автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Повышение бесперебойности функционирования электрической части станций нефтепродуктоперекачки в переходных режимах

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВ АРТЕМ ВИКТОРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ БЕСПЕРЕБОЙНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ СТАНЦИЙ НЕФТЕПРОДУКТОПЕРЕКАЧКИ В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ

Специальность 05.09.03 - электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Казань - 2005

Работа выполнена на кафедре электроэнергетических систем и сетей Казанского государственного энергетического университета

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Федотов Александр Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кандидат технических наук, доцент

Чаронов Владилен Яковлевич Мухаметгалеев Танир Хамитьевич

Ведущее предприятие: ОАО "Уралтранснефтепродукт", г. Уфа.

Защита состоится декабря 2005 г. в часов в аудитории В-210 на заседании диссертационного совета Д 212.082.04 при Казанском государственном энергетическом университете по адресу: 420066, г. Казань, Красносельская ул., 51.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, направлять по адресу: 420066, г. Казань, 66, Красносельская ул., 51, Ученый Совет КГЭУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГЭУ. Автореферат разослан "Ср£?" 005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.082.04 л кандидат педагогических наук, доцент Лопухова Т.В.

¿¿об/

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Высокая стоимость транспортируемого продукта и необходимость своевременного выполнения коммерческих обязательств перед получателями обусловливает высокие требования организаций, занимающихся транспортом по трубопроводам нефтепродуктов, к бесперебойности функционирования перекачивающих станций. Технологическая связь станций между собой через продуктопровод делает их зависимыми от работы друг друга: отказ в работе одной из станций приводит к нарушению всего технологического процесса транспорта нефтепродуктов и перманентному останову всех остальных станций продуктопровода.

Налицо актуальность решения общей задачи по обеспечению бесперебойной работы электрической части станций нефтепродуктоперекачки (СНПП). Она может быть разбита на частные проблемы, которые могут бить решены различными самостоятельными приемами. Так, главным ее элементом являются синхронные и асинхронные высоковольтные двигатели, приводящие во вращение насосы продуктоперекачки. Синхронные двигатели имеют преимущественно бесщеточную систему возбуждения. Как правило, эти двигатели являются основными рабочими и участвуют в самозапуске.

Как отмечалось известным ученым в области систем электроснабжения С.И. Гамазиным, переходные процессы в аварийных режимах, несмотря на их кратковременность и малую вероятность возникновения, во многом определяют параметры системы электроснабжения. Правильно рассчитать условия обеспечения самозапуска, используя все резервы имеющейся системы электроснабжения, возможно только при наличии адекватной математической модели. Токи короткого замыкания, достоверный расчет которых определяет правильность действии релейной защиты, в существенной мере зависят от корректности учета подпитки места замыкания синхронными двигателями. При этом использование обобщенных характеристик может приводить к ошибкам в десятки процентов.

Для синхронных двигателей с бесщеточным возбуждением, где наличествуют два вентильных преобразователя - управляемый и неуправляемый, имеются упрощенные математические модели, не учитывающие в должной мере специфику работы вентилей возбудителя и подвозбудителя. Математические модели, отслеживающие работу каждого вентиля, практически не приспособленны для расчета токов короткого замыкания в системах электроснабжения, группового самозапуска и интеграции их в АСУ.

Современная тенденция использования цифровых терминалов для устройств релейной защиты на станциях нефтепродуктоперекачки предполагает организацию АСУ ее электрической части. Актуальным становится разработка таких математических моделей систем электроснабжения, и в первую очередь для синхронных двигателей с бесщеточным возбуждением, которые бы сочетали в себе корректный учет специфики вентильной части электро-

машинно-вентильной системы и обеспечивали быстродействующие алгоритмы расчета для реализации управления системой электроснабжения в реальном времени в установившихся и переходных процессах.

Особенностью электрической части СНПП является их использование для электроснабжения на напряжении 6-10 кВ преимущественно по воздушным линиям объектов других потребителей, территориально расположенных в районе местоположения станций. По отношению к электрической части станций внешними возмущающими факторами являются повреждения, возникающие на линиях питания субабонентов.

Современные исследования (Г.А. Евдокунин, К.П. Кадомская, М.А. Короткевич, А.И. Таджибаев, Ф.Х. Халилов и др.) показывают, что работа электрической сети с изолированной нейтралью чревата появлением опасных перенапряжений при возникновении однофазных замыканий на землю (ОЗЗ). Целесообразно применить резистивное заземление нейтрали для повышения надежной работы систем электроснабжения. При этом мало исследованным остался вопрос о выборе типа, мощности и расчета параметров трансформатора с резистивно заземленной нейтралью в случае выполнения защиты с действием на отключение при 033.

Целью диссертационной работы являлась разработка комплекса средств и методов повышения бесперебойности функционирования электрической части станций нефтепродуктоперекачки в условиях воздействия на нее внутренних и внешних возмущающих факторов.

При этом решались следующие задачи: исследование особенностей работы неуправляемых вентильных преобразователей в составе систем возбуждения синхронных двигателей в динамических режимах, разработка математических моделей в целом синхронных двигателей с бесщеточным возбуждением для расчета переходных процессов в системах электроснабжения, обоснование возможности применения* силовых трехстержневых трансформаторов в системе резистивного заземления нейтрали.

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается использованием при решении поставленных задач корректных математических методов, физической обоснованностью применяемых допущений, сопоставлением с известными, опубликованными в научной литературе и собственными экспериментальными исследованиями.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- обоснована методика расчета переходных режимов в неуправляемых вентильных преобразователях, являющихся составной частью бесщеточной системы возбуждения синхронных двигателей;

- получена в дискретной форме математическая модель бесщеточного возбудителя синхронного двигателя в составе двух вентильных преобразователей для отображения переходных макропроцессов;

- разработаны математические модели синхронного двигателя с бесщеточным возбуждением в дискретной форме для расчета переходных режимов

в собственно двигателях и в системах электроснабжения станций нефтепро-дуктоперекачки;

- обоснована целесообразность использования силовых трехстержне-вых трансформаторов для резистивного заземления нейтрали с действием защит на отключение однофазных замыканий на землю.

Конкретное личное участие автора в получении результатов: все

результаты диссертационной работы, выносимые на защиту, получены лично автором диссертации.

Практическая ценность работы. Разработанные математические модели синхронных двигателей с бесщеточным возбуждением на основе дискретных преобразований адаптированы к их интеграции в системы автоматического управления. Обеспечивая расчеты переходных процессов в реальном времени, они позволяют вырабатывать оптимальные управляющие воздействия на элементы системы электроснабжения с учетом перспективы и в итоге повысить бесперебойность работы технологических установок.

Применение трехстержневых силовых трансформаторов для выполнения низкоомного резистивного заземления нейтрали обусловливает снижение инвестиционной составляющей системы заземления, обеспечивает компактность установки. Быстрейшее отключение 033 препятствует переходу аварийного замыкания в многофазное, что повышает бесперебойность электроснабжения и уменьшает неблагоприятное воздействие на электрооборудование токов короткого замыкания.

