автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Электромагнитные процессы в силовых трансформаторах при резкопеременных нагрузках

Р Г Б ОД

; фео та

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ Институт электродинамики

На правах рукописи

ЗОЗУЛЯ Дмитрий Викторович

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ ПРИ РЕЗКОПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ

Специальность: 05.09.01.- "Электрические машины"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев - 1ЭЭ4

Работа выполнена в Институте электродинамики НАН Украины, г.Киев Научный руководитель

Научный консультант

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор Кравченко Адольф Никитович

- кандидат технических наук, стараий научный сотрудник.

Владимир Васильевич Зиновкин

- доктор технических наук, доцент Сергей Евгеньевич Зирка

Ведущая организация

;та состоится

- кандидат технических наук, доцент Андрей Владимирович Новиков

- Украинский институт трансформаторе* строения, Ыиноборонмавпром,

(г.Запорожье)

1995 г.

ъ -/7 'час, на заседании спещалиЗированного Ученого совета Д 016.30.04 в Институте электродинамики НАН Украины по адресу: 252660, Киев-57, проспект Победы, 56, тел. спецсовета 446-91-15

С диссертацией ыогно ознакомиться в библиотеке Института электродинамики НАН Украины.

Автореферат разослан

1995 г.

Ученый секретарь специализированного Ученого совета, доктор технических наук

Г.М.Федоренко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работа. Необходимость обеспечения про:лш-внного комплекса Украины современным электротехнически.! борудованием, согласно Государственной научно-технической рограммы "Электросбережение в электроэнергетике", требует азработки, внедрения и организации серийного выпуска на редприятиях Украины новых видов силоеух трансформаторов.

Современные энергоемкие установки (дугоЕые сталопла-ильные печи, преобразовательные устройства, приводы прокат-ых станов) являются источниками резкопеременных возмущений, ёучет резкопеременного характера нагрузки на стадии проек-ирования вызывает в готовом трансформаторе ряд нежелэтель-ых воздействий, что приводит к снижению- эксплуатационной адекности и в итоге к повышенной аварийности.

Для создания надежного трансформаторного парка принци-иаЛьно важное значение приобретают вопросы исследования не-тационарных резкопеременных режимов работы трансформаторов другого электротехнического оборудования, разработки мэто-Ш{ исследования -и инженерных расчетов резкопеременных лектромагнитных процессов, проработки конструктивных реше-кй, обеспечивающих электродинамическую устойчивость обмоток иловых трансформаторов.

Отдельные положения диссертации выполнялись по разделу рограммы ГКНТ "Высокоэффективное генерирующее оборудование ля парогазовых и газотурбинных энергокомплексов".

Изложенное выше свидетельствует об актуальности диссер-ационной работы и- ее связи с соответствующими направлениями вуки и народного хозяйства.

Цель и зздьчи исследования. Основной целью работы ^злятся разработка методов экспериментального исследования и 1женерного расчета резкопеременных электромагнитных процес-эв в силовых трансформаторах, и внедрение их в практ: су рансформаторостроения. При достижении указанной цели решены педующие задачи:

-выполнен анализ аврийности трансформаторов в системах нектроснабжения потребителей резкопеременных ьагрузок;

-разработаны устройства и методики экспериментального

исследования осредненных и мгновенных параметров нестационарных резкопеременных режимов трансформаторов в условиях эксплуатации;

-определены, классифицированы и изучены характерные особенности нестационарных резкопеременннх режимов, их источники и проявления в трансформаторах;

-разработаны мет здики и устройства физического моделирования резкопеременннх электромагнитных процессов в трансформаторах;

-исследованы резкопеременные электромагнитные процессы в массивном полуограниченном металлическом теле;

-с учетом резкопеременного характера нагрузки исследованы системы прессовки и подпрессовки обмоток силовых трансформаторов для определения наиболее оптимальных применительно к трансформаторам, работающим при резкопеременной нагрузке.

Методы исследований. Используются аналитические и численные методы математической физики, методы физического моделирования, а также экспериментальные методы измерений электромагнитного поля, потерь и эксплуатационных параметров. Экспериментальные метода проводились на образцах, масштабных моделях, опытно-промышленном трансформаторе мощностью 63 MB А.

