Обеспечение синусоидальности напряжения в цепях питания нетяговых железнодорожных потребителей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Моргунов Денис Николаевич

• Моргунов Денис Николаевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Моргунов Денис Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ПИТАНИЯ

НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

1.1 Нетяговые потребители

1.2 Схемы питания нетяговых потребителей

1.3 Оценка качества электроэнергии в цепях 0,4 кВ

1.4 Нелинейные источники питания

1.5 Вывод по первой главе

2 СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С НЕЛИНЕЙНЫМИ НАГРУЗКАМИ

2.1 Коррекция режимов трехфазных систем с нелинейными однофазными

нагрузками

2.2 Применение системы постоянного тока для питания нелинейной нагрузки

2.3 Изменение схемы включения обмоток трансформатора

2.4 Применение изолировочных трансформаторов

2.5 Применение специальных трансформаторов и трансформаторов с завышенной мощностью

2.6 Выводы по второй главе

3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С

НЕЛИНЕЙНЫМИ НАГРУЗКАМИ

3.1 Модель системы электроснабжения

3.2 Алгоритм расчета

3.3 Выходные параметры модели

3.4 Выводы по третьей главе

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СИСТЕМЫ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПРИ

НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКЕ

4.1 Результаты имитационного моделирования

4.2 Стендовые испытания

4.3 Выводы по четвертой главе

5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОДХОДОВ К СНИЖЕНИЮ

НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТИ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦЕПЯХ ПИТАНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

5.1 Исследование работоспособности схемы компенсирующего устройства в

программе М MULTISIM

5.2 Оценка возможности системы постоянного тока при питании нелинейной

нагрузки

5.3 Изменение схемы включения обмоток трансформатора с У на Э

5.4 Совершенствование методики расчета и выбора мощности трансформатора95

5.5 Экономическая оценка применения усовершенствованной методики расчета

и выбора мощности трансформатора

5.6 Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

145

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение синусоидальности напряжения в цепях питания нетяговых железнодорожных потребителей»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Развитие технологий энергоэффективности способствует увеличению в электрических сетях доли потребителей, использующих импульсные источники питания (ИИП). Различные программы энергосбережения, в том числе энергетическая стратегия ОАО «РЖД» на перспективу до 2030 года и постановление правительства РФ №898 «Об энергетической эффективности», рекомендуют внедрения современного оборудования, в основе которых используются вторичные нелинейные источники питания.

На сегодняшний день доля потребления электроэнергии нетяговыми потребителями составляет 14% от общего расхода электроэнергии в ОАО «РЖД», технические решения по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в нетяговой энергетике способствуют значительному экономическому эффекту. Однако и в находящихся в эксплуатации, и в проектируемых системах электроснабжения нетяговых потребителей железнодорожного транспорта, недостаточно оценивается влияние импульсных источников питания электрического оборудования на качество электрической энергии (КЭ) в сети, в частности - на синусоидальность напряжения, и взаимное влияние электрооборудования, включая потери в питающих трансформаторах.

Качество электроэнергии играет важную роль для надежности работы всех потребителей на сети железных дорог, в том числе и для нетяговых. Внедрение на объектах инфраструктуры ОАО «РЖД» нового оборудования с импульсными источниками питания ведется по всей сети дорог, но не учитывается, что на ряду с повышением энергоэффективных показателей отдельного оборудования, увеличивается нагрузка на питающую систему электроснабжения в целом, снижая ресурс силового оборудования. По показателям эмиссии токов нагрузки возможен и выход за предельно допустимые значения показателей электромагнитной совместимости электрифицированных железных дорог со смежными системами автоблокировки, что напрямую повлияет на безопасность движения поездов.

Учет суммарного влияния нагрузки с импульсными источниками питания и их доли в общей нагрузке отдельной линии на этапах проектирования и модернизации системы электроснабжения нетяговых потребителей позволит обеспечить требуемый уровень качества электроэнергии и не допустить повышенного износа силового оборудования.

Степень разработанности темы исследования. Диссертационное исследование выполнено на основе работ отечественных учёных, которые занимались вопросами качества электроэнергии, надежности работы и электромагнитной совместимости в системах электроснабжения нетяговых потребителей: Бадёр М.П., Бурлака В.В., Герман Л.А., Гришечко С.В., Жежеленко И.В., Железко Ю.С., Закарюкин В.П., Косарев А.Б., Крюков А.В., Лабунский Л.С., Макашева С.И., Малышева Н.Н., Мамошин Р.Р., Москалев Ю.В., Третьяков Е.А., Черемисин В.Т.

Значительная часть работ посвящена исследованиям, связанным с повышением эффективности преобразовательных устройств путем внедрения в источник питания корректоров мощности и оценки влияния преобразователей электрической энергии на работу питающей сети, в том числе - на эффективность работы различных типов электротехнического оборудования, подключенного к этим сетям. Акцент теоретических и экспериментальных исследований при этом сделан на оценке влияния на КЭ таких электрических нагрузок, как электропривод, преобразователи, электродуговые печи и др.

В указанных и аналогичных работах рассмотрено влияние мощных (свыше 1 кВт) электрических нагрузок на электрические сети. Но, ввиду сложившегося мнения о её незначительности, не рассматривается влияние электрических нагрузок маломощных импульсных источников питания. Значительный рост такой нагрузки на сети дорог, особенности токовой нагрузки и ее модуляции, вызывает огромный интерес и требует отдельного изучения этого явления.

Результаты, полученные в диссертационном исследовании, дополняют имеющиеся научные труды.

Цель работы - разработка методики и технических средств для снижения несинусоидальности напряжения в системе электроснабжения нетяговых потребителей при питании нагрузки с импульсными источниками питания.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

- оценить влияния однофазных вторичных импульсных источников питания на качество электроэнергии в цепях питания нетяговых потребителей;

- проанализировать способы снижения несинусоидальности напряжения в цепях питания с нелинейной нагрузкой;

- разработать математическую модель системы электроснабжения, включающую питающий трансформатор и нагрузки с импульсными источниками питания;

- разработать имитационный стенд для исследования влияния импульсных источников питания на синусоидальность питающих напряжений;

- провести исследования суммарного влияния устройств с импульсными источниками питания на работу системы электроснабжения;

- усовершенствовать методику расчета и выбора мощности трансформатора для обеспечения требуемых показателей несинусоидальности напряжения в трехфазной сети системы электроснабжения нетяговых потребителей с преобладанием нагрузки с импульсными источниками питания.

Объектом исследования является система электроснабжения нетяговых потребителей железнодорожного транспорта.

Предметом исследования являются процессы изменения тока и напряжения в цепях питания нетяговых потребителей при подключении нагрузки с импульсными источниками питания и их влияние на синусоидальность питающего напряжения и нагрузку трансформаторов.

Научная новизна результатов диссертационного исследования заключается в следующем:

- разработана математическая модель системы питания нетяговых железнодорожных потребителей, отличающаяся тем, что в ней учтены переходные

процессы, возникающие в системе при работе импульсных источников питания, и их влияние на несинусоидальность питающего напряжения и работу трансформаторов;

- усовершенствована методика расчета и выбора мощности трансформатора, отличающаяся тем, что в ней учитывается наличие в питаемой сети нагрузок с импульсными источниками питания.

Теоретическая и практическая значимость работы

Доказано, что применение большого количества устройств с импульсными источниками питания в одной сети приводит к увеличению несинусоидальности напряжения выше нормативных значений, что приводит к нарушениям нормальной работы всего электрооборудования, даже при условии, что каждый из таких приборов соответствует всем требованиям, обеспечивающим качество электроэнергии.

Разработана и реализована на базе программы MS Excel математическая модель системы электроснабжения, включающая питающий трансформатор и набор разнотипных видов нагрузок (линейная и нелинейная с импульсным источником питания), позволяющая анализировать работу системы электроснабжения на стадии проектирования новой или модернизации существующей.

Усовершенствована методика расчета и выбора мощности питающих трансформаторов, позволяющая на этапах проектирования и/или модернизации систем электроснабжения нетяговых потребителей учесть влияние нелинейности и мощности нагрузок и обеспечить качество работы системы питания.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы теории линейных электрических и магнитных цепей; анализа электрических сетей в условиях несинусоидальности токов и напряжения; математического и натурного моделирования; прямые измерения качества электроэнергии при определении влияния импульсных источников питания. Часть выводов и результатов работы получено с использованием моделирования в среде NI MULTISIM 10.

Основные положения, выносимые на защиту:

- дополнительные факторы, повышающие несинусоидальность напряжения в узле питания: суммарная мощность однофазных вторичных импульсных источников питания и соотношение их мощности с мощностью линейной нагрузки и номинальной мощностью питающего трансформатора;

- математическая модель системы питания нетяговых железнодорожных потребителей, включающая понижающий трансформатор, питающую линию, линейные нагрузки и нагрузки с ИИП;

- усовершенствованная методика расчета и выбора мощности трансформатора для питания нагрузки с импульсными источниками питания, учитывающая требования к уровню несинусоидальности напряжения на его выходе и допустимый уровень потерь.

Практические результаты. Результаты работы использованы при проектировании и модернизации систем нетягового электроснабжения объектов ОАО РЖД: система питания освещения мостовых переходов реки Самара (г. Самара, перегон Самара - Кряж, Куйбышевская железная дорога), реки Белая (г. Уфа, перегон Белая - Мальта, Куйбышевская железная дорога), реки Волга (г. Астрахань, перегона Трусово — Кутум, Приволжская железная дорога); системы питания освещения железнодорожных тоннелей Манский и Крольский г. Красноярск, Красноярская железная дорога.

Соответствие паспорту специальности. Результаты исследования соответствуют п. 14 «Энергоснабжение нетяговых железнодорожных потребителей» паспорта специальности 2.9.3. Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация.

