автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения с гармоническими составляющими и резонансными явлениями сталеплавильных и прокатных производств

На правах рукописи

Бош Виолетта Иосифовна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ГАРМОНИЧЕСКИМИ СОСТАВЛЯЮЩИМИ И РЕЗОНАНСНЫМИ ЯВЛЕНИЯМИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ И ПРОКАТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Специальность: 05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Липецк-2005

Работа выполнена при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет»

Научный руководитель заслуженный работник высшей школы Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Шпиганович Александр Николаевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кудрин Борис Иванович

кандидат технических наук, профессор Плашанский Леонид Александрович

Ведущая организация ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат» (г. Старый Оскол)

Защита состоится 08 апреля 2005 года в 12 00 на заседании диссертационного Совета Д 212.108.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет» по адресу: 398600, г.Липецк, ул. Московская 30, административный корпус, ауд. 601.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет».

Автореферат разослан февраля 2005 г.

диссертационного совета

Ученый секретарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Резкопеременная нагрузка металлургических производств способствует возникновению от разных источников в их системах электроснабжения высших гармоник с постоянно меняющимся спектром гармонических составляющих напряжения и тока. Совместное воздействие гармонических составляющих не только существенно ухудшает коэффициент диэлектрических потерь, работу коммутационных аппаратов и распределительных устройств, но и создает условия для возникновения резонансных явлений на высших гармониках с высокой кратностью, что отрицательно сказывается на работе технологического оборудования металлургических производств.

Поэтому исследования, направленные на повышение эффективности функционирования систем электроснабжения с гармоническими составляющими путем всестороннего анализа безотказности электрического оборудования и разработки мероприятий, позволяющих снизить как негативное совместное воздействие высших гармонических составляющих от различных источников на элементы системы, так и устранить резонансные явления, являются для сталеплавильных и прокатных производств металлургических заводов актуальными.

Целью работы является создание методов анализа и синтеза систем электроснабжения сталеплавильных и листопрокатных подразделений металлургических заводов с учетом спектра высших гармоник и резонансных явлений для обоснования применения способов и средств, обеспечивающих повышение эффективности функционирования электрических систем.

Идея работы заключается в делении суммарных импульсных потоков, описывающих совместное амплитудно-временное воздействие высших гармонических составляющих возмущающих факторов от различных источников на отдельные составляющие с последующим определением уровней напряжений в узлах системы на основе сплайн-аппроксимирующих программ.

Задачи работы:

- разработка методики формирования возмущающих факторов гармонических составляющих электрооборудования и системы электроснабжения сталеплавильного и листопрокатного производств;

- разработка математического описания амплитудно-временного совместного функционирования электрооборудования в системах;

- выявление закономерностей влияния спектра гармонических составляющих и

резонансных явлений на изменение тока и напряжения электрооборудования;

- определение зависимостей, характеризующих воздействие высших гармоник и их резонансных явлений на износ контактов электрических аппаратов;

- анализ способов и средств ограничения уровня напряжений гармонических составляющих и резонансных явлений на эффективность функционирования систем электроснабжения.

- разработка методики построения рациональных систем электроснабжения, повышающей обеспечение электрической энергией технологических машин сталеплавильных и прокатных производств металлургических заводов.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработан метод перехода от нагрузочных характеристик системы электроснабжения к суммарному импульсному потоку за счет аппроксимации графика активной нагрузки с учетом появления пиковых значений, что позволяет оценить совместное воздействие функционирования источников гармонических составляющих на работу технологических машин;

- предложен метод деления суммарного импульсного потока, описывающего совместное функционирование источников высших гармоник, на элементарные потоки отдельных источников, который позволяет определить влияние выделенного источника на электрическую систему и ее оборудование;

- получены формулы для определения коэффициентов кратности частот, позволяющие без сложных вычислений рассчитывать через параметры системы электроснабжения частоты, при которых наблюдаются максимальные значения тока и напряжения при резонансных явлениях высших гармонических составляющих;

- разработано структурно-функциональное описание формирования спектра высших гармонических составляющих узлов системы электроснабжения, основанное на сплайн-аппроксимации графика амплитуды напряжений с учетом реактивных сопротивлений системы, позволяющее выявлять закономерности возникновения резонансных явлений тока и напряжения на высших гармониках при помощи коэффициентов кратности частот;

- обосновано рациональное применение комплекса мероприятий сталеплавильных и прокатных производств металлургических заводов, основанное на разделении питания источников гармонических составляющих, учете приращения тока и диэлектрических потерь от высших гармоник и их резонансных явлений при выборе оборудования и использовании методики, прогнозирующей возникновение возмущающих факторов.

Практическая ценность работы:

- предложенный метод деления суммарных импульсных потоков позволяет выявить электрооборудование, неэффективное функционирование которого уменьшает производительность технологических машин;

- полученные зависимости для определения диэлектрических потерь, приращения тока и износа контактной группы аппаратов системы электроснабжения сталеплавильного и прокатного производств можно применять для любого производства с источниками высших гармоник;

- разработанный комплекс мероприятий, основанный на учете высших гармоник, обеспечивает эффективность функционирования системы электроснабжения на стадии проектирования, реконструкции и эксплуатации сталеплавильных и прокатных производств и не требует значительных затрат на его проведение.

Методы и объекты исследования. В работе использован комплексный подход исследования, включающий теорию случайных импульсных потоков, теорию вероятностей, теорию планирования экспериментов, методы математической статистики и моделирования с применением ЭВМ и методы теории электрических систем. Экспериментальные исследования проводились в условиях производства по повышению эффективности функционирования систем электроснабжения сталеплавильных и листопрокатных производств металлургических заводов, которые выступают в качестве объекта исследования.

Достоверность результатов и выводов, сформулированных в диссертации, подтверждается: значительным объемом данных хронометражных наблюдений; адекватностью математических моделей работы электрооборудования и систем электроснабжения реальным условиям эксплуатации; удовлетворительной сходимостью (различие меньше 7%) результатов теоретических и экспериментальных исследований разработанных методов оценки влияния спектра гармонических составляющих и их резонансных явлений на безотказность электрооборудования и обоснованием мероприятий по повышению эффективности функционирования электрических систем.

Реализация работы. Результаты работы внедрены в виде рекомендаций на ОАО «Юговостокэлектромонтаж-1» по обеспечению повышения эффективности функционирования электрических систем и их оборудования с ожидаемым экономическим эффектом в 200 тысяч рублей.

Теоретические разработки применены при выполнении научно-исследовательских работ по гранту Министерства образования РФ 2002 года по фундамен-

тальным исследованиям в области технических наук № Т02-01.5-188 «Влияние высших гармонических составляющих на дугу сталеплавильных печей». Они вошли в учебные пособия «Случайные импульсные потоки в решениях вероятностных задач» и «Случайные импульсные потоки», которым присвоен гриф УМО.

Апробация работы. Основные научные результаты диссертационной работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях ЛГТУ, всероссийских научно-технических и методических конференциях: «Шаг в будущее», Липецк, 1999; «Студент и научно-технический прогресс», Новосибирск, 2000; «Конференции студентов и аспирантов ФАИ ЛГТУ», Липецк, 2002, 2003; «Проблемы управления электротехническими объектами», Тула, 2002; «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии», Липецк, 2004; «Энергосбережение и энергоэффективные технологии», Липецк, 2004.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и шести приложений. Общий объем диссертации 176 с, в том числе 143 с. основного текста, 22 рисунка, 15 таблиц, список литературы из 138 наименований, 6 приложений на 33 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены особенности функционирования систем электроснабжения подразделений металлургических заводов, обоснована актуальность работы, определены основные ее цели и задачи исследования.

Первая глава посвящена анализу методов оценки задач эффективного функционирования электрооборудования и синтезу систем электроснабжения. Особенность металлургических заводов состоит в оснащении их мощными электрическими приемниками, работающими в условиях непостоянной нагрузки. Резкопеременный характер нагрузки, значительное наличие преобразовательной техники и постоянный ее рост вызывают высшие гармонические составляющие в электрических системах производств завода. Появление высших гармонических составляющих связано и с использованием электрических печей, установок дуговой и контактной сварки, термического и электролизного оборудования, ртутно-кварцевых ламп. Токи короткого замыкания, протекающие в аварийных режимах через обмотки реакторов, трансформаторов, двигателей приводят также к возникновению гармоник.