Разработанная методика выбора трансформаторов резистивного заземления нейтрали позволяют проектным организациям применять ее в своих технических решениях по отключению токов ОЗЗ.

На защиту выносятся следующие положения:

- методика расчета электромагнитных переходных процессов в неуправляемом вентильном возбудителе;

- методика расчета переходных режимов в бесщеточных возбудителях синхронных двигателей;

- методика расчета переходных режимов в системах электроснабжения станций нефтепродукгоперекачки;

- методика расчета и экспериментальные исследования системы низкоомного резистивного заземления нейтрали с использованием силовых трехстержневых трансформаторов.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях и семинарах: III Молодеж. научн -тгхн. конф. «Будущее технической науки» (Нижний Новгород, 2004 г.); XVI Всерос. межвуз. научн.-техн. конф. «Электромеханические и внутрикамер-ные процессы в энергетических установках, струйная акустика, диагностика технических систем, приборы и методы контроля природной среды, веществ,

материалов и изделий» (Казань, 2004 г.); VIII Всерос. конф. по проблемам науки и высшей школы (Санкт-Петербург, 2004 г.); V Всерос. научн.-техн, конф. «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике» (Чебоксары, 2004 г.); Межвуз. научн.-практ. конф., посвященная 25-летию Камского гос. политехи, ин-та (Набережные Челны, 2005 г.); Междунар. научн.-техн. конф. «XII Бенардосовские чтения» (Иваново, 2005 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 9 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Реализация результатов работы. Электротехнический комплекс из трансформаторов, низковольтных резисторов, средств защиты и управления, карты уставок релейной защиты с действием на отключение при ОЗЗ введен в эксплуатацию на линейной перекачивающей станции «Черкассы», г.Уфа.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Основная часть работы изложена на 152 страницах и включает 43 рисунка, приложение на 20 страницах, список литературы из 105 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

Первая глава диссертации посвящена анализу факторов обеспечения надежной работы систем электроснабжения (СЭС) СНПП.

Опыт эксплуатации СНПП показал, что современные рыночные экономические отношения диктуют необходимость предотвращения не только длительных, но и кратковременных перерывов электроснабжения. В этой связи требуется пересмотр ранее наработанных приемов повышения бесперебойности питания с позиций выявления неиспользованных возможностей в области средств автоматики и защиты в уже существующих СЭС.

Характерной особенностью СЭС линейных СНПП является наличие субабонентов на напряжении 6 кВ, питающихся по воздушным и кабельным линиям на расстоянии до нескольких десятков километров. Однофазные замыкания на землю - одна из основных причин возникновения существенных перенапряжений в электрических сетях с изолированной нейтралью. В частности, создаются крутые волны перенапряжений, приводящие к повреждению витковой изоляции двигателей СНПП. Ликвидации отмеченных недостатков осуществляется применением высокоомного и низкоомного заземления нейтрали, особенности которого рассмотрены в главе.

Для реализации адаптивных систем противоаварийного управления, минимизирующих ущерб от перерывов питания станций, необходима разработка соответствующих математических моделей СЭС, обеспечивающих выработку требуемых управляющих воздействий в реальном времени. На

СНПП основными нагрузками являются синхронные двигатели с бесщеточной системой возбуждения, где имеет место одновременная работы двух вентильных элементов: управляемого и неуправляемого преобразователей.

В этой связи необходима разработка такой математической модели электромашинно-вентильной системы, в которой описывались бы переходные процессы в системе электроснабжения в целом при корректном учете особенностей бесщеточного возбудителя. В результате исследований был сделан выбор в пользу дискретных математических моделей на основе «шагающих» координат и локального преобразования Фурье (ЛПФ), задаваемого

в виде следующего интеграла на интервале

в(«)+А(и) _jk< 9_QW\ F{m,k)--^ Jf(B)e V (1)

h(m) фп)

, 2лп . , . где т - номер рассматриваемого интервала, к - , п = 0; ± 1; ± 2;...

h(m)

Переход от /-'-изображений к уравнениям в конечных разностях выполняется аналитически или численно по формуле:

Частным случаем F-преобразования (1) является локальное интегральное преобразование (ЛИП):

вМ+л(т)

<3)

удобное для описания переходных процессов на стороне выпрямленного тока в возбудителях синхронных машин.

Во второй главе диссертации разработана дискретная математическая модель неуправляемого преобразователя в бесщеточном возбудителе.

В качестве базовых приняты идеализированные схемы с постоянными параметрами с однофазным, рис.1, и трехфазным преобразователями. Совмещая интервал интегрирования с m-ым локальным интервалом повторяемости преобразователя и применяя ЛИП (3) к его дифференциальным уравнениям, охватывающих: коммутационный

ee[a(w):a(w)+y(m>]

и внекоммутационный интервалы, имеем

V

Рис.1. Принципиальная идеализированная схема возбудителя.

2 ЕР.

(О

■р(т)

вш-

соГ

(/я)

вт

4

а(«)+у(»)

соГ(т>

а

/

(/и)

У * соТ^ * '

где а - открытая вентилей; у - угол коммутации;

(4)

■ /<"> -,<>>, А$»> - +1) -//$"> - ^(а^) + А<»))- (а<»>).

Уравнение (4) в дискретных перемнных нелинейное, т.к. параметры а и у зависят от велечины выпрямленного тока if. Рассмотрены способы

приближенного решения уравнения (4): разделение тока на принужденную и свободную составляющие, переход к уравнению в конечных разностях; переход к уравнению относительно «полезной» составляющей выпрямленного тока.

Выполнены исследования по влиянию параметров схемы, рис. 1, на углы а^ и у^ в переходном процессе и соответственно на интервал повторяемости преобразователя Т^. Было получено, что при хс г 10гс и хту г Югу для неуправляемого преобразователя можно использовать дискретную математическую модель управляемого преобразователя, положив в ней угол управления а=0, а угол коммутации у определять по условиям установившегося режима. На рис. 2 и рис. 3 преведены результаты расчета переходных процессов в рассматриваемой схеме как по уравнениям в мгновенных значениях переменных, так и по уравнениям в конечных разностях, показывающих корректность принятых допущений.

и

ОЛ

*е -----31=20 М- *с ,1 —/3 -V3 ь г А

У. V 1 1 í

»• А -1 Ег»

— Л Х-ч / -1 №

5 'яш к в.р

Ы 2я Зя 4» а (Л 7» 8ж 9ж )Ож 11« К» Ш 14« 15*

I 2 3 4 5 6 7 » 9 Го

2 X. 1

1 =--.-

* чг рад

Рис. 2. Расчетные кривые изменения выпрямленного тока и угла коммутации.

а, рад

Рис. 3. Расчетные кривые изменения угла открытия вентилей в установившемся режиме

Для трехфазных неуправляемых преобразователей получены аналогичные результаты. В главе также описана методика приведения электрических цепей с разными схемами преобразователей к единой дискретной модели.