Достоверность полученных результатов подтверждается теоретическим обоснованием разработанных моделей, данными, полученными в результате математического и компьютерного моделирования, экспериментальными исследованиями на вышеперечисленных объектах ОАО «РЖД», обсуждениями на конференциях. Расхождение результатов стендовых испытаний и математического моделирования составило 9%.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались: на XXVII Международной научно-практической конференции «Новое слово в науке и практике: гипотезы и апробация результатов исследования» (г. Новосибирск, 2016 г.), на 2-ой всероссийской научно-практической конференции «Наука в России: перспективные исследования и разработки», научно техническая конференция (г. Москва, 2017 г.), на международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития экспериментальной науки» (г. Москва, 2018 г.), на международной научно-практической конференции «International scientific review of the problems and prospects of modern science and education» (Boston, 2018 г.), на международной научно-практической конференции «Наука и образование транспорту» (г. Самара, 2021 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, 2 из них в изданиях ВАК, 1 Scopus, получен 1 патент на полезную модель.

Личный вклад автора состоит в участии в проведении измерений качества электроэнергии в системах электроснабжения с нелинейными нагрузками; анализе влияния нелинейной нагрузки на несинусоидальность напряжения и работу трансформаторов по результатам собственных измерений и работам других ученых; разработке математической модели и испытательного стенда; разработке предложений по усовершенствованию методики расчета и выбора мощности трансформатора, учитывающее нелинейную нагрузку.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и четырех приложений. Содержание работы изложено на 145 страницах и включает в себя 13 таблиц и 38 рисунков, библиографический список содержит 114 наименований.

1 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ПИТАНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

1.1 Нетяговые потребители

Система электроснабжения железнодорожного транспорта включает в себя систему питания электроподвижных составов (ЭПС) и систему питания нетяговых потребителей (НП). На долю нетяговых потребителей приходится до 14% от общего расхода электроэнергии по сети железных дорог. При этом значимость и этих потребителей не меньше тяговых, поскольку к ним относятся все службы, обеспечивающие работу железной дороги. Основными приемниками электроэнергии в системах нетягового электроснабжения являются: электродвигатели различных механизмов, сварочные аппараты, электрические печи, преобразовательные установки для питания различной аппаратуры, осветительные установки, электроинструмент и бытовые электроприборы.

В течении года объем электроэнергии, потребляемый на нетяговые нужды меняется в зависимости от сезона (рис.1.1. а). В зимний период наблюдается рост, связанный с работой систем отопления и освещения - снижение продолжительности светового дня и температуры окружающей среды. В тоже время иногда отмечается рост расхода электроэнергии в летние месяцы. Это связано с периодом повышенной температуры, когда относительно большой объем электроэнергии расходуется на работу систем охлаждения, используемой как для помещений, где находятся люди (рабочие кабинеты, здание вокзалов и комнат отдыха), так и для производственных комплексов (системы вентиляции и контроля температуры производственных цехов, серверные, градирни).

На участках с автономной тягой расход электроэнергии приходится полностью на нетяговых потребителей. На участках с электрической тягой доля расхода электроэнергии на остальные нужды составляет 3-25% (рис.1.1. б). Значение вклада нетяговых потребителей в объем расхода электроэнергии определяется грузонапряженностью участка и расположением на нем крупных

железнодорожных узлов, вокзалов, депо. Крупные сортировочные и участковые станции содержат большое число стационарных потребителей. На крупных станциях также велика доля объектов жилищного и коммунального хозяйства. Для промежуточных станций, разъездов и перегонов, наоборот, характерны малые нагрузки. Наиболее крупными потребителями на станциях являются объекты хозяйства перевозок, локомотивное и вагонное, на их долю приходится от 50 до 60% установленной мощности [91, 111].

а) б)

Рисунок 1.1 - Доля расхода электроэнергии на нетяговые потребители в пределах электрифицированных участках одной дороги (а - по месяцам года; б - по участкам)

Нетяговые потребители, как и потребители общих систем электроснабжения, включают три категории надежности и плюс дополнительную особую категорию -к ней относятся устройства и системы, связанные с бесперебойностью движения поездов и обеспечивающие безопасность. В зависимости от категории надежности к источникам их питания устанавливаются требования - чем меньше времени допускается перерыв в работе потребителя, тем выше его категория. Для обеспечения надежности электроснабжения потребителей II и I категорий к ним подводятся питание от двух или трех независимых взаимно резервирующих источников питания. Основными источниками питания являются электростанции,

производящие электроэнергию и осуществляющую ее транзит по линиям электропередач через районные и тяговые подстанции. Аналогичными являются и резервные источники питания. В качестве дополнительного резервного источника питания могут быть использованы местные локальные генераторные установки, специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

Кроме требований по надежности и количеству источников питания к системам электроснабжения предъявляют требования и по качеству электроэнергии (КЭ). Показатели качества электроэнергии установлены ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Они включают в себя требования к частоте напряжения, к уровню напряжения, в том числе кратковременные и длительные отклонения, к гармоническому составу напряжения и его несимметрии.

Отклонения параметров напряжения от установленных норм приводит к нарушениям в работе оборудования: изменения скорости вращения двигателей приводов и вибрации при их работе, повышение потерь в трансформаторах и электрических линиях, мигание при работе световых приборов, сбои в системах автоматики и управления и т.п.

Источниками питания являются генераторные установки электростанций, которые работают в синхронном режиме и автоматически поддерживают заданные параметры выходного напряжения, обеспечивая качество электроснабжения потребителей. Сбои в их работе наблюдаются достаточно редко, как и перенапряжения, вызванные грозовыми разрядами. В большинстве случаев причинами отклонения параметров напряжения в сети являются сами потребители. Избыточная нагрузка приводит к снижению уровня напряжения на электрически удаленных точках, неравномерное распределение однофазных нагрузок, подключенных к трехфазным сетям приводит к появлению несимметрии напряжения, коммутации или сбои в работе подключенного электрооборудования также сказываются на колебаниях напряжения в сети.

Развитие технологий привело к созданию управляемых блоков питания для различной аппаратуры, которые имеют в своем составе преобразователи,

предназначенные для обеспечения подключенного оборудования различным уровнем и формой напряжения. На сегодняшний день такие преобразователи используются для питания всей электронной аппаратуры, осветительных приборов, автоматизированных станков, компьютеров, серверов и другой цифровой техники.

Использование в системах электроснабжения различного типа преобразователей для обеспечения питания аппаратуры постоянным напряжением, напряжением другого уровня или частоты, оказывает влияние на качество электроэнергии, передаваемой потребителям, подключенным к той же сети.

1.2 Схемы питания нетяговых потребителей

К железнодорожным потребителям относятся силовые и осветительные нагрузки промежуточных станций, подъездных путей, офисных и бытовых зданий, нагрузка локомотивных и вагонных депо, электрифицированные механизмы и инструменты путевых бригад. Потребители большой мощности обычно получают электроэнергию по отдельным трехфазным воздушным линиям напряжением 1 035 кВ от трансформаторов, специально установленных на тяговых подстанциях. Питающие линии могут располагаться на отдельно стоящих опорах, расположенных вдоль железнодорожных путей, так и на опорах контактной сети полевой стороны. Эти воздушные линии позволяют обеспечивать электроэнергией нетяговых потребителей через мобильные или стационарные комплектные трансформаторные подстанции (КТП) [24, 25, 65, 111].

На тяговых подстанциях постоянного тока линия продольного электроснабжения получает питание непосредственно от секции шин 10 кВ тяговой подстанции.

На железных дорогах электрифицированных по системе переменного тока, электроснабжение нетяговых потребителей производится по схеме ДПР («два провода - рельс»). Дополнительные провода подвешивают на опорах контактной сети с полевой стороны и запитывают от распределительного устройства 27,5 кВ

тяговой подстанции. Третьей фазой являются ходовые рельсы. Линия ДПР нормально питается от обеих подстанций, но имеет раздел питания посередине. При необходимости всю линию ДПР можно питать от одной подстанции. При неодинаковом чередовании фаз на тяговых трансформаторах смежных подстанций во избежание изменения направления вращения трехфазных двигателей в случае подключения к другой подстанции предусматривается переключение двух фаз. Из-за тяговой нагрузки несимметрия в системе ДПР достигает 3-5%, что является ее недостатком.

На участках железных дорог с автономной тягой поездов питание нетяговых потребителей производится от трансформаторных подстанций, подключенных к высоковольтной линии 10 кВ. Такие подстанции выполняются по схеме с двумя понизительными трансформаторами мощностью 400, 630 или 1000 кВА, с двумя секциями шин каждого напряжения (входного 10 кВ, выходного для потребителей 0,4 кВ и выходного 10(6) кВ для ВЛ СЦБ).

Воздушные линии автоблокировки (ВЛ СЦБ) 10(6) кВ получают питание от тяговых подстанций через специальные трансформаторы, подключенные к трансформаторам собственных нужд мощностью от 100 до 630 кВА с напряжением вторичной обмотки 0,23(0,4) кВ, которое поступает на две независимые друг от друга секции шин собственных нужд. Такое построение схемы позволяет осуществить резервирование питания и подключение в аварийной ситуации дизель-генератора (ДГА).

Основное электроснабжение устройств автоблокировки осуществляется от ВЛ СЦБ 10 кВ, частотой 50 Гц. Линии ВЛ СЦБ напряжением 6 кВ, спроектированные ранее, продолжают эксплуатироваться на участках с автономной тягой поездов и на отдельных участках с электротягой постоянного тока.

Резервное электроснабжение осуществляется от ВЛ ПЭ нетяговых железнодорожных потребителей напряжением 10 кВ или, в отдельных случаях, 35 кВ. В отличие от линий электропередачи районов электрических сетей, ВЛ СЦБ, как правило, не имеют разветвлений. Вместо небольшого числа мощных

потребителей энергии (предприятия, населенные пункты и др.) по всей длине через 1...2,5 км к ним подключают устройства автоматики и телемеханики мощностью 0,63 - 1,5 кВА.

