Повышение эффективности функционирования системы возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Карпунин Дмитрий Александрович

  • Карпунин Дмитрий Александрович
  • кандидат науккандидат наук
  • 2022, ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет»
  • Специальность ВАК РФ05.09.03
  • Количество страниц 99
Карпунин Дмитрий Александрович. Повышение эффективности функционирования системы возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций: дис. кандидат наук: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы. ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет». 2022. 99 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Карпунин Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ И УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, МЕТОДОВ РАСЧЁТА ИХ ПАРАМЕТРОВ И НАДЁЖНОСТИ

1.1 Анализ конструктивных схем систем возбуждения и условий их эксплуатации

1.2 Анализ устройств управления током возбуждения

1.3 Анализ генераторов тока

1.4 Надёжность и методы определения её показателей

1.5 Цель и задачи исследования

1.6 Выводы

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ СИСТЕМ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

2.1 Определение топологии и структуры функциональных связей

2.2 Определение уровня надёжности системы резервирования возбуждения синхронного турбогенератора

2.3 Расчёт показателей надёжности системы резервирования возбуждения синхронного турбогенератора

2.4 Выводы

3 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ «УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ -СИНХРОННЫЙ ТУРБОГЕНЕРАТОР» И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЁ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ

3.1 Разработка структуры системы «устройство возбуждения - синхронный турбогенератор»

3.2 Моделирование переходных процессов в системе «устройство возбуждения -синхронный турбогенератор»

3.3 Условия формирования рациональных режимных параметров системы «устройство возбуждения - синхронный турбогенератор»

3.4 Определение влияния динамики переходных процессов на качество вырабатываемой электрической энергии синхронным турбогенератором тепловых электростанций

3.5 Выводы

4 Экспериментальные исследования системы резервирования возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций на реактивно-вентильного генератора

4.1 Планирование эксперимента

4.2 Разработка системы и выбор аппаратуры экспериментальных исследований

4.3 Проведение эксперимента

4.4 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности функционирования системы возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Несоответствие эксплуатационной нагрузки, формируемой на генераторе от системы его возбуждения, её заданному значению вызывает колебательный процесс в системе «устройство возбуждения - синхронный турбогенератор», что снижает надёжность её функционирования и качество генерируемой энергии. Кроме того, исходя из практики ежегодной переиндексации тарифов и роста цены за единицу условного топлива для производства электрической энергии, а также постоянное ежегодное возрастание цены электроэнергии для собственных нужд электростанций и высокие штрафы на «Оптовом рынке электроэнергии и мощности» за неготовность генератором нести заданную нагрузку, важное значение в развитии электротехнических комплексов и систем приобретает повышение эффективности и надёжности функционирования системы возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций путём использования резервного возбудителя, который обладает как демпфирующей способностью, так и позволяет повысить надёжность и управляемость системы возбуждения синхронного турбогенератора, работающего в составе единой энергетической системы.

Цель работы. Повышение эффективности функционирования электротехнических систем резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций, путём обоснования рациональной структуры функциональных связей, параметров и закономерностей формирования управляющих воздействий резервной системы возбуждения, обеспечивающей непрерывный контроль качества генерируемой энергии и определяющей отказ основной системы возбуждения, и возможность гибко и с необходимым быстродействием управлять синхронным турбогенератором.

Для достижения поставленной цели сформированы и должны быть решены следующие задачи исследования:

1 Анализ конструктивных схем и режимов работы устройств в электротехнических устройствах систем резервного возбуждения синхронных турбогенераторов тепловых электростанций, работающих в составе единой энергосистемы;

2 Определение рациональной функциональной структуры связей, надёжности работы и условий эксплуатации, параметров и закономерностей формирования управления резервной системой возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций;

3 Разработка математической модели электротехнической системы резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций на основе реактивно-вентильного генератора, используемого в качестве источника тока возбуждения, учитывающей характеристики как электромеханических, так и электромагнитных процессов;

4 Исследование математической модели электротехнической системы резервного возбуждения синхронного турбогенератора на основе реактивно-вентильного генератора для обоснования рациональных конструктивных и режимных параметров и её структуры;

5 Определение закономерностей формирования переходных процессов в электротехнической системе резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций;

6 Определение требуемого уровня надёжности и рациональных параметров в электротехнической системе резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций;

7 Определение структуры управления режимами работы в электротехнической системе резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций;

8 Численные и экспериментальные исследования режимов работы на основании разработанных технических решений по системе резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций.