В третьей главе решается задача обоснования в составе системы электроснабжения дискретной математической модели синхронного двигателя, управление током возбуждения /у которого осуществляется через подвозбу-

дитель, т.е. главный силовой преобразователь выполнен на неуправляемых вентилях, а управляемый преобразователь обеспечивает регулирование тока

возбуждения подвозбудителя . Такой объект ранее не рассматривался и

требует самостоятельной проработки вопрос формирования его математической модели. Известно, что при математическом моделировании СЭС синхронные двигатели должны рассматриваться индивидуально, а остальные потребители могут заменяться обобщенной активно-индуктивной (и емкостной) нагрузкой. Таким образом, основной задачей математического моделирования СЭС НГОТС является разработка дискретной модели синхронного двигателей с бесщеточным возбуждением.

В работе были проведены исследования по достоверности описания неуправляемого преобразователя в системе возбуждения по дискретной математической модели, полученной с использованием ЛИП:

+ (2т* + ,, )$> - со.(а<"> - > - 0;

_йа(»)Д)(») + 1лА&(т) + = с/?

,<*) +

1А

ас1

Г'А

7'

(5)

Для определения угла естественного открытия вентилей было получено следующее уравнение:

созвК^+зте^-^--0. (6)

Исследования показали, что определение а по уравнению (6) обусловливает ошибку, не превышающую 5%Для решения системы (5) был применен метод эквивалентных уравнений, согласно которому уравнениям (5) ставятся в соответствие уравнения в мгновенных значениях переменных, содержащих 6-функции, и уже к ним применяется ЛПФ. Результаты сопоставления эталонной (в мгновенных значениях переменных с отслеживанием работы каждого вентиля) и дискретной моделей приведены на рис. 4.

1, о. е.

5

3

1

1 ±< О 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5

Рис. 4. Переходный процесс при включении возбудителя.

Полная система уравнений синхронного двигателя с бесщеточным возбудителем в действительных дискретных переменных («косинусные» - Iе и «синусные»-Iхсоставляющие) получена в следующем виде:

г 0 ыхч 0 0 0 0 0

0 г 0 шч 0 0 0 0

0 0 -ому г 0 0 г -«"а/ 0 0 0 0 0 0

0 0 0 гш 0

0 0 0 -Пг 0

0 0 0 0 0 лЗ /с **

0 0 0 0 -к эта 0 ■Л Ь}с -4

1 з(т) <1 ,с(т) 1Ч У<7 V V /^(от) . V 7

ГОД 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 С(к) 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 6 л 6 л Ьг.я, я л*2 6 ^ # г3*-** хсояа--) 0

О

О

О

о о

тт(>»)

ия

о

о

о

л

хеша

л/с

О О О

-V

С(к)

где С(0)=2 и С(к)=0 при *<>0; г5

А

+ гу;

2х%+х/.

На рис. 5 и 6 представлены результаты расчета переходного процесса в синхронном двигателе. Для наглядности дискретные значения токов соединены непрерывными огибающими. На рис. 6 кривая 3 соответствует и=5; кривые 1 и 2 соответствуют 0, рад. «=25 и получены по 5 полным (1) и упро-

щенным ( 2) уравнениям статора.

Были выполнены расчеты по времени гашения поля для режима самозапуска синхронных двигателей в СЭП СНПП и проведены натурные эксперименты реализации режима самозапуска на СНПП.

В четвёртой главе диссертации исследуются особенности резистивно-го заземления нейтрали в СЭП СНПП на базе обычного силового трансформатора, рис. 7. Использование резистора, подключаемого со стороны обмотки низшего напряжения,

10 20 30 40 50 Рис. 5. Изменение тока фазы «а».

/ , о.е.

04

у

—

! у

! /

/

/

1

в, рад.

) 10 20 30 40

Рис. 6. Изменение тока возбуждения. Рис. 7. Резистивное заземление.

при выполнении защит от ОЗЗ с действием на отключение требует исследований по величине индуктивности намагничивания для токов нулевой последовательности, поскольку магнитные потоки нулевой последовательности (НП) замыкаются за пределами магнитопровода.

и0,в 200

150

100

50

2

1 ►—— \ •' /-у

\ 3 4

< / Л —о—

У

0,4

0,3

0,2

0,1

0,5 I 1,5 2 2,5 /цо,о.е.

Рис. 8. Характеристики холостого хода НП трансформаторов. 1,3 - ив = Д/ио); 2,4 - Гцо - Д/цО )•

02.02.2005 15:15:10 147- /T20/VQ215 - Kiuny 7 н а а ю

<7 С1 ПО.ООл» - С2114в,в7пи

290 -

4

а о-

и

-250 ■

0

-290

124 112 111 Ри

О 290 900 790 1000 1290 1900

Время (те)

Рис. 9. Осциллограмма опыта 033 в системе электроснабжения ЛПДС «Черкассы».

Были проведены модельные эксперименты на трансформаторах ТС-2,4-0,38/0,22 и ИВ-8-1,0-0,38/0,22, показавшие необходимость учета индуктивности Гцо > Рис- 8 (1,2 - ТС; 3,4 - ИВ).

В СЭ линейной СНПП «Черкассы» ОАО «Уралтранснефтепродукт» были проведены натурные эксперименты по низкоомному резистивному заземлению нейтрали при подключении балластного резистора со стороны обмотки низшего напряжения трансформатора М-63 6,3/0,4, рис.7, подтвердившие качественно модельные опыты: д^о = 94,4 Ом; /д -180 А; Яд = 3

Ом; /033 -122 А. Одна из осциллограмм опытов ОЗЗ приведена на рис. 9. Также был предложен выбор мощности трансформаторов по условиям температурного режима при действии защит от 033 на отключение.

Определен алгоритм действия защит при организации логической селективности и размещении резистивных трансформаторов совместно с распределительными пунктами 6 кВ системы электроснабжения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Методы математического моделирования систем электроснабжения с синхронными двигателями, основанные на использовании непрерывных пе-

ременных, не в полной мере удовлетворяют требованиям к повышению точности расчетов переходных электромагнитных и электромеханических переходных процессов. Дискретные математические модели, построенные относительно макропроцессов, обеспечивают адекватное отображение вентильных элементов в системах электроснабжения - в первую очередь возбудителей синхронных двигателей - и гарантируют скорость вычислений параметров переходных процессов в реальном времени, что необходимо для реализации систем автоматического управления нестационарными режимами систем электроснабжения.

Наличие неуправляемых вентильных возбудителей в бесщеточных системах возбуждения синхронных двигателей продуктоперекачивающих станций обусловливает необходимость учета зависимости угла открытия вентилей и длительности интервала их проводимости от режима работы двигателя. Проведенные исследования неуправляемых выпрямителей показали, что в диапазоне изменения параметров цепи питания и нагрузки преобразователей, характерных для возбудительных систем, в переходном процессе интервал повторяемости преобразователя остается практически неизменным, а величина угла естественного открытия вентилей может быть определена по режиму холостого хода.

Наличие двух преобразователей - управляемого и неуправляемого - в цепи системы бесщеточного возбуждения синхронного двигателя предъявляет требования к построению математической модели дискретного вида относительно общих отсчетов. Разработанная методика позволяет записать единые разностные уравнения возбудительной системы, содержащей вентильные преобразователи с разным числом фаз.