От ВЛ СЦБ осуществляется также электропитание постов электрической централизации, станционной оперативно-технологической связи, двусторонней парковой связи и обслуживаемых усилительных пунктов магистральной связи на промежуточных станциях, а также технологических нагрузок устройств обнаружения перегретых букс, переездной, обвальной и тоннельной сигнализации. Присоединение к ВЛ СЦБ других нагрузок не допускается.

Подключение устройств к линиям СЦБ и ПЭ производится через комплектные однофазные или трехфазные трансформаторные подстанции (рис.1.2). Стационарные КТП имеют следующую мощность: однофазные - от 1,25 до 50 кВА; трехфазные - от 25 до 400 кВА. Вторичное напряжение КТП составляет 0,4/0,23 кВ. Для питания электроинструмента и путевых механизмов применяют однофазные и трехфазные передвижные КТП мощностью от 1 до 3 кВА.

Рисунок 1.2 - Схема питания нетяговых железнодорожных потребителей

Питание депо, а также зданий и территории вокзалов и других железнодорожных объектов может осуществляться как от тяговых подстанций, так и районных по линиям 0,4 кВ и 10 кВ (с последующим понижением до 0,4 кВ). Электропроводки зданий выполняются в соответствии с требованиями главы 1.7 ПУЭ «Заземление и защитные меры электробезопасности». Наиболее распространенными схемами питания являются ТЫ-С, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении, и ТЫ-Б, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Система ТЫ-С применяется в технических зданиях, в которых находятся потребители большой мощности. Система применяется в жилых и

административных зданиях, в которых могут находиться люди, не относящиеся к электротехническому или электро-технологическому персоналу.

Таким образом, в большинстве случаев нетяговые потребители получают питание по трехфазной сети 0,4 кВ или однофазной 0,23 кВ. Для понижения напряжения используются трехфазные трансформаторы с группой соединения обмоток У/У-0 или Э/У-0 (при питании от линии 6 кВ) и однофазные трансформаторы.

1.3 Оценка качества электроэнергии в цепях 0,4 кВ

Применение преобразователей в источниках питания различных установок приводит к искажению напряжения в питающей сети. Для ограничения такого влияния все приборы должны соответствовать требованиям к гармоническому составу токов нагрузки в соответствии с ГОСТ 30804.3.2-2013 (1ЕС 61000-3-2:2009) «Совместимость технических средств электромагнитная. Эмиссия гармонических составляющих тока техническими средствами с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе). Нормы и методы испытаний» и ГОСТ 30804.3.12-2013 (1ЕС 61000-3-12:2004) «Нормы гармонических составляющих тока, создаваемых

техническими средствами с потребляемым током более 16А, но не более 75 А (в одной фазе), подключаемыми к низковольтным распределительным системам электроснабжения».

Вопросы влияния КЭ на эффективность работы различных типов электротехнического оборудования достаточно подробно рассматривались с точки зрения искажений, вызываемых единичной нелинейной нагрузкой большой мощности (электропривод, преобразователи, электродуговые печи и др.) [8, 13, 14, 16, 32, 33, 39, 41, 50, 64, 80, 101, 106].

Следует отметить, что в этих работах рассмотрено влияние мощных электроприемников на электрические сети. Но, ввиду сложившегося мнения о её незначительности, не рассматривается влияние электрической нагрузки маломощных импульсных источников питания. Высокий рост такой электрической нагрузки на сети дорог происходит с внедрением новых электронных устройств и электроприборов. В современных приборах для их работы используются преобразователи с нелинейными характеристиками - импульсные источники питания (ИИП). Основная причина перехода на такой тип преобразователей напряжения - это уменьшение габаритов и энергоемкости, внедрение энергосберегающих технологий. Такие преобразователи применяются в компьютерной технике, системах освещения, в приводах механизмов с частотным регулированием скорости вращения двигателей (вентиляторы, подъемные механизмы, насосы и т.п.). Мощность отдельного такого устройства относительно мала - до 1кВт, но их количество приводит к тому, что доля нелинейной нагрузки в сети может быть близка к 100%.

В ходе проведённых исследований определено, что наличие в цепях питания большого числа нагрузок низкой мощности (до 1 кВт) с импульсными источниками питания приводят к снижению КЭ больше, чем единичные нагрузки такой же мощности с аналогичными источниками питания. При достижении доли нагрузки с ИИП порядка 50% от мощности питающего трансформатора в трехфазных цепях наблюдается высокая несинусоидальность напряжения, увеличение токов нулевой

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Моргунов Денис Николаевич, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Estimation of parameters and characteristics of power factor corrector based on pulsed and quasi-resonant converters / Yu. O. Denysov, O. M. Gorodniy, V. V. Gordienko [et al.] // Technical Electrodynamics. - 2018. - No 6. - P. 38-41. - DOI 10.15407/techned2018.06.038.

2. Fokeev, A. Methods of electrical loads calculation and selection of electrical power equipment / A. Fokeev, B. Subgatullin, Y. E. Ahmed // Proceedings - ICOECS 2019: 2019 International Conference on Electrotechnical Complexes and Systems, Ufa, 22-25 октября 2019 года. - Ufa: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2019. - P. 8949966. - DOI 10.1109/ICOECS46375.2019.8949966.

3. Gopalakrishnan, C. Survey of harmonic dis-tortion from power quality measurements and theapplication of standards includ-ing simulation / C. Gopalakrishnan, K. Udayakumar, T.A. Raghavendiran // IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exhibition 2002: Asia Pacific. - 2002. - Vol. 2. - Pp. 1054-1058.

4. Leon-Martinez. V. Passive unbalance compensation device for three-phase variable loads / V. Leon-Martinez, J. Montanana-Romeu, J.M. Palazon-Garcia // 10th International Conference on Environment and Electrical Engineering (EEEIC). - 2011. - Pp. 1-4.

5. Montañana-Romeu, J. Measurement of energies associated of power quality with unbalanced and non-sinus-oidal voltages in electric power systems / J. Montañana-Romeu, V León-Martínez, J. Giner-García, A. Cazorla-Navarro // 14th PSCC. Sevilla. 24-28 June 2002.

6. Power losses in electrical networks depending on weather conditions / Yu. S. Zhelezko, V. A. Kostyushko, S. V. Krylov [et al.] // Power Technology and Engineering. - 2005. - Vol. 39. - No 1. - P. 51-56. - DOI 10.1007/s10749-005-0024-y.

7. Willems, J.L. Reflections on power theories for poly-phase nonsinusoidal voltages and currents / J.L. Willems // 2010 International School on Nonsinusoidal Currents and Compensa-tion (ISNCC). - 2010. - Pp. 5-16.

8. Авербух, М. А. Оценка качества электроэнергии в электрических сетях индивидуального жилищного строительства при нелинейных потребителях / М. А. Авербух, О. К. Бочаров, Е. В. Жилин // Научное обозрение. - 2015. - №2 2. - С. 147-150.

9. Айчхорн, Т. Определение потерь мощности в импульсных источниках питания / Т. Айчхорн // Компоненты и технологии. - 2005. - № 7(51). - С. 148151.

10. Антонов, А.И. Повышение качества функционирования электрических сетей на основе компьютерного моделирования несимметричных режимов: специальность 05.14.02 - «Электрические станции и электроэнергетические системы». диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Антонов Александр Игоревич. - Новосибирск, 2020. - 187 с.

11. Аржанников, Б. А. Электроснабжение устройств автоматики, телемеханики и связи / Б. А. Аржанников, И. О. Набойченко, Б. С. Сергеев // Железнодорожный транспорт. - 2004. - № 6. - С. 48-49.

12. Артамонов, В. Ю. Моделирование режимов работы корректора коэффициента мощности и оценка влияния параметров входных дросселей и фильтрующих конденсаторов на качество потребляемой электроэнергии в трёхфазных сетях / В. Ю. Артамонов, Н. В. Дубов, М. А. Бобров // Научно-технический вестник Поволжья. - 2019. - № 3. - С. 102-106.

13. Бадер, М.П. Электрoмагнитная coвместимость / М.П. Бадер // М.: УМК МПС. - 2002. - 638 с.

14. Бочарников, Ю. В. Влияние качества электроэнергии питающей сети на уровень электромагнитного воздействия системы тягового электроснабжения на аппаратуру рельсовых цепей / Ю. В. Бочарников, М. П. Бадер, В. Р. Антонец // Наука и техника транспорта. - 2008. - № 1. - С. 6-14.

15. Браманпалли, Р. Расчет потерь индуктора с помощью программы Würth Elektronik's REDEXPERT / Р. Браманпалли // Силовая электроника. - 2016. - Т. 5. - № 62. - С. 36-40.

16. Булатов, Ю. Н. Влияние автоматических регуляторов установок распределенной генерации на показатели качества электроэнергии в системах электроснабжения нетяговых потребителей / Ю. Н. Булатов, А. В. Крюков, В. Х. Нгуен // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. - 2019. - Т. 2. - С. 4-8.

17. Бурлака, В. В. Корректор коэффициента мощности с функцией фильтрации высших гармоник / В. В. Бурлака, С. В. Гулаков // Завалишинские чтения 17 : сборник докладов, Санкт-Петербург, 10-14 апреля 2017 года. -Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2017. - С. 99-104.

18. Бурлака, В.В. О возможностях управления параметрами качества электроэнергии со стороны электроприемников с активными выпрямителями / В.В. Бурлака, С.В. Гулаков, С. К. Поднебенная, О.С. Савенко // Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки. - 2017. - № 34. - С. 139-147.

19. Бурлака, В.В. Современные способы улучшения качества электроэнергии / В. В. Бурлака, С. К. Поднебенная, С. В. Гулаков // Управление качеством электрической энергии: Сборник трудов Международной научно-практической конференции, Москва, 26-28 ноября 2014 года. - Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Центр полиграфических услуг " РАДУГА", 2014. - С. 137-144.