Теоретичво к вя ценность. Разработаны принципиальные основы и методики исследования резкопеременннх электромагнитных процессов, осредненных и мгновенных параметров силовых трансформаторов. Уточнены определяющие критерии подобш электромагнитного шля в модели и оригинале применительно i нестационарным режимам силовых трансформаторов. Получеш нормализованные характеристики эквивалентной магнитной проницаемости конструкционных сталей, применяемых в трансформа-торостроении. Аналитически показана принципиальная возможность вквивалентирования определяющих параметров резкопеременного электромагнитного поля в массивных ферромагнитных j немагнитных телах.

Практическая ценность. Разработана комплексная методик! физического моделирования нестационарных электромагнитны:

процессов в трансформаторах.специального назначения. Сформулированы технические требования к трансформаторам, предназначенным для питания мощных пирометаллургических технологических установок. Выявлены рекомендации для осуществления прессовки и подпрессовки систем возбуждения силовых трансформаторов специального назначения. Определены характерные особенности нестационарных воздействий в сочетании с аварийностью силовых трансформаторов.

Научная новизна. Впервые выполнен комплекс теоретических исследований и экспериментальных измерений нестационарных эксплуатационных параметров силовых трансформаторов, обобщены и систематизированы их наиболее характерные особенности. Конкретизирована теория физического моделирования электромагнитных процессов в силовых трансформаторах при нестационарных резкопеременных режимах. Сформулированы методологические основы измерения осредненных и мгновенных величин трансформаторов, физического моделирования резкопеременных электромагнитных процессов, а также разработаны специализированные устройства для решения указанных задач". -

Реализация результатов работы. Обобщенные и систематизированные характерные особенности нестационарных резкопеременных режимов силовых трансформаторов, методики физического моделирования и отдельные специальные устройства использованы во Всеукраинском институте трансформаторостроения ( г. Запорожье) и Институте электродинамики АН Украины (г. Киев) при разработке трансформаторов специального назначения, предназначенных для питания мощных дуговых сталеплавильных печей. •

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались:

- на научно-технической городской конференции молодых специалистов и ученых (г. Запорожье, 1992 г.);

- на заседании электротехнической секции научно-технической конференции Запорожского машиностроительного института (г. Запорожье, 1993-1994 гг.);

- на заседании электротехнической секции Отдела диаг-зостики Украинского института трансформаторостроения (г. За-

порожье, 1 °93- 1994 гг.);

- на семинаре "Электромагнитные и тепловые процессы в электрических машинах" научного совета АН Украины (ИЭД АН Украины, г. Киев, 1992-1994 гг.);

- на семинаре "Нелинейные крайне задачи математической физики и иг приложения" научного совета АН Украины (Ин-т математики АН Украины, 1*. Киев, 1993 гг.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 10 публикациях, в том числе: 6 статьях, 1 препринте, 2 тезисах докладов, 1 научном отчете.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, списка литературы (84 наименования) и приложения. Изложена на234стр., из них 147 стр. машинописного текста, 70 рисунков, 17 таблиц. Список литературы представлен на 11 стр., приложение-на стр.

На защиту выносятся:

-методики аналитических и численных исследований резко-переменных электромагнитных процессов в массивных телах и деталях конструкций силовых трансформаторов;

-комплексная методика физического моделирования нестационарных электромагнитных процессов в сочетании с методами эквивалентирования применительно к резкопеременному характеру нагрузки силовых трансформаторов;

-нормализованные электромагнитные характеристики ферромагнитных материалов, применяющихся в трансформаторострое-нии;

-систематизированные и обобщенные особенности нестационарных воздействий в трансформаторах, питающих резкоперемен-нув нагрузку в сочетании с анализом их аварийности;

-методологические и принципиальные основы моделированш и исследования нестационарных реяимс® трансформаторов, характерных для работы мощных пирометаллургических устройств а также регистрации нестационарных воздействий;

-комбинированная система годпрессовки обмоток силовы: трансформаторов специального назначения с силовыми элементами памяти формы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность теш диссертационной работы, выполнены краткий обзор и анализ методов исследования осреднениях электрических параметров мощных пироме-таллургических установок. Определены основные направления исследования. Показана необходимость исследования резкопере-менных электромагнитных процессов в силовых трансформаторах в разработки инженерных методик расчета и исследований. Определены цель и задачи работы. Дана краткая аннотация разделов диссертации.

