автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.05, диссертация на тему:Анализ процессов в цепях с коммутационными аппаратами, обладающими частотнозависимыми эквивалентными параметрами, при внешних электромагнитных воздействиях
Автореферат диссертации по теме "Анализ процессов в цепях с коммутационными аппаратами, обладающими частотнозависимыми эквивалентными параметрами, при внешних электромагнитных воздействиях"
На правах рукописи *
УМНОВА Марина Олаговна
АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПЯХ С КОММУТДШСННЫМИ АППАРАТАМИ, ОБЛАДАЮЩИЙ ЧАСТ0ТН03АВИСШШ ЭКВИВАЛЕНТНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ, ПРИ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
Специальность 05.09.05 - теоретическая электротехника
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степечи кандидата технических наук
Санкт-Петербург 1995
Работа выполнена на кафедре "Теоретические основы электротехники" Санкт-Петербургского государственного технического университета.
Научные руководители:
доктор технических неук» профессор И.Ф. Кузнецов, кавдидат технических наук, доцент Н.В. Коровник.
Официальные оппонент:
доктор технических наук, профессор А.В.Бондаренко, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Л.И.Сахно.
Ведущее предприятие - ЮМ АО "Электросила".
Защита состоится 995 Г. В часов на за-
седании диссертационного совета К 063.38,15 Санкт- Петербургского государственного технического университета по адресу: 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29, в ауд.
Отзыв на автореферат в двух^экземплярах с заверенной подписью оросим направлять по вышеуказанному адресу.
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке СПбГТУ.
«нмМ.
Автореферат разослан " 95 г
Ученый секретарь диссертационного совета
кандидат технических наук, доцент с.А. Вахнов
/
АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПЯХ С КОШУТШОНШШ АППАРАТАМИ, ОБЛАДАЮЩИМИ ЧЛСТ0ТН03АВШММ1 ЭКВИВАЛЕНТНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ, ПРИ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
Общая характеристика работы -
^'^/^А'^с^А.Р^0.0™.- Возрастание сложности задач, выполнение которых,возлагается на цепи защиты, автоматики, управления, приводит к усложнению аппаратуры, расширено) ее функций. Современные тенденции к увеличению компактности исполнения устройств приводят к возрастанию числа внешних воздействующих факторов, оказывающих влияние на работоспособность. Во многих случаях, цепи управления, звецг-•ты и автоматики, Содержащие коммутационные аппараты, работают в условиях воздействия электромагнитных импульсных полей. Это воздействие мояет приводить к существенному изменению условий работы аппаратуры, необратимым нарушениям ее работоспособности, снижению надежности. Понижение стойкости оборудования к действию внешних электромагнитных полей часто происходит в аварийных режимах, то есть тогда, когда надежность работы должна быть, особенно высока. К настоящему времени достаточно полно решены вопросы электромагнитной стойкости применительно к радиоэлектронной аппаратуре, а такае вопросы о влиянии внешних электромагнитных воздействий на объекты в различных областях науки л техники: грозозащиты электротехнического оборудования в электротехнике и энергетике, помехозащищенности систем измерения, защиты от воздействия мощных электромагнитных импульсов летательных аппаратов и морских судов. Однако, вопросы электромагнитной стойкости низковольтной коммутационной аппаратура, содержащей катушечные элемента (контакторы, реле, электромагниты, расиепители) оказались исследованы недостаточно. Изучение этих процессов осложняется необходимостью учета частотной зависимости эквивалентна* параметров аппаратов. Слабо проработанными являются также вопросы построения математических моделей коммутационных аппаратов. Рассмотрение В втой связи вопросов анализа воздействия внесших электромагнитных импульсных полай на цепи с коммутационными аппаратами, обладающими частотнозавнсимьши эквивалентными параметрами, является актуальной задачей теоретической электротехники. .
Целью настоящей работы является разработка матеттических моделей коммутационных вплврвтов,
учитывающих частотные зависимости их эквивалентных параметров для анализа электромагнитных процессов в цепях с коммутационными аппаратами при распределенном и сосредоточенном импульсном воздействиях, а также разработка методики определения электрических параметров коммутационных аппаратов по геометрическим размерам катушечных элементов для анализа входных токов и напряжений.