20. Васильев, С. И. Разработка входного помехоподавляющего фильтра для фитосветильника / С. И. Васильев, С. В. Машков, Д. Н. Моргунов // Вклад молодых ученых в аграрную науку : Материалы Международной научно-практической конференции, Кинель, 17 апреля 2019 года. - Кинель: Самарская государственная сельскохозяйственная академия, 2019. - С. 466-469.

21. Володин, В. Моделирование сложных электромагнитных компонентов при помощи Spice-симулятора LTspice / SwCAD III / В. Володин // Компоненты и технологии. - 2008. - № 4(81). - С. 175-182.

22. Выбор корректора коэффициента мощности и построение его имитационной модели в среде MATLAB/Simulink / М. А. Кажмаганбетова, К. И. Хан, Г. М. Шевченко, А. К. Матолыгин // Проблемы и перспективы развития России: Молодежный взгляд в будущее : Сборник научных статей Всероссийской научной конференции. В 4-х томах, Курск, 17-18 октября 2018 года / Ответственный редактор А.А. Горохов. - Курск: Юго-Западный государственный университет, 2018. - С. 20-23.

23. Выбор оптимальных параметров для модели магнитного гистерезиса Джилса-Атертона / И. Б. Подберезная, В. В. Медведев, А. В. Павленко, И. А. Большенко // Электротехника. - 2018. - № 12. - С. 73-78. - EDN YPSBOX.

24. Герман, Л. А. Устройства и линии электроснабжения автоблокировки / Л. А. Герман, М. И. Векслер, И. А.Шелом. - М.: Транспорт, 1987. - 192 с.

25. Герман, Л. А. Электроснабжение автоблокировки и электрической централизации / Л. А. Герман, А.Л. Калинин. - М.: Транспорт, 1974. - 168 с.

26. Гонсалес-Гарсия, К. Модель трансформатора в широком частотном диапазоне для силовой электроники / К. Гонсалес-Гарсия, Х. Плейт, С. Юрьев // Компоненты и технологии. - 2013. - № 12(149). - С. 102-108.

27. ГОСТ 14209-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки - М.: Стандартинформ, 2009. - 76 с.

28. ГОСТ 30804.3.12-2013 (IEC 61000-3-12:2004) Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы гармонических составляющих тока, создаваемых техническими средствами с потребляемым током более 16 А, но не более 75 А (в одной фазе), подключаемыми к низковольтным распределительным системам электроснабжения. Нормы и методы испытаний -М.: Стандартинформ, 2014. - 27 с.

29. ГОСТ 30804.3.2-2013 (IEC 61000-3-2:2009) Совместимость технических средств электромагнитная. Эмиссия гармонических составляющих

тока техническими средствами с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе). Нормы и методы испытаний - М.: Стандартинформ, 2014. - 31 с.

30. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: межгосударственный стандарт - М.: Стандартинформ, 2014. -19 с.

31. ГОСТ 33436.1-2015 (IEC 62236-1:2008) Совместимость технических средств электромагнитная. Системы и оборудование железнодорожного транспорта. Часть 1. Общие положения - М.: Стандартинформ, 2016. - 14 с.

32. Гришечко, А. С. Влияние качества электрической энергии на работу устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи / А. С. Гришечко, С. В. Гришечко, М. М. Соколов // Электроснабжение железных дорог : межвузовский тематический сборник научных трудов / Омский государственный университет путей сообщения; под редакцией Г. П. Маслова. -Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2010. - С. 20-24.

33. Гришечко, С. В. Совершенствование методов контроля показателей качества электрической энергии систем электроснабжения нетяговых потребителей электрифицированных железных дорог : специальность 05.22.07 "Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Гришечко Сергей Владимирович. - Омск, 2008. - 16 с.

34. Гусенков, А.В. Комплексная методика расчета несинусоидальных систем переменного тока повышенной частоты / А. В. Гусенков, А. А. Дьячков, В. Д. Лебедев [и др.] // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2021. - № 2. - С. 40-54. - DOI 10.17588/2072-2672.2021.2.040054.

35. Денисов, С. А. Применение фазовых регуляторов в осветительных установках нетяговых потребителей / С. А. Денисов, Л. С. Лабунский // Вестник транспорта Поволжья. - 2008. - № 4(16). - С. 101-105.

36. Евдасёв, И.С. Методы определения потерь электроэнергии в сетях нетяговых потребителей железных дорог: специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация. диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Евдасёв Игорь Сергеевич. - Гомель. 2008. - 141 с.

37. Емцев, А. Н. Линии ДПР электрифицированных железных дорог как источник питания нетяговых потребителей / А. Н. Емцев, Н. М. Шумаков, В. А. Фадеев // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири. - 2010. - Т. 2. - С. 3-8.

38. Ефремова, И. А. Математическая модель оценки технического состояния масляного трансформатора / И. А. Ефремова, О. Н. Козменков, Е. В. Добрынин // Наука и образование транспорту. - 2020. - № 1. - С. 329-332.

39. Жежеленко, И. В. Влияние качества электроэнергии на сокращение срока службы и снижение надёжности электрооборудования (окончание) / И. В. Жежеленко, Ю. Л. Саенко, А. В. Горпинич // Электрика. - 2008. - № 4. - С. 1521.

40. Жежеленко, И. В. Методы вероятностного моделирования в расчетах характеристик электрических нагрузок потребителей / И. В. Жежеленко, Е. А. Кротков, В. П. Степанов ; И. В. Жежеленко, Е. А. Кротков, В. П. Степанов. - Изд. 2-е, перераб. и доп.. - Москва : Энергоатомиздат, 2003. - ISBN 5-283-01279-4.

41. Железко, Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии : Руководство для практических расчетов / Ю. С. Железко. - Москва : ЭНАС, 2009. - 456 с. - ISBN 978-5-93196-958-9.

42. Живоглядов, Е. Понятие о магнитном равновесии трансформатора / Е. Живоглядов Опубликовано: 17 августа 2013 // Коротко обо всем: сайт. - URL: https://kratko-obo-vsem.ru/articles/785-the-concept-of-equilibrium-magnetic-transformer.html (дата обращения: 17.10.2020).

43. Закарюкин, В. П. Моделирование несинусоидальных режимов в системах электроснабжения железных дорог / В. П. Закарюкин, А. В. Крюков //

Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2008. - № 3. - С. 93-99.

44. Иванченко, В.И. Повышение эффективности эксплуатации нетяговых железнодорожных потребителей за счет совершенствования технологии электропотребления: специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация. диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Иванченко Владимир Иванович. - Омск. 2019. -119 с.

45. Инструкция по заземлению устройств энергоснабжения на электрифицированных железных дорогах (ЦЭ-191) Управление электрификации и электроснабжения Министерство путей сообщения РФ. - М.: ВНИИЖТ, 1993 г. - 69 с. - Текст: непосредственный.

46. Карабанов, М.А. Снижение влияния коммутации преобразовательных агрегатов на электропитание нетяговых потребителей электрических железных дорог: специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация. диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Карабанов Максим Александрович. - Омск. 2011. - 165 с.

47. Климентов, Н. И. Моделирование в среде МиШв1ш схемы электроснабжения сети 0,4 кВ питания нетяговых потребителей / Н. И. Климентов // Актуальные проблемы и перспективы развития транспорта, промышленности и экономики России (ТрансПромЭк 2020) : труды Международной научно-практической конференции, Воронеж, 09-11 ноября 2020 года / Ростовский государственный университет путей сообщения. -Воронеж: филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" в г. Воронеж, 2020. - С. 140144.

48. Коломоец, О.А. Повышение энергетической эффективности нетяговых железнодорожных потребителей за счет совершенствования методов анализа и определения расхода электрической энергии: специальность 05.22.07 -

Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация. диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Коломоец Ольга Анатольевна. - Омск. 2013. - 126 с.

49. Коротков, С.М. Источники питания для светодиодного освещения / С.М. Коротков, А.В. Лукин // Новые энергетические технологии: сайт. - URL: https://newet.ru/article/770/ (дата обращения: 03.12.2019).

50. Косарев А. Б. Электромагнитные связи элементов систем тягового электроснабжения / А. Б. Косарев // Вестник ВНИИЖТ. 2000. № 5. С. 38-41.

51. Косенко, С. Корректор коэффициента мощности / С. Косенко // Радио. - 2006. - № 1. - С. 31-33.

52. Костинский, С. С. Метод определения дополнительных потерь активной мощности в трансформаторах распределительных сетей, обусловленных нелинейными нагрузками / С. С. Костинский, А. И. Троицкий // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2015. - № 3. - С. 6167. - DOI 10.17213/0136-3360-2015-3-61-67.

53. Крюков, А. В. Использование регулируемых источников реактивной мощности для снижения несимметрии в сетях нетяговых потребителей железных дорог / А. В. Крюков, И. А. Любченко // Наука и образование: актуальные исследования и разработки : Материалы II Всероссийской научно-практической конференции, Чита, 25-26 апреля 2019 года / Ответственный редактор Н.С. Кузнецова. - Чита: Забайкальский государственный университет, 2019. - С. 125130.

54. Крюков, А. В. Моделирование режимов систем электроснабжения нетяговых потребителей / А. В. Крюков, И. А. Любченко // Современные технологии и научно-технический прогресс. - 2020. - Т. 1. - № 7. - С. 211-212. -DOI 10.36629/2686-9896-2020-1-211-212.

55. Крюков, А. В. Повышение качества электроэнергии в районах электроснабжения нетяговых потребителей, питающихся по линиям "два провода-рельс" / А. В. Крюков, А. В. Черепанов // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. - 2013. - Т. 2. - С. 71-76.

56. Крюков, А. В. Применение кросс-трансформаторов в системах электроснабжения железных дорог / А. В. Крюков, А. В. Черепанов, А. А. Козулин // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Иркутск, 20-24 апреля 2021 года. -Иркутск: Иркутский национальный исследовательский технический университет, 2021. - С. 209-214.