Первая глава посвящена вопросам исследования аварийности трансформаторов в системах вт-жтроснабкения равнопеременных нагрузок, разработке специализированных устройств и методик исследования резкопеременных режимов, причин, их вызывающих. Наиболее распространенными источниками резкопеременных'возмущений являются пирометаллургические устройства. Нестационарные резкопеременные режимы, которые являются причиной возникновения и развития целого ряда нежелательных явлений, приводят к повышенной их аварийности. Результаты анализа аварийности трансформаторного парка Запорожского промышленного региона приведены в табл.1, из которой следует, что повреждаемость силовых трансформаторов, питающих сети потребителей резкопеременной нагрузки, составляет 88%, в то время как аварийность в сетях общего назначения - 12% от числа повревденных трансформаторов. Резкопеременный характер

Таблица 1.

Тип трансформатора на подстанции Характер нагрузки Количество транс форматоров, вкс-плуатируемых на подстанции Аварийность трансформаторов, % Повреждения

внут. внеш.

63 МВА нагрузки я: ренное мехе Нестационарный,рез-копере-менный Ли 5 6 4 2 2 ни 140 67 25 50 50 1 1 1 г 4 3 2

Смешанный зляется П1 зническоэ 1 2 3 фвопричиной авар и электрическое с 100 50 33 йности. Hfai ¡тарение из& pei шщ з. Ш I уско-I спо-

в

собствует дальнейшему развитию нежелательных явлений в активной части трансформатора (распрессовка обмоток, потеря динамической стойкости, пробой изоляции и т.д.)«

На рис. 1 показаны характерные осциллограммы нагрузочных токов и напряжения, а в табл.2 даны количественные показатели нагрузки трансформаторов. Из них видно, что трансформаторы подвержены значительному числу превышений токов различной кратности, превосходящих номинальные значения, которые не оговорены в нормативно- технической и эксплуатационной документации.

Таблица 2.

Номер плавки число оросков и толчков эксплуатационных токов пои кратности Продолжительность плавки, мин

1,11,3 1,5 1.62,0 2,02.5 2,53,0 Суммарное га плавку

1 1751 248 67 4 3 2109 80

2 1073 362 165 6 2 1608 50

3 982 318 174 3 0 1477 42

4 995 279 141 2 2 1419 30

Б 1793 254 82 3 4 2136 70 .

6 1810 401 150 5 3 2369 60

7 895 350 160 5 1 1411 40

8 1547 276 89 6 4 1922 78

Средняя 1806

плавка 1356 315 128 4 2 56

В рзгкопэремепных режимах . имеет место несинусоидальность тока, гармонические составляющие которой приведенные I табл.3. Высшие гармонические составляющие в токах нагрузке приводят к повышенным добавочным потеряй, дополнительным нагревам в деталях конструкций и, как следствие, к ускоренном] износу изоляции. Наиболее характерные особенности эксплуатационных режимов трансформаторов в сетях резкопеременной нагрузка даны в табл.4.

АВ

МЛААЛЛ/Ь

Рис. 1.

Таблица 3.

Номер гармоники Кратность тока нагрузки, %

0,6-0,8 0,8-1,0 1.СМ.5 1,5-2,0 2,0-2,5

2 3 4 5 7 11 9,1 19*4 4,3 5,3 2,6 1.9 6,2 10,3 .4,1 2,3 1,2 1.3 4.0 7.1 1,9 1.2 0,8 0.6 2,8 3,9 1,1 0,9 0,3 0.5 1,3 2,5 0,8 0,4 0,2 0.3

;оэффициент 1 осред 1.0Э 1.06 1.64 1,03 1.02

отерь.о.е.|макс. 1,20 1,17 1,15 1,14 1,13

Таблица 4.

Характерные особенности Определяющие параметры

астые толчки, броски токов, ызванные включением и отключе-ием энергоемких потребителей кратности,'длительности и количество щзевышают требования нормативных документов

аличие высших гармонических оставляющих В зависимости от технолога-ческого Ефоцесса, вплоть до 19-й гармоники

есимметричные режимы в оцре-еленные моменты технологичес-ого процесса Работа потребителей в двухфазных режимах, чередующихся с технологическими КЗ

ктивные детали конструкции аботают в полях, изменяющихся о времени по несинусоидально-у закону Превышение нагревов в сравнении с режимом общего назначения

ольшое количество електроди-амических и тепловых воз-ействий Релаксационные.механические, резонансные явления в изоляции и активной части трансформаторов

ерезмерная аварийность и сок-ащенные сроки службы Неполное соответствие требованиям нормативной и эксплуатационной документации

