Електротехніка та електроенергетика - 2014, №2
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/27626
Browse
Recent Submissions
Item Оценка возможности осуществления гидроаккумуляции на существующих гидроэлектростанциях днепровского каскада Украины(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Волков, В. А.; Волков, В. О.; Volkov, V. A.RU: Предложена методика оценки возможности осуществления гидроаккумуляции на существующих гидроэлектростанциях Днепровского каскада Украины. С ее использованием в качестве примера оценена возможность осуществления гидроаккумуляции на Днепровской ГЭС. Выполнен выбор мощности, типа и количества обратимых гидроагрегатов для Днепровской ГЭС, предназначенных для осуществления на этой станции гидроаккумуляции, оценены достигаемые за счет гидроаккумуляции гидроэнергетические параметры станции. UK: Запропонована методика оцінювання можливості здійснення гідроакумуляції на існуючих гідроелектростанціях Дніпровського каскаду України. З її використанням в якості прикладу оцінена можливість здійснення гідроакумуляції на Дніпровській ГЕС. Виконано вибір потужності, типу й кількості зворотних гідроагрегатів для Дніпровської ГЕС, призначених для здійснення на цій станції гідро акумуляції, оцінені досягнуті за рахунок гідроакумуляції гідроенергетичні параметри станції. EN: An estimation method for feasibility of hydro accumulation on existing hydro power plants of Dnieper cascade of Ukraine (on the example of the Dnieper HPP). In the first stage the analysis of the existing changes in water levels of the upper and lower pool of Dnieper HPP in recent years is done. In the second phase the boundaries of seasonal fluctuations in the level of the tailrace are analyzed and the existing possibility of transporting water from the lower to the upper pool of the Dnieper HPP is evaluated. In the third step the useful volume generated by upstream is calculated, and it may consume the additional capacity during commissioning reversible hydro units on the Dnieper HPP. The fourth step for the Dnieper HPP power selection includes the type and amount of reversible hydraulic units, employees to work in the generator and pump mode and implementation of hydro accumulation at this station. The quantitative estimation of Dnieper HPP hydropower parameters applying by hydro accumulation is presented.Item Уточнение модели автоматизированного управления двухкомпонентным дозированием технологического процесса приготовления газобетона(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Кулинич, Эдуард Михайлович; Кулинич, Едуард Михайлович; Kulynych, E. M.RU: Разработана уточненная математическая модель системы автоматизированного управления двухкомпонентным дозированием сухих компонентов технологического процесса приготовления газобетона. В ней были учтены особенности работы исполнительных механизмов, динамики потоков дозируемых компонентов, зависимостей поступления компонентов газобетонной смеси в дозатор от геометрии бункеров дозатора, сигнала обратной связи от усилий, создаваемых потоком компонентов и свойств датчиков веса. Разработанная модель позволит повысить адекватность компьютерной модели и улучшить качество автоматизированного управления данного технологического процесса. UK: Розроблена уточнена математична модель системи автоматизованого керування двокомпонентним дозуванням сухих компонентів технологічного процесу приготування газобетону. У ній були враховані особливості роботи виконавчих механізмів, динаміки потоків компонентів, що дозуються, залежностей подачі компонентів газобетонної суміші в дозатор від геометрії бункерів дозатора, сигналу зворотного зв’язку від зусиль, створюваних потоком компонентів і властивостей датчиків ваги. Розроблена модель дозволить підвищити адекватність комп’ютерної моделі і поліпшити якість автоматизованого керування даного технологічного процесу. EN: A refined mathematical model of the automated control system with two-component dosing of dry components for the aerated concrete preparation process are worked out. Developing this model the features of the actuators (valves, drive screw feeder), dependencies of flow dynamics of weighed components from the meter hopper geometry, the feedback signal dependencies from the effort generated by the flow properties of the components and weight sensors are taken into account. These models allow us to have more accurate assess for the weight of the components necessary in the meter hopper and the exhaust velocity components from the supply tank. The developed model improves the computer model adequacy and the quality of the process automated control.Item Моделирование переходных процессов в трансформаторах на основе магнитоэлектрических схем замещения(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Тиховод, Сергей Михайлович; Тиховод, Сергій Михайлович; Tykhovod, S. M.RU: Разработана и реализована в программном комплексе Colo математическая модель автоматизированного формирования и численного расчета дифференциально-алгебраической системы уравнений, описывающих переходные процессы в электромагнитных устройствах со сложной нагрузкой на основе нелинейных магнитоэлектрических схем замещения произвольной сложности. В моделях магнитопроводов предложено использовать магнитные конденсаторы с дифференциальной емкостью. UK: Розроблена і реалізована в програмному комплексі Colo