57. Кузнецов, К. В. Имитационное моделирование системы электроснажения нетяговых потребителей / К. В. Кузнецов, В. Р. Кучер // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. -2020. - Т. 2. - С. 47-51.

58. Кузнецов, К. В. Моделирование системы электропитания и электроснабжения нетяговых потребителей / К. В. Кузнецов, В. Р. Кучер, С. И. Макашева // Молодежь и наука: шаг к успеху : сборник научных статей 4-й Всероссийской научной конференции перспективных разработок молодых ученых, Курск, 19-20 марта 2020 года / Юго-Западный государственный университет; Московский политехнический университет. - Курск: Юго-Западный государственный университет, 2020. - С. 201-204. - БЭК БУМЬРР

59. Куликова, Е. А. Инновационное оборудование для повышения энергоэффективности систем электроснабжения нетяговых потребителей / Е. А. Куликова, А. Н. Бебрис // Современные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации : Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции, Кишинев, Молдавия, 11 мая 2017 года / Под общей редакцией А.И. Вострецова. - Кишинев, Молдавия: Научно-издательский центр «Мир науки» (ИП Вострецов Александр Ильич), 2017. - С. 18-23.

60. Кучеров, Д. П. Источники питания ПК и периферии : «железо» ПК: источники питания систем. блоков, источники питания мониторов, источники бесперебойного питания, фильтры-Разветвители, устройство, схемы, обслуживание, работа, ремонт, модернизация, програм. упр. ИБП и электропитанием ПК / Д. П. Кучеров ; Д. П. Кучеров. - Изд. третье, перераб. и

доп.. - СПб. : Наука и Техника (НИТ), 2005. - 429 с. - (Профи). - ISBN 5-94387127-6.

61. Лабунский, Л. С. Использование комплексного решения питания светодиодных светильников на ответственных объектах ОАО «РЖД» / Л. С. Лабунский, В. Б. Тепляков, Н. В. Теплякова // Наука и образование транспорту. - 2015. - № 1. - С. 126-131.

62. Лабунский, Л. С. Повышение оперативности управления электроснабжением нетяговых потребителей : специальность 05.22.07 "Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Лабунский Леонид Сергеевич. - Самара, 2001. - 143 с.

63. Любченко, И. А. Повышение качества электроснабжения нетяговых потребителей железнодорожного транспорта / И. А. Любченко // Актуальные проблемы электроэнергетики : Сборник научно-технических статей конференции, Нижний Новгород, 17 декабря 2021 года. - Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2021. - С. 255-261. - DOI 10.46960/44170389_2021_255.

64. Макашева, С. И. Качество электрической энергии: мониторинг, прогноз, управление / С. И. Макашева, П. С. Пинчуков ; Дальневосточный государственный университет путей сообщения, Кафедра «Системы электроснабжения». - Хабаровск : Издательство ДВГУПС, 2020. - 114 с. - EDN TTBBSN

65. Макашева, С. И. Оценка синусоидальности кривых напряжения высоковольтной линии автоблокировки / С. И. Макашева // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. - 2019. - № 4(21). - С. 88-91. - EDN MHFEED

66. Малышева, Н. Н. Оптимизация состава и параметров компенсирующих устройств в электрических сетях нетяговых железнодорожных потребителей : специальность 05.22.07 "Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Малышева Надежда Николаевна. - Омск, 2011. - 147 с.

67. Марквардт, К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: учебн. для вузов жел. дор. трансп. / К.Г. Марквардт // М.: Транспорт. -1982. - 528 с.

68. Минин, Г.П. Несинусоидальные токи и их измерение / Г.П. Минин. М.: Издательство Энергия, 1979. —112 с.

69. Моделирование влияния мощности трансформатора на уровень гармонических искажений в схеме распределительной сети / А. В. Липаткин, Н. Б. Горохова, И. Ю. Тащилин [и др.] // Автоматизация и 1Т в энергетике. - 2021. -№ 10(147). - С. 30-39.

70. Моргунов, Д. Н. Анализ качества электроэнергии моторвагонного подвижного состава / Д. Н. Моргунов // Наука в России: перспективные исследования и разработки : сборник материалов II Всероссийской научно-практической конференции, Новосибирск, 28 декабря 2017 года. - Новосибирск: Общество с ограниченной ответственностью "Центр развития научного сотрудничества", 2017. - С. 78-83. - БЭК ХОАО1^

71. Моргунов, Д. Н. Анализ характеристик светодиодных источников света / Д. Н. Моргунов, С. И. Васильев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2016. - № 6(62). - С. 75-77.

72. Моргунов, Д. Н. Влияние нагрузки с импульсными источниками питания на несинусоидальность в сетях электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей / Д. Н. Моргунов, Е. В. Добрынин // Вестник транспорта Поволжья. - 2021. - № 5(89). - С. 13-18. - БЭК УМ07БС.

73. Моргунов, Д. Н. Влияние не линейной нагрузки на качество электрической сети / Д. Н. Моргунов // Проблемы современной науки и образования. - 2017. - № 17(99). - С. 39-43. - БЭК УМА/ОИ.

74. Моргунов, Д. Н. Достоинство и недостатки светодиодного освещения / Д. Н. Моргунов // Наука, техника и образование. - 2016. - № 5(23). - С. 55-59. -

75. Моргунов, Д. Н. Исследование качества электроэнергии сети питания осветительных приборов электропоезда / Д. Н. Моргунов, Л. С. Лабунский // Проблемы науки. - 2017. - № 11(24). - С. 10-13.

76. Моргунов, Д. Н. Исследование спектральных характеристик электрических источников света / Д. Н. Моргунов, С. И. Васильев // Вестник аграрной науки Дона. - 2017. - № 2(38). - С. 5-13.

77. Моргунов, Д. Н. Компенсация нелинейности в узле нагрузки / Д. Н. Моргунов, Л. С. Лабунский // Проблемы и перспективы развития экспериментальной науки : сборник статей Международной научно-практической конференции : в 5 ч., Тюмень, 26 декабря 2018 года. - Тюмень: Общество с ограниченной ответственностью "ОМЕГА САЙНС", 2018. - С. 151155.

78. Моргунов, Д. Н. Коррекция режимов трехфазных систем с нелинейными однофазными нагрузками / Д. Н. Моргунов, Л. С. Лабунский // Достижения науки и образования. - 2018. - № 18(40). - С. 7-10.

79. Моргунов, Д. Н. Обеспечение электромагнитной совместимости системы электроснабжения нетяговых потребителей наружного освещения с устройствами СЦБ / Д. Н. Моргунов, Л. С. Лабунский // Вестник транспорта Поволжья. - 2021. - № 4(88). - С. 48-55.

80. Моргунов, Д. Н. Особенности проектирования светодиодного освещения / Д. Н. Моргунов, Л. С. Лабунский // Вопросы науки и образования. -2018. - № 7(19). - С. 35-38.

81. Моргунов, Д. Н. Оценка влияния импульсных источников питания на качество электроэнергии в цепях электроснабжения нетяговых потребителей / Д. Н. Моргунов, Л. С. Лабунский, Е. В. Добрынин // Наука и образование транспорту. - 2021. - № 2. - С. 53-56. - EDN ZURLOZ.

82. Моргунов, Д. Н. Технико-экономическая эффективность систем освещения / Д. Н. Моргунов, Л. С. Лабунский // LIII international correspondence scientific and practical conference "international scientific review of the problems and

prospects of modem science and éducation", Boston, 23-24 декабря 2018 года. -Boston: PROBLEMS OF SCIENCE, 2018. - С. 29-33. - EDN YUWBXN.

83. Москалев, Ю. В. Оптимизация мощностей компенсирующих устройств и мест их размещения в электрических сетях нетяговых железнодорожных потребителей : специальность 05.22.07 "Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Москалев Юрий Владимирович. - Омск, 2009. -164 с.

84. Москатов Евгений Анатольевич: сайт. -URL:http://www.moskatov.narod.ru/Programs/Setup_LC_filter_5000.exe (дата обращения: 18.03.2021).

85. Мухарямов, Р. И. Автоматизация контроля текущего состояния системы электроснабжения нетяговых потребителей железнодорожного транспорта / Р. И. Мухарямов, Е. В. Добрынин, С. А. Окладов // Наука и образование транспорту. - 2015. - № 1. - С. 136-138.

86. Патент на полезную модель № 193304 U1 Российская Федерация, МПК H05B 37/02. Фильтр входной помехоподавляющий : № 2019108074 : заявл. 21.03.2019 : опубл. 23.10.2019 / Д. Н. Моргунов, С. В. Машков, С. И. Васильев ; заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный аграрный университет».

87. Помехоподавляющий фильтр для фитосветильника / С. И. Васильев, С. В. Машков, П. В. Крючин, Д. Н. Моргунов // Сельский механизатор. - 2019. - № 6. - С. 26-27.

88. Постановление Правительства РФ от 28.08.2015 N 898 "О внесении изменений в пункт 7 Правил установления требований энергетической эффективности товаров, работ, услуг при осуществлении закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд"

89. Правила устройства электроустановок. - 7-е изд. - М.: НЦ ЭНАС, 2007

г.

90. Разработка модели переходных режимов с учетом взаимной индуктивности полей рассеяния для реализации цифрового двойника трансформатора / И. С. Снитько, А. И. Тихонов, А. В. Стулов, В. Е. Мизонов // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2021. -№ 4. - С. 47-56. - DOI 10.17588/2072-2672.2021.4.047-056.

91. Ратнер М. П. Электроснабжение нетяговых потребителей железных дорог / М. П. Ратнер, Е. Л. Могилевский. М.: Транспорт, 1985. - 295 с.

92. РД 153-34.0-15.501-00. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: Часть 1. Контроль качества электрической энергии. - М.: Минэнерго РФ. - 2000. - 67 с.

93. РД 153-34.0-15.502-02. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: Часть 2. Анализ электрической энергии. - М.: Минэнерго РФ. - 2002. - 49 с.