Для достижения поставленной цели необходимо:
- разработать математическую модель коимутационного аппарата для анализа входного тока и напряжения во временной области, с учетом зависимости эквивалентных параметров коммутационного аппарата от частоты;
- разработать методику определения параметров схем замещения коммутационных аппаратов по геометрическим размерам катушечных элементов;
- разработать методику анализа переходных процессов в сложных системах с коммутационными аппаратами, содержащих большое количество узлов, блоков, элементов различных типономиналов, с учетом спе-цифихи работы аппаратуры в сложной электромагнитной обстановке;
- произвести описание электромагнитной обстановки в которой работает коммутационная аппаратура и определить частотный диапазон рассматриваемых внешних электромагнитных импульсов. Произвести экспериментальное исследование параметров рассматриваемых аппаратов в требуемом частотном диапазоне;
- произвести анализ электромагнитных процессов в цепях с ком-нутационными аппаратами при распределенном и сосредоточенном импульсной воздействии для оценки адекватности предложенных математических моделей коммутационных аппаратов, выявления опасных режимов работы и воздействующих импульсов, а также слабых в электромагнитной отношении элементов и путей оптимального проведения эксперимента.
Анализ электромагнитных процессов в цепях с коммутационными аппаратами и построение математических моделей этих аппаратов базируется на основных положениях теория линейных цепей, численном интегрировании систем дифференциальных уравнений , методах решения задач нелинейного программирования, методах математической обработки экспериментальных данных.
заключается в следуицем:
- разработаны а исследованы математические модели коммутационных аппаратов, учитывающие частотную зависимость их эквивалентных параметров, позволяющие выполнять анализ процессов в цепях с коммутационными аппаратами при электромагнитных воздействиях с крутыми
\ 2
фронтами;
- разработана методика определения электрических параметров коммутационных аппаратов по геометрическим размерам катушечных элементов, позволяющая на стадии начального проектирования рассчитывать входные токи и напряжения в катушечных элементах, вызванные внешними воздействиями;
- построены дискретные резистшзтше схеиы ряда двухполюсников, позволяющие учитывать частотную зависимость эквивалентных параметров коммутационных аппаратов, формализовать процесс расчета цепей о большим числом коммутационных аппаратов, а также повысить эффективность метода расчета.
Практиче_ское_ _з на чени е_ работа заключается в разработке:
- математических моделей коммутационных аппаратов, позволяющих анализировать электромагнитные процессы в цепях защиты, автоматики и управления с низковольтными коммутационными устройствами небольших габаритных размеров (от единиц до десятка сантиметров), содержащих катушечные элементы, при импульсных воздействиях;
- методики определения электрических параметров коммутационных аппаратов по геометрическим размерам катушки, позволяющей по справочным данным оценивать стойкость проектируемых аппаратов к внешним электромагнитным воздействиям.
Атробадая_ работа,. Основное содержание работы было представлено на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы развития электроэнергетических систем" (Санкт-Петербург, 1992г.), на научном семинаре "Проблемы электромагнитной совместимости и расчеты уровня электромагнитных помех" (Санкт-Петербург, 1993г.), на региональной научно-технической конференции "Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири" (Иркутск, 1994г.), на Все российской научно-технической конференции "Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири" (Иркутск, 1994г.), на научных семинарах кафедры ТОЭ СПбГТУ, а также опубликовано в четырех печатных работах.
Объем и структура Р.8.6.?™.- Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и пяти приложений. Содержание изложено на 173 е., из них машинописного текста - 83 е., рисунков - 37 е., таблиц -5с., библиографический список из 59 наименований - 6 е., приложений - 42 с.
Содержание работа
По введегат обосновывается актуальность темы диссертяционкоЛ
Э
работы, определяются цели, метода и формулируются основные задачи исследования.