математична модель автоматизованого формування і числового розрахунку системи диференціальних алгебраїчних рівнянь, що описують перехідні процеси в електромагнітних пристроях із складним навантаженням на основі нелінійних магнітоелектричних схем заміщення довільної складності. У моделях магнітопроводів запропоновано використовувати магнітні конденсатори з диференціальною ємністю. EN: The mathematical model of numerical calculation of transients in electromagnetic devices with complicated load on the basis of nonlinear magneto-electric equivalent circuits of any complexity is developed. On the basis of the developed mathematical model, the method of state variables with application of the equations according to currents and voltages of Kirchhoff’s rules obtained by topological way is used. Thus uniformity for automatic drawing up of the condition equations of magneto-electric equivalent circuits is obtained. Convenience of application of the controlled sources of voltage and current which are widely used in magneto-electric equivalent circuits at the description of interaction of electric currents and magnetic fluxes is also reached. It is offered to use «magnetic currents» and «magnetic condensers» with a differential capacity in magnetic circuits models. On the basis of mathematical model the program complex Colo is developed. This complex provides modeling of the magneto-electric circuits containing greater than 300 elements and it has the increased speed of calculations in comparison with the existing program complexes and gives the steady solution with a less error. The mathematical model is executed so that the results of calculation are time dependences of currents (magnetic fluxes) and voltage drops for all elements of circuit for any configuration.Item Анализ свойств систем автоматического управления двухмассовым электроприводом при синтезе параметров на основе стандартных характеристических полиномов(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Задорожняя, И. Н.; Задорожний, Н. А.; Задорожня, І. М.; Задорожній, М. О.; Zadorozhnyaya, I.; Zadorozhniy, N.RU: Рассмотрена задача синтеза систем автоматического управления электроприводами с упругими связями. Показано, что упругая двухмассовая электромеханическая система может быть описана характеристическим полиномом, коэффициенты которого для реализации «инерционного» демпфирования должны обязательно учитывать вариацию параметров механической подсистемы. UK: Розглянуто задачу синтезу систем автоматичного управління електроприводами з пружними зв’язками. Авторами вирішується актуальна практичне завдання врахування особливостей процедури синтезу параметрів двомасових електромеханічних систем при реалізації властивостей власне електроприводу як динамічного гасителя коливань. Показано, що при максимальному взаємодії пружна двомасова електромеханічна система буде описана характеристичним поліномом, коефіцієнти якого для реалізації «інерційного» демпфірування повинні обов’язково враховувати варіацію параметрів механічної підсистеми EN: The article considers the problem of synthesis of automatic control systems for electrical drives with elastic constraints. Analytical dependences, confirming that the optimal transition process to the desired root distribution is realized in electromechanical drive system only at a specific value of the distribution coefficient of inertial mass г, while the speed can not be arbitrarily set. It is shown that under the maximum interaction the elastic two-mass electromechanical system is described by the characteristic polynomial and its coefficients for the implementation of the «inertia» of damping must necessarily take into account the variation of the mechanical subsystem parameters.Item Электротепловые расчетные модели элементов конструкции трансформаторного оборудования(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Иванков, В. Ф.; Басова, А. В.; Шульга, Н. В.; Іванков, В. Ф.; Басова, А. В.; Шульга, Н. В.; Ivankov, V.; Basova, A.; Shulga, N.RU: В работе приведен обзор аналитико-эмпирических методов расчета потерь и нагревов элементов конструкции силового трансформаторного оборудования с масляным охлаждением, указаны основные упрощающие допущения. Представлены методические подходы, разработанные практические процедуры и опыт уточненных численных исследований с применением системы кончено-элементного анализа ANSYS. UK: У роботі приведений огляд аналітико-емпіричних методів розрахунку втрат і нагрівів елементів конструкції силового трансформаторного устаткування з масляним охолодженням, вказані основні спрощуючі допущення. Представлені методичні підходи, розроблені практичні процедури і досвід уточнених чисельних досліджень із застосуванням системи скінчено-елементного аналізу ANSYS. EN: The work provides the review of analytical and empirical calculation methods for calculation of losses and heating of structural elements of oil-cooled power transformer equipment, and also specifies the basic simplifying assumptions. Methodical approaches, developed practical procedures and experience of specified computational investigations with application of finite element system ANSYS are presented. EN: EN:Item Особенности непрерывного контроля характеристик влагосодержания изоляции маслонаполненного электрооборудования(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Андриенко, Петр