Registration Number
0417U004424, Candidate dissertation
Status
к.т.н.
Date
27-10-2017
popup.evolution
.
Title
Modelling of periodic electromagnetic processes in power transformer of power systems
Author
Shpak Oleksandr Leonidovych,
popup.head Bilyy Leonid Adamovych
popup.opponent Варецький Юрій Омелянович
popup.opponent Гребченко Микола Васильович
popup.rada
Vinnitsa National Technical University
Description
Об'єкт дослідження - періодичні електромагнітні процеси в силових трансформаторів як елементів електроенергетичної системи. Предмет дослідження - моделі і методи аналізу періодичних процесів в силових трансформаторах електроенергетичної системи. Методи дослідження. Теоретичною і методологічною основою дисертаційної роботи стали положення теоретичної електротехніки, теорії електромагнітних перетворювачів енергії, на основі яких отримані математичні моделі одно- та трифазних силових трансформаторів, теорії нелінійних диференціальних рівнянь, методів чисельного інтегрування, що дозволило вдосконалити метод Ньютона для розв'язання отриманих систем диференціальних рівнянь і розширити можливості оцінювання параметричної чутливості в рамках теорії чутливості. Наукова новизна одержаних результатів полягає у створенні математичних моделей силових трансформаторів як елементів електроенергетичних систем для дослідження в них періодичних електромагнітних процесів і покращення їх техніко-економічних характеристик. Зокрема: вдосконалено математичні моделі одно- і трифазного трансформаторів, що ґрунтуються на системі диференціальних рівнянь, представлених у нормальній формі Коші, і дозволяють на єдиній методологічній основі аналізувати як перехідні, так і усталені періодичні електромагнітні процеси в силових трансформаторах; вперше розроблено метод оцінювання впливу силового трансформаторного обладнання на енергоефективність систем електропостачання, що ґрунтується на застосуванні розроблених математичних моделей для створення силових трансформаторів з просторовим магнітопроводом, використання яких створює умови для зменшення втрат електроенергії під час її транспортування та покращання якості напруги в електричних мережах; розвинуто метод оцінювання чутливості до початкових умов за рахунок представлення матриці чутливості добутком двох інших матриць, перша з яких є матрицею коефіцієнтів вихідної системи рівнянь стану, яка відтворює перехідну реакцію системи на періоді, а друга - матрицею, елементи якої обчислюються з варіаційних рівнянь і є експоненціальною вільною складовою, яка гасить вимушену перехідну реакцію. Це дає змогу на основі єдиного алгоритму досліджувати перехідні, періодичні (стаціонарні) процеси та статичну стійкість електричних мереж, елементами яких є трансформатори. Практичне значення отриманих результатів. Запропоновані в роботі моделі і методи доведені до рівня прикладних положень і рекомендацій та можуть бути використані в організаціях, які проводять дослідження і аналіз електромагнітних процесів, формують стратегію розвитку електроенергетичних систем, оптимізують плани інвестування в розвиток елементної бази енергетичних систем. В результаті впровадження розробок даної роботи як окремих модулів і стандартних підпрограм розширюються функціональні можливості проектних організацій. Основні результати дослідження впроваджено в практичну діяльність ПАТ "Хмельницькобленерго", на основі яких у науковій лабораторії виготовлено трифазний трансформатор потужністю 100 кВА напругою 10/0,4 кВ з монолітною магнітною системою і груповий трансформатор потужністю 25 кВА напругою 10/0,4 кВ з просторовою магнітною системою. Методи і засоби аналізу електромагнітних процесів використовуються при розробці енергоефективної системи опалення та кондиціювання промислових приміщень з використанням трансформаторів нового типу, універсального тепло акумулятора та комбінованих систем компенсації пікового навантаження електромереж на базі суперконденсаторів. Галузь використання - електроенергетика.
Registration Date
2017-11-28
popup.nrat_date
2020-04-03 / 2026-06-29