В технологическом отношении электрооборудование неизолированно от оборудования других систем, в первую очередь, технологической системы. Процессы, происходящие в технологической системе, в наибольшей степени изменяют параметры гармонических составляющих. Характер возмущающих факторов зависит от места расположения оборудования в системе электроснабжения и от ее структуры. Поэтому качество электроэнергии в различных точках системы электроснабжения неодинаково.

Фундаментальных исследований неэффективного функционирования электрооборудования металлургических заводов от воздействия на него высших гармонических составляющих и резонансных явлений не проводилось. Чтобы исключить такой недостаток, следует иметь информацию о количественных характеристиках эффективного функционирования электрического оборудования при наличии в электрических системах гармонических составляющих и резонансных от них явлений.

Для этой цели в качестве математического аппарата предлагается использовать случайные импульсные потоки. Математическое описание работы оборудования случайным импульсным потоком позволяет практически учесть все возмущающие факторы, влияющие на его безотказность. С разработкой методов формирования суммарных потоков оказывается возможным определять функциональные взаимосвязи между электрооборудованием и рабочими машинами, а также выявлять закономерности возникновения негативных возмущающих факторов в системе электроснабжения и их влияния на технологический процесс предприятия.

Вторая глава посвящена разработке методов описания функционирования оборудования систем электроснабжения с учетом гармонических составляющих и резонансных от них явлений.

Совместную работу электрического оборудования, отдельных его узлов, элементов системы электроснабжения, изменение электрических нагрузок можно отображать суммарным потоком Y(t). Если представить функционирование единицы электрооборудования в системе электроснабжения элементарным импульсным потоком Х^), импульсам которого соответствует работа с вероятностью Р, а паузам - остановки, характеризуемые вероятностью , то состояние системы для любого количества оборудования отобразится графической моделью (рис.1). Если возможно определение параметров суммарного потока суммированием то путем вычитания можно определить параметры элементарного потока описывающего функционирование отдельной единицы электрооборудования.

Для решения задачи перехода от нагрузочных характеристик к суммарным потокам переменная часть графика активной мощности P(t) разделяется на уровни изменения нагрузки (рис.2). В рассматриваемом случае приняты четыре уровня нагрузки. Уровню 4 соответствует самая высокая нагрузка приемников Р4, а уровню 1- наименьшее значение нагрузки

Плавное изменение нагрузки заменяется ступенчатым ее изменением. Ломаная кривая, аппроксимирующая график изменения нагрузки, отображает импульсы суммарного потока P(t). В рассматриваемом случае использовано четыре вида импульсов. Импульсы любого суммарного потока состоят из импульсов совпадений. Частота видов импульсов может быть выражена через частоты импульсов совпадений. Вероятность появления импульсов суммарного потока равна произведению средней длительности на частоту ц.

Для полной характеристики импульсов потока P(t) необходимо знать закон распределения их длительностей. Его определение осу-

Рис. 1. К определению параметров электрооборудования делением суммарного потока

Рис. 2. Аппроксимация зависимости, характеризующей функционирование электрической системы суммарным потоком

ществляется через распределения длительностей видов импульсов суммарно -го потока

а(т) - . (1)

И

При оценке случайных процессов, происходящих в системах и режимах работы оборудования, аппроксимацию графиков необходимо осуществлять не с самого низкого уровня изменения интенсивности нагрузки, а относительно среднего ее значения. На самом высоком уровне интенсивности при переходе от графиков нагрузки к суммарным импульсным потокам должны учитываться пиковые изменения нагрузки.

Пиковые нагрузки вызваны режимами работы оборудования. Если это так, то между длительностью действия нагрузки и ее величиной должна существовать связь. Возможны два случая: независимое и зависимое появление пиковых нагрузок. Независимые пиковые нагрузки вызываются коммутационными режимами оборудования электрической системы. Это вероятностные события, они носят случайный характер. Зависимые пиковые нагрузки определяются изменением режимов рабочих машин, вызванных технологическим процессом предприятия.

Когда пиковые отклонения нагрузки зависят от времени, плотность

распределения с учетом - параметра, характеризующего быстроту убывания корреляционной функции - выражается семейством графиков (рис.3.).

Данный подход позволяет проводить анализ как по величине, так и по длительности совместного действия возмущающих факторов, какими являются высшие гармонические состав-

корреляционного коэффициента р при ляющие и их резонансные явления, на различных длительностях импульсов

эффективность функционирования систем и их оборудования.

Третья глава посвящается расчету уровней напряжения спектра высших гармоник узлов систем электроснабжения, а также резонансных явлений от высших гармоник в отдельных цепях и соединениях систем сталеплавильных и

0 2 4 6 8 РхЮ6

Рис. 3. Зависимости пиковых отклонений нагрузки с учетом

листопрокатных производств. При резонансе напряжения ток цепи максимальный, но напряжения на индуктивности и емкости в данный момент не являются максимальными по величине (рис. 3) Максимальное напряжение на емкости будет от гармоник с меньшей частотой , а индуктивности - с большей частотой . Отношение таких частот к резонансной частоте напряжения юио в работе определяется коэффициентами кратности частот кис и к^ по напряжению относительно емкости и индуктивности.

где Q - добротность контура, и^, иш

напряжения на реактивных элементах

Рис. 3. Зависимость изменения

цепи при резонансе.

индуктивности и емкости при В отношении безотказности элек- резонансе напряжения от трооборудования резонанс напряжения высших гармоник

особенно опасен, если он специально не предусмотрен.

В разветвленных системах энергия, накапливаемая реактивными сопротивлениями, периодически частично потребляется активными сопротивлениями ветвей, пополняясь за счет энергии системы электроснабжения (источника). Поэтому при получении зависимостей, характеризующих резонансные явления токов от гармонических составляющих, необходимо учитывать активные потери в ветвях (рис. 4).

Максимальный ток через ветвь с индуктивностью протекает при частоте меньшей, чем резонансная частота, а емкости - большей резонансной частоты . Их отношение к резонансной частоте тока оценено коэффициентами кратности частот по току относительно индуктивности и емкости, определяемыми через волноватое сопротивление р параллельного соединения индуктивности L и емкости С и активные сопротивления ветвей.

гьОм

гсС

ЬхЮ ,Гн

Гс=2 Ом

к Гс

1 Ч 2-

Р -Гс

Ь]1 р2-гь>

и,» г,

V-

(3)

Рис. 4. Зависимость изменения индуктивности и емкости с учетом активных составляющих при резонансе тока

Чтобы охватить все многообразие схем электроснабжения исследуемых производств и ускорить их анализ, разработана программа, позволяющая осуществлять расчеты токов ветвей и напряжений узлов от высших гармонических составляющих. Анализ полученных результатов показывает, что возможны случаи, когда амплитуда напряжения на шинах РП превышает амплитуду синусоидального напряжения источника питания.

На рис. 5 приведен график мгновенного значения напряжения на шинах трансформатора. Кривая напряжения сети претерпевает значительные искажения. Это говорит о том, что даже при отсутствии резонанса в сети возникают значительные уровни напряжений высших гармоник.

Выполненные исследования электрических систем с гармоническими составляющими позволили получить зависимости для их расчетов. Однако применение указанных зависимостей в инженерной практике затруднительно, поскольку необходимо рассчитать амплитуды и фазы отдельных гармоник, а затем производить суммирование мгновенных их значений на интервале времени, соответствующему половины периода основной частоты. Поэтому желательно иметь более простые выражения, позволяющие с достаточной

Рис. 5. Кривая напряжения на шинах распределительного устройства при наличии в сети высших гармоник

степенью точности определять амплитуду напряжения в зависимости от применяемых источников гармонических составляющих и с учетом резонансных явлений. Для получения таких выражений выполнен машинный анализ результатов расчетов. По результатам расчетов построены зависимости относительной амплитуды напряжения от сопротивления системы . Используя графические зависимости и табличные данные, осуществлен переход к аналитической форме записи. Она имеет вид

ии=а,Х,.+Ь, при Х(. <0,021, (4)

где 1 е [1;б].

Коэффициенты получены в результате аппроксимации расчетных

функций. Их можно вычислить через коэффициенты к] ...1^,определяемые с учетом величины тока, и относительное значение тока

Используя полученные уравнения, установлено, что при действии источников высших гармоник и резонансных явлений и даже отсутствии в сети сосредоточенных емкостей, какими являются батареи конденсаторов, амплитуда напряжения в отдельных узлах системы может превышать номинальное значение напряжения на 20%. Также возможно снижение уровня напряжения до 70% от номинального напряжения.