Дмитриевич; Сахно, Александр Анатольевич; Конограй, С. П.; Скрупская, Людмила Степановна; Андрієнко, Петро Дмитрович; Сахно, Олександр Анатолійович; Конограй, С. П.; Скрупська, Людмила Степанівна; Andrienko, P. D.; Sakhno, A. A.; Konogray, S. P.; Skrupskaya, L. S.RU: В статье представлен анализ особенностей мониторинга характеристик влагосодержания масляной изоляции высоковольтного электрооборудования в непрерывном режиме. Систематизированы теоретические основы процессов появления воды в изоляционном масле, представлен анализ практических данных контроля, предложен алгоритм определения абсолютного влагосодержания масла на основе данных контроля относительного влагонасыщения, даны рекомендации по организации непрерывного контроля характеристик влагосодержания масла и интерпретации его результатов. UK: У статті представлений аналіз особливостей моніторингу характеристик вмісту вологи в масляної ізоляції високовольтного електрообладнання в процесі його експлуатації, розглянуті принципи утворення води в маслі, представлено аналіз практичних даних контролю, сформульовані рекомендації з організації неперервного контролю вмісту вологи та інтерпретації його результатів. EN: The analysis of features of moisture content characteristics monitoring in oil insulation of high voltage electrical equipment under operating voltage is presented. The principles of the water in insulating oil appearance are considered. In the article conclusions are made that for continuous online monitoring of the moisture content of oil transformer there are the most suitable sensors, which measure the relative saturation and the oil temperature at the point of sensor installation, without any additional conversions, and the sensor probe should be directly immersed in the tank of equipment. The most suitable place for the sensor on the tank, in order to get the closest results to the laboratory ones of the absolute moisture content, is the area of the oil upper layers, provided that the closest results to the actual absolute moisture content value is calculated due to the higher temperature of the oil. But it should be kept in mind that the largest concentration of moisture is at the coldest spots of insulation, respectively, to control the emulsion formation (which is a major challenge in online monitoring) sensor should be placed at the bottom of the tank. The new method of water content calculation based on relative oil saturation measurement is proposed, new method doesn’t depend from laboratory tests of limit oil saturation. The analysis of the practical monitoring data is made. Recommendations on the organization of the continuous monitoring of the water content and the interpretation of its results are performed.Item Аналіз електромагнітних процесів у дванадцятипульсному напівпровідниковому перетворювачі з п’ятизонним регулюванням вихідної напруги(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Михайленко, В. В.; Чибеліс, В. І.; Орлиця, Ю. П.; Трофименко, О. Р.; Mihaylenko, V. V.; Chibelis, V. I.; Orlytsa, Y. P.; Trofimenko, O. P.UK: У статті проведено аналіз електромагнітних процесів в дванадцятипульсному напівпровідниковому перетворювачі. Створено математичну модель для аналізу електромагнітних процесів у напівпровідникових перетворювачах з широтно-імпульсним регулюванням вихідної напруги. Наведено графіки, що відображають електромагнітні процеси у електричних колах. При розрахунках використовувався метод багатопараметричних функцій. Навантаження мало активно-індуктивний характер. EN: This article presents the analysis of the electromagnetic processes in electric circuit with semiconductor commutator. Mathematical model with twelve pulses of the converter is created for analysis of the electromagnetic processes in semiconductor converter with width-pulse regulation of the output voltage. The graphs, which reflect the electromagnetic processes in electric circuit, are given. The calculation is performed by the method of multivariable function. The mathematical model of the converter is created for five zoned regulations of the output voltage. Using method of multivariable function, current and voltage of the load as well as input current of the converter are found. The converter load has active inductive nature. For the analysis of the converter functioning the algebraic equation for load voltage is used.Item Порівняння методів компенсації неактивної потужності трифазним силовим активним фільтром з адаптивним релейним регулятором струму(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Власенко, Р. В.; Бялобржеський, О. В.; Vlasenko, R. V.; Bialobrzeski, O. V.UK: Релейне регулювання струму трифазного силового активного фільтру забезпечує перемикання силових ключів, коли похибка струму перевищує фіксовану величину (зону гістерезису), при цьому частота регульованого параметру – змінна. Запропоновано адаптивний регулятор, що забезпечує постійність частоти комутації, при цьому розглянуто формування заданого струму двома методами: відповідно до pq-теорії та теорії С. Фрізе. Проведено серію експериментів з імітацією роботи силового активного фільтру для споживача з лінійним та нелінійним навантаженнями. Отримано діаграми, аналіз яких дозволив сформулювати рекомендації, що до використання методів формування заданого струму силового активного фільтру та використання адаптивного