Получена дискретная математическая модель синхронного двигателя в системе электроснабжения станции. Впервые показано, что метод эквивалентных уравнений, ранее применяемый для электрических цепей с управляемыми вентильными преобразователями, может быть использован для решения дискретных уравнений электромашинно-вентильных систем.

Экспериментально и теоретически обосновано применение для низко-омного резистивного заземления нейтрали с действием релейной защиты на отключение однофазных замыканий на землю силовых промышленных трансформаторов. Получены схемы замещения для расчета параметров режимов системы электроснабжения при однофазных замыканиях на землю. Разработаны алгоритмы организации логической селективности действия защит от однофазных замыканий на землю при изменении места подключения трансформаторов с резистивным заземлением нейтрали.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Вагапов Г.В., Кузнецов A.B. Исследование надежности элементов системы электроснабжения / III Молодеж. научн.-техн. конф. «Будущее технической науки». Тез. докл. - Нижний Новгород: Тип. НГТУ. - 2004. - с. 121.

f/asvfci

2006-4 28061

2. Вагапов Г.В., Кузнецов A.B. Оценка надежности оборудования / Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика, диагностика технических систем, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. Сб. мат. XVI Всерос. межвуз. научн.-техн. Конф. 4.1. - Казань: Тип. Михайловского военного артиллерийского ун-та (филиал г. Казань). - 2004. - С. 81-82.

3. Федотов Е.А., Ахметвалеева JI.B., Кузнецов A.B. Дискретная математическая модель преобразователя / Фундаментальные исследования в технических университетах. Мат. VIII Всерос. конф. по проблемам науки и высшей школы. - СПб: Изд-во СПбГПУ. - 2004 г. - С. 158.

4. Федотов Е.А., Ахметвалеева JI.B., Кузнецов A.B. Дискретная математическая модель управляемого преобразователя / Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике. Материалы V Всерос. научн.-техн. конф. - Чебоксары: Изд-во ЧГУ. -2004. - С. 115-116.

5. Федотов Е.А., Кузнецов A.B., Чернова H.A. Математическая модель преобразователя в системе электроснабжения / Междунар. научн.-техн. конф. «3(11 Бенардосовские чтения». Мат. докл. - Иваново: Тип. ИГЭУ- 2005 г. - С.

6. Кузнецов A.B., Ахметвалеева JI.B., Федотов Е.А. Динамическая модель системы электроснабжения с учетом преобразовательной нагрузки / Межвузовская научн.-практ. конф., посвященная 25-летию Камского гос. политехи. ин-та. Мат. док. - Набережные Челны: Тип. КГПИ. - 2005. - С. 47.

7. Федотов А.И., Кузнецов A.B., Чернова Н.В. Математическая модель управляемого преобразователя на стороне переменного тока / Известия вузов. Проблемы энергетики. -2004.-№11-12. -С. 101-107.

8. Федотов А.И., Кузнецов A.B., Зайцев Д.А. Математическая модель возбудителя с неуправляемыми вентилями / Известия вузов. Проблемы энергетики. - 2005. - №5-6. - С. 89-94.

9. Федотов АЛ., Кузнецов A.B. Экспериментальные исследования ре-зисгивного заземления нейтрали в системе электроснабжения станций неф-тепродуктоперекачки / Известия вузов. Проблемы энергетики. - 2005. -№7-8.-С. 75-81.

Лиц. № 00743 от 28 08 2000 г

Подписано к печати 21 11 2005 г Формат 60x84/16

Гарнитура Times" Вид печати ЮМ Бумага офсетная

Физ печ. л 1,0 Уел печ. л. 0,94 Уч.-изд. л 1,0

Тираж 100 экз. Заказ № 2564

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СТАНЦИЙ НЕФТЕПРОДУКТО-ПЕРЕКАЧКИ.

1.1. Системы электроснабжения станций нефтепродукто-перекачки и факторы, влияющие на их надежность.

1.2. Резистивное заземление нейтрали в сети 6 - 10 кВ.

1.3. Особенности математического моделирования синхронных двигателей в системах электроснабжения.

1.4. Метод расчета переходных процессов в системе электроснабжения по мгновенным значениям переменных.

1.5. Дискретные математические модели синхронных электрических машин.

1.6. Выводы.

2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В НЕУПРАВЛЯМОМ ВЕНТИЛЬНОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ.

2.1. Исходные положения.

2.2. Математическая модель неуправляемого преобразователя.

2.3. Определение параметров интервалов повторяемости неуправляемого преобразователя.

2.4. Приведение уравнений преобразователя к общему интервалу дискретизации.

2.5. Выводы.

3. РАСЧЕТ ПЕРХОДНЫХ РЕЖИМОВ СИНХРОННОГО

ДВИГАТЕЛЯ С БЕСЩЕТОЧНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ.

3.1. Постановка задачи и основные допущения.

3.2. Математическая модель синхронного двигателя в мгновенных значениях переменных.

3.3. Расчет угла естественного открытия вентилей.

3.4. Уравнение моментов в области F-изображений.

3.5. Уравнения синхронного двигателя в области F-изображений

3.6. Расчеты переходных процессов в синхронном двигателе по методам приведения к конечным разностям.

3.7. Реализация самозапуска в системе электроснабжения ЛПДС

3.8. Выводы.

4. ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СТАНЦИЙ НЕФТЕПРОДУКТОПЕРЕКАЧКИ.

4.1. Технологические особенности станций и требования к системе электроснабжения.

4.2. Резистивное заземление неитрали в системе электроснабжения.

4.3. Выбор мощности трансформатора системы резистивного заземления нейтрали.

4.4. Выбор уставок и алгоритма действия релейной защиты от

4.5. Экспериментальные исследования системы резистивного заземления нейтрали в системе электроснабжения станции перекачки.

4.6. Экспериментальные исследования режимов работы трансформаторов системы резистивного заземления нейтрали.

4.7. Выводы.

ОАО «АК» «Транснефтепродукт» является одной из крупнейших в мире и единственной компанией в России, транспортирующей светлые нефтепродукты (дизельное топливо, бензин, керосин) от 16 нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) в различные регионы страны, а также в страны дальнего зарубежья. Доставка принятого от НПЗ нефтепродукта осуществляется как по схеме прямого транспорта по системе магистральных нефтепродуктопроводов, так и по смешанной схеме с использованием наряду с продуктопроводным транспортом железнодорожного и автомобильного транспорта.

По системе прямого транспорта реализуется более 95% общей поставки нефтепродуктов. Основу общего годового объема транспорта нефтепродуктов по системе магистральных нефтепродуктопроводов составляет транспортировка экспортных ресурсов, рынки сбыта которых сосредоточены в основном в странах дальнего зарубежья.