В четвертой главе произведен анализ ограничения эффективного функционирования электрооборудования и осуществлен синтез систем с гармоническими составляющими и резонансными от них явлениями.

Установлено, что с увеличением расстояния от источников высших гармоник резонансная частота увеличивается. Резонанс напряжения наблюдается при большей частоте, чем резонанс тока. Повышение резонансной частоты с увеличением расстояния от источников гармоник определяется емкостной составляющей цепи. Результаты анализа для резонансных явлений в системах электроснабжения подразделений ЛПП и ККЦ-2 ОАО «НЛМК» приведены в таблице.

Таблица

Расчетные значения частот резонанса тока и резонанса напряжения

Эл. уст. Трансф. Реактор Преобр. Св. уст. сд АД тнз

№ гармоники 5-13/5-23 5,7/543 5/5-7 5/5-7 5,7/5-11 5,7/5-11 5,7/5-11

В таблице числитель строчки № гармоники отвечает значениям резонанса тока, а знаменатель - резонанса напряжения.

Негативное воздействие гармонических составляющих сказываются как на изоляции оборудования, так и пропускной способности активной его части. Особенно это влияние заметно при напряжениях 35 кВ и выше. Высшие гармоники увеличивают сопротивление на переменном токе на 2,3 - 3,6 %. Для кабельных распределительных систем с увеличением напряжения происходит увеличение более чем в квадрате диэлектрических потерь. В среднем для напряжений 10 - 110 кВ они составляют Вт/м, что может уменьшить значение допустимого тока на 10%. При этом 1,5 - 2% приходятся на потери от резонансных явлений.

Предложенный подход может быть использован для систем электроснабжения любого подразделения металлургического завода. Полученная формула по определению приращения тока от высших гармоник и резонансных от них явлений имеет вид

где Д1 - приращение расчетного значения тока I; К,,. - коэффициент несинусоидальности напряжения; -эквивалентное значение порядковых номеров гармоник.

Используя (6), для электрооборудования цехов ЛПП и ККЦ-2, осуществлен расчет относительного приращения тока от наличия гармонических составляющих классическим и предложенным инженерным методами. Результаты показывают, что для цепей с источниками высших гармонических составляющих абсолютная ошибка отрицательна, а для пассивных цепей положительна. Относительная ошибка результатов лежит в пределах 7%.

Наличие в цепях системы электроснабжения высших гармонических составляющих значительным образом отличает процессы отключения таких цепей по отношению к цепям промышленной частоты. В общем случае увеличение износа при несинусоидальном напряжении по отношению к синусоидальному напряжению больше в

где 61* - приращение тока в относительных значениях.

Установлено, что в среднем при высших гармониках и резонансных явлениях напряжения износ контактов выше на (25-50)% по отношению к изно-

су контактов электрических аппаратов, работающих в синусоидальных цепях.

Оценка наличия гармонических составляющих в электрической системе по коэффициенту несинусоидальности напряжения показала, что большее его значение соответствует местам присоединения к системе тиристорных преобразователей. Если учитывать однотипность электрооборудования и место его установки в технологическом процессе, то значения высших гармонических составляющих системы электроснабжения листопрокатного производства по сравнению с аналогичными значениями системы электроснабжения сталеплавильного производства больше. Нельзя, чтобы основной нагрузкой по мощности РП служила нагрузка источников высших гармоник. Это уменьшает ресурс электрооборудования.

При выборе электрооборудования номинальное значение тока через активные части электрических аппаратов и элементы системы электроснабжения должно быть уменьшено на величину приращения тока от высших гармоник. Приращение тока пропорционально коэффициенту несинусоидальности напряжения. Поэтому даже при выборе такого оборудования как разъединители, отделители, короткозамыкатели, шины следует учитывать приращение от высших гармоник. В среднем для данного типа оборудования приращение равно (3 - 5)%. В более тяжелых условиях находятся кабели, реакторы, силовые трансформаторы. Для такого типа оборудования кроме приращения тока от гармоник необходимо считаться с диэлектрическими потерями. При наличии высших гармоник допустимая плотность тока становится меньше на (9 - 17)%. В связи с этим не рекомендуется использовать кабели больших сечений. Во всех возможных случаях их следует заменять шинопроводами.

Опасно, когда к одной секции распределительного пункта подключены источники с одинаковым или близким спектром высших гармоник. В результате гармоники высших порядков и выше) по величине могут ока-

заться близкими к гармоникам низких порядков. В данном случае вероятность возникновения резонансных явлений значительно возрастает. В исследуемых системах электроснабжения резонанс напряжения может наблюдаться даже на частотах 3 1-45 гармоник. Поэтому рекомендуется однотипные источники высших гармоник подключать к секциям разных распределительных пунктов. Как показывают расчеты, значительных затрат на проведение таких работ не требуется.

Из-за высших гармоник и резонансных от них явлений выключатели системы электроснабжения ККЦ-2 должны выводится в ревизию в 1,25 - 1,50 раз чаще, чем для систем без резонансных явлений и гармонических составляющих.

Результаты проведенных исследований можно использовать как на стадии проектирования, так и эксплуатации электрических систем металлургических заводов, обеспечивая их рациональное построение и безотказное функционирование.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи повышения эффективности функционирования систем электроснабжения сталеплавильных и листопрокатных подразделений металлургических заводов посредством создания новых методов их анализа и синтеза с учетом спектра высших гармоник и резонансных явлений для обоснования применения способов и средств, заключающихся в делении суммарных импульсных потоков, описывающих совместное амплитудно-временное воздействие высших гармонических составляющих возмущающих факторов от различных источников на отдельные составляющие с последующим определением уровней напряжений в узлах системы на основе сплайн-аппроксимирующих программ.

Материалы диссертации позволили сформулировать следующие основные выводы:

1. Определены причины уровней напряжения гармонических составляющих и резонансных от них явлений в системах электроснабжения производств металлургических заводов. Получены и обработаны материалы уровней напряжений и резонансных явлений в системах электроснабжения листопрокатного и конвертерного производств, что необходимо для повышения безотказности электрических систем существующих и проектируемых металлургических заводов.

2. С использованием теории случайных импульсных потоков разработан подход по выявлению составляющих уровней спектра гармоник от различных источников гармонических составляющих независимо от структуры и электрических параметров системы для оценки возникновения резонансных явлений и их воздействия на безотказность функционирования электрооборудования.

3. Установлено, что спектр гармонических составляющих в узловых

точках распределительных сетей неодинаков. Нельзя допускать, чтобы источники с одинаковым и относительно близким спектром гармоник получали питание от одного распределительного устройства, так как в этом случае резонансные явления проявляются на самом высоком и выше) уровне гармонических составляющих, что благоприятствует возникновению резонансных явлений, особенно резонанса напряжения.

4. Показано, что распределение гармонических составляющих по элементам системы электроснабжения неравномерно. В неодинаковых условиях по отношению к резонансным явлениям находятся отдельные соединения системы. Наибольшей степени воздействия подвержено электрооборудование, ближе находящееся к источникам гармонических составляющих. Если оценивать наличие гармонических составляющих по коэффициенту несинусоидальности

то большее его значение соответствует месту присоединения тиристорных преобразователей. Оно лежит в пределах 7,92 - 4,42. Второе место занимают осветительные сети, для них К|,с соответствует 4,30. Для асинхронных двигателей Кис равен 3,72-3,61, а шин трансформаторов ТРДЦНК значение Кн(; = 2,89.

5. Высшие гармонические составляющие увеличивают сопротивление в среднем от 2,3 до 3,6 %, изменяя пропускную способность по току выключателей, разъединителей и короткозамыкателей до (6 - 8) %, силовых трансформаторов, реакторов до (11 - 13)%, кабелей до (13 - 15)%, что должно учитываться при построении систем электроснабжения металлургических производств.

6. Показано, что гармонические составляющие уменьшают допустимый ток до 10%, при этом 1,5 - 2 % приходится на потери от резонансных явлений. Воздействие электрической дуги при наличии высших гармоник на контакты высоковольтных выключателей равнозначно воздействию дуги постоянного тока, увеличивая их износ на (25 - 50)%. Доля износа контактов от резонансных явлений составляет до (3 - 5)%. Гармонические составляющие вызывают нелинейное увеличение диэлектрических потерь. В среднем диэлектрические потери в кабелях увеличиваются на Вт/м.