Экспериментальные исследования нестационарных равнопеременных режимов силовых трансформаторов, потребовали разработки специализированных устройств (одно из них показано на рис. 2 )и' методик исследований. Они использованы для Рис. 2. измерений, нестационар-

ах нагрузочных режимов и частично представлены на рис.1,3,4

и табл.2,3. На рис.3 показаны рвгистограм-мы активной и реактивной составляющих мощности, а также коэффициента мощности пироме т аллургичвских установок тша ДСП-1БО "КрушГ. Сопоставление данных рис.3 и данных, полученных теоретически, (рис.4) показало, что в течение технологического процесса режимы трансформаторов являются резкопеременными и в отдельные моменты времени трансформатор подвергается воздействиям толчков, бросков, не симметрии по фазам и другим нестационарным воздействиям, которые приводят к сокращению срока службы, а в отдельных случаях к аварийным выходам.

Таким образом, по казана необходимость учета я исследования резкопеременных явлений, которые приводят к нежелательным или аварийным последствиям как в трансформаторах, так и в другом электротехнологическом оборудовании.

Вторая глава посвящена вопросам теоретических и экспериментальных исследований резкопеременных электромагнитных процессов в массивных проводящих телах, а также вопросам их фхзического моделирования и методам экспериментального исследования.

Как следует из результатов, приведенных в главе 1, электромагнитное поле, рассеяния на поверхности массивных деталей конструкции можно представить в виде:

гм»

Н^ВМ) - Но + I ^ „ сое (фу + г*Л) (1)

Исходными уравнениями аналитического исследования являются уравнения Максвелла, решение которых получено в векторной

ая<рРа№1рРр,мдар О,б1 0,8 1.0 0,8 0,6

Р,М8Т

ЮО^шн

60 /,П ?

оп

АV © ИП

30

Рио.4.

форма имеет вид:

Т-сэ V»® V-®,

v"! г-1 тм v-! п .

1Ша у®

еит^^-о; (11т 2 ёр

гМ г>«1

Уравнения (2) преобразуются к координатной форме записи при дальнейшем решении, где уравнения (2) р и 7 - удельные электрические __ сопротивления и проводимости металла, ц-сопвг-магнитная проницаемость, 8 - 7Е - р - плотность тока проводимости, В - еЕ - индукция электрического поля, В » рН - индкуция магнитного шля.

Уравнения (2) получены при условии, что ток смещения бесконечно мал ш сравнению о током проводимости 0, и описывают электромагнитные процессы в металлическом теле. После ряда преобразований,' переходя к координатной форме за-' шеи, имеем:

- 3(11Л- §- ) » Я _

v-® v*» _

(4)

IVI ^ а**1-* - 4 + I >-

У-1 У-1

где Дэ - '* Я5 -вквивалвнтяая глубина. проникновения электромагнитного толя в металлическое тело, а г-координата, направленная вглубь проводящего тела.

Коэффициенты ф^ - ил - ; ((^ - сЛ - + | описывают изменение фазы напряженности магнитного и электрического поля вдоль оси 2. Очевидно, что фаза Е„ в любой .координате 2 опережает фазу Н^ на 1/8 («/4) длины волны.. Учитывая , что - 0 и, выполняя преобразования, . приходим к уравнению, описывающему фазовую Уф скорость и длину Аф

электромагнитной волны Уф - шДэ - /Щ х » - 2тсЛ0. Поверхностные потери получены из уравнения вектора Умо-

ва-Пойтинга:

Б

„ 1+3 " Н° Т5"ве

1+3

Н*е

1-3 '

^Г2

1а

1+3. 2ТА,

2г

являются средними аа период в направлении движений электромагнитной волны и имеют следующий вид:

На г

'н(0)12;Рп

1

Не

2_1еЧО);рп

1 2

(5)

где г« /1кца(|Н(0)|/о .

При реакопеременном характере электромагнитного поля из уравнения (5) получаем коэффициенты эквивалентирования тока, которые связаны с известными коэффициентами эквивалентирования частоты следующим соотношением:

п>=н ЯМ

1/2

г>=1

^72 «4 - ^ <6>

Экспериментальные исследова- Рц'Ю ,8т/ ния, приведение на рис.5, подт-верздают эффективность использования коэффициентов эквивалентирования частоты и тока для резко-переменного электромагнитного поля. На рис.5 обозначены: е и о-

фициента вквивалентироввния тока >

и частоты, симости.