Общая длина нефтепродуктопроводов в ОАО «АК» «Транснефтепродукт» на 01.01.2005 года составила 19300 км, в том числе 15225 км магистральных и 4075 км отводов. Система магистральных нефтепродуктопроводов компании расположена на территории 5 государств: России, Украины, Белоруссии. Латвии и Казахстана. Управление и обслуживание нефтепродуктопроводами осуществляют региональные подразделения компании. Так, ОАО «Уралтранснефтепродукт», является вторым по технико-экономическому потенциалу и объемам транспортируемого нефтепродукта Обществом в компании и обеспечивает его перекачку от Омска на востоке до Самары на западе и включает в себя 24 перекачивающих станции. Объемы перекачки можно оценить по табл. В. 1.

Высокая стоимость транспортируемого продукта и необходимость своевременного выполнения коммерческих обязательств перед получателями обусловливает высокие требования организаций, занимающихся транспортом по трубопроводам нефтепродуктов, к бесперебойности функционирования перекачивающих станций.

Таблица В.1.

Грузооборот в 2005 году линейной перекачивающей диспетчерской станции «Черкассы» ОАО «Уралтранснефтепродукт», тыс. тонн.

Период 1 НПЗ 2 НПЗ Уфа-Камбарка Уфа — западное направление Всего

Январь 100120 24614 92557 73532 290823

Февраль 75500 26093 81095 634393 817081

Март 61892 66401 119079 756812 1995101

Апрель 61578 78231 116320 734788 990917

Май 53472 105834 89859 770418 1019583

Технологическая связь станций между собой через продуктопровод делает их зависимыми от работы друг друга: отказ в работе одной из станций приводит к нарушению всего технологического процесса транспорта нефтепродуктов и перманентному останову всех остальных станций продуктопровода. Формально отнесенные в соответствии с ПУЭ к II категории по надежности электроснабжения, перекачивающие станции по условиям рынка реконструируют свои системы электроснабжения по требованиям I категории надежности.

Так, по официальным данным ОАО «Уралтранснефтепродкт», экономический ущерб, отнесенный на себестоимость транспорта нефтепродуктов, по станции «Субханкулово» вследствие отключения части электроприводов насосов составил 46381 рублей в 2004 году (без НДС), а по станции «Чекмагуш» - 153776 рублей в 2005 году (без НДС). При срыве экспортных поставок ущерб многократно возрастает.

Дополнительным фактором, сказывающимся на оценке эксплуатационных характеристик перекачивающих станций, является их длительная эксплуатация.

Налицо актуальность решения общей задачи по обеспечению бесперебойной работы электрической части станций нефтепродуктоперекачки (CHI 111). Она может быть разбита на частные проблемы, которые могут быть решены различными самостоятельными приемами. Так, главным ее элементом являются синхронные и асинхронные высоковольтные двигатели, приводящие во вращение насосы продуктоперекачки. Синхронные двигатели имеют преимущественно бесщеточную систему возбуждения. Как правило, эти двигатели являются основными рабочими и участвуют в самозапуске. Асинхронные двигатели, устанавливаемые на станциях, являются резервными и обычно находятся в отключенном состоянии.

Как отмечалось известным ученым в области систем электроснабжения

С.И. Гамазиным, переходные процессы в аварийных режимах, несмотря на их кратковременность и малую вероятность возникновения, во многом определяют параметры системы электроснабжения. Правильно рассчитать условия обеспечения самозапуска, используя все резервы имеющейся системы электроснабжения, возможно только при наличии адекватной математической модели.

Токи короткого замыкания, достоверный расчет которых определяет правильность действии релейной защиты, в существенной мере зависят от Щ корректности учета подпитки места замыкания синхронными двигателями.

При этом использование обобщенных характеристик может приводить к ошибкам в десятки процентов.

Современная тенденция использования цифровых терминалов для устройств релейной защиты на станциях нефтепродуктоперекачки предполагает организацию АСУ ее электрической части. Актуальным становится разработка таких математических моделей систем электроснабжения, и в первую очередь для синхронных двигателей с бесщеточным возбуждением, которые бы сочетали в себе корректный учет специфики вентильной части электромашинно-вентильной системы и ц обеспечивали быстродействующие алгоритмы расчета для реализации управления системой электроснабжения в реальном времени в установившихся и переходных процессах.

Для синхронных двигателей с бесщеточным возбуждением, где наличествуют два вентильных преобразователя - управляемый и неуправляемый, имеются упрощенные математические модели, не учитывающие в должной мере специфику работы вентилей возбудителя и подвозбудителя. Математические модели, отслеживающие работу каждого вентиля, практически не приспособлены для расчета токов короткого замыкания в системах электроснабжения, группового самозапуска и ф, интеграции их в АСУ. Необходима разработка таких математических моделей систем электроснабжения, и в первую очередь для синхронных двигателей с бесщеточным возбуждением, которые бы сочетали в себе корректный учет специфики вентильной части и обеспечивали быстродействующие алгоритмы расчета переходных процессов.

При этом действует еще один фактор, оказывающий влияние на качество функционирования электрической части станций в аварийных режимах. Особенностью систем автоматического регулирования возбуждения (АРВ) синхронных двигателей с бесщеточным возбуждением является отсутствие обратных связей по току и напряжению возбудителя.

Поскольку обмотка возбуждения не имеет электрической связи (через щеточный контакт) с цепями ее питания, то при регулировании возбуждения двигателя в переходных режимах о величине напряжения и тока возбуждения можно судить лишь по косвенным признакам: напряжению и току статора. Качество регулирования при этом может быть далеко от оптимального. Наличие корректной математической модели синхронного двигателя с бесщеточным возбуждением позволит организовать работу АРВ в переходных режимах на адаптивных принципах, что способствует повышению бесперебойности функционирования станции.

Еще одной особенностью электрической части станций нефтепродуктоперекачки является их использование для электроснабжения на напряжении 6-10 кВ преимущественно по воздушным линиям объектов других потребителей, территориально расположенных в районе местоположения станций. По отношению к системам электроснабжения станций внешними возмущающими факторами являются повреждения, возникающие на линиях питания субабонентов.

Современные исследования (Г.А. Евдокунин, К.П. Кадомская, М.А. Короткевич, А.И. Таджибаев, Ф.Х. Халилов и др.) показывают, что работа электрической сети с изолированной нейтралью чревата появлением опасных перенапряжений при возникновении однофазных замыканий на землю (ОЗЗ). Целесообразно применить резистивное заземление нейтрали для повышения надежной работы систем электроснабжения. При этом мало исследованным остался вопрос о выборе типа и мощности трансформатора с резистивно заземленной нейтралью в случае выполнения защиты с действием на отключение при 033.

Целью диссертационной работы являлась разработка комплекса методов повышения бесперебойности функционирования электрической части станций нефтепродуктоперекачки в условиях воздействия на нее внутренних и внешних возмущающих факторов.

При этом решались следующие задачи: исследование особенностей работы неуправляемых вентильных преобразователей в составе систем возбуждения синхронных двигателей в динамических режимах, разработка математических моделей в целом синхронных двигателей с бесщеточным возбуждением для расчета переходных процессов в системах электроснабжения, обоснование возможности применения силовых трехстержневых трансформаторов в системе резистивного заземления нейтрали.