7. Разработанная программа позволила всесторонне проанализировать с позиции гармонических составляющих возникновение от них резонансных явлений системы электроснабжения подразделений металлургических заводов. В результате получены инженерные формулы по расчету приращения тока от гармонических составляющих, диэлектрических потерь и износа контактов

электрических аппаратов. Формулы обеспечивают хорошее согласование результатов с экспериментальными данными, относительное их различие не превышает 7%.

8. По результатам диссертационной работы на ОАО «Юговостокэлектро-монтаж-1» внедрен комплекс мероприятий, направленный на повышение эффективности функционирования электрических систем и их оборудования. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенных мероприятий составит 200 тысяч рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Бош В. И. Математическое моделирование технических систем случайными импульсными потоками / В. И. Бош // Шестая Всероссийская научная конференция молодых исследователей «Шаг в будущее». - Липецк: ЛГТУ, 1999. -С. 46-47.

2. Бош В. И. Расчет параметров нагрузки электрических систем по зависимостям суммарных потоков / В. И. Бош // Сборник научных трудов, преподавателей и сотрудников, посвященный 45-летию ЛГТУ. Часть 3.- Липецк. ЛГТУ, 2001.-С. 12-15.

3. Шпиганович А. Н. Переход от характеристик нагрузок электрических систем к суммарным потокам / А. Н. Шпиганович, В. И. Бош // Сборник научных трудов, преподавателей и сотрудников, посвященный 45-летию ЛГТУ. Часть 3.- Липецк: ЛГТУ, 2001. - С. 82 - 86.

4. Шпиганович А. Н. Оценка параметров фильтров высших гармоник / А. Н. Шпиганович, М. В. Боев, В. И. Бош // Известия Тульского государственного университета. Серия: Проблемы управления электротехническими объектами. Выпуск 2. - Тула, 2002. - С. 49 - 51.

5. Бош В. И. Технико-экономический расчет параметров резонансных фильтров высших гармоник / В. И. Бош, М. В. Боев // Электрика. №5. М.: 2002. -С. 25-28.

6. Бош В. И. Описание нагрузок электрических систем суммарными потоками / В. И. Бош // Сборник материалов научно-технической конференции студентов и аспирантов ФАИ ЛГТУ 24 - 25 апреля. - Липецк, 2002. - С. 7 - 9.

7. Бош В. И. Функционирование электротехнологических систем прокатных производств / В. И. Бош, А. А. Новиков // Сборник материалов научно-технической конференции студентов и аспирантов ФАИ ЛГТУ 29-30 мая. -

Липецк, 2003.-С. 10-14.

8. Бош В. И. Оценка резонанса тока и напряжения гармонических составляющих / В. И. Бош // Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии», 29 - 30 апреля. Часть 1. - Липецк, 2004. - С. 13 -16.

9. Бош В. И. Резонансные явления гармонических составляющих / В. И. Бош // Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии», 2 9- 30 апреля. Часть 1. - Липецк, 2004. - С. 33 - 39.

10. Бош В. И. Источники гармонических составляющих и оценка их мощности / В. И. Бош // Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции «Энергосбережение и энергоэффективные технологии», 26 - 28 октября. Часть 1. - Липецк, 2004. - С. 9 - 16.

11. Бош В. И. Резонансные явления гармонических составляющих систем электроснабжения / В. И. Бош // Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции «Энергосбережение и энергоэффективные технологии», 26 - 28 октября. Часть 1. - Липецк, 2004. - С. 71 - 78.

12. Бош В. И. Законы распределения негативных случайных величин оборудования прокатного производства / В. И. Бош, А. А. Новиков // Сборник докладов и тезисов областной научно-технической конференции «Наука в Липецкой области: истоки и перспективы», февраль. Часть 3. - Липецк, 2004. - С. 62 - 63.

Личный вклад автора в работах, написанных в соавторстве заключается в следующем:

в [3] разработан метод перехода от параметров нагрузки к параметрам суммарных импульсных потоков; в [4] предложены аналитические зависимости, характеризующие параметры фильтров высших гармоник; в [5] предложена математическая зависимость, характеризующая оценку применения в системах электроснабжения фильтров высших гармоник; в [7] разработано описание функционирования систем прокатных производств и их технологического оборудования на основании импульсных потоков и использования коэффициентов взаимосвязи, характеризующих негативное влияние оборудования друг на друга; в [12] предложен метод оценки воздействия негативных случайных факторов оборудования прокатного производства с установлением законов их распределения на эффективность функционирования электрической системы.

Подписано в печать 14.02.2005г. Формат 60x84 1/16.Бумага офсетная. Ризография. Печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 149 Липецкий государственный технический университет 398600 г. Липецк, ул. Московская, 30 Типография ЛГТУ. 398600 г. Липецк, ул. Московская, 30

/ .

г

V >. V.

?2 ««ад

1383

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Особенности функционирования систем электроснабжения подразделений металлургических заводов

1.2. Обзор литературных источников

1.3. Задачи исследования

2. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ВЫСШИХ ГАРМОНИЧЕСКИХ 26 СОСТАВЛЯЮЩИХ НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ИХ ОБОРУДОВАНИЕ

2.1. Определение характеристик функционирования оборудования делением суммарных потоков

2.2. Переход от характеристик систем к суммарным потокам

2.3. Метод перехода от зависимостей случайных процессов к потокам со случайной длительностью и интенсивностью импульсов

3. ГАРМОНИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ И РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ

3.1. Источники гармонических составляющих и оценка их мощности

3.2. Резонансные явления гармонических составляющих систем электроснабжения

3.3. Оценка возникновения от гармонических составляющих резонанса напряжения и тока

3.4. Определение уровней напряжений в узловых точках электрической системы от гармонических составляющих

3.5. Инженерный метод расчета напряжений гармонических составляющих

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ И РЕЗОНАНСНЫХ ЯВЛЕНИЙ СИСТЕМ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 93 4. 1 . Особенности работы оборудования электрических систем с высшими гармониками

4.2. Электрические потери от наличия гармонических составляющих и резонансных явлений

4.3. Метод расчета ограничения тока от гармонических составляющих 105 4. 4. Влияние резонанса высших гармонических составляющих напряжения на функционирование электрооборудования 109 4. 5. Влияние высших гармонических составляющих тока и резонансных от них явлений на безотказность электрооборудования 113 4. 6. Методика построения рациональных систем электроснабжения подразделений металлургического завода 121 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 128 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 131 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 144 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 149 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 155 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 159 ПРИЛОЖЕНИЕ 5 164 ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность работы. Резкопеременная нагрузка металлургических производств .способствует возникновению от разных источников в их системах электроснабжения высших гармоник с постоянно меняющимся спектром гармонических составляющих напряжения и тока. Совместное воздействие гармонических составляющих не только существенно ухудшает коэффициент диэлектрических потерь, работу коммутационных аппаратов и распределительных устройств, но и создает условия для возникновения резонансных явлений на высших гармониках с высокой кратностью, что отрицательно сказывается на работе технологического оборудования металлургических производств.

Поэтому исследования, направленные на повышение эффективности функционирования систем электроснабжения с гармоническими составляющими путем всестороннего анализа безотказности электрического оборудования и разработки мероприятий, позволяющих снизить как негативное совместное воздействие высших гармонических составляющих от различных источников на элементы системы, так и устранить резонансные явления, являются для сталеплавильных и прокатных производств металлургических заводов актуальными.

Целью работы является создание методов анализа и синтеза систем электроснабжения сталеплавильных и листопрокатных подразделений металлургических заводов с учетом спектра высших гармоник и резонансных явлений для обоснования применения способов и средств, обеспечивающих повышение эффективности функционирования электрических систем.

