Вестник ТГУПБП. Серия общественных наук. 2015. № 3(3). С. 71–77.

10. Тошходжаева, М.И. Расчет электрических сетей с распределенной генерации методом двух узлов на примере потребителей промышленных предприятий // Вестник ПИТТУ им. академика М. Осими. 2019. № 3 (12). С. 38-44

11. Сафин А.Р., Хуснутдинов Р.Р., Копылов А.М., и др. Разработка метода топологической оптимизации электрических машин на основе генетического алгоритма // Вестник КГЭУ. 2019. № 4(40). С. 77-85.

12. Petrov T.I., Safin A.R. Modification of the synchronous motor model for topological optimization. (2020) E3S Web of Conferences, 178, paper № 01016.

13. Bo T., Wei, Q., Ze, W. Monitoring IGBT's Health Condition via Junction Temperature Variations. In Proceedings of the 2014 IEEE Ap-plied Power Electronics Conference and Exposition - APEC 2014, Fort Worth, TX, USA. 16-20 March 2014; pp.2550-2555.

14. Cazacu E. Losses and temperature rise within power transformers subjected to distorted currents // 15th International Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems (ELMA). 2017. pp.192-196.

15. Dupont I., Avenas Y. Preliminary evaluation of thermo-sensitive electrical parameters based on the forward voltage for online chip temperature measurements of IGBT devices. IEEE Trans. Ind. Appl. 2015. № 51. pp. 4688-4698.

16. Gheorghita C.M., Adam M. About contact resistance of the electrical equipment.2017 International Conference on Modern Power Systems (MPS).Cluj-Napoca, 2017. pp. 298-301.

17. He X., Guo A.A traction three-phase to single-phase cascade converter substation in an advanced traction power supply system. Energies, 2015. V. 8. № 9. p. 9915-9929.

18. Souza R.T., Costa E.G. Characterization of contacts degradation in circuit breakers through the dynamic contact resistance, Transmission & Distribution Conference and Exposition. Latin America (PES T&D-LA). Medellin, 2014. pp.367-370.

19. Shaodi H., Li X. Early warning of electric equipment current-carrying fault based on equivalent resistance analysis.Chinese Journal of Scientific Instrument, 2016. V. 34. №. 3. pp.541- 546.

20. Shin D., Golosnoy I.O., McBride J.W. Advanced Aircraft Power Electronics Systems the impact of simulation, standards and wide band-gap devices. IEEE Transactions on Cjmponents, Pfckagingand Manufacturing Technology, 2018. pp. 1-8

21. Choi U.M., Blaabjerg F., Lannuzzo F. Junction temperature estimation method for a 600 V, 30 a IGBT module during converter operation. Microelectron. Reliab. 2015. № 55. pp. 2022-2026.