94. Рощупкин, Г. В. Алгоритмы управления однофазными корректорами коэффициента мощности / Г. В. Рощупкин, Д. А. Шевцов, А. М. Калимуллин // Практическая силовая электроника. - 2019. - № 4(76). - С. 40-48.

95. Рощупкин, Г. В. Формирователи траектории переключения для однофазного корректора коэффициента мощности / Г. В. Рощупкин // Практическая силовая электроника. - 2020. - № 4(80). - С. 20-27.

96. Савинцев, Ю. М. Новая методология выбора мощности силового трансформатора / Ю.М. Савинцев // Электроэнергетический интеренет портал: сайт. - URL: https://www.elec.ru/publications/promyshlennoe-oborudovanie/6528/ (дата обращения: 03.08.2021).

97. Соин, М.В. Проектирование распределительных сетей объектов с учетом особенностей однофазных нелинейных нагрузок / М.В. Соин, А.В. Хорошилов, А.К. Красовский // «Инструктивные и информационные материалы по проектированию электроустановок», ОАО ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, М.,2010, №1, с. 14 - 23.

98. Соколов, М.М. Совершенствование методов контроля состояния электротехнического комплекса электроснабжения устройств автоматики электрифицированных железных дорог: специальность 05.09.03 -«Электротехнические комплексы и системы». диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Соколов Максим Михайлович. - Омск. 2010. - 163 с.

99. Технические требования к светодиодным осветительным устройствам для наружного и внутреннего освещения объектов ОАО «РЖД»: утверждены распоряжением ОАО «РЖД» от 29.04.2020 г. № 953/р

100. Технический циркуляр № 19/2007 «О защите от сверхтоков нейтральных (нулевых рабочих) (N) и PEN-проводников в питающих и распределительных сетях электроустановок до 1 кВ» / Ассоциация «Росэлектромонтаж». // Новости электротехники. - 2009. - № 4(58). - С. 21-24.

101. Третьяков, Е. А. Оценка влияния состава технологического оборудования нетяговых железнодорожных потребителей электрической энергии на синусоидальность питающих напряжений: специальность 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация». диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Третьяков Евгений Александрович. - Омск, 2005. - 157 с.

102. Третьяков, Е. А. Применение устройств продольной емкостной компенсации и корректирующих фильтров в распределительных сетях нетяговых потребителей / Е. А. Третьяков, А. В. Краузе // Современные материалы, техника и технология : материалы Международной научно-практической конференции, Курск, 22 декабря 2011 года / Ответственный редактор Горохов А.А.. - Курск: Закрытое акционерное общество «Университетская книга», 2011. - С. 323-325.

103. Улучшение качества электроэнергии в системах электроснабжения нетяговых потребителей железных дорог / В. П. Закарюкин, А. В. Крюков, И. А. Любченко, А. В. Черепанов. - Москва-Берлин : Директ-Медиа, 2020. - 184 с. -ISBN 978-5-4499-1580-1.

104. Фокеев, А. Е. Анализ применимости методов определения допустимой нагрузки для выбора мощности силовых трансформаторов для проектирования систем электроснабжения / А. Е. Фокеев, И. Н. Тумаков // Приборостроение в XXI веке - 2020. Интеграция науки, образования и производства : сборник материалов XVI Всероссийской научно-технической конференции, Ижевск, Россия, 02-04 декабря 2020 года. - Ижевск: Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова, 2020. - С. 32-39.

105. Фокеев, А. Е. Выбор мощности силовых трансформаторов для подстанций напряжением 10(6)/0,4 кВ с учетом влияния нелинейной нагрузки /

A. Е. Фокеев, А. А. Атрахманов, Р. Р. Даутов // Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. - 2020. - Т. 23. - № 1. - С. 65-74. - Б01 10.22213/2413-1172-20201-65-74.

106. Фокеев, А. Е. Исследование силовых трансформаторов при несинусоидальных режимах : специальность 05.09.03 "Электротехнические комплексы и системы" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Фокеев Александр Евгеньевич. - Ижевск, 2012. - 147 с.

107. Фокеев, А. Е. Моделирование трехфазного силового трансформатора / А. Е. Фокеев, В. К. Барсуков // Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. -

2012. - № 2(54). - С. 127-131.

108. Ханин, Ю. И. Корреляционно-регрессионный анализ дополнительных потерь электроэнергии в силовых трансформаторах 10/0,4 КВ / Ю. И. Ханин // Вестник аграрной науки Дона. - 2014. - № 3(27). - С. 27-32.

109. Шидловский, А. К. Симметрирование режимов трехфазных систем с нелинейными однофазными нагрузками / А. К. Шидловский, И. В. Мостовяк,

B.А. Новский // Электричество. - 1991. - №2. - С. 1-6.

110. Шишкин, С. Оптимизация работы трансформаторов цеховых подстанций при нелинейной нагрузке / С. Шишкин // Силовая электроника. -

2013. - Т. 1. - № 40. - С. 46-49.

111. Электроснабжение нетяговых потребителей железнодорожного транспорта. Устройство, обслуживание, ремонт: Учебное пособие / Под ред. В. М. Долдина. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2010. - 304 с.

112. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года. Распоряжение ОАО «РЖД» № 2718р от 15.12.2011 г.

113. Энергосбережение на железнодорожном транспорте: учебник для вузов / В.А. Гапанович, В.Д. Авилов, Б.А. Аржанников [и др.] ; под ред. В.А. Гапановича. - М. : Изд. Дом МИСиС, 2012. - 605 с.

114. Юндин, М. А. О влиянии несимметрии и несинусоидальности токов на потери электроэнергии в силовом трансформаторе / М. А. Юндин, Д. Т. Жариков, Т. З. Пономаренко // Агротехника и энергообеспечение. - 2021. - № 4(33). - С. 114-118.

130

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Протокол анализа качества электроэнергии

Место проведения: КТП-271, г. Дербент, Северо-Кавказская железная дорога Дата н время начала измерений: 17.08.2015 08:35:00 Дата и время окончания измерений: 17.08.2015 09:35:00

Таблица П1.1 - Результаты измерений отклонений напряжения

Измеряемая характеристика Результаты измерений Нормативное значение Т2, %

Номинальное напряжение А

514,, % -3,(5 -10,00 0,00

йи(+(, % 1,43 10.00

Номинальное напряжение В

5ин. % -5,8 -10,00 0,00

Й11(+) г % 1Д9 10.00

Номинальное напряжение С

Шн, % -4,9 -10,00 0,00

511(+) г % 0,74 10.00

Неопределенность измерений

Измеряемая величина Результат Допустимое значение

ои г %и*, ±0,1 ±0.1

Таблица П1.2 - Результаты измерений отклонений частоты

Измеряемая характеристика Результаты измерений Нормативное значение Т1. % Т 2. %

Л1(-1 (95%), Нг -0.05 -0,20 0,00

0,04 0,20

Д1(-). (1®*), № -0,05 -0,40 0,00

А^М. (1оо%), Нг 0,04 0,40

Неопределённость измерений

Измеряемая величина Результат Допусгимое значение

й^Гц ±0.01 ±0.01

Таблица П1.3 - Результаты измерений коэффициента несимметрии напряжений по обратной п нулевой последовательности

Измеряемая характеристика Результаты измерений Нормативное значение Т1,% Т2, %

Кги. (95%), % 4,7 2,00 0,00

К-р (1оо%), % 4,7 4,00 0,00

Кои. (95%), % 5,2 2,00 100

Кои. (100»»), % 5,2 4,00 100

Неопределённость измерений

Измеряемая величина Результат Допустимое значение

К2и , Кои, % ±0,15 ±0,15

Таблица П1.4 Результаты измерений суммарных коэффициентов гармонических составляющих фазных напряжений

Измеряемая характеристика Фаза А Фаза В Фаза С Нормативное значение

Результаты измерений Т1 Т2 Результаты измерений Т1 Т2 Результаты измерений Т1 Т2

Ки. (95%), % 22,7 100 19,8 100 15,0 100 8,00

Ки, (100%), % 22,7 100 19,8 10(1 15,0 100 12,00

Неопределённость измерений

Измеряемая величина Результат Допустимое значение

Ки, % Кг < ±1 % и«!): ±0,05 % х и<ш, Ки > ±1 % Щи : ±5 % х Ки ки < 1 % Цщ.: ± 0.05 % • 11сНп Ки > 1 % и* : ± 5 % ■ Ки

Таблица П1.5 Результаты измерений коэффициентов гармонических составляющих фазных напряжений порядка п

И Результаты измерений, % Нормативное значение

Фаза А Фаза В Фаза С

Ки(п) (95%) Ки<п) (100%) Т1,% Т2, % Ки(п) (95%) Ки(п) (100%) Т1,% Т2, % Ки(п) (95%) К|_|(П) (100%) Т1,% Т2, % К|_|(П) (95%) Ки(п) (100%)