Идея работы заключается в делении суммарных импульсных потоков, описывающих совместное амплитудно-временное воздействие высших гармонических составляющих возмущающих факторов от различных источников на отдельные составляющие с последующим определением уровней напряжений в узлах системы на основе сплайн-аппроксимирующих программ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

-разработан метод перехода от нагрузочных характеристик системы электроснабжения к суммарному импульсному потоку за счет аппроксимации графика активной нагрузки с учетом появления пиковых значений, что позволяет оценить совместное воздействие функционирования источников гармонических составляющих на работу технологических машин;

- предложен метод деления суммарного импульсного потока, описывающего совместное функционирование источников высших гармоник на элементарные потоки отдельных источников, который позволяет определить влияние выделенного источника на электрическую систему и ее оборудование;

- получены формулы для определения коэффициенты кратности частот, позволяющие без сложных вычислений рассчитывать через параметры системы электроснабжения частоты, при которых наблюдаются максимальные значения тока и напряжения при резонансных явлениях высших гармонических составляющих;

- разработано структурно-функциональное описание формирования спектра высших гармонических составляющих узлов системы электроснабжения, основанное на сплайн-аппроксимации графика амплитуды напряжений с учетом реактивных сопротивлений системы, позволяющее выявлять закономерности возникновения резонансных явлений тока и напряжения на высших гармониках при помощи коэффициентов кратности частот;

- обосновано рациональное применение комплекса мероприятий сталеплавильных и прокатных производств металлургических заводов, основанное на разделении питания источников гармонических составляющих, учете приращения тока и диэлектрических потерь от высших гармоник и их резонансных явлений при выборе оборудования и использовании методики, прогнозирующей возникновение возмущающих факторов.

Практическая ценность работы:

- предложенный метод деления суммарных импульсных потоков позволяет выявить электрооборудование, неэффективное функционирование которого уменьшает производительность технологических машин;

-полученные зависимости для определения диэлектрических потерь,приращения тока и износа контактной группы аппаратов системы электроснабжения сталеплавильного и прокатного производств можно применять для любого производства с источниками высших гармоник; разработанный комплекс мероприятий, основанный на учете высших гармоник, обеспечивает эффективность функционирования системы электроснабжения на стадии проектирования, реконструкции и эксплуатации сталеплавильных и прокатных производств и не требует значительных затрат на его проведение.

Методы и объекты исследования. В работе использован комплексный подход исследования, включающий теорию случайных импульсных потоков, теорию вероятностей, теорию планирования экспериментов, методы математической статистики и моделирования с применением ЭВМ и методы теории электрических систем. Экспериментальные исследования проводились в условиях производства по повышению эффективности функционирования систем электроснабжения сталеплавильных и листопрокатных производств металлургических заводов, которые выступают в качестве объекта исследования.

Достоверность результатов и выводов, сформулированных в диссертации, подтверждается: значительным объемом данных хрономегражных наблюдений; адекватностью математических моделей работы электрооборудования и систем электроснабжения реальным условиям эксплуатации; удовлетворительной сходимостью (различие меньше 7%) результатов теоретических и экспериментальных исследований разработанных методов оценки влияния спектра гармонических составляющих и их резонансных явлений на безотказность электрооборудования и обоснованием мероприятий по повышению эффективности функционирования электрических систем.

Реализация работы. Результаты работы внедрены в виде рекомендаций на ОАО «Юговостокэлектромонтаж-1» по обеспечению повышения эффективности функционирования электрических систем и их оборудования с ожидаемым экономическим эффектом в 200 тысяч рублей.

Теоретические разработки применены при выполнении научно-исследовательских работ по гранту Министерства образования РФ 2002 года по фундаментальным исследованиям в области технических наук № Т02-01.5-188 «Влияние высших гармонических составляющих на дугу сталеплавильных печей». Они вошли в учебные пособия «Случайные импульсные потоки в решениях вероятностных задач» и «Случайные импульсные потоки», которым присвоен гриф УМО.

Апробация работы. Основные научные результаты диссертационной работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях J11 ТУ, всероссийских научно-технических и методических конференциях: «Шаг в будущее», Липецк, 1999; «Студент и научно-технический прогресс», Новосибирск, 2000; «Конференции студентов и аспирантов ФАИ J11 ТУ», Липецк, 2002, 2003; «Проблемы управления электротехническими объектами», Тула, 2002; «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии», Липецк, 2004; «Энергосбережение и энергоэффективные технологии», Липецк, 2004.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и шести приложений. Общий объем диссертации 176 е., в том числе 143 с. основного текста, 21 рисунка, 15 таблиц, список литературы из 138 наименований, 6 приложений на 33 страницах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена актуальная задача анализа и синтеза систем электроснабжения с расширенным спектром высших гармоник и резонансных от них явлений производств металлургических заводов. Разработанный подход к математическому моделированию функционирования систем электроснабжения производств металлургического завода, базирующийся на использовании в качестве математических моделей работы электрооборудования случайных импульсных потоков, является универсальным, так как позволяет осуществлять анализ и синтез систем любой структурной сложности с учетом высших гармонических составляющих и резонансных явлений от них. Теоретические и статистические исследования служат основой при проектировании новых, совершенствовании и эксплуатации существующих систем электроснабжения и приобретают особую важность в связи с внедрением прогрессивных технологий на металлургических производствах в условиях рыночной экономики.

Материалы диссертации позволили сформулировать следующие основные выводы:

1. Определены причины уровней напряжения гармонических составляющих и резонансных от них явлений в системах электроснабжения производств металлургических заводов. Получены и обработаны материалы уровней напряжений и резонансных явлений в системах электроснабжения листопрокатного и конвертерного производств, что необходимо для повышения безотказности электрических систем существующих и проектируемых металлургических заводов.

2. С использованием теории случайных импульсных потоков разработан подход по выявлению составляющих уровней спектра гармоник от различных источников гармонических составляющих независимо от структуры и электрических параметров системы для оценки возникновения резонансных явлений и их воздействия на безотказность функционирования электрооборудования.

3. Установлено, что спектр гармонических составляющих в узловых точках распределительных сетей неодинаков. Нельзя допускать, чтобы источники с одинаковым и относительно близким спектром гармоник получали питание от одного распределительного устройства, так как в этом случае резонансные явления проявляются на самом высоком (v = 31- 41 и выше) уровне гармонических составляющих, что благоприятствует возникновению резонансных явлений, особенно резонанса напряжения.

4. Показано, что распределение гармонических составляющих по элементам системы электроснабжения неравномерно. В неодинаковых условиях по отношению к резонансным явлениям находятся отдельные соединения системы. Наибольшей степени воздействия подвержено электрооборудование, ближе находящееся к источникам гармонических составляющих. Если оценивать наличие гармонических составляющих по коэффициенту несинусоидальности Кнс, то большее его значение соответствует месту присоединения тиристорных преобразователей. Оно лежит в пределах 7,92 - 4,42. Второе место занимают осветительные сети, для них К„с соответствует 4,30. Для асинхронных двигателей Кнс равен 3,72 - 3,61, а шин трансформаторов ТРДЦТНК значение Кнс = 2,89.

5. Высшие гармонические составляющие, увеличивают сопротивление в среднем от 2,3 до 3,6 %, изменяя пропускную способность по току выключателей, разъединителей и короткозамыкателей до (6-8) %, силовых трансформаторов, реакторов (11-13)% , кабелей до (13-15)%, что должно учитываться при построении систем электроснабжения металлургических производств.

6. Показано, что гармонические составляющие уменьшают допустимый ток до 10%, при этом 1,5 — 2 % приходится на потери от резонансных явлений. Воздействие электрической дуги при наличии высших гармоник на контакты высоковольтных выключателей равнозначно воздействию дуги постоянного тока, увеличивая их износ на (25-50)%. Доля износа контактов от резонансных явлений составляет до (3-5)%. Гармонические составляющие вызывают нелинейное увеличение диэлектрических потерь. В среднем диэлектрические потери в кабелях увеличиваются на (1,5-4,0)-10"6 Вт/м.

7. Разработанная программа позволила всесторонне проанализировать с позиции гармонических составляющих и возникновение от них резонансных явлений системы электроснабжения подразделений металлургических заводов.

В результате получены инженерные формулы по расчету приращения тока от гармонических составляющих, диэлектрических потерь и износа контактов электрических аппаратов. Формулы обеспечивают хорошее согласование результатов с экспериментальными данными, относительное их различие не превышает 7%.

8. По результатам диссертационной работы на ОАО «Юговостокэлектро-монтаж-1» внедрен комплекс мероприятий, направленный на повышение эффективности функционирования электрических систем и их оборудования. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенных мероприятий составит 200 тысяч рублей.

1. Кудрин Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для вузов/Б. И. Кудрин.—М.: Энергоатомиздат, 1995.-414 с.