Идея работы заключается в достижении требуемого уровня надёжности резервной системы возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций и быстродействия управления параметрами в цепи возбуждения обмотки ротора синхронного турбогенератора, выдаваемыми реактивно-вентильным генератором, путём обоснования рациональных конструктивными и режимными

параметров и структуры, в комплексе учитывающей характеристики электромеханических и электромагнитных процессов.

Объект исследования. Электротехническая система резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций, работающего в составе единой энергосистемы.

Предмет исследования. Переходные и установившиеся электромеханические и электромагнитные процессы, протекающие в электротехнической системе резервного возбуждения тепловых электростанций.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы электромеханики и теоретических основ электротехники, методы математической статистики, теория измерения физических величин, теория надёжности технических систем, теории подобия, имитационное моделирование и экспериментальные исследования с использованием современных компьютерных средств.

Автор защищает.

1 Математическую модель электротехнической системы резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций на основе реактивно-вентильного генератора, в комплексе учитывающую характеристики как электромеханических, так и электромагнитных процессов протекающих в ней.

2 Закономерности формирования переходных и установившихся электромеханических и электромагнитных процессов в электротехнической системе резервного возбуждения синхронного турбогенератора на основе реактивно-вентильного генератора.

3 Условия реализуемости математической модели электротехнической системы резервного возбуждения синхронного турбогенератора на основе реактивно-вентильного генератора в электротехнических системах возбуждения синхронных турбогенераторов тепловых электростанций.

4 Рациональные конструктивные и режимные параметры электротехнической системы резервного возбуждения синхронного турбогенератора на основе реактивно-вентильного генератора, обеспечивающие требуемый уровень надёжности и эффективности её функционирования.

Научная новизна заключается в определение рациональной структуры и параметров электротехнических систем резервного возбуждения синхронного турбогенератора на основе реактивно-вентильного генератора, закономерностей формирования электромеханических и электромагнитных переходных и установившихся процессов, функциональных связей элементов системы возбуждения в процессе пуска станции с «нуля», нормального режима работы, режима наличия короткого замыкания в единой энергосистеме, в режиме снижения напряжения и режиме раз-возбуждения, а так же управляющих воздействий для управления режимами работы синхронного турбогенератора.

Она представлена следующими результатами:

1 Установлены закономерности формирования управляющих воздействий для управления режимами работы электротехнической системы резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций на основе реактивно-вентильного генератора;

2 Получены зависимости для определения рациональных конструктивные и режимные параметров и электротехнической системы резервного возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций на основе реактивно-вентильного генератора, учитывающие в комплексе закономерности формирования электромагнитных и электромеханических переходных и установившихся процессов, функциональных связей элементов системы возбуждения в процессе пуска станции с «нуля», нормального режима работы, режима наличия короткого замыкания в единой энергосистеме, в режиме снижения напряжения и режиме развозбуждения, а так же управляющих воздействий для управления режимами работы синхронного турбогенератора;

3 Разработана структура системы «устройство возбуждения - синхронный турбогенератор» для повышения эффективности резервирования возбуждения

синхронного турбогенератора тепловых электростанций на основе реактивно-вентильного.

Достоверность полученных результатов. Обеспечена обоснованными допущениями, основные научные положения и выводы основываются на фундаментальных положениях общей теории электротехники и математики, адекватностью теоретических и экспериментальных исследований, расхождение между которыми составило 14%, что подтверждает их удовлетворительную сходимость, практическим применением результатов работы в производстве электрической энергии.

Практическое значение. Разработана методика определения рациональной структуры и параметров резервной системы возбуждения синхронного турбогенератора, работающего в составе единой энергосистемы, основанной на реактивно -вентильном генераторе, в совокупности учитывающем параметры электромагнитных и электромеханических переходных и установившихся процессов, функциональных связей элементов системы возбуждения в процессе пуска станции с «нуля», нормального режима работы, режима наличия короткого замыкания в единой энергосистеме, в режиме снижения напряжения и режиме развозбуждения, а так же управляющих воздействий для управления режимами работы синхронного турбогенератора. Доказана возможность перехода с основной системы возбуждения на резервную, основанную на реактивно-вентильном генераторе с системой управления и контроля качества генерируемой электроэнергии, без остановки синхронного турбогенератора тепловой электростанции, и возможность продолжительной работы синхронного турбогенератора на резервной системе возбуждения, до восстановления работоспособности основной или развозбуждения генератора по команде диспетчера.