2 0,02 0,02 0,00 0,00 0,02 0,02 0,00 0,00 0,02 0,02 0,00 0,00 2,00 3,00

3 18,00 18,ОС 100 100 16,00 16,00 100 100 11,00 11,00 100 100 5,00 7,50

4 0,02 0,02 0,00 0,00 0,02 0,02 0,00 0,00 0,02 0,02 0,00 0,00 1,00 1,50

5 7,00 7,00 100 100 8,00 8,00 100 100 6,00 6,00 100 100 6,00 9,00

6 0,03 0,03 0,00 0,00 0,02 0,02 0,00 0,00 0,02 0,02 0,00 0,00 0,50 0,75

7 9,47 9,47 0,00 0,00 3,00 3,00 0,00 0,00 3,61 3,61 0,00 0,00 5,00 7,50

8 0,05 0,05 0.00 0,00 0,04 0,04 0,00 0,00 0,04 0,04 0,00 0,00 0,50 0,75

9 6,07 6,07 100 100 7.04 7,04 100 100 6,39 6,39 100 100 1,50 2,25

10 0,12 0,12 0,00 0,00 0,11 0,11 0,00 0,00 0,12 0,12 0,00 0,00 0,50 0,75

11 1,35 1,35 0,00 0,00 0,89 0,89 0,00 0,00 3,96 3,96 0,00 0,00 3,50 5,25

12 0,08 0,08 0,00 0,00 0,08 0,08 0,00 0,00 0,09 0,09 0,00 0,00 0,20 0,30

13 2,67 2,67 0,00 0,00 1,36 1,36 0,00 0,00 1,27 1,27 0,00 0,00 3,00 4,50

14 0,10 0,10 0,00 0,00 0,09 0,09 0,00 0,00 0,09 0,09 0,00 0,00 0,20 0,30

1 -31

15 0,63 0,63 100 100 0,79 0,79 100 100 0,77 0,77 100 100 0,30 0,45

16 0,04 0,04 0,00 0,00 0,04 0,04 0,00 0,00 0,04 0,04 0,00 0,00 0,20 0,30

17 1,44 1,44 0,00 0,00 0,90 0,90 0,00 0,00 1,24 1,24 0,00 0,00 2,00 3,00

18 0,01 0,01 0,00 0,00 0,01 0,01 0,00 0,00 0,01 0,01 0,00 0,00 0,20 0,30

19 0,15 0,15 0,00 0,00 0,38 0,38 0,00 0,00 0,97 0,97 0,00 0,00 1,50 2,25

20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

21 1,30 1,30 0,00 0,00 0,26 0,26 0,00 0,00 0,81 0,81 0,00 0,00 0,20 0,30

22 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

23 0,66 0,66 0,00 0,00 0,84 0,84 0,00 0,00 0,92 0,92 0,00 0,00 1,50 2,25

24 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

25 0,34 0,34 0,00 0,00 0,64 0,64 0,00 0,00 0,46 0,46 0,00 0,00 1,50 2,25

26 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

27 0,92 0,92 0,00 0,00 0,49 0,49 0,00 0,00 0,43 0,43 0,00 0,00 1,50 2,25

28 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

29 0,40 0,40 0,00 0,00 0,27 0,27 0,00 0,00 0,45 0,45 0,00 0,00 1,50 2,25

30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

31 0,52 0,52 0,00 0,00 0,40 0,40 0,00 0,00 0,27 0,27 0,00 0,00 1,50 2,25

32 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

33 0,16 0,16 0,00 0,00 0,10 0,10 0,00 0,00 0,17 0,17 0,00 0,00 1,50 2,25

34 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

35 0,14 0,14 0,00 0,00 0,29 0,29 0,00 0,00 0,15 0,15 0,00 0,00 1,50 2,25

36 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

37 0,86 0,86 0,00 0,00 0,22 0,22 0,00 0,00 0,13 0,13 0,00 0,00 1,50 2,25

38 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

39 0,20 0,20 0,00 0,00 0,28 0,28 0,00 0,00 0,21 0,21 0,00 0,00 1,50 2,25

40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,30

Неопределённость измерений

Измеряемая величина Результат Допустимое значение

Ки < 1 % иьш: ± 0.05 % •

Ки(п) ,% Ким < ±1 % и«п„ ±0,05 % X и<и„ УсПп

Кщп) > ±1 % и„ ¡„: ±5 % X Ки Ки > 1 % и<яп: ± 5 % • Ки

Таблица П1.6 - Результаты измерений кратковременной дозы фликера

Измеряемая характеристика Фаза А Фаза В Фаза С Нормативное значение

Рэт 3,88 4,06 3,84 1,38

Неопределённость измерений

Измеряемая величина Результат Допустимое значение

Рзт, % ±5 ±5

Таблица П1.7 - Результаты измерений длительной дозы фликера

Измеряемая характеристика Фаза А Фаза В Фаза С Нормативное значение

Рьт 2,27 2,33 2,28 1,00

Неопределённость измерений

Измеряемая величина Результат Допустимое значение

Риг, % ±5 ±5

Таблица П1.8 — Результаты измерений количества перенапряжений по максимальному напряжению и длительности

Значение перенапряжения и, % опорного напряжения Продолжительность перенапряжения Д^ер, с

0,0 К Atnep <0,2 0,2< Atnep <0,5 0,5< Atnep < 1 К Atnep <5 5< Atnep <20 20 < Atnep <60

110 < и < 120 0 0 0 0 0 0

120 < и < 140 0 0 0 0 0 0

140<и< 160 0 0 0 0 0 0

160 < и < 180 0 0 0 0 0 0

Неопределённость измерений

Измеряемая величина Результат Допустимое значение

и, %1Мп Д^ер, интервал ±0,2 ±1 ±0,2 ±1

Таблица П1.9 - Результаты измерений количества провалов по остаточному напряжению и длительности

Значение перенапряжения и, % опорного напряжения Длительность провала напряжения Д^, с

0,01<Atn<0,2 0,2< At„ <0,5 0,5 < At„< 1 1 < At„ < 5 5 < At,,<20 20 < At„ <60

90 > и > 85 0 0 0 0 0 0

85 > и > 70 0 0 0 0 0 0

70 > и > 40 0 0 0 0 0 0

40>и> 10 0 0 0 0 0 0

10 > и > 0 0 0 0 0 0 0

Неоп эеделённость измерений

Измеряемая величина Результат Допустимое значение

и, %Udin Atn, интервал ±0,2 ±1 ±0,2 ±1

Таблица П 1.10 - Результаты измерений количества прерываний напряжений по остаточному напряжению и длительности

Остаточное напряжение и, % опорного напряжения Продолжительность прерывания напряжения ДЦ), с Макс, длительность, с

Atnp <0,5 0,5< Atnp < 1 К Atnp <5 5 < Atnp <20 20 < Atnp <60 60 < Atnp < 180 180 < Atnp

5 > и > 0 (interruption) 0 0 0 0 0 0 0 0,0

Неопределённость измерений

Измеряемая величина Результат Допустимое значение

и, %Шт Ди интервал ±0,2 ±1 ±1

Вывод: качество электроэнергии не соответствует ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Показатели: доза фликера кратковременные и длительные; коэффициент несимметрии напряжений но обратной и нулевой последовательности, гармонические составляющие - превышают допустимые значения, все остальные показатели качества электроэнергии находятся в пределах допустимых значений.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Листинг программы расчета нелинейной нагрузки трансформатора

Public Sub fourth_DY0() Dim i, j, k, perec, m1, m2, m3 As Integer Dim x(1 To 24, 1 To 27) As Double ' 4.6-i1 ' 4.7-im ' 4.8-i0 ' 4.9-Uc ' 4.10-ih

' исходные данный p = 0 'начальный период f=10000 'dt = Cells(3, 2) dt = 0.02 / f Sheets("3fase").Select u10 = Cells(2, 2) 'Ua u20 = Cells(2, 3) 'Ub u30 = Cells(2, 4) 'Uc f1 = Cells(3, 2) 'faza a f2 = Cells(3, 3) 'faza b f3 = Cells(3, 4) 'faza c

r1 = Cells(5, 2) 'фазное сопротивление по высокой стороне L1 = Cells(4, 2) 'фазная индуктивность по высокой стороне rm = Cells(5, 5) 'сопротивление магнитных потерь Lm = Cells(4, 5) 'индуктивность магнитная

rm0 = Cells(5, 8) 'сопротивление магнитных потерь нулевым потоком

lm0 = Cells(4, 8) 'индуктивность магнитная нулевым потоком

r2 = Cells(7, 2) 'фазное сопротивление по низкой стороне

L2 = Cells(6, 2) 'фазная индуктивность по низкой стороне

ca = Cells(8, 5) 'емкость в нагрузке

cb = Cells(8, 6) 'емкость в нагрузке

cc = Cells(8, 7) 'емкость в нагрузке

rha = Cells(7, 5) 'сопротивление в нагрузке

lha = Cells(6, 5) 'индуктивность в нагрузке

rhb = Cells(7, 6) 'сопротивление в нагрузке

lhb = Cells(6, 6) 'индуктивность в нагрузке

rhc = Cells(7, 7) 'сопротивление в нагрузке

lhc = Cells(6, 7) 'индуктивность в нагрузке

r0 = Cells(7, 8)

L0 = Cells(6, 8)

Pi = 3.14159265358979

h = 29000 / 50

eh1 = Cells(9, 5) 'регулятор ККМ eh2 = Cells(9, 6) 'регулятор ККМ eh3 = Cells(9, 7) 'регулятор ККМ m12 = Cells(2, 10) m13 = Cells(5, 10) m23 = Cells(2, 13) m56 = Cells(3, 11) m57 = Cells(5, 11) m67 = Cells(3, 13) m910 = Cells(4, 12) m911 = Cells(5, 12) m1011 = Cells(4, 13) For i = 1 To 24 For j = 1 To 27

x(i, j) = 0 Next j Next i m1 = 0

m2 = 0 m3 = 0 ph1 = 0 ph2 = 0 ph3 = 0 s11 = 0 s12 = 0 s13 = 0 ps11 = 0 ps12 = 0 ps13 = 0 ps21 = 0 ps22 = 0 ps23 = 0 is1 = 0 us1 = 0 is2 = 0 Us2 = 0