В первой главе исследуется проблема анализа процессов в цепях с коммутационными аппаратами при внешних электромагнитных воздействиях.
Перечислены объекты, в которых широкое применение нашла коммутационная аппаратура. Среди них-цепи защиты, управления и автоматики мореходной и аэрокосмической техники, радиолокационных станций, объектов специального назначения. Рассмотрены источники внешних электромагнитных импульсных воздействий - молнии, радиолокационные системы, линии электропередач и контактные сети железных дорог при коммутациях и коротких замыканиях, высоковольтные установки для научных и технологических целей, наземные и космические ядерные взрывы. Показано, что основными путями, по которым происходит влияние внешних воздействий на функционирование цепей с коммутационными аппаратами являются антенны, проводные и кабельные линии связи, системы заземления, неоднородности в корпусах-экранах. Выделены следующие особенности рассматриваемых цепей с коммутационными аппаратами:
- небольшие габаритные размеры (от единиц до десятка сантиметров)!
- большое количество и разнообразие типономиналов;
- внезапность привода импульса нв коммутационное оборудование, и, как следствие, произвольные режимы работы цепей и нефиксирован-кость схем включения; -
- монтаж аппаратов на стендах с габаритными размерами до единиц метров ведет к образованию больших проводящих контуров (в контуре площадью 1ыг возможно наведение э.д.с. до 30 хВ).
Для анализа электромагнитных процессов в цепях с коммутационными аппаратами в условиях внешних воздействий необходим выбор метода расчета переходных процессов, а так же метода оценки электромагнитной обстановки, создаваемой внешними электромагнитными полями.
В главе произведен обзор существующих методов расчета переходных процессов в электрических цепях, на основе которого для анализа процессов в цепях с коммутационными аппаратами выбран метод дискретных резиетивных схем, развиваешй в последнее время в работах К.С. Демирчяна, П.А. Вутырина, В.Г. Миронова, Л.А. Синицкого, А.И. Петренко, Н.В. Коровкина.
Преимуществом метода дискретных резиетивных схем является свойство сохранения топологии исходной цепи при построении ■ ее
4
численной модели, что позволяет создавать общую методику расчета сложных электрических схем с нефиксированной структурой. Предложено моделировать эквивалентные частотноэависииые параметры коммутационных аппаратов различными типами линейных двухполюсников. Вид дискретной модели двухполюсника представлен формулой 1п+1=Сип+1+,1> где в - эквивалентная проводимость двухполюсника, J - источник тока, 1П41» ., - соответственно ток и напряжение'двухполюсника в момент времени (п+1).
На основании интеграла Дюамеля с учетом ненулевого начального условия 1
св
п+1
VI = цпУ№) + -Г +
св,
п+1
(1)
где У(Ш - переходная проводимость линейного двухполюсника, Ь - шаг интегрирования, получены выражения С^ параметров различных двухполюсников. В общем виде формулы имеют вид:
„"к111
1 к:Ку„
С = Уп - — у -К
0 11 км «к
1 - е
к=1
V
+ Уке
сх^Ь
1 -
1
V1
к=И
+ ^к'
к=1
(2)
где переменные выражения (2) связа(м с переходной проводимостью
двухполюсника ¥(0 следующим образом: *<*> = у0 + ^ у/* , -
к=1
Входное напряжение аппроксимировалось полиномом первого порядка
Относительная громоздкость выражений (2) не сказывается на увеличении затрат машинного времени, поскольку необходимость в вычислениях 0 и коэффициентов при 1, , и(, в формуле для J возни-
п ' п
кяет только при смене шаге интегрирования. Применение С—Л" моделей шпксчпрт: ,
<-"-<дг)рать библиотеку макромоделей различного уровня; Ф'.рмя пировать процесс расчета сложных, цепей с коммутяционнн-
5 ••'•.•
Ь
ш аппаратами.