Реализация результатов работы. Основные научно-практические результаты диссертационной работы используются в создание проектной документации для производства опытно-конструкторского образца на базе АО «Тулаэнергоремонт» по НИОКР договор № 1122101 «Разработка метода расчёта требуемого уровня надёжности резервирования процесса возбуждения генератора электрической

энергии тепловых электростанций» для использования при модернизации существующих систем возбуждения синхронных турбогенераторов тепловых электростанций, работающий в составе единой энергетической системы России. Результаты работы использованы в учебных курсах «Переходные процессы в электроэнергетических системах», «Электромеханика», «Электрические станции и подстанции» на кафедре «Электроэнергетика» Тульского государственного университета.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях: X Региональной магистерской научной конференции, 2015 г., Тула; Международной НТК «Энергосбережение-2016», 18-19 апреля 2016 г., Москва; Международной НТК «Энергосбережение-2017», 6-7 апреля 2017 г., Москва; Международная НТК «Энергосбережение-2018», 12-13 апреля 2018 г., Москва; Международная НТК «Энергосбережение-2021», 20-21 апреля 2021 г., Москва.

Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 3 статьях, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК, 2 патента РФ на полезную модель.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников из 100 наименований, содержит 37 рисунков и 1 таблицу. Общий объём - 99 страниц.

1 АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ И УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, МЕТОДОВ РАСЧЁТА ИХ ПАРАМЕТРОВ И

НАДЁЖНОСТИ

1.1 Анализ конструктивных схем систем возбуждения и условий их эксплуатации

Система возбуждения является основной частью в конструкции синхронных генераторов, устойчивость и надёжность её работы определяет безопасность и устойчивость работы не только синхронной машины, но и всей энергосистемы. Рассмотрим различные системы возбуждения с характеристиками работы, а также их недостатками и преимуществами.

Системы возбуждения предназначены для наведения в обмотке ротора синхронного генератора постоянного тока и постоянного отслеживания и управления током возбуждения как в нормальных режимах работы энергосистемы, так и при коротких замыканиях и ненормальных режимах.

Системы возбуждения характеризуются: номинальным напряжением возбуждения и_ном. на выводах обмотки возбуждения и номинальным током 1^ном. в электрической цепи ротора генератора, относящиеся к нормальной работе синхронного генератора в энергосистеме [72, 74]; номинальной мощностью возбуждения Р^ном. =и_ном.^_ном., которая обычно составляет 0,2 — 0,6 % номинальной мощности генератора; режимом форсировки при коротких замыканиях в энергосистеме; быстродействием регулирования параметров тока и напряжения возбуждения при ненормальных режимах работы единой энергосистемы; скоростью развозбуждения генератора при возникновении неисправности на всей в целом генерирующей энергию машине.

Системы возбуждения обеспечивают следующие режимы работы синхронных генераторов:

- возбуждение на начальном этапе включения;

- электрический тормоз вращающегося генератора;

- форсирование тока ротора в несколько крат, при возникновении коротких замыканий в энергосистеме вблизи генератора;

- нормальный режим работы с заданной номинальной мощностью и с кратковременными перегрузками;

- самосинхронизация с единой энергосистемой различными методами;

- при возникновении аварийного режима существует развозжбуждение, а также разгрузка реактивной мощности;

- автоматическое гашение электрического поля генератора при оперативных отключениях и аварийных ситуациях;

- работа генератора на холостом ходу.

Провода обмотки возбуждения в подавляющем большинстве конструкций находятся на роторе в расположенных под различными углами пазах, благодаря подвижным система контактов к обмоткам поступает постоянный ток. Постоянный ток генерируется различными техническими способами. Двумя основными способами являются создание постоянного тока от генерирующей машины, постоянного тока и выпрямления с помощью цифровых систем возбуждения с полупроводниковыми преобразователями переменного тока.

При наличии электрической связи между напряжением, снимаемым с генератора и током ротора, такая система считается самовозбуждаемой или системой без наличия машинного возбуждения, то есть безмашинной. Если же постоянный ток возбуждения генерируется от электрических машин, связанных с генератором только механической связью, такую систему принято называть независимой.

Системами независимого возбуждения являются электрические машины переменного и постоянного тока, связанные с валом генератора жёсткой механической связью. К преимуществам данных систем можно отнести полную автономность и стабильность тока возбуждения, который не будет зависеть от аварийных и ненормальных режимов работы энергосистемы. Однако, к недостаткам можно отнести наличие дополнительной механической нагрузки на вал генератора, что снижает время его нормальной эксплуатации. А также наличие

дополнительных вращающихся контактных соединений, которые требуют своевременного обслуживания и контроля.