■-расчетные зави->

из методов определения'

; 700 А 'у

то гИ **>

** хЛс 1000 ** 5""в

эффективности консрукторской про-

№ 1,08 1,12 _л_I_¡1_

41

работки трансформаторов является 40 50 60 70 80 Гц исследование электромагнитных Рис. 5.

процессов в трансформаторах с помощью масштабной модели. В основе метода лежит определяющий критерий подобия:

>

1,

полученный из уравнений Максвела для магнитного поля, няйцегося во времени по гармоническому закону I = З^е

(7)

измерь)!;

В (7) приняты следующие обозначения: т - масштабный коэффициент, а индексы I, 1;, ст, ц - обозначают принадлежность к линеййым размерам, времени, удельной электрической проводимости и магнитной проницаемости соответственно. .

Использование коэффициентов вквивалентирования резкопэ-ремэнного магнитного поля позволило уточнить критерии влектромвгнитного подобия в модели и реальном трансформаторе. При этом эквивалентный ток резкопеременной нагрузки модели равен:

1<м)

эф

0)

г(о)

•Ш1

»1/2.

"ГРр®

; ц -

При этом постоянное подмагничивающее поле

11(Щ0),Ц_), при условии:

(м) 1 Н(0),Н_,|.

Но

1п

н'(о)(|н°0)|)

(8)

О)

выбирается таким образом, чтобы соблюдалось подобие магнитных свойств в исследуемых деталях модели и оригинала (п^=1).

Для зкперименталь-ной проверки эквивалентных параметров резкого ременного электромагнитного поля разработаны специализированное устройство для моделирования нестационарных рез-копеременных режимов силовых трансформаторов (рис.6) и методика ис- Рио. б.

следований. Достоверность полученных теоретически результатов подтверждена экспериментальными данными, полученными на масштабной модели трансформатора (рис.7), которые показывают, что характер распределения потерь и величина коэффициента увеличения потерь, расчитанная по гармоническому. составу намагничивающего тока, весьма близки к измеренным. На рис.8 показана зависимость удельных потерь \тг 0 и погрешность пх моделирования б от напряженности подмагничиващего магнитно-

Р-ю\вт1нг 120

V4

го шля при фиксированных значениях: 2000; 4000; 6000; 8000

к/и в соответствующих обозначениях о; +; ; Л, а на рио.9 удельные поверхностные потери »¡<0 в зависимости от напряженности синусоидального {+), несинусоидального ( ) и подмаг-ничиващего магнитного поля (о) при подмагаичивании постоянной; ооставлящей.

Цриведенные результаты свиде те ль ствуют о эффективности разработанных методик о использованием социализированных устройств и методов еквивапенти-рования для исследований ревко-трансформа-

0,2

0,8

0,4 0,6 Рис. 7..

переменных электромагнитных процессов в силовых торах.

8,ае. wso,a.e.

30 20 О

-Ко

—5 • i

wfca.ae. tfl

W 0,8 46

ЗАЛ W(HZ( Sfeíf?

1/** iüü-

о г k б «j(o) jo?a/m

Рис. 9.

" -2 4 бН^ОПО^А/ Рио. 8. ,

Третья глава посвящена наследование и разработке конструктивных решений с использованием ряда инженерных и технологических Бадач, направленных на повышение эксплуатационной надежности трансформаторов для резкопеременных нагрузок. О учетом исследований характерных особенностей нестационарных резкопеременных воздействий проведена классификация прессующих устройств, которая показана на рио.10. Из приведенной классификационной схемы в практике трансформатора-строения .используются три основных реализации. При определении наиболее эффективной из трех реализаций учитывались ха-

рактерные особенности нестационарных резкопераменных режи-

Прессующие устройства

Без" подпрессовки Периодическая подпрессовка Постоянная подпрессовка

Устройства стяжки и нажимные винты Х'идро-домкраты Нажимные винты Комбинированные системы Элемент памяти формы

осевая и радиальное ссоекэ Осевая прессовка Осевая прессовка

Трансформаторы . общего назначения Трансформаторы общего назначения Трансформаторы спецназначения

Рис. 10.

мов, их качественные и количественные показатели..