Другом ваш* аспектом при анализе процессов в цепях с коммутационными аппаратами является выбор метода описания алектромапшт-яой обстановки. Произведен сравнительный анализ подходов к оценке электромагнитной обстановки.Известные в литературе энергетический и вероятностный подхода широко используются при определении вероятностных характеристик и характеристик надежности. Применение электродинамического подхода позволяет рассчитывать наводимые токи и напряжения. Последний применен в настоящей работе для описания электромагнитной обстановки при анализе процессов в цепях с коммутационными аппаратами, как позволяющий производить непосредственные расчеты токов и напряжений в переходных процессах и не требующий наличия исходных статистических данных.
Во разрабатываются математические модели коммута-
ционных аппаратов, обладающих частотнозависимыми эквивалентными параметрами.
Разработка математических моделей предполагает выбор частотного диапазона для исследования; структурный и параметрический синтез схемы замещения коммутационного аппарата.
При выборе частотного диапазона работы коммутационной аппаратуры из возможных воздействующих импульсов выбирался наиболее опасный и определялся его частотный спектр. Наибольшую опасность представляет электромагнитный импульс высотного ядерного взрыва. Он обладает максимальной энергией и самым протяженным частотным спектром. До 80* энергии электромагнитного импульса ядерного взрыва сосредоточено в частотном диапазоне от 20Гц до 1МГц. Частотный спектр других рассматриваемых импульсов - молний, линий электропередач » контактных сетей железных дорог, ограничен сверху меньшей частотой.
При выборе структуры схемы замещения выдвигались требования учет« зависимости от частоты эквивалентных параметров коимутацион-аа аппаратов, импульсного характера внешних электромагнитных воздействий с длительностями фронтов от единиц наносекунд до десятка шишсекунд. Прототипом дм разработки схемы замещения катушки может служить широко используемая схема замещения однослойной обмотки трансформатора,содержания ковденсаторы для воспроизведения быстрых процессов. Непосредственное применение этой схем» для коммутационное аппаратов нецелесообразно ввиду практической невозможности определения ее параметров по параметрам катушечного элемента комму-тащонвого аппарата.
Опта структуры схема ваыещеяи производился по переходной
С
характеристике. Характерный вид переходной характеристики коммутационных аппаратов, рассматриваемых в настоящей работе, представлен на рис.1.
- Структурный синтез схемы замещения катушечного элемента коммутационного аппарата (рис.2) может быть выполнен на основании качественного анализа переходной характеристик!. Так, первый участок может быть интерпретирован как нарастание тока в контуре (г + г),
Ьпр, С при (гпр+ г)<< /Ьпр/С. Спадание тока на втором участке обеспечивается зарядом конденсатора С. Дальнейшее нарастание тока происходит за счет увеличения тока в катушках индуктивности Ь0, Ъ%. Элементы г0, Ь0, гх, Ъх моделирует процесс проникновения электромагнитного поля в сердечник катушки.
Рис.1
г Ь
пр пр
ту
С ±
-о-
Рис.2
Выбор схемы замещения может быть пояснен я из физических соображений. В начальный момент прихода импульса ня аппарат происходит нарастание тока в гпр, Ьпр подводящих проводов и заряд межвитковых
7
емкостей катушечного элемента, затем - нарастание тока в катушке индуктивности и проникновение поля в сердечник.
Предлагаемая структура схемы замещения согласуется и с типичными экспериментальными частотными характеристиками коммутационных аппаратов (рис.3, кривая 1). Как видно из графиков, в рассматриваемом частотном диапазоне имеется параллельный резонанс, возникновение которого возможно в цепочке С,Ьс или С,. Последовательный резонанс в рассматриваемом частотной диапазоне от 20 Гц до 1 МГц маловероятен из-за малости величины
Произведен параметрический синтез схемы замещения. Параметры гпр'*пр определяются по справочный данным, г0 - из намоточных данных, - из опыта на частоте 20Гц. Остальные параметры определяются из условия поиска минимального расхождения между экспериментальной 2 (и) и рассчитанной по схеме замещения :: < ) частотными характеристиками модуля комплексного сопротивления:
1/2
г(и),1Р) - 2(ш)| (1х)
где Шц и (¿^ - соответственно начальная и конечная частоты диапазона измерения частоты;
(г, С , гх , 1Х ] - вектор варьируемых параметров;
Л-
Р 6 (В
ш1п
(Р
В - область ограничений, определяющая приемлемость получаемого л процессе минимизации вектора Р.