2. Харченко Т. П. Анализ функциональной надежности сложных систем электроснабжения /Т.П. Харченко // Электричество. 1990. № 5 С. 9 -16.

3. Жежеленко И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения пром-предприятий/ ИВ.Жежеленко.—М.: Энергоатомиздат, 1994.-266с.

4. Арзамасцев Д. А. Расчет не стационарного режима в системе электроснабжения с резкопеременной нагрузкой/ Д. А. Арзамасцев, В. А. Игуменцев, И. А. Салма-тов, Ю. П. Коваленко // Электричество. 1983. № 5. С. 1 — 5.

5. Муравьев В. П. Надежность систем электроснабжения и электрооборудования подземных разработок угольных шахт/ В. П. Муравьев, Г. И. Разгильдеев. М.: Недра, 1970.-145 с.

6. Трофимов Г. Г. Качество электроэнергии и его влияние на работу промышленных предприятий/ Г. Г. Трофимов. Алма-Ата: Изд-во КазНИИНТИ, 1986.—216 с.

7. Рабинович М. А. Вероятностная модель электрообъединения / М.А. Рабинович, С. А. Совалов // Электричество .1984. № 2. С. 6 -12.

8. Иванов А. Б. Вентильно-смкостный преобразователь в режиме источника тока/А. Б. Иванов, В. Н. Мещеряков //Промышленная энергетика. 1994. № 3 - С. 28-29.

9. Герасимов Б. И Современное состояние и перспективы развития высокочастотной бесконтактной кондуктомерии / Б. И. Герасимов, С.В. МищенокДЗ. Ф. Калинин.-М.:ТОХТ. 1992. №2.-С. 245 280.

10. Ю.Антонов Б. М. Методы исследования переходных процессов в сложных преобразовательных системах / Б. М. Антонов, В. А. Лубунцов, Е. И. Случанко // Электричество. 1988. № 8. С. 33 - 37.

11. Бош В. И. Математическое моделирование технических систем случайными импульсными потоками. / В. И. Бош // Шестая Всероссийская научная конференция молодых исследователей «Шаг в будущее». Липецк: J11 ТУ,1999. - С. 46 - 47.

12. Соломахин В. И. Оценки крутизны частотных характеристик электрообъединения /В. И. Соломахин // Электричество. 1982. № 9. С. 25 - 27.

13. Севостянов Д. В. Идентификация характеристик энергосистем как объекта управления по мощности и частоте / Д. В. Севостьянов // Электричество. 1982. № 12. -С. 12-15.

14. Хархардзадзе Э. М. Формирование пространства состояния электрических систем при расчете их надежности / Э. М. Хархардзадзе, С. Ф. Макаров // Электричество. 1980. № 5. С. 12 -15.

15. Казарновский Д. М Испытание электроизоляционных материалов/ Д.М.Казарновский,Б.И.Тарерв-З-е изд.-Л.:Энергия, 1980.-214с.

16. Барлао Р. Математическая теория надежности / Р. Барлао, Ф. Прошан. — М.: Советское радио, 1968.-488 с.

17. Майн X. Надежность реальных систем.// Оптимальные задачи надежности / X. Майн. М.: Изд-во Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР, 1968.- 300 с.

18. Шпиганович А. Н. Случайные потоки в решениях вероятностных задач: Учебное пособие. Часть 1 / А. Н. Шпиганович, А. А. Шпиганович.- Липецк: ЛГТУ, 1998.-80 с.

19. Муравьев В. П. Расчет электрических сетей угольных предприятий /

20. B. П. Муравьев.-М.: Недра, 1975. -184 с.

21. Коненков Ю. П. Вопросы надежности радиоэлектронной аппаратуры при механических нагрузках / Ю. П. Коненков, И. А. Ушаков. М.: Советское радио, 1975.-144 с.

22. Степанов С.В. Профилактические работы и сроки их проведения /

23. C. В. Степанов. Советское радио, 1972. -134 с.

24. Ходли Дж. Анализ систем управления запасами / Перев. с англУ Дж. Ходли, Т. Уайтин. М.: Наука, 1966. - 300 с.

25. Дружинин Г. В. Надежность автоматизированных систем / Г.В. Дружинин. -М.: Энергия, 1977.-536 с.

26. Райкин A. JI. Элементы теории надежности технических систем / A. JI. Рай-кин. М.: Советское радио, 1978. - 280 с.

27. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем / Н. П. Бусленко. М.: Наука, 1978.- 400 с.

28. Ушаков ИА. Инженерные методы расчета надежности / И. А. Ушаков. М.: Знание, 1970.-215 с.

29. Гридин А. Д. Основные пути повышения надежности горного оборудования / А. Д. Гридин // Горные машины и автоматика 1963. № 9. С. 12-28.

30. Плющев Н. Г. Оценка надежности работы систем автоматического управления оборудованием / КГ. Плющев // Горные машины и автоматика. 1962. № 8. -С. 98-104.

31. Луцкий В. А. Расчет надежности и эффективности радиоэлектронной аппаратуры.: Справочное руководство / В. А. Луцкий. Киев: Изд-во АН УССР. 1963. — 148 с.

32. Шухгальтер Л. Я. Экономика долговечности и надежности техники / Л. Я. Шухгальтер. М.: Изд-во экономической литературы, 1963. -148 с.

33. Чукреев П. А. Основы эксплуатации вычислительной техники. Вопросы надежности и контроля работы ЦВМ: Учебное пособие / П. А. Чукреев. — Л.: ЛВИКА им. А.Ф. Можайского, 1968. №44.

34. Цветков В. А. Математическая модель для анализа надежности генераторов с учетом развития дефектов / В. А. Цветков // Электричество. 1992. № 11. — С 64 66.

35. Володарский В. А. Расчет средней наработки на отказ для элементов электрических систем с учетом их старения / В. А. Володарский // Электричество. 1993. №6.-С. 20-24.

36. Белых Б. П. Анализ отказов элементов систем электроснабжения железорудных карьеров / Б. П. Белых, Б.И. Залавец // Промышленная энергетика. 1971. №9. -С. 29-33.

37. Червонный Е. М. Статистическая оценка показателей надежности электрооборудования в системах электроснабжения / Е. М. Червонный // Электричество. 1975. №6.-С. 17-21.

38. Плотников А. В. Обеспечение эффективности функционирования систем электроснабжения молочных заводов посредством избыточности: Автореф. дис. канд. тех. наук / А. В. Плотников.—Липецк, 1999. — 16 с.

39. Середкин О. А. Обеспечение эффективности функционирования электрических систем листопрокатного производства: Автореф. дис.канд. тех. Наук / О. А. Середкин. Липецк, 1999. -16 с.

40. Володарский В. А. К вопросу оптимизации периодичности предупредительных замен и ремонтов электрооборудования / В. А. Володарский // Промышленная энергетика 1988. № 8. С. 34 - 36.

41. Володарский В. А. Оптимизация предупредительных замен и ремонтов электрооборудования / В. А. Володарский // Промышленная энергетика. 1990. № 4. — С. 26-29.

42. Володарский В. А. Интенсивность отказов электрооборудования прошедшего ремонт/ В. А. Володарский // Электричество. 1993. № 1. С. 22 -24.

43. Володарский В. А. Об одной модели отказов элементов систем электроснабжения / В. А. Володарский // Электричество. 1993. № 7. С. 27 -31.

44. Гук Ю. Б. Применение логических мер надежности при обосновании схем и графиков ремонтов ОРУ 330 кВ / Ю. Б. Гук, А. А. Жакупов // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Иркутск: СЭИ СО АН СССР. 1981. №23.-С. 118-131.

45. Гук Ю. Б. Развитие методов анализа надежности главных схем электрических соединений электростанций / Ю. Б. Гук // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1984. №2.-С. 45-48.

46. Гук Ю. Б. Расчет надежности электроснабжения собственных нужд электрических станций / Ю. Б. Гук, В. А. Ермаков, В. С. Каратун // Тр. Ленингр. политехи, ин-та. 1984. № 339. -С. 118-131.

47. Гук Ю. Б. Оптимизация главной схемы электрических соединений при поэтапном развитии ОРУ 330-750 кВ / Ю. Б. Гук, В. Н. Старовойтов // Тр. Ленингр. политехи, ин-та. 1986. №421.-С. 106-111.

48. Михайлов В. В. Оценка надежности разветвленных систем электроснабжения / В. В. Михайлов // Промышленная энергетика. 1968. № 10. С. 24 - 27.