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается использованием при решении поставленных задач корректных математических методов, физической обоснованностью применяемых допущений, сопоставлением с известными, опубликованными в научной литературе и собственными экспериментальными исследованиями.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- обоснована методика расчета переходных режимов в неуправляемых вентильных преобразователях, являющихся составной частью бесщеточной системы возбуждения синхронных двигателей;

- получена в дискретной форме математическая модель бесщеточного возбудителя синхронного двигателя в составе двух вентильных преобразователей для отображения переходных макропроцессов;

- разработаны математические модели синхронного двигателя с бесщеточным возбуждением в дискретной форме для расчета переходных режимов в собственно двигателях и в системах электроснабжения станций нефтепродуктоперекачки; обоснована целесообразность использования силовых трехстержневых трансформаторов для резистивного заземления нейтрали с действием защит на отключение однофазных замыканий на землю.

На защиту выносятся следующие положения:

- методика расчета электромагнитных переходных процессов в неуправляемом вентильном возбудителе;

- методика расчета переходных режимов в бесщеточных возбудителях синхронных двигателей;

- методика расчета переходных режимов в системах электроснабжения станций нефтепродуктоперекачки;

- методика расчета и экспериментальные исследования системы низкоомного резистивного заземления нейтрали с использованием силовых трехстержневых трансформаторов.

4.7. Выводы

Опыты ОЗЗ, выполненные для силовых трансформаторов, используемых в системе электроснабжения для обеспечения низкоомного резистивного заземления нейтрали со стороны выводов низшего напряжения трансформатора, установили:

- трансформаторы работают в режиме глубокого насыщения, токи намагничивания нулевой последовательности, теоретически равные токам холостого хода, превышают номинальные токи трансформаторов;

- общепринятые схемы замещения силовых трансформаторов не могут быть использованы для расчета токов ОЗЗ;

- ток ОЗЗ практически не зависит от емкостного тока системы электроснабжения, следовательно, защиты от ОЗЗ будет работать селективно и чувствительно при любой конфигурации системы электроснабжения;

- без ущерба для чувствительности защиты от ОЗЗ можно снизить величину тока ОЗЗ в 3 - 5 раз из предположения металлического ОЗЗ, однако при этом возрастает вероятность несрабатывания защиты на неустойчивое ОЗЗ через существенное переходное сопротивление, такое снижение может быть достигнуто только включением высоковольтных балластных резисторов в нейтраль трансформатора;

- емкостные токи системы электроснабжения необходимо принимать только по данным эксперимента, так как расчетные токи, полученные по исходным справочным данным, принципиально не совпадают с экспериментальными.

1. Абрамов С. Разработка численного анализа режимовэлектрических машин, работающих в автономной электроэнергетическойсистеме с обратимыми преобразователями: Дисс. ... канд. техн. наук. - СПб.- 1994.-234 с.

2. Акбаров Г.А. Разработка алгоритмов и программ анализа переходных процессов в вентильных преобразователях: Дисс. ... канд. техн.наук.-Л.- 1980.-230 с.

3. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. - М.: Наука. — 1965.-779 с.

4. Береговенко Г.Я., Пухов Г.Е. Ступенчатые изображения и их применение. - Киев: Наукова думка. - 1983. — 216с.

5. Береговенко Г.Я., Пухов Г.Е., Саух Е. Численные операторные методы решения дифференциальных уравнений и анализа динамическихсистем. - Киев: Наукова думка. - 1993. - 262 с.

6. Бородулин М.Ю., Кадомский Д.Е. Цифровое моделирование энергетических объектов с вентильными преобразователяхми //Электрические станции.- 1995. -К^И. — 15-21.

7. Вагапов Г.В., Кузнецов А.В. Исследование надежности элементов системы электроснабжения / III Молодеж. научн.-техн. конф. «Будушеетехнической науки». Тез. докл. - Нижний Новгород: Типография НГТУ. -2004.-с. 121.

8. Электрическая часть станций и подстанпий. Учебник для вузов / А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др. Под ред. А.А. Васильева.- 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат. - 1990. — 576 с.

9. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. - Л.: Энергия. - 1980.-256 с.

10. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электроэнергетических системах. Изд. 2-е перераб. и доп. — М.: Высш. шк. -1970.-472 с.

11. Виштебеев А.В., Кадомская К.П. Ограничение перенапряжений и режимы заземления нейтрали сетей 6-35 кВ // Электрические станции. -2003.-№1.-С. 70-72.

12. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. Изд 2-е, перераб. и доп. — Л.: Энергия. - 1974.- 840 с.

13. Гамазин СИ., Пупин В.М., Хомутов А.П. Исследование условий пуска мощных синхронных турбодвигателей и насосных агрегатов НПС //Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. — 1983. - К22. — 6-8.

14. Гамазин СИ., Садыкбеков Т.А., Хомутов А.П., Долмацин М.Я. Токи короткого замыкания от синхронных двигателей серии СТД // Машиныи нефтяное оборудование. - 1979. - JNfiilO.- 24-27.

15. Гамазин СИ., Садыкбеков Т.А. Переходные процессы в системах электроснабжения с электродвигательной нагрузкой. — Адма-Ата: Гылым. -1991.-302 с.

16. Гамазин СИ., Семичевский П.И. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения с электродвигательной нагрузкой. - М.:Моск. энерг. ин-т. -1985.-91 с.143

17. Гамазин СИ., Ставцев В.А., Цырук А. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения, обусловленныеэлектродвигательной нагрузкой. - М.: Изд-во МЭИ. — 1997. - 424 с.

18. Вейнгандт В.Я.. Гордин А.В. Разностные уравнения синхронного генератора и подключенного к нему выпрямителя / Источники импульсовэлектрической мощности. - Д.: ВРТИИэлектромашиностроения. - 1990. -С. 144-154.

19. Вентильные преобразователи в цепях электрических машин / И.А. Глебов, В.Н. Левин, П.А. Ровинский, В.А. Рябуха. - Л . : Наука. - 1971. -227 с.

20. Волков Ю.К. Разностные уравнения компенсационного преобразователя // Изв. АИ СССР. Энергетика и транспорт. - 1984. - J^ ^4. —С. 67-76.

21. Волков Ю.К. Основное уравнение динамики компенсационного преобразователя // Электричество. - 1987. - №1. - 55-57.

22. Голоднов Ю.М., Хоренян А.Х. Самозапуск электродвигателей. — М.: Энергия. - 1974. - 144 с.

23. Голоднов Ю.М. Самозапуск электродвигателей. — 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат. - 1985. - 136 с.

24. Демирчян К.С, Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей: Учеб. пособие для электр. и электроэнерг. спец. вузов.-Высш. шк.-1988.-335 с.

25. Дижур Д.П. Метод моделирования на ЦВМ вентильных преобразовательных систем / Передача энергии постоянным и переменнымтоком // Изв. ИИИ постоянного тока. - 1970. - №16. - 46-53.