Область ограничений (В задавалась неравенствами:
г > 0, С > 0, гх > 0, Ьх > 0, гх > го, <
шах (ф(ы,1Р) - <р(ш)} ч
Рас ¡с частотная ¿.иг-. тивления опредол..:"ся по формуле:
г (со
1/г
- ([Гпр+<АзА5^дАб)А1)2+КР+(А.А5-АзАе)А, ) где А1=1/((г1+г)г+(шЬ1-1/оЛ)2), Аа=1/(г^+и2(Ь0+Ьх)£),
А^г+Г./С, А4=(гшЬ)-г)/и)С), А5=г(+г, А6=(ыЬ1-)/иС),
Г,- Г0+(гхш2Ь2о)Аа, I, =10(г^ыг1х(Ь+Ьх))А2.
Разработанные математические модели коммутационных аппаратов
ё
Рис.3
предполагают предварительное определение экспериментальных частотных характеристик модуля комплексного сопротивления г (и) и угла фазового сдвига ф(ы). На начальной стадии проектирования, когда параметры коммутационных аппаратов не известны, разработанные математические модели не применить из-за отсутствия данных по частотным характеристикам. С другой стороны, имеются справочные данные по геометрическим размерам катушечных элементов и типам намоточных проводов. В работе предложена методика приближенного определения электрических параметров коммутационных аппаратов по геометрическим размерам катушечных элементов. Методика основана на- обработке схем замещения коммутационных аппаратов и поиске корреляционной связи между электрическими и геометрическими параметрами. Предложено поиск корреляционной связи проводить по двум параметрам - г и С (рис.2), отражающим переходный процесс в области малых времен, в которой токи и напряжения в коммутационных аппаратах достигают своего максимального значения.
В построены численные модели конкретных коммута-
ционных аппаратов и внешних электромагнитных воздействий.
Для построения численных моделей коммутационных аппаратов произведен сравнительный анализ способов получения частотных характеристик модуля комплексного сопротивления е(ш) и фазы ф(ш). Получены частотные характеристики ряда коммутационных аппаратов на анализаторе *АУ№? КЕЕП в требуемом частотном диапазоне. На рис.3 приведены частотные характеристики одного из исследуемых коммутационных аппа-, ратов типа РМ (расцепитель минимальный). Выведены формулы определения относительных погрешностей модуля комплексного сопротивления т2 и фазы ц :
V (^+ ха (Т^Ь+ТС>) •* V 7 ('VЪ+Тс^Л.
где г,х -соответственно полное активное и реактивное сопротивления коммутационного аппарата; 7Г^^-соответственно относительные погрешности сопротивления, емкости, индуктивности,определяемые из номограмм в техническом описании прибора НАГОЕ КЕЕй. По полученным формулам определены относительные погрешности модуля комплексного сопротивления и фазы, которые не превысили 3%.
Построены численные модели коммутационных аппаратов путем аппроксимации экспериментальной частотной характеристики г(ы) расчетной. Аппроксимация производилась с использованием программы оптимизации. Введение ограничения на фазочастотнув характеристику позволило в несколько раз снизить общее время поиска минимума и находить
решение,Слизкое к глобальному экстремуму. На рис.3 показаны характеристики 2(и) и (р(и),по ученные по аппроксимации частотных харак -теристик (кривая 2). Средняя погрешность воспроизведения экспериментальных частотных характеристик аппроксимированными не превысила 20».
Выявлена связь электрических параметров коммутационных аппаратов с геометрическими. Получены численные модели аппаратов по намоточный данным катушек и их размерам. Средняя погрешность воспроизведения экспериментальных частотных характеристик с использование« модели по геометрический размерам катушки не превысила 35% по таким параметрам как амплитуда, резонансная частота, площадь, ограничиваемая кривой (рис.3, кривая 3).
