КОМПЛЕКСНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ШИНОПРОВОДОВ В ФАЗНЫХ КООРДИНАТАХ

ЦЕЛЬ. В современных условиях проектирование и эксплуатация низковольтных сетей становятся невозможными без создания методов компьютерного моделирования режимов. Однако основные работы в этом направлении посвящены сетям высокого напряжения и не учитывают особенностей сетей с напряжением до 1000 В. Цель исследований, результаты которых представлены в статье, состояла в разработке методов и средств адекватного моделирования систем электроснабжения, содержащих шинопроводы напряжением 0,4 кВ с массивными шинами. МЕТОДЫ. Для определения режимов систем электроснабжения, оснащенных шинопроводами, использовались методы моделирования электроэнергетических систем в фазных координатах, основанные на представлении многопроводных элементов решетчатых схем замещения с полносвязной топологией. Предложенный метод моделирования систем электроснабжения, оборудованных шинопроводами, позволяет учитывать реальное распределение токов по сечениям шин, поверхностный эффект и эффект близости, а также наличие металлических коробов для размещения шин. Основная идея метода заключается в замене шин набором тонких проводов, суммарный ток которых равен току шины. РЕЗУЛЬТАТЫ. Представленный метод моделирования шинопроводов с прямоугольными шинами позволяет реализовать системный подход к определению режимов систем электроснабжения и дает возможность в ходе расчета режима корректно учитывать поверхностный эффект и эффект близости. Адекватность метода подтверждается совпадением результатов моделирования с экспериментальными данными. Вблизи неэкранированного шинопровода могут создаваться магнитные поля, напряженности которых значительно превышают допустимые значения. Особенно большой уровень напряженности создают шинопроводы с расщепленными фазами. Использование рациональной фазировки позволяет многократно снизить величину напряженности. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Компьютерное моделирование показало, что использование многопроводных моделей для расчетов режимов сетей с шинопроводами обеспечивает корректный учет поверхностного эффекта и эффекта близости.

системы электроснабжения, шинопроводы, фазные координаты, моделирование, омическое сопротивление, активное сопротивление

1. Афтенюк А.Ф. Шинопроводные системы // Энергонадзор. № 10(86). 2016. С. 14-15.

2. Носов Г.В., Трофимович К.С. Расчет параметров трехфазного шинопровода // Электротехнические комплексы и системы управления. № 2. 2013. С. 1-6.

3. Мукосеев Ю.Л. Распределение переменного тока в токопроводах. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959. 136 с.

4. Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Энергия, 1973. 584 с.

5. Bayliss C., Hardy B. Transmission and distribution electrical engineering. Elsevier Ltd 2007. 1010 p.

6. Kiank H., Fruth W. Planning guide for power distribution plants. Publicis publishing. 2011. 238 p.

7. Справочник по энергоснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий. М.: Изд. дом МЭИ, 2010. 745 с.

8. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Соколов В.Ю. Моделирование многоамперных шинопроводов // Проблемы энергетики. № 3-4. 2009. С. 65-73.

9. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Соколов В.Ю. Методология расчета токораспределения в многопроводных системах // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. № 15. 2007. С. 36-40.

10. Закарюкин В.П. Крюков А.В. Моделирование токораспределения в массивных проводниках // Известия вузов. Проблемы энергетики. № 3-4. 2013. С. 61-67.

11. Чальян К.М. Методы расчета электромагнитных параметров токопроводов. М.: Энергоатомиздат. 1990. 280 с.

12. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2005. 273 с.

13. Zakaryukin V., Kryukov A., Cherepanov A. Intelligent Traction Power Supply System // International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport. EMMFT 2017. Khabarovsk, April 10-17 2017. Advances in Intelligent Systems and Computing, Vol. 692. Springer, Cham. P. 91-99.

14. Zakaryukin V.P., Kryukov A.V. Multifunctional Mathematical Models of Railway Electric Systems // Innovation & Sustainability of Modern Railway - Proceedings of ISMR’2008. Beijing: China Railway Publishing House, 2008. P. 504-508.

15. Львов А.П. Электрические сети повышенной частоты. М.: Энергоатомиздат, 1981. 104 с.

16. Крюков А.В., Закарюкин В.П., Буякова Н.В. Управление электромагнитной обстановкой в тяговых сетях железных дорог. Ангарск: АГТА, 2014. 158 с.

17. Zakaryukin V.P., Kryukov A.V., Buyakova N.V. Improvement of Electromagnetic Environment in Traction Power Supply Systems // The power grid of the future / Proceeding № 2. Otto-von-Guericke University. Magdeburg. 2013. P. 39-44.