26. Евдокунин Г.А., Гудилин СВ., Корепанов А.А. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ // Электричество. - №12. -1998. - 144

27. Евдокунин Г.Л., Тилер Г. Современная вакуумная коммутационная техника для сетей среднего напряжения (технические цреимун1,ества иэксплуатационные характеристики). — СПб.: Изд-во Сизова М.П. - 2000. -114 с.

28. Евдокунин Г.А. Электрические системы и сети. Учебное пособие для студентов электроэнергетических специальностей вузов. - СПб.: Изд-воСизова М.П. - 2000. - 304 с.

29. Ермаков В.Ф. Исследование процессов в электрических сетях: методы, средства, детерминированные и вероятностные модели. — Ростовн/Д: Изд-во Рост, ун-та, 2003. - 288 с.

30. Зозулин Ю. В. Исследование рабочих режимов многофазных неявнополюсных синхронных машин при выпрямительной нагрузке: Дисс.... канд. техн. наук. -Харьков. - 1979. - 182 с.

31. Зунг А., Токарев Л.П. Моделирование трехфазных тиристорных выпрямителей // Изв. ГТЭИ. - 1997. - №509. - 56-58.

32. Исхаков А.С., Придатков А.Г. Математическая модель выпрямителя // Электричество. - 1980. - №6. - 34-39.

33. Иванов А.В., Кадомская К.П. О целесообразности оснащения нейтрали сетей средних классов напряжений параллельным соединениемрезистора и дугогасящего реактора // Энергетик. - 2004. - №6. - 28-29.

34. Иванов - Смоленский А.В. Электрические машины: Учебник для вузов.- М.: Энергия. - 1980. - 928 с.

35. Кадомская К.П., Челаназов А.А. Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ // Электрические станции. - 2000. - №10. - 67-68.

36. Кадомский Д.Е., Крайчик Ю.С., Поссе А.В. Развитие теории преобразования тока//Электрические станции.— 1995.-№12. - С . 6-15.145

37. Каримов P.P. Дискретная математическая модель синхронной электрической машины с вентильным возбудителем для исследованияустановившихся и переходных электромагнитных нроцессов Дисс. ... канд.техн. наук. - Казань. - 2001. - 149 с.

38. Конев Ф. Б. Математическое моделирование статических преобразователей, методы построения моделей и их применение. - М.:Информэлектро. - 1974. - 33с.

39. Копылов И.П., Фрумин В.П. Электромеханическое преобразование энергии в вентильных двигателях. - М.: Энергоатомиздат. — 1986. - 166 с.

40. Короткевич М.А. Оценка эффективности заземления систем электроснабжения большого города / Мат. докл. Российского национальногосимпозиума по энергетике. Т. II. - Казань: Изд-во КГЭУ. - 2001 г. 20-22.

41. Короткевич М.А. Основы эксплуатации электрических сетей. — Минск: Вышэйшая школа. - 1999. - 236 с.

42. Короткевич М.А., Жив Д.Л. Режимы нейтрали городской электрической сети. - Минск: БелНИИагроэнерго. — 1997. - 157 с.

44. Кузнецов В.А., Федотов А.И. Расчет электромагнитных переходных процессов в системе синхронный генератор - выпрямительная нагрузка //Электричество. - 1997. - № 1 . - С . 28-32.146

45. Кузнецов В.А., Федотов Л.И. Использование локального преобразования Фурье для математического моделирования синхронныхмашин с вентильными системами возбуждения // Электричество. — 1999. —№4.-С. 13-22.

46. Логинов СИ., Вальков В.И., Бехтерева Т.А., Рябенко Е.И. Исследование тиристорных бесщеточных систем возбуждениятурбодвигателей средней и большой мощности // Электротехника. — 1978. -№2.-С. 28-31.

47. Лопухова Т.В., Русева О.Г. Исследование режима заземления нейтрали на величину неренапряжений в сетях 6-35 кВ / Мат. докл.Российского национального симпозиума но энергетике. Т. II. - Казань: Изд-воКГЭУ.-2001 г. 138-141.

48. Меликишвили В.Т. Разностные уравнения для анализа переходных процессов в двухмостовом преобразователе при начальных режимах // Трудыин-та / Грузинский политех, ин-т. - 1976. -Mil (183).-С. 12-23.

49. Мещанинов А.П. Разработка методики и эффективных алгоритмов для анализа систем возбуждения синхронных машин, содержащихвентильные преобразователи: Дисс. ... канд. техн. наук. - Николаев. - 1976. -239 с.

50. Морозова Ю.А. параметры и характеристики вентильных систем возбуждения мощных синхронных генераторов. — М.: Энергия. -1976. — 153 с.

51. Набутовский И.Б. Исследование процессов в питающемся от синхронной мащины выпрямителе с применением разностных уравнений //Труды ин-та / Ленингр. политех, ин-т им. М.И. Калинина. - 1968. - №293. -С. 95-101.

52. Нейман Л.Р., Носсе А.В., Слоним М.А. Метод расчета переходных процессов в цепях, содержащих вентильные преобразователи, индуктивностии ЭДС // Электричество. - 1966. - №12. - 7-12.147

53. Новиков Н.Н., Липанов В.М., Шутько В,М. Моделирование динамических режимов бесщеточных систем возбуждения синхронныхмашин / Проблемы электромашиностроения: Тез. докл. научн.-техн. конф. —Л.: 1991.-С. 61-62.

54. Нормативные основы устройства и эксплуатации электроустановок. - Нормативно-технический сборник. — Барнаул. - 2002. — 976 с.

55. Обзор режимов заземления нейтрали и защиты от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ России // Энергетик. — 1999. - №3. - 11-13.

56. Овчаренко Н.И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем: Учебник для вузов / Под ред. Дьякова А.Ф. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС. - 2000. - 504 с.

57. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. Изд. 3-е перераб. и дон. - СПб.: Невский Диалект. — 2001. - 557 с.

58. О резистивном заземлении нейтрали в сетях 6-35 кВ // Энергетик. — 2001.-№3.-С.ЗЗ-34.

59. Петров О.А. Смещение нейтрали при пофазных отключениях и обрывах фаз в компенсированной сети // Электрические станции. — 1972. -№9.-С. 57-61.

60. Поздеев А.Д., Иванов А.Г., Кириллов А.А. Применение дискретных методов анализа к расчету установившихся процессов и фактора пульсаций всистемах с управляемыми преобразователями // Электричество. — 1979. - №1.-С. 31-38.

61. Попов Е.Н. Исследование и разработка методов расчета процессов в обмотках возбуждения синхронных генераторов с вентильными системамивозбуждения в различных переходных режимах работы: Дисс. ... канд. техн.наук.-Л.-1988.-231 с.148

62. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. - СПб: Изд-во «Деан». - 2000. - 352 с.

63. Пульников А.А. Математические модели и методы расчета бесщеточных индукторных возбудителей синхронных двигателей: Дисс. ...докт. техн. наук. - Екатеринбург. - 1996. - 487 с.