регулювання струму в залежності від характеру навантаження. EN: Current control relay of three-phase active power filter provides the toggle power switches, when the current error exceeds a fixed value (hysteresis band), while the frequency of setting options is variable. The adaptive controller, which ensures the consistency switching frequency, is proposed, while formation of this current in two ways (according to the pq-theory and the theory of S. Fryze) is considered. Series of experiments with simulated operation of the active power filter for the consumer with linear and nonlinear loads are considered. The diagrams are obtained; their analysis allows to formulate recommendations for use of the given current methods of generating active power filter and the use of adaptive current control depending on the nature of the load.Item Гибридный компенсатор реактивной мощности с плавным регулированием(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Бурлака, В. В.; Гулаков, С. В.; Поднебенная, С. К.; Савенко, О. С.; Бурлака, В. В.; Гулаков, С. В.; Поднебенна, С. К.; Савенко, О. С.; Burlaka, V. V.; Gulakov, S. V.; Podnebennaya, S. K.; Savenko, O. S.RU: Предложено схемное решение гибридного компенсатора реактивной мощности, состоящего из последовательного активного фильтра и батареи конденсаторов (БК) с тиристорным переключением ступеней, что позволяет «изолировать» БК от токов высших гармоник и обеспечить плавное регулирование реактивной мощности. Рассмотрены вопросы выбора соотношений между емкостями ступеней БК, позволяющих минимизировать установленную мощность активного фильтра и количество ступеней в БК. UK: Розглянуто широко використовувані пристрої компенсації реактивної потужності (ПКРМ) – батареї конденсаторів (БК) з тиристорним перемиканням, проведено аналіз їх недоліків: вплив вищих гармонік при несинусоїдальній напрузі мережі, неможливість забезпечити плавність регулювання. Запропоновано схемне рішення УКРМ, що складається з послідовного активного фільтра і БК із ступінчастим перемиканням, що дозволяє «ізолювати» БК від струмів вищих гармонік і забезпечити плавне регулювання реактивної потужності. Розглянуто питання вибору співвідношень між ємностями ступенів БК, що дозволяють мінімізувати встановлену потужність активного фільтра і кількість ступенів у БК. EN: Reactive power compensation devices are widely used: thyristor-control reactors (TCR) and thyristor-switched capacitors (TSC). The TCR disadvantages are discussed. The TSC disadvantages are: influence of higher harmonics on nonsinusoidal voltage power system, the inability to ensure the smooth regulation. The proposed reactive power compensator consists of series with active filter and capacitors with step switch. Reactive power compensator’s control system is proposed. Hysteretic control of the inverter with current feedback is applied. DC-voltage regulator provides balance of active power. The control system allows overcompensation or undercompensation of reactive power modes. Reactive power distribution regulator performs the redistribution of power between switching capacitors and active filter. Minimization condition of this regulator is active filter’s power. Adjustment properties of reactive power compensator are analyzed. The choice of relations between the capacitors TSC steps to minimize the installed capacity of the active filter and the number of stages in TSC is considered. The approach that makes possible to «isolate» capacitors from harmonic currents and provide smooth control of reactive power is proposed.Item Вентильний двигун постійного струму на базі синхронної машини оберненої конструкції(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Морозов, Д. І.; Шевченко, І. С.; Morozov, D. I.; Shevchenko, I. S.UK: В статті розглядається варіант реалізації вентильного двигуна як машини постійного струму з зовнішнім вентильним комутатором – аналогом колектора, який винесено з машини. Якір машини має конструкцію, подібну до конструкції фазного ротора асинхронної машини. Запропонований варіант двигуна постійного струму фактично є синхронною машиною оберненої конструкції з частотним регулюванням за якорем та має опис подібний до опису традиційної явно полюсної синхронної машини. Показано, що вентильний двигун на основі вентильного двигуна має кращі динамічні властивості за класичний двигун постійного струму. EN: A mechanical collector of conventional DC machine is the element that limits the current and the armature speed and increases inertia. DC machine rectification realized on the basis of conventional DC machine is described; it externally rectifies the switch which is the analogue of the collector. The armature has a design similar to a phase-wound rotor of induction machine. It is shown that the switching frequency is determined by the armature rotation speed. Static mechanical characteristic of the rectifying DC machine is similar to that of the independent excitation of DC motor. The proposed variant of the DC motor is actually a synchronous machine of inverse design with armature regulation frequency. The motor is described as traditional salient pole synchronous machine. Starting dynamics simulation shows that the rectifying DC machine has better dynamic properties compared to the conventional DC motor due to overload capability and reduces the inertia of the armature.