For i = 1 To (p + 1) * f ' очистка For j = 1 To 24 For k = 1 To 25

x(j, k) = 0 Next k Next j perec = 0

u1 = u10 * Sin(100 * Pi * dt * i + f1 / 180 * Pi) u2 = u20 * Sin(100 * Pi * dt * i + f2 / 180 * Pi) u3 = u30 * Sin(100 * Pi * dt * i + f3 / 180 * Pi) i10 = x(1, 7) i20 = x(3, 7)

ed1 = eh1 * ((i + f / 12) * h / f - Int((i + f / 12) * h / f)) - 10

ed2 = eh2 * ((i + f / 12) * h / f - Int((i + f / 12) * h / f)) - 10

ed3 = eh3 * ((i + f / 12) * h / f - Int((i + f / 12) * h / f)) - 10

ug = ((i + 0 * f / 3) * h / f - Int((i + 0 * f / 3) * h / f))

x(4, 4) = 1

x(4, 10) = 1

x(4, 7) = 1

x(16, 4) = -m12 / dt

x(16, 16) = r2 + L2 / dt

x(16, 5) = m23 / dt

x(16, 15) = r0 + L0 / dt

x(16, 25) = (-m12 * x(4, 26) + L2 * x(16, 26) + m23 * x(5, 26) + L0 * x(15, 26)) / dt

x(5, 4) = -m13 / dt

x(5, 5) = Lm / dt

x(5, 6) = rm

x(5, 16) = x(16, 5)

x(5, 25) = (-m13 * x(4, 26) + m23 * x(16, 26) + Lm * x(5, 26)) / dt

x(6, 5) = 1

x(6, 6) = -1

x(6, 8) = -1

x(6, 9) = 1

x(7, 7) = L1 / dt + r1

x(7, 17) = -m56 / dt

x(7, 8) = -m57 / dt

x(7, 25) = u2 - u3 + (L1 * x(7, 26) - m56 * x(17, 26) - m57 * x(8, 26)) / dt - (L1 * x(10, 26) - m910 * x(18, 26) -m911 * x(11, 26)) / dt x(17, 7) = x(7, 17) x(17, 8) = m67 / dt x(17, 15) = r0 + L0 / dt x(17, 17) = r2 + L2 / dt

x(17, 25) = (-m56 * x(7, 26) + L2 * x(17, 26) + m67 * x(8, 26) + L0 * x(15, 26)) / dt x(8, 7) = x(7, 8)

m910 * x(18, 26) - m911 * x(11, 26)) / dt - (L1 * x(4, 26) - m12 * x(16, 26) -

x(8, 8) = Lm / dt x(8, 9) = rm x(8, 17) = x(17, 8)

x(8, 25) = (-m57 * x(7, 26) + m67 * x(17, 26) + Lm * x(8, 26)) / dt x(9, 8) = 1 x(9, 9) = -1 x(9, 11) = -1 x(9, 12) = 1

= L1 / dt + r1 = -m911 / dt = -m910 / dt

= u3 - u1 + (L1 * x(10, 26) 26)) / dt ' правка нужна = x(10, 18) = r2 + L2 / dt = m1011 / dt = r0 + L0 / dt

= (-m910 * x(10, 26) + L2 * x(18, 26) + m1011 * x(11, 26) + L0 * x(15, 26)) / dt = x(10, 11) = x(18, 11) = Lm / dt = rm

= (-m911 * x(10, 26) + m1011 * x(18, 26) + Lm * x(11, 26)) / dt = 1 = -1

x(10, 10 x(10, 11 x(10, 18 x(10, 25 m13 * x(5, x(18, 10 x(18, 18 x(18, 11 x(18, 15 x(18, 25 x(11, 10 x(11 x(11 x(11 x(11 x(12 x(12 x(12 x(12 x(7

18 11 12) 25) 11 12) 13 14) 10) =

= -1 = 1

x(10, 10) x(7, 11) = -x(10, 11) x(7, 18) = -x(10, 18) x(10, 4) = -(L1 / dt + r1) x(10, 5) = m13 / dt

x(10, 16 = m12 / dt

x(13, 13 = lm0 / dt

x(13, 14 = rm0

x(13, 25 = lm0 * x(13, 26) / dt

x(14, 6) rm

x(14, 9) rm

x(14, 12 = rm

x(14, 14 = rm0

x(15, 15 = -1

x(15, 16 = 1

x(15, 17 = 1

x(15, 18 = 1

x(19, 19 = -ca / dt

x(19, 25 = -ca * x(19, 26) / dt

x(20, 20 = -cb / dt

x(20, 25 = -cb * x(20, 26) / dt

x(21, 21 = -cc / dt

x(21, 25 = -cc * x(21, 26) / dt

x(22, 22 = rha + lha / dt

x(22, 25 = lha * x(22, 26) / dt

x(23, 23 = rhb + lhb / dt

x(23, 25 = lhb * x(23, 26) / dt

x(24, 24 = rhc + lhc / dt

x(24, 25 = lhc * x(24, 26) / dt

If ed1 < x(19, 26) Then 'фаза А 'ключ закрывается x(19, 22) = -1 x(22, 19) = -1 Else

'ключ открывается

условное заполнение

x(19, 22) = 0 x(22, 19) = 0 End If

If ed2 < x(20, 26) Then 'фаза B 'ключ закрывается x(20, 23) = -1 x(23, 20) = -1 Else

'ключ открывается x(20, 23) = 0 x(23, 20) = 0 End If

If ed3 < x(21, 26) Then 'фаза C 'ключ закрывается x(21, 24) = -1 x(24, 21) = -1 Else

'ключ открывается x(21, 24) = 0 x(24, 21) = 0 End If

'перекидывание предыдущих значений в последний столбец For j = 1 To 21

x(j, 27) = x(j, 26) Next j

If x(16, 27) <> 0 Then If x(16, 27) > 0 Then x(16, 19) = 1 x(19, 16) = 1

'ElseIf (x(3, 7) = 0 And u0 <= 0) Or x(3, 7) < 0 Then Else x(16, 19) = -1 x(19, 16) = -1 End If m1 = 1

Else ' если в предыдущем случае диодный мост A закрылся x(16, 16) = 1000000000 m1 = 0 End If

If x(17, 27) <> 0 Then If x(17, 27) > 0 Then x(17, 20) = 1 x(20, 17) = 1

'ElseIf (x(3, 7) = 0 And u0 <= 0) Or x(3, 7) < 0 Then Else x(17, 20) = -1 x(20, 17) = -1 End If m2 = 1

Else ' если в предыдущем случае диодный мост B закрылся x(17, 17) = 1000000000 m2 = 0 End If

If x(18, 27) <> 0 Then If x(18, 27) > 0 Then x(18, 21) = 1 x(21, 18) = 1 Else

x(18, 21) = -1 x(21, 18) = -1 End If m3 = 1

Else ' если в предыдущем случае диодный мост C закрылся

x(18, 18) = 1000000000 m3 = 0 End If

' непосредственно сам расчет For j = 4 To 24 For k = j + 1 To 24 b = x(k, j) / x(j, j) For n = j To 25

x(k, n) = x(k, n) - x(j, n) * b Next n Next k Next j

x(24, 26) = x(24, 25) / x(24, 24) For j = 23 To 4 Step -1 s = x(j, 25)

For k = 24 To j + 1 Step -1 s = s - x(j, k) * x(k, 26) Next k

x(j, 26) = s / x(j, j)

If (j = 16 And m1 = 0) Or (j = 17 And m2 = 0) Or (j = 18 And m3 = 0) Then

x(j, 26) = 0 End If Next j ' ' очистка For j = 1 To 24 For k = 1 To 25

x(j, k) = 0 Next k Next j

'условие запирания/открытия диодного моста по результатам расчета If x(16, 27) <> 0 Then ' если мост А был открыт

If x(16, 26) * x(16, 27) < 0 Then 'если знак тока меняется, значит нужно запереть мост x(16, 16) = 1000000000 m1 = 0

perec = perec + 1 End If

Else ' если мост А был закрыт

u01 = -(-m12 * (x(4, 26) - x(4, 27)) + L2 * (x(16, 26) - x(16, 27)) + m23 * (x(5, 26) - x(5, 27)) + L0 * (x(15, 26) -x(15, 27))) / dt

' если напряжение на обмотке выше Uc, то мост откроется If Abs(u01) > x(19, 26) Then If u01 > 0 Then x(16, 19) = 1 x(19, 16) = 1 Else

x(16, 19) = -1 x(19, 16) = -1 End If

x(16, 16) = r2 + L2 / dt perec = perec + 1 m1 = 1 End If End If

If x(17, 27) <> 0 Then ' если мост B был открыт

If x(17, 26) * x(17, 27) < 0 Then 'если знак тока меняется, значит нужно запереть мост x(17, 17) = 1000000000 perec = perec + 1 m2 = 0 End If

Else ' если мост B был закрыт

u02 = -(-m56 * (x(7, 26) - x(7, 27)) + L2 * (x(17, 26) - x(17, 27)) + m67 * (x(8, 26) - x(8, 27)) + L0 * (x(15, 26) -x(15, 27))) / dt

' если напряжение на обмотке выше Uc, то мост откроется

If Abs(u02) > x(20, 26) Then If u02 > 0 Then x(17, 20) = 1 x(20, 17) = 1 Else x(17, 20) = -1 x(20, 17) = -1 End If x(17, 17) = r2 + L2 / dt perec = perec + 1 m2 = 1 End If

End If

If x(18, 27) <> 0 Then ' если мост C был открыт

If x(18, 26) * x(18, 27) < 0 Then 'если знак тока меняется, значит нужно запереть мост x(18, 18) = 1000000000 perec = perec + 1 m3 = 0 End If

Else ' если мост C был закрыт

u03 = -(-m910 * (x(10, 26) - x(10, 27)) + L2 * (x(18, 26) - x(18, 27)) + m1011 * (x(11, 26) - x(11, 27)) + L0 * (x(15, 26) - x(15, 27))) / dt

' если напряжение на обмотке выше Uc, то мост откроется If Abs(u03) > x(21, 26) Then If u03 > 0 Then x(18, 21) = 1 x(21, 18) = 1 Else

x(18, 21) = -1 x(21, 18) = -1 End If x(18, 18) = r2 + L2 / dt perec = perec + 1 m3 = 1 End If

End If

If perec > 0 Then x(4, 4) = 1 x(4, 10) = 1 x(4, 7) = 1 x(16, 4) = -m12 / dt x(16, 5) = m23 / dt x(16, 15) = r0 + L0 / dt