Для моделирования источника внешнего воздействия, электромагнитные импульсы били поделены на ряд классов представленных на рис.4.
Для импульсов, изменяющихся по биэкспоненциальному закону (рис.4,а,б,д,е), построены численные модели по методике, примененной для построения численных моделей коммутационных аппаратов. Амплитудою - временные параметры импульсов найдены путем минимального расхождения между расчетными и реальными воздействующими импульсами. Остальные импульсы (рис.4,в,г) аппроксимировались отрезками прямых.
В четвертой главе произведен анализ электромагнитных процессов в цепи с коммутационными аппаратами при сосредоточенном я распределенном импульсном воздействии.
В качестве исследуемого объекта использован аппарат коммутационной защиты АКЗ-2Э-ОМ4, предназначенные для управления в зациты от недопустимых перегрузок асинхронных короткозаыкнутых двигателей судов. Исследуемая цепь АКЗ показана на рис.б. Она включает в себя три коммутационных аппарата, содержащих катушечные элементы.
Построены расчетные эквивалентные схемы АКЗ с использованием моделей коммутационных аппаратов по аппроксимации частотных характеристик я по геометрическим параметрам. При построения расчетных схем учтены соединительные провода.
Произведен расчет процессов при сосредоточенном воздействии. Рассматривалось действие четырех видов импульсов с различными амплитудно-временными характеристиками. Действие импульсов моделировалось при включенных рабочих токах и напряжениях. На рве.6, в качестве примера, показано действие на АКЗ сосредоточенного тшульса специального назначения ugx (рас.4,в).На рнсунхе изображены характеристики, рассчитанные с помоцьв моделей по апщпин шацм частота
Рис. 4
РТ - расцелитель тепловой, FM - расцепитвль. минимальный, ЭмВ -- электромагнит включающий, FMnM - расцепитель минимальный электромапштшй, Д - диод лавиюшй
Рис.5
характеристик u,hF(t) ,upy(«,),ipT(t), с помощью моделей по геометрии
u^pttbu^Vj.i^'U). Расчетные кривые сопоставлялись с экспериментальные U..(H ),Ura Jt).
Рассчитаны переходные процессы при распределенном импульсном воздействии. Рассматривалось воздействие электрического Е и магнитного H полей, выявлено, что поле вектора Е. не представляет опасности для цепи с коммутационными аппаратами и при анализе стойкости АКЗ к внешним электромагнитным воздействиям ыохет не рассматриваться. Поле вектора H представляет опасность для АКЗ, поэтому следует производить анал!з стойкости аппарата к воздействию поля Н.
1 Гягч производился по программе "cas" , разработанной на кафедре ТОЗ С1161ТУ. Программа реализована на базе метода дискретных резистивннх схем.
В результате анализа электромагнитных процессов при сосредоточенном и распределенном импульсном воздействиях:
- выявлены наиболее опасные вида воздействутенх импульсов и определены опасные решмы работы аппаратов;
- оценена стойкость аппаратуры в условиях сложной электромагнитной обстановки;
- разработаны мероприятия по оптимальному проведению натурного эксперимента, стоимость которого соизмерима со стоимостью разработки и изготовления коммутационной аппаратуры.
i 13
В прилояе1пш г1ртаедены G-J параметры и корни характеристических уравнений двухполюсников, с помощью которых моделируются частотные эквивалентные параметры коммутационных аппаратов; экспериментальные частотные характеристики ряда коммутационных аппаратов, полученных на анализаторе ЯАОТЕ КЕЕК; номограммы для определения относительных погрешностей экспериментальных данных; таблицы относительных погрешностей экспериментальных данных. Приведены частотные характеристики аппаратов, рассчитанные по предложенной схеме замещения путем аппроксимации экспериментальных частотных характеристик и по геометрическим размерам катушечных элементов и типу намоточного провода; экспериментальные и расчетные частотные характеристики соединяющих проводов АКЗ-29-0М4. Приведет графики переходных процессов в аппарате коммутационной защиты при различных видах сосредоточенного импульсного воздействия.