49. Михайлов В. В. Проблемы надежности электроснабжения промышленных предприятий / В. В. Михайлов // Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания «Надежность электроснабжения промышленных предприятий». М.: ВСНТО, 1974.-С. 32.

50. Михайлов В. В. Надежность сложных систем электроснабжения промышленных предприятий / В. В. Михайлов, В. Н. Эдельман // Электричество. 1976. № 1.-С. 31 —34.

51. Michailow W. W. Probleme der Zuverlassigkeit//WissenschafllicheBerichte der Ingenieurhochschule Leipzig. / W.W. Michailow. 1976. № 12. S. 33 - 41.

52. Михайлов В. В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий/В. В. Михайлов. -М.: Энергоатомиздат, 1983,-152 с.

53. Розанов М. Н. Устойчивость электрических сетей / М. Н. Розанов. М.: Энергия, 1977.-280 с.

54. Розанов М. Н. Расчет надежности электрических сетей / М. Н. Розанов. М.: ВИПК-энерго, 1980.-88 с.

55. Розанов М. Н. Надежность электроэнергетических сетей / М. Н. Розанов. — М.: Энергоатомиздат, 1984 200 с.

56. Фокин Ю. А. Струюурный анализ и методы оценки надежности сложных схем электроснабжения / Ю. А. Фокин // Электричество. 1973. № 5. — С. 16—24.

57. Фокин Ю. А. Определение расчетных нагрузок элементов систем электроснабжения с учетом их функциональной надежности / Ю. А. Фокин, Д. Мунасингха // Электричество. 1974. № 7. С. 9 -14.

58. Фокин Ю. А. Методы расчета надежности сложных схем систем электроснабжения/Ю. А. Фокин//Тр. МЭИ 1975. №242.-С. 145-147.

59. Фокин Ю. А. Оценка надежности систем электроснабжения / Ю. А. Фокин, В. А. Туфанов.-М.: Энергоиздат, 1981.-224 с.

60. Фокин Ю. А. Вероятностно-статистические методы в расчетах систем электроснабжения / Ю. А. Фокин.—М.: Энергоатомиздат, 1985.—240 с.

61. Фокин Ю. А. Анализ функциональной надежности сложных систем электроснабжения / Ю. А. Фокин, Т. П. Харченко // Электричество. 1990. № 5. С. 9 -15.

62. Гнеденко Б. В. Математические методы в теории надежности / Б. В. Гне-денко, Ю. К. Беляев, А. Д. Соловьев. -М.: Наука, 1965.—524 с.

63. Пампуро В. И. Управление надежностью энергетических объектов / В.И.Пампуро//Электричество. 1991. № 12. -С. 15-20.

64. Михайлов В .И. Надежность систем электроснабжения промышленных предприятий / В. И. Михайлов, Э. И. Эдельман // Электричество. 1990. № 1. С. 12-15.

65. Райкин A. JI. Таблицы для расчета надежности и оптимального резерва / A. JI. Райкин, О. С. Кравцов, В. С. Пеннин. -М.: Советское радио, 1971. 278 с.

66. Marx D. Entwicklung der Pqduktionsvorbereitung-Hauptweg zur Intensivierung das Instandhaltunqsprozesses / D. Marx // Energietechnik 30.1980. №3. S. 81 - 84.

67. Rudolf T. Die wissenschaftliche Arbeitsorganisation (WAO) die der technolo-gischen Vorbereitung in der Instandhaltung und die Bezeihungen Technologie-Norm-Lohn / T. Rudolf// Energietechnik 30.1980. № 3. S. 84 - 89.

68. Володин В. В. Экспресс анализ режимов энергетических систем на основе оценивания состояния / В.В. Володин, А.З. Гамилин, ЮЛ. Гришин, С. И. Паламар-чук, И. JI. Плотников // Электричество. 1985. № 6. - С. 5 -10.

69. Синчугов Ф. И. Учет режимов работы электрических сетей при расчете их надежности / Ф. И. Синчугов // Электричество. -1988. -№ 3. С. 15 - 18.

70. Синчугов Ф. И. Основные положения расчета надежности электроэнергетических систем / Ф. И. Синчугов // Электричество. 1980. № 4. С. 14 - 18.

71. Акиныпин Ю. С. Вопросы повышения надежности автоматического диспетчерского управления системами электроснабжения / Ю.С. Акинышин, М. Ю. Виноградов // Промышленная энергетика. 1987. № 11. С. 49 - 51.

72. Веников В. А. Народнохозяйственное значение повышения качества электроэнергии/ В. А. Веников, М .С. Липкин, Б. А. Константинов // Электричество. 1674. №5.-С. 1-4.

73. Жежеленко И. В. Показатели качества электроэнергии на промышленных предприятиях/И. В. Жежеленко.-М.: Энергия, 1977.-125 с.

74. И.В. Жежеленко. Качество электроэнергии и электромагнитная совместимость электрооборудования предприятий / И. В. Жежеленко, Б. А Константинов,

75. A.М. Липский и др.//Электричество. 1977. № З.-С. 3-7.

76. Железко Ю. С. Стратегия снижения потерь и повышения качества электроэнергии в электрических сетях / Ю. С. Железко // Электричество. 1992. № 5. С. 6-12.

77. Зыкин Ф. А. Определение степени участия нагрузок в снижении качества электроэнергии / Ф. А. Зыкин // Электричество. 1992. № 11.—С. 13 —19.

78. Кучеров Ю.Н. Анализ надежности питающих электрических сетей при вероятностно-определенных условиях изменения параметров режима и структуры/Ю.Н. Кучеров//Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1987. №2.-С. 15-18.

79. Акиншин Ю.С. Вопросы повышения надежности автоматического диспетчерского управления системами электроснабжения / Ю. С. Акиншин, М. Ю. Виноградов // Промышленная энергетика. 1987. №11. С. 49 -51.

80. Кудрин Б.И. О влиянии режима напряжения в цеховых электрических сетях на удельные расходы электроэнергии промышленных предприятий / Б.И. Кудрин,

81. B.В. Прокопчик, Г. А. Елисеев //Промышленная энергетика. 1987. №2. —С. 33-35.

82. Понамарев В.А. Результаты внедрения тиристорнош компенсатора реактивной мощности в систему электроснабжения металлургического предприятия / В. А. Пономарев, А. Л. Шитов, С. Н. Черевань // Промышленная энергетика. 1987. №4.-С. 51 -54.

83. Афонин Н. А. Ущерб, надежность, резерв / Н. А. Афонин // Промышленная энергетика. 1966. № 1. С. 27 - 29.

84. Смирнов Э.П. Учет фактора надежности при определении приведенных затрат на электроэнергетических объектах / Э. П. Смирнов // Электричество. 1991. №2. -С. 16-22.

85. Хевиленд Р. Инженерная надежность и расчет на долговечность/ Перев.с англ. Б. А. Бумаченко / Р. Хевиленд.—М. Л.: Энергия, 1966. - 232 с.

86. Пиковский А.А. Технико-экономические расчеты в энергетике при неопределенности / А. А. Пиковский, В. А. Татанин. Л: ЛГУ, 1981. 196 с.

87. Кушнарев Ф. А. Учет надежности энергосистемы при формировании тарифов на электроэнергию / Ф. А. Кушнарев, В. К. Хлебников // Изв. ВУЗОВ. Электромеханика. 1993. № 6. С. 30-33.

88. Денисов В. И. Технико-экономические расчеты в энергетике / В. И. Денисов. М.: Энершатомиздат, 1985.-216с.

89. Бессарабов Л. Я. Качественная оценка надежности распределительных систем электроснабжения / Л. Я. Бессарабов, М. К Комбаров // Энергетика: Сб. науч. трудов КазПТИ.-Алма-Ата. 1974. №4.-С. 113-120.

90. Красовский И. И. Анализ взаимодействия окружающей среды на электроустановки / И. И. Красовский. Кишинев: Штинца, 1984. -143 с.

91. Свешников В. И. Анализ надежности электроснабжения потребителей при вероятностном задании напряжения в узлах сети / В. И. Свешников, Ю. А. Фокин // Электричество. 1994. № 11.-С. 12-16.

92. Шпиганович А.Н. Случайные импульсные потоки в решениях вероятностных задач: Учебное пособие / А. Н. Шпиганович, А. А. Шпиганович, Н. М. Огарков, Н. А. Шпиганович. Липецк: ЛГТУ, 2000. - 360 с.