Дополнительно исследованы характерные особенности блока "обмотка-система прессовки" на его физической и механической моделях. Оценка состояния системы обмоток Ь0ЙМ£, прессущей системы Ь0 и опор 70 достаточно полно описывается уравнениями:

Ьобм1 - ДУобм^-К^о • <10>

Ь0 - ^оп / №о ■ <11'>

То - ^оп^обм ' <12>

где ДУобм, ЛУ0П, ДУВ= Уобм+ ДУ0П - перемещения верхнего торца обмоток, верхней опоры, прессущего винта при увеличении прессовки Р0 на ДР0; К » 0,1...0,15 - коэффициент, учитывающий, что податливости верхней и нихней концевой изоляции считались частью податливости обмоток.

На основании выполненных исследований определены требования, предъявляемые к конструктивным решениям прессующих и подпрессующих устройств силовых трансформаторов для резкого-ременных нагрузок. Для такого типа трансформаторов основными требованиями являются:

-обеспечение усилия прессовки в процессе изготовления обмоток;

-обеспечение необходимого усилия подпрессовки в течение эксплуатационного срока трансформатора.

Проведен анализ сущесгнущих конструктивных решений 1 и способов прессовки и подпрессовки обмоток силовых1 трансформаторов. Показано, что из всего многообразия анализируемых устройств наиболее эффективными являются конструкции комбинированных систем, которые осуществляют постоянную подпрес-

совку. Силовыми элементами таких систем могут быть, пружины тарельчатого типа или элементы специальных сплавов с памятью формы.

Результаты выполненных исследований термомеханических характеристик сплавов с памятью, эффективность их' использования в качестве силовых элементов позволили выделить три определяющих механизма подорессовки: ' -использование стяжных шпилек;

-применение специальных домкратов с рабочим элементом с памятью формы, например, из нитинола;

-использование деформации телескопической системы из сплавов с памятью формы.

Исследование способов прессовки, конструктивных решений годпрессуицих устройств и оптимального технологического процесса обработки обмоток на простых физических моделях столбов прокладок и на реальном печном агрегате ТРДЦН-160000/200. показали:-

-махани- . НкИ и л ¿Км«

ческиэ характеристики • термоупругих элементов с памятью, реализация которых представлена . на рис.11, подтверждают эффективность 'использования их в транс-

форматоростроении для подпрессовки систем возбуждения силовых трансформаторов при резкопеременной нагрузке;

-системы возбуждения силовых трансформаторов при резко-переменной нагрузке целесообразно проводить по разработанной технологической схеме, которая, позволяет вдвое сократить время технологического процесса, уменьшить затраты, обеспе-

75 ¡00 т;'С

20 60' ЮО № 180 Т,°С Рис. 11.

чить высокую стабильность высоты обмоток;

-в трансформаторах, работающих при резкодаременных нагрузках, необходимо осуществлять постоянный контроль за состоянием систем возбуждения.

ВЫВОДЫ

Научные и практические результаты исследования можно сформулировать в виде следующих выводов:-

1. Выполнен анализ повреждаемости силовых трансформаторов в системах электроснабжения потребителей резкопеременных нагрузок. Установлено, что аврийность трансформаторов при резкопеременных нагрузках на 50-80% выше, чем у таких же трансформаторов, работающих в системах общего назначения.

2. В системах электроснабжения резкопеременных потреби-, телей работают трансформаторы общего назначения, которые не рассчитаны на такой характер нагрузки. В этой связи в диссертации разработаны технические требования к трансформаторам, предназначенным для питания резкопеременных пиромзтал*-лургических установок типа дуговой сталеплавильной печи.

3. С помощью разработанных устройств и методик экспериментального иследования мгновенных параметров выявлено, что нестационарные эксплуатационные режимы трансформаторов имеют сложный,- вероятностный характер, где имеют место: несинусоидальность тока со сложным гармоническим составом, включая пульсацию отдельных полупериодов; несимметрия нагрузки по фазам (при коэффициенте несимметрии до 30%), включая чередующиеся и изменяющиеся с модулированной частотой 5-10Гц; превышения номинального тока в отдельных фазах до 2,6; наличие технологических коротких замыканий кратностью до 3,2 в количестве до 5 за один техгалогический цикл; перенапряжения кратностью до 10, вызванные спецификой коммутационной аппаратуры;

4. 0 учетом резкопеременного характера нагрузки исследованы системы прессовки и подпрессовки обмоток силовых трансформаторов. На основании результатов предложена, комбинированная система прессовки с одновременной подпрессовкой в процессе эксплуатации с элементами тарельчатого типа и сплавов с памятью.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ 1. Зиновкин В.В.,Сисуненко О.И..Сергиенко С.Л..Зозуля Д.В., Лютый А.П. Нестационарные режимы силовых трансформаторов в системах электроснабжения потребителей резкопеременных наг-

gyзок//Энергетика и электрификация.-1994.-J£5.- С148- 52. . Зиновкин.В.В., Зозуля Д.В. Электромагнитные характеристики конструкционных сталей, применяемых в трансформаторо-

строении//Энергвтика и электрификация.-1994.