Основные результаты работы
1. Разработана методика построения математических моделей коммутационных аппаратов с габаритными размерами от единиц до десятка сантиметров, работающих в условиях сложной электромагнитной обстановки. Эта модели учитывают эквивалентные частотные параметры коммутационных аппаратов и импульсный характер внешних электромагнитных воздействия.
2. Разработана методика определения электрических параметров коммутационных аппаратов по геометрическим размерам катушечных элементов. Применение методики на начальной стадии проектирования позволяет по справочным данным рассчитывать электрические параметры коммутационных аппаратов, приближенно оценивать стойкость аппаратуры в той или иней электромагнитной обстановке.
3. Построены численные модели коммутационных аппаратов как о использованием аппроксимации частотных характеристик, так и по геометрическим размерам катушечных элементов. Произведены экспериментальные измерения частотных характеристик различных коммутационных аппаратов с погрешностью измерений, не превываодей 3*. Построены численные модели для ряда внешних электромагнитных воздействий.
4. Построены расчетные эквивалентные электрические схемы аппарата коммутационной защиты АКЗ-29-0М4 для анализа электромагнитных процессов в цепи с коммутационными аппаратами. С помощью метода дискретных резистивнкх схем произведен анализ электромагнитных процессов в аппарате коммутационной задам при сосредоточенном и рас-
пределенном импульсном воздействии. На дснове проведенного анализа выявлены более опасные виды воздействующих импульсов и режимы работы наиболее уязвимых элементов. Намечены пути оптимального проведения натурного эксперимента.
По материалам диссертации опубликованы работы:
Коровкин Н.В., Умнова М.О. Методика моделирования переходных процессов в элементах электромеханических и электроэнергетических устройств с эквивалентными параметрами, зависящими от частоты // Проблемы развития электроэнергетических систем : Материалы научно-технической конференции молодых ученых и специалистов' (С.-Пб., 1992 Г.). - С.-Пб., 1992. - С. 49-53.
2. Моделирование действия электромагнитного импульса на комплектное коммутационное оборудование / Н.В. Коровкин, М.Б. РоЯтгарц, Е.Е. Селина, М.О. Умнова // Проблемы электромагнитной совместимости и расчеты уровня электромагнитных помех (С.-Пб., 1993 г.) : Тез. докл. - С.-Пб., 1993. - С. 18-19.
3. Коровкин Н.В., Умнова М.О. Синтез схем замещения релейных элементов по частотным характеристикам // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири : Тез. докл. региональной научно-технической конференции (Иркутск, 1994 г.). -Иркутск: ИрГТУ, 1994. - 4.1. - С. 22-23.
4. Коровкин Н.В., Умнова М.О. Определение параметров эквивалентной электрической схемы замещения коммутационных аппаратов // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири : Тез. докл. Всероссийской научно-технической конференции (Иркутск,1994г.).- Иркутск: ИрГО, 1994. - 4.2. - С. 40- 43.
-
Похожие работы
- Разработка и исследование методов расчета переходных процессов в электрических цепях с частотно-зависимыми эквивалентными параметрами
- Исследование пространственно-временной структуры ЭМ полей, возбуждаемых в контактных системах высоковольтных электрических аппаратов
- Собственные электромагнитные колебания в трехфазных цепях с распределенными параметрами
- Оценка генераторных выключателей малых ГЭС по параметрам коммутационных процессов
- Исследование коммутационных перенапряжений и их воздействия на полупроводниковые диоды в цепях оперативного постоянного тока электрических странций и подстанций
-
- Электромеханика и электрические аппараты
- Электротехнические материалы и изделия
- Электротехнические комплексы и системы
- Теоретическая электротехника
- Электрические аппараты
- Светотехника
- Электроакустика и звукотехника
- Электротехнология
- Силовая электроника
- Техника сильных электрических и магнитных полей
- Электрофизические установки и сверхпроводящие электротехнические устройства
- Электромагнитная совместимость и экология
- Статические источники электроэнергии