93. Глазунов А.А. Оптимизация уровней токов короткого замыкания в электрических сетях 6-20 кВ с учетом вероятностных характеристик / А. А. Глазунов, В. П. Кравченков, И. Н. Пыхтина // Электричество. 1992. № 7. С. 20 - 22.

94. Русаковский Е. А. Основы нормирования потребления электроэнергии в промышленности СССР / Е. А. Русаковский // Электричество. 1938. № 2.—С. 4 -11.

95. Ушаков И. А. Методы решения простейших задач оптимального резервирования при ограничениях / И. А. Ушаков. -М.: Советское радио, 1969. —176 с.

96. Кучеров Ю. Н. Анализ надежности электрических сетей при вероятностно-оптимальных условиях изменения параметров режима и структуры / Ю. Н. Кучеров//Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1987. № 7.-С. 15 -18.

97. Добрусин JI. А. Широкополосные фильтрокомпенсирующие устройства для тиристорных преобразователей / JI. А. Добрусин // Электричество. 1985. № 4. С. 14-18.

98. Добрусин JI. А. Влияние конденсаторов в составе фильтрокомпенсирующих устройств на несинусоидальность напряжения сети / Л. А. Добрусин, А. Г. Павлович//Электричество. 1975. № 12.-С. 14-18.

99. Шпиганович А. Н. Высоковольтное электрооборудование распределительных устройств: Учебное пособие. Часть 1 и 2. / А. Н Шпиганович, Н. М. Огарков, А. А. Шпиганович. Липецк: ЛГТУ, 1998. -160 с.

100. Огарков Н. М. Исследование тепловой устойчивости и надежности кабелей с пластмассовой изоляцией / Н. М. огарков, М. В. Карнаухов. Сб. науч. трудов. Липецкий государственный технический университет. 1999. — С. 49 52.

101. Лившиц А. Р. О вероятности п-совпадений / А. Р. Лившиц // Радиотехника и электроника. 1957. № 8. С. 947 - 950.

102. Лившиц А. Р. Воздействие нескольких регулярных импульсных последовательностей на декодирующую схему с линией задержки и каскадом совпадения / А. Р. Лившиц//Радиотехника и электроника. 1963. №6.-С. 930 — 934.

103. Ицхоки Я. С. Вероятность n-зацепления хаотических следующих импульсов случайной длительности и распределение длительности их зацепления / Я. С. Ицхоки // Радиотехника и электроника. 1962. № 1. — С. 16-24.

104. Бош В. И. Расчет параметров нагрузки электрических систем по зависимостям суммарных потоков. / В. И. Бош // Сборник научных трудов, преподавателей и сотрудников, посвященный 45-летию ЛГТУ. Часть 3- Липецк: ЛГТУ, 2001. С. 12-15.

105. Седякин Н. М. Элементы теории случайных импульсных потоков / Н. М. Седякин. -М.: Советское радио, 1965. 261 с.

106. Максимов М. В. Математическое ожидание напряжения и среднее число импульсов в единицу времени на выходе каскада совпадений / М. В. Максимов // Радиотехника. 1961. № 11.—С. 59-66.

107. Шпиганович А. К Переход от характеристик нагрузок электрических систем к суммарным потокам / А. Н. Шпиганович, В. И. Бош // Сборник научных трудов, преподавателей и сотрудников, посвященный 45-летию ЛГТУ. Часть 3 — Липецк: ЛГТУ, 2001. С. 82- 86.

108. Максимов М. В. Спектральная плотность напряжения на выходе каскада совпадений / М. В. Максимов // Радиотехника. 1965. 261 с.

109. Амиантов И. Н. Функция корреляции случайной последовательности прямоугольных импульсов / И. Н. Амиантов, В. И. Тиханов // Радиотехника. 1959. №4.-С. 9-19.

110. Шпиганович А. Н. Оценка надежности неразветвленных систем / А. Н. Шпиганович // Горный журнал. Известия ВУЗОВ. 1983. № 5. С. 52-64.

111. Шпиганович А. Н. Влияние стратегии правления на функционирование рабочих машин / А. Н. Шпиганович // Горный журнал. Известия ВУЗОВ. 1982. № 1. -С. 56-59.

112. Шпиганович А. Н. Оценка эффективности работы систем по их пропускной способности / А. Н. Шпиганович // Горный журнал. Известия ВУЗОВ. 1985. №11.-С. 42 45.

113. Бош В. И. Технико-экономический расчет параметров резонансных фильтров высших гармоник / В. И. Бош, М. В. Боев // Электрика. №5. М.: 2002.—С. 25 28.

114. Шпиганович А.Н. Моделирование функционирования неразветвленных систем. В сб.: Эффективность применения электромеханического оборудования / А. Н. Шпиганович, Б. К. Султанова // Тр. КарПШ. 1994. С. 24 -32.

115. Бош В. И Описание нагрузок электрических систем суммарными потоками / В. И. Бош // Сборник материалов научно-технической конференции студентов и аспирантов ФАИ ЛГТУ 24-25 апреля. Липецк, 2002. - С.7 - 9.

116. Шпиганович А. Н. Компенсация высших гармонических составляющих в сетях металлургических комбинатов / А. Н. Шпиганович, О. А. Середкин // Электрооборудование, электроснабжение, электропотребление. М.: МЭИ, 1995. - С. 25-27.

117. Венцель Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Венцель. М.: Наука, 1969. -576 с.

118. Бош В. И. Функционирование электротехнологических систем прокатных производств/ В. И. Бош, А. А. Новиков // Сборник материалов научно-техническойконференции студентов и аспирантов ФАИ J11 ТУ 29-30 мая- Липецк, 2003. С. 10-14.

119. Карасев А. И. Теория вероятностей и математической статистики / А. И. Карасев. М.: Статистика, 1970. - 344 с.

120. Шпиганович А. Н. Оценка параметров фильтров высших гармоник /

121. A. Н. Шпиганович, М. В. Боев, В. И. Бош // Известия Тульского государственного университета. Серия. Проблемы управления электротехническими объектами. Выпуск 2. -Тула, 2002 С. 49 - 51.

122. Шор Я. Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности / Я. Б. Шор. М.: Советское радио, 1962.-552 с.

123. Бош В. И. Оценка резонанса тока и напряжения гармонических составляющих / В. И. Бош //Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии», 29-30 апреля. Часть 1.-Липецк, 2004.-С. 13-16.

124. Шор Я. Б. Таблицы для анализа и контроля надежности / Я. Б. Шор, Ф. И. Кузмин. -М.: Советское радио, 1968.-288 с.

125. Бош В. И. Резонансные явления гармонических составляющих /

126. B. И. Бош // Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии», 29-30 апреля. Часть 1. Липецк, 2004. - С. 33 - 39.

127. Ушаков И. А. Справочник по расчету надежности / И. А. Ушаков, Б. И. Козлов.-М.: Советское радио, 1966.-242 с.

128. Бош В. И. Источники гармонических составляющих и оценка их мощности / В. И. Бош// Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции Энергосбережение и энергоэффективные технологии», 26-28 октября. Часть 1. Липецк, 2004. - С. 9 -16.

129. Смирнов К В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений / Н. В. Смирнов, И.В. Дунин-Барковский. М.: Знание, 1965.-512 с.

130. Руденко Ю. Н. Надежность систем энергетики: Справочник терминов / Ю. Н. Руденко. -М.: Наука, 1980.

131. Пугачев В. С. Введение в теорию вероятностей / В. С. Пугачев. М.: Наука, 1968.-368 с.

132. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники / Л. А. Бессонов. -М.: Высшая школа, 1973.-749 с.

133. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники, ч. 1 / Г. И. Атабеков. -М.: Энергия, 1966.-320 с.

134. Шпиганович А.Н.Случайные импульсные потоки / А. Н. Шпиганович,

135. A. А. Шпиганович, В. И. Бош. Елец - Липецк, 2004. - 292 с.

136. Нейман Л.Р. Теоретические основы электротехники, ч. 1 и 2 / Л. Р. Нейман, Л. С. Демирчан. Л.: 1967. - 522 с.

137. В. Н. Герасимов. Электротехнический справочник (в трех томах) /

138. B. Н. Герасимов, П. Г. Грудинский. М.: Энергия, 1980.- 894 с.