Второй большой вид систем возбуждения называется зависимыми. К ним можно отнести системы, в которых ток возбуждения для обмотки ротора генератора создаётся благодаря преобразованию переменного напряжения промышленной частоты с выводов генератора. Устройствами для преобразования могут быть как специальные трансформаторы с системой тиристорных преобразователей, так и электрические двигатели постоянного и переменного тока. Плюсом данных систем является отсутствие дополнительных вращающихся машин на валу генератора, более простая конструкция и, следовательно, стоимость проектирования, монтажа и обслуживания. Но есть и несомненный недостаток в том, что данная зависимая система возбуждения сильно зависит от режима работы энергосистемы, уровня напряжения на шинах собственных нужд станции. В сумме это делает данные системы более дешёвыми и надёжными.

Наиболее выгодным вариантом являются комбинированные системы, где постоянный ток для обмотки возбуждения генератора берётся от системы с независимым возбуждением и существует дополнительный электрический двигатель создающий ток возбуждения, запитанный от собственных нужд станции. Данные системы имеют очень высокую надёжность, что является одним из ключевых условий генерации электроэнергии для Единой энергетической системы Российской Федерации [72, 74].

В независимых системах возбуждения, приобрели распространение электромашинные системы возбуждения с генератором постоянного тока как возбудителя. Применяемые, на электростанциях с генераторами малой также средней мощности. Концепции независимого возбуждения с постоянным током считаются медленнодействующими из-за существенной электромагнитной инерционности, благодаря индуктивности обмоток возбуждения возбудителя, имеются существенные ограничения к форсировке возбуждения. Максимальная технически подходящая мощность электромашинного возбудителя постоянного тока никак не может превышать 350... 450 кВт.

Поэтому существуют системы независимого возбуждения, использующие для возбуждения генераторы переменного тока.

У высокочастотных систем возбуждения, представленной на рисунке 1.1, используется генератор тока повышенной частоты (обычно 500 Гц), находящийся на общем валу с турбиной и возбуждаемым синхронным генератором. Для выпрямления переменного тока применяют диодный преобразователь. Данные системы являются медленнодействующими, однако по сравнению с электромашинными системами постоянного тока быстродействие выше. Используются в основном на турбогенераторах серии ТВВ [72, 74].

Рисунок 1.1 - Высокочастотная система возбуждения: О - синхронный генератор; GE - высокочастотный генератор; GEA -подвозбудитель; ЦРВ - цифровое регулирование возбуждения; А - магнитный усилитель; ТУ - трансформатор напряжения; ТА - трансформатор тока; LG -обмотка возбуждения генератора; LE - обмотка возбуждения возбудителя; FV -разрядник; КМ - контактор; УО - диодные преобразователи

В тиристорных системах независимого возбуждения возбудителем является вспомогательный синхронный генератор, расположенный на общем валу с основным синхронным генератором. Выпрямление переменного тока вспомогательного генератора осуществляется с помощью тиристорного преобразователя. Изменение тока возбуждения синхронного генератора осуществляется путем изменения угла открытия тиристоров. Данные системы

возбуждения являются самыми быстродействующими. Тиристорные системы возбуждения пришли на смену, преобразователям с ионными выпрямителями, которые обычно выполнялись двухгрупповыми [72, 74].

Рисунок 1.2 - Принципиальная схема бесщёточной системы возбуждения: О - синхронный генератор; GE - возбудитель; GEA - подвозбудитель; ЦРВ -цифровое регулирование возбуждения; ТУ - трансформатор напряжения; ТА -трансформатор тока; Т - трансформатор; LG - обмотка возбуждения генератора;

ЬОБ - обмотка возбуждения возбудителя; LGEA - обмотка возбуждения подвозбудителя; ВДП - вращающийся диодный преобразователь; ДП - диодный

преобразователь; ТК - тиристорный ключ

В связи с увеличением единичной мощности турбогенератора и значения тока возбуждения, стало затруднительно передавать постоянный ток от неподвижных элементов системы возбуждения к вращающемуся ротору синхронного генератора, через контактные кольца и щётки. В связи с этим стали появляться бесщёточные системы возбуждения, данная система возбуждения изображена на рисунке 1.2. Для них характерно использование в качестве возбудителя вспомогательного генератора переменного тока обращённого исполнения, обмотка переменного тока, находящаяся на роторе возбудителя,

непосредственно соединена с вращающимся преобразователем, выход которого соединен с вращающейся обмоткой ротора синхронного генератора. Изменение тока возбуждения синхронного генератора в данной системе, достигается путем изменения тока возбуждения возбудителя, что снижает инерционность бесщёточной системы возбуждения. Бесщёточные системы с вращающимся тиристорным преобразователем являются быстродействующими, так как позволяют изменить ток возбуждения синