Запропоновано новий тип високовольтного устаткування - високовольтні малогабаритні вводи (ВМВ) з повітряно-комбінованою ізоляцією, використання яких забезпечує працездатність мобільних повірочних лабораторій без виносу електроустаткування у разі підготовки повірки. Запропоновано математичні вирази для обчислення основних параметрів ВМВ і програми розрахунку на персональному комп'ютері електричного поля в їх міжелектронному проміжку. Наведено методику розрахунку траєкторії розвитку стримера в повітряно-комбінованій ізоляції ВМВ (на основі розрахунку тривимірного електричного поля в ізоляції вводу методом скінченних елементів). Визначено залежності витримуваної напруги, використання яких дозволяє прогнозувати електричну міцність в процесі розробки ВМВ.

  Скачати повний текст

Розроблено закони регулювання напруги силового трансформатора з швидкою реакцією на значні відхилення напруги, регулювання напруги з адаптивною зоною нечутливості та дворівневого регулювання напруги. Удосконалено метод синтезу систем регулювання напруги й алгоритмів їх функціонування шляхом використання математичного апарату секвенцій. Проведено комп'ютерне моделювання роботи розроблених систем і досліджено ефективність їх роботи. Розвинуто методи оптимізації параметрів розроблених систем регулювання напруги. Запропоновано мікропроцесорну реалізацію даних систем та оцінено похибки вимірювальних каналів.

  Скачати повний текст

На підставі аналізу методів і засобів діагностування внутрішньої ізоляції високовольтного електрообладнання запропоновано новий метод здійснення діагностики стану ізоляції трансформаторів струму під робочою напругою, реалізація якого забезпечує підвищення завадостійкості засобів діагностики та вірогідності інформації про їх стан. Удосконалено розрахункову модель даної ізоляції, що дозволяє більш точно враховувати вплив експлуатаційних чинників (температури, зволоженості, старіння) і елементів схеми вимірювання на характеристики ізоляції та ефективність її діагностики. Запропоновано й обгрунтовано можливість проведення вимірювань опору ізоляції високовольтних трансформаторів струму за постійного струму, а також приросту тангенса кута діелектричних втрат під робочою напругою, що дозволяє розширити функціональні можливості й інформативність засобів діагностики. Розроблено методологічні засади побудови функціональних структурних схем пристроїв, що дозволило створити систему комплексної діагностики ізоляції високовольтних трансформаторів струму під робочою напругою.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення рівня надійності функціонування елементів допоміжного та керувального електрообладнання енергоблока теплової станції шляхом їх діагностування. Розроблено математичні моделі спрацювання робочого ресурсу з метою діагностування силового сухого трансформатора власних потреб, математичну модель для діагностування системи технологічного захисту турбіни. Вдосконалено метод синтезу структурних схем пристроїв для діагностування електрообладнання. Запропоновано мікропроцесорну реалізацію пристрою для діагностування силового сухого трансформатора власних потреб з урахуванням роботи в режимі перевантаження та мікропроцесорні реалізації пристрою для діагностування системи зниження вакууму турбіни, а також алгоритми їх роботи. Розроблені підходи та математичні моделі апробовано та впроваджено на підприємстві ВАТ "Західенерго" - Ладижинська ТЕС та до навчального процесу Вінницького національного технічного університету.

  Скачати повний текст

Розглянуто теорію електродинамічної стійкості силових трансформаторів у разі коротких замикань, складовими якої є теорії: стійкості до дії радикальних сил, визначення критичних сил полягання провідників, осьових коливань обмоток. Обгрунтовано застосування сучасних засобів забезпечення електродинамічної стійкості. Розкрито фізичну сутність процесів, що призводять до пошкодження обмоток і пов'язаних з ними елементів у разі коротких замикань. Описано методику та програми розрахунку електродинамічної стійкості обмоток.

  Скачати повний текст

Розроблено компенсувальні пристрої, використання яких дозволяє зменшити похибки, зумовлені високовольтними вимірювальними трансфоматорами струму та напруги. Вдосконалено метод електронної компенсації похибки вимірювального траснформатора струму, придатного для високовольтного вимірювального трансформатора струму (ВВТС). З використанням удосконалених методів розроблено схеми пристроїв електронної компенсації похибок ВВТС і високовольтного вимірювального трансформатора напруги (ВВТН), обгрунтовано співвідношення параметрів пристроїв, за яких буде досягатись повна компенсація похибок ВВТС і ВВТН. Розроблено алгоритм розрахунку параметрів елементів пристроїв. Одержано залежності похибок компенсованих траснформаторів від зміни параметрів петель гістерезиса. За результатами проведених експериментальних досліджень вивчено похибки схем трансформаторів струму з електронною компенсацією похибки, що можуть бути складовою частиною пристрою електронної компенсації похибки ВВТС. Визначено похибки вимірювання активної потужності й електроенергії, спричинені похибками ВВТС і ВВТН. Розглянуто питання метрологічного випробування запропонованих пристроїв.

  Скачати повний текст

Визначено причини пошкодження та розроблено метод підвищення надійності роботи трансформаторів напруги (ТН). Сфомульовано загальні підходи до синтезу математичних моделей ізоляції ТН з урахуванням усіх сучасних вимог, щодо їх інформативності, прикладного застосування й адекватності одержаних результатів. На їх базі створено математичну модель ізоляції ТН як елемента електричної мережі. За результатами досліджень умов роботи ізоляції ТН типу НОМ-10 з використанням наведеної моделі зроблено висновок, що у системі обмотка - ізоляція трансформатора напруги за зовнішньої електричної дії виникають загасаючі коливальні процеси з її власною частотою.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему створення первинних вимірювальних каналів струму та напруги систем комплексної автоматизації електроенергетичних об'єктів, які будуються на основі мікропроцесорної технології, єдиного інформаційного забезпечення та функціонують у темпі електромагнітних процесів в їх первинних колах. Удосконалено математичне та фізичне моделювання високовольтних первинних і вторинних вимірювальних перетворювачів струму та напруги та методи їх випробувань, оцінювання та коригування похибок первинних вимірювальних каналів та їх компонентів. Уперше розроблено та реалізовано цифрову технологію синхронних вимірювань усього спектру електричних величин, необхідних для диспетчерського та комерційного управління енергосистемою. На цій основі розроблено та побудовано ряд засобів інформаційного забезпечення систем управління електроенергетичними об'єктами, які відповідають світовим тенденціям розвитку електротехніки та техніки управління в електроенергетиці.

  Скачати повний текст

Проаналізовано існуючі заходи щодо запобігання та зриву феромагнітних процесів у електричних мережах (ЕМ) 6(10) - 35 кВ та захисту трансформаторів напруги (ТН). Обгрунтовано методику досліджень, розрахункову схему ЕМ та її математичну модель. Одержано магнітні характеристики ТН. Виявлено закномірності в їх розташуванні. Одержано математичні вирази, що визначають характер зміни процесів в ЕМ під час ферорезонансних процесів (ФРП). Визначено параметри ЕМ, за яких найбільш ймовірні пошкодження ТН. Розроблено рекомендації щодо забезпечення умов максимального прискорення процесу згасання ФРП. Наведено результати статистичних, лабораторних, натурних і експлуатаційних досліджень. Надано рекомендації щодо підвищення надійності експлуатації ТН. Обгрунтовано, що найбільш ефективним шляхом зменшення пошкоджуваності ТН в ЕМ є використання трансформаторів типу НТН. Завдяки використанню наданих рекомендацій одержано зниження пошкоджуваності ТН в ЕМ АК "Харківобленерго" та підвищення надійності електричної мережі в цілому.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему виходу з ладу трансформаторів напруги (ТН) у мережах з ізольованою нейтраллю. Удосконалено та кількісно доповнено шлях вирішення даної проблеми, який полягає в удосконаленні способів і засобів захисту наявних ТН щодо ферорезонансних процесів і дугових замикань фази на землю. Запропоновано радикальний спосіб уникнення пошкоджень ТН, на базі якого розроблено схему та здійснено технічну реалізацію нового нерозонуючого ТН 10 кВ. Доведено, що у трансформаторі НТН-10 використання ємнісного дільника для контролю однієї з фазних напруг і під'єднання двох інших первинних обмоток елекромагнітних ТН на лінійні напруги мережі виключає можливість появи ферорезонансних процесів під час збурень фазних напруг електричних мереж з ізольованою нейтраллю.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи удосконалення теплового захисту обмоток з напрямними перегородками в трансформаторах за спрямованої циркуляції охолоджувальних в'язких рідин на базі дослідження локальної тепловіддачі та гідродинаміки в їх каналах. Вперше одержано критеріальні рівняння для визначення локальної примусової складової тепловіддачі поверхні обмоток трансформаторів з напрямними перегородками. За допомогою числових вісьосиметричних гідравлічних моделей обмоток, реалізованих у пакеті програми на базі методу скінченних елементів, визначено поправочні коефіцієнти впливу параметрів колекторів на стандартні місцеві гідравлічні опори в каналах обмоток трансформатора. Розраховано коефіцієнти місцевих гідравлічних опорів, обумовлені зазорами між напрямними перегородженнями та циліндрами оболонок трансформаторів. Уперше запропоновано фізичну модель струйного руху охолоджуючої рідини у каналах обмоток. Розроблено одномірний термогідравлічний метод розрахунку температурних полів провідників обмотки та гідравлічного опору каналів обмоток з напрямними перегородками. З урахуванням результатів розрахунку розроблено рекомендації щодо проектування даних обмоток відносно теплових параметрів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість підвищення надійності та якості електропостачання за умов підтримки необхідного режиму мереж за потужністю за рахунок системи поздовжньо-поперечного регулювання напруги з використанням трансформаторів, оснащених пристроями регулювання під навантаженням. Сформульовано закон керування трансформаторним комплексом для поздовжньо-поперечного регулювання напруги з урахуванням активної та реактивної потужностей і похідної за реактивною потужністю. Для синтезу структурної схеми регулюючого пристрою у системах регулювання напруги за допомогою силових і вольтододаткових трансформаторів використано методику на основі математичного апарату секвенцій. Створено комп'ютерну модель системи регулювання напруги відповідно до її елементного складу, досліджено її роботу. Запропоновано мікропроцесорну реалізацію регулятора у системі регулювання напруги, розроблено програму керування ним. Проаналізовано помилки першого та другого роду регулятора напруги. Розроблено комп'ютерну модель системи поздовжньо-поперечного регулювання напруги та програму керування мікропроцесорним контролером як регулятора системи автоматичного керування, зроблено їх промислову апробацію на підприємстві ВАТ АК "Вінницяобленерго".

  Скачати повний текст

Запропоновано вирішення науково-прикладної проблеми розвитку основ теорії та підвищення точності розрахунку електромагнітних елементів пристроїв пригнічення вищих гармонік струму - трансформаторів, автотрансформаторів і реакторів шляхом обліку впливу гармонійних складових струму та магнітного потоку в обмотках і магнітопроводах, обгрунтовано принципи їх розробки та проектування. Встановлено, що нелінійні навантаження, зокрема, зварювальне устаткування, негативно впливають на електричну мережу, зокрема, генеруть у ній вищі гармоніки струму, для пригнічення яких доцільно застосовувати сучасні індуктивно-ємнісні, трансформаторні й автотрансформаторні фільтри вищих гармонік струму. Для розрахунку та поектування електромагнітних елементів фільтрів удосконалено теорію та методи багатокритеріальної оптимізації трансформаторів і реакторів з визначенням їх найкращого варіанту. Обгрунтовано теорію та методи розрахунку електромагнітних та енергетичних параметрів цих пристроїв - індуктивностей, втрат в обробках і магнітопроводах за наявності вищих гармонік струму та магнітного потоку, струму холостого ходу сучасних трансформаторів зі стиковим магнітопроводом. Запропоновано аналітичні методи розрахунку теплових параметрів трансформаторів і реакторів. Наведено рекомендації щодо використання розроблених методів для розрахунку, проектування та створення в Україні сучасного конкурентоспроможного на світовому ринку енергозберігального обладнання, що підвищує якість електричних мереж живлення та зменшує втрати у мережах та обладнанні.