3. Зиновкин В.В., Зозуля Д.и., Кравченко А.Н., Фещенно П.П.

Исследование потерь в трансформаторах для резкопеременных

нагрузок//Техн. электродинамика. -1993. -JMS. -С. 11 -15.

4. Зиновкин В.В.,Зозуля Д.В.,Свирский В.Р. Электромагнитная

диагностика силовых трансформаторов при резкоп'еременной на-

грузке//Нелинейные краевые задачи математической физики и их

приложения/АН Украины.Ин-т математики.-Киев.-1993.-С.57- 60. ■ 5. Зозуля Д.В. Способы подпрессовки обмоток трансформаторов

с использованием эффекта памяти формы//Энергетика и электрификация. т 1992.-Ж.- С.47-49.- .

6. Кравченко А.Н., Зозуля Д.В. Подпрессовка обмоток трансформаторов силовыми элементами с памятью//Техн. электродинамика.- 1992.-J63.-C.67- '72.

7. Березовский A.A., Зозуля"Д.В., Кравченко А.Н. Статическая и динамическая устойчивость отдельного витка обмотки силового трансформатора при действии сил короткого замыкания//Не-. линейные краевые задачи математической физики и их приложения/АН Украины.Ин-т математики.- Киев.-1993.-С.20- 22.

8. Кравченко А.Н., Зозуля Д.В. Подпрессупцие устройства силовых трансформаторов.-Киев,1992.гЗЗ с.-(Препр./АН Украины. Ин-т электродинамики; JS728).

9. Фещенко П.П..Зиновкин В.В.,Зозуля Д.В..Сергиенко С.И. Анализ аварийности силовых трансформаторов при резкоперемен-

. ной нагрузке/УЭнергетика и электрификация.-1993.-Ä4-C.24-27.

Личный вклад. В работах, написанных в соавторстве, лично соискателю принадлежат: разработка методик, моделей, анализ полученных результатов и численные расчеты (1,2,3,4), ■анализ и постановка экспериментов, разработка (выбор) оптимального прессующего узла (5,6,7,8). В работе 9 авторам принадлежат равные авторские права.

Соискатель && р д.в. Зозуля

.Zozulia D.Y. Elektromagnetic processes In force transformers under a very sharp variable loads."

The submltion of dissertation for a master's degree by speciality 05.09.01-"Elektrical mashines", Institute of Elektrodynamics, National Ukranian Academy of Sciences, Kiev, 1994.

Dissertation is to be presented which contain theoretical аз well as experimental research of a very sharp variable elektromagnetic processes In force transformers. It was found out that unsteady very sharp variable regimes are the causes of force transformers emergencies. Developed methods and technical means while using them In the course of projecting manufacturing and operation allow to Increase reliabality of the transformer as well as other elektrotechnological equipment and electrical supply systems of a very sharp variable loads power consumers.

Зозуля Д.В. Елекгромагн1тн1 пропрей у силових трансформаторах при pi3K03Mimntx навантаженнях.

Дисертащя на здобуття вченого стугоню кандидата техн1чних наук за сшц1альн1стю' 05.09.01-"Електричн1 кашини", 1н-т електродинам1ки НАН Укрз1ни, Ки1в, 1994. Захицаеться дисерггац!йна робота, яка м1стить теорэтичн! та експериментальн! досл1даення р1зкозм:шних електромагн!тних процес!в у силових трансформаторах. Виявлено, шо нестац1о-нарн1 pi3K03MiHHi режими б причиною авар1йност1 силових трансформаторов. Використання розроблених метод1в i техн!ч-них засоб1в у процэсах проектування, виготовлення та експлу-атацИ дозволяюсь п1дащити над!йн1сть робота як трансформаторного, так i хншого елекгротехнолог1чного обладнання та систем електропостачання енергоемних споживач1в р!зкозм1нно-го навантаження.

Ключов! слова: силовий трансформатор, експлуатац1йна над1йн!сть, авар1йн1сть, р1зкозм1нне навантаження.