64. Пупин В.М., Басков М.В., Луханин М.В. Экспериментальные исследования пуска синхронных двигателей электроприводныхкомпрессорных станций / Мат. докл. Российского национального симпозиумапо энергетике. Т. И. - Казань: Изд-во КГЭУ. - 2001 г. 240-243.

65. Руденко Н.В., Семергей С В . Математическая модель коммутируемого синхронного генератора // Известия вузов.Электромеханика. - 1997. -Х«3. - 21-23. 66. Автоматизация диспетчерского управления в электроэнергетике / Под общей ред. Ю.Н. Руденко и В.А. Семенова. - М.: Изд-во МЭИ. - 2000. -648 с.

67. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. РД 153-34.0-20.527-98. - М.: Изд-во НЦЭПАС-2002.-152 с.

68. Рюденберг Р. Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем и установок: Пер. с нем. / Под ред. К.С. Демирчяна. - 3-е изд.,перераб. - Л.: Энергия. - 1980. - 578 с.

69. Салем Амджад. Методика моделирования и исследование переходных процессов вращающихся мащин в системах с вентильнымипреобразователями: Дисс. ... канд. техн. наук. — Л. - 1988. - 166 с.

70. Семейкин В.Д. Методы анализа динамики электромагнитных процессов в вентильных преобразователях (обзорная информация). — М.:Информэлектро. - 1979. - 61 с.

71. Сторчун А. Л. Цифровое моделирование вентильных преобразователей автономных электроэнергетических систем / Вентильные149преобразователи в автономных электроэнергетических системах // Труды ин-та ВНРШэлектромашиностроения. - 1988. - Том. 88. - 40-44.

72. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных электродвигателей / Под ред. Л.Г. Мамиконянца - М.: Энергоатомиздат. -1984.-240 с.

73. Такеути Т. Теория и применение вентильных цепей для регулирования двигателей: Пер. с англ. — Л.: Энергия. - 1973. - 249 с.

74. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: Учеб. пособие для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат. — 1986. — 528 с.

75. Толстов Ю.Г., Теврюков А.А. Теория электрических цепей. — М.: Высш. шк.- 1971.-296 с.

76. Вентильные преобразователи переменной структуры / В.Е. Тонкаль, B.C. Руденко, В.Я. Жуйков и др. - Киев: Наукова думка. - 1990. - 336 с.

77. Трещев И.И. Электромеханические переходные процессы в машинах переменного тока. - Л.: Энергия. — 1980. — 344 с.

78. Федотов А. И. Расчет переходных процессов в синхронных машинах с независимым тиристорным возбуждением дискретнымоперационным методом // Электричество. — 2001. — №5. — 25-34.

79. Федотов А.И., Каримов P.P., Федотов Е.А., Абдуллазянов Э.Ю. Теоретические основы дискретного моделирования электромашинно-вентильных систем. Научное издание. — Казань. Изд-во КГЭУ. —2003. — 118 с.

80. Федотов А.И., Каримов P.P., Абдуллазянов Э.Ю. Расчет режимов электроэнергетической системы с электромашинно-вентильнымипреобразователями в ее составе: Учеб. пособие. — Казань: Тип. КГЭУ. — 2003.-98 с.

81. Федотов A.PI., Каримов P.P., Федотов Е.А. Дискретные математические модели синхронной электрической машины с вентильнойсистемой самовозбуждения. 4.1. // Электричество. - 2004. - К28. - С .150

82. Федотов А,И., Каримов P.P., Федотов Е.А. Дискретные матехматические модели синхронной электрической машины с вентильнойсистемой самовозбуждения. Ч.П.// Электричество. — 2004. - №11. - .

83. Федотов А.И., Кузнецов А.В., Чернова Н.В. Математическая модель управляемого преобразователя на стороне переменного тока / Известиявузов. Проблемы энергетики. - 2004. - № 11 -12. - 101 -107.

84. Федотов А.И., Кузнецов А.В., Зайцев Д.А. Математическая модель возбудителя с неуправляемыми вентилями / Известия вузов. Проблемыэпергетики.-2ОО5.-№5-6.-С. .

85. Федотов А.И., Кузнецов А.В. Экспериментальные исследования резистивного заземления нейтрали в системе электроснабжения станцийнефтепродуктоперекачки / Известия вузов. Проблемы энергетики. — 2005. —№ 7 - 8 . - С .

86. Федотов Е.А. Дискретная математическая модель синхронной электрической машины с вентильной системой самовозбуждения: Дисс. ...канд. техн. наук. - Казань. - 2003. - 151 с.

87. Федотов Е.А., Кузнецов А.В., Чернова П.А. Математическая модель преобразователя в системе электроснабжения / Междунар. научн.-техн. конф.«ХП Бенардосовские чтения». Мат. докл. - Иваново: Тип. ИГЭУ- 2005 г. - 151

88. Халилов Ф.Х. Еще раз о дуговых перенапряжениях в распределительных сетях 6-35 кВ // Промышленная энергетика. - 1985. - №2.- С . 35-37.

89. Халилов Ф.Х. Коммутационные перенапряжения в сетях 6-35 кВ // Промышленная энергетика. - 1985. -№11. — 37-41.

90. Шипилло В.П. Автоматизированный вентильный электропривод. — М.: Энергия. - 1969. - 400 с.

91. Ballay J.F., Ivanes М., Poloujadoff М. Computer aided analytical study of the transient operation an exciter - alternator - rectifier set // IEEE Trans.Energy Convers. - 1990. - Vol. 5, .№4. - P. 750-758.

92. Williamson S., Volshenk A.F. Time-stepping finite-element analysis for synchronous generator feeding rectifier load // IEE Proc. Elec. Power Appl. -1995.-Vol. 142, № 1 . - P . 50-56.

93. Nilssen Robert, Mo Olive. bCREAN, a new simulation program for power electronic circuits // PESC'9O Rec. 21st Annu. IEEE Power Electron. Spec.Conf., San Antonio, Tex., 1990, vol. 1. - New York: 1990. - P. 506-511.

94. Sakui Masaaki, Fajita niroshi. An analytical method for calculating harmonic currents of three-phase diode-bridge rectifier with de filter // IEEETrans. Power Electron. - 1994. - Vol. 9, №6. - P. 631-637.

95. Steinbuch M., Bosgra O. Dynamic modeling of a generator/ rectifier system // IEEE Trans. Power Electron. - 1992. - Vol. 7, №1. - P. 212-223.

96. Sudhoff S.D. Waveform reconstruction from the average- value model of line-commutated converter - synchronous machine systems // IEEE Trans.Energy Convers. - 1993. - Vol. 8, №3. - P. 404-410.152

97. Sudhoff S.D. Analysis and average- value modeling of average- value model of line-commutated converter - synchronous machine systems // IEEETrans. Energy Convers. - 1993. - Vol. 8, №3. - P. 41-417.

98. Xing-Yuan Li, Malic O.P. Performance of double-star synchronous generator with bridge rectified output // IEEE Trans. Energy Convers. — 1994. -Vol. 9, № 3 . - P . 613-619.104. www.ScientificAmerican.com105. www.avel.edu.au153Q 2-