  Скачати повний текст

Показано можливість підвищення компактності та зниження матеріалоємності трифазних трансформаторів (ТТ) малої і середньої потужності на основі симетричної просторової електромагнітної системи (ЕМС) за умови використання принципу паралельності стінок обмоткових вікон. Виконано порівняльний аналіз вказаної ЕМС з планарною системою за принципом електромагнітної еквівалентності. Отримано математичну модель (ММ), що дозволяє визначити головні розміри та геометричні співвідношення ЕМС ТТ з варіантами запропонованих витих просторових магнітопроводів (ВПМ) з шестигранним і тригранним внутрішніми контурами ярма. Розроблено спрощену ММ якісного аналізу особливостей розподілу магнітного поля в елементах ВПМ, наведено методику розрахунку магнітного кола, що враховує вказані особливості. Розглянуто особливості розподілу теплового поля обмоток просторової ЕМС з ВПМ та запропоновано технічні рішення щодо інтенсифікації тепловідводу.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси старіння трансформаторних масел за умов тривалих впливів сильних електричних полів і великих струмів з метою удосконалення діагностики стану високовольтних силових трансформаторів. Встановлено залежності 20-ти ізоляційних показників трансформаторних масел від часу експлуатації за умов дії факторів, які притаманні експлуатації високовольтного електроенергетичного обладнання. Досліджено вплив струмів навантаження трансформаторів на інтенсивність дрейфу показників масел. Проаналізовано вплив коротких замикань, перенапруг та інших аварійних режимів роботи електричної мережі на зміну концентрації розчинених у маслі газів. Досліджено статистичний зв'язок між ізоляційними показниками масел. Розроблено метод оцінювання ступеня старіння масел з урахуванням тривалості та режимів експлуатації. Запропоновано метод інтерпретації результатів хроматографічного аналізу розчинених у маслі газів для виявлення розрядних процесів і процесів термічної деструкції на ранніх стадіях їх розвитку. Розроблено моделі для прогнозування значень ізоляційних показників масел.

  Скачати повний текст

Розв'язано задачу удосконалення трифазних трансформаторів (ТТ) просторових електромагнітних систем (ПЕМС). Розглянуто технічні рішення та виконано систематизацію ПЕМС з використанням запропонованих ознак твірних поверхонь (ТП) обмоткових вікон і стрижнів (плоских пересічних, циліндричних і плоских паралельних), а також на підстві аналізу конструктивно-технологічних особливостей магнітопроводів, стосовно яких визначено допоміжні ознаки досконалості. Показано, що максимальними можливостями та кількістю варіантів виконання активної частини (АЧ) відрізняються нові нетрадиційні ПЕМС з паралельними ТП. Розроблено метод порівняльного аналізу конструктивних схем ПЕМС, базуючись на кількісних показниках технічного рівня (маси АЧ та її вартості, сумарних втрат, застосування електротехнічної сталі під час виробництва магнітопроводу, використання контурного об'єму АЧ), спеціальних цільових функцій геометричної оптимізації АЧ та допоміжних цільових функцій геометричної оптимізації АЧ, а також допоміжних ознак досконалості магнітопроводів. Досліджено залежності основних кількісних показників (відповідно до маси АЧ, вартості АЧ й основних втрат) ТТ зі стиковими просторовими магнітопроводами від виду конструктивної схеми (ознаки ТП) і геометричних співвідношень АЧ. Запропоновано конструкторсько-технологічні рішення та показано можливості підвищення технічного рівня, потужності у одиниці об'єму та межової потужності ПЕМС ТТ за використання магнітопроводів з паралельними ТП.

  Скачати повний текст

Створено комплекс структурних моделей електромереж з трансформаторами напруги (ТН) різних типів, що дало змогу адекватно відтворити наявні ферорезонансні процеси, що відбуваються у таких мережах і встановити причини пошкоджень ТН, зокрема нового типу НАМИ-35. Розроблено принципи побудови нового покоління трифазних ТН з ділянками напруги 35 кВ, що дало змогу уникати пошкоджень за будь-яких нестаціонарних режимів. Запропоновано новий підхід до формування сигналів для мікропроцесорного вимірного пристрою трифазного трансформатора напруги з дільником напруги, що дозволило відтворювати координати режиму мережі в реальному часі з необхідною точністю.

  Скачати повний текст

Наведено узагальнений лінійний розмір для трансформаторів. Визначено взаємозв'язок габаритних розмірів, маси й енергетичних показників з узагальненим лінійним розміром. Одержано аналітичні залежності маси, електромагнітних та енергетичних параметрів трансформаторів від узагальненого лінійного розміру. Проведено експериментальне дослідження залежностей енергетичних параметрів трансформаторів від узагальненого лінійного розміру. Встановлено критерій раціонального вибору окремих трансформаторів та їх серій. Спрогнозовано шляхи покращання енергетичних і масо-габаритних параметрів трансформаторів.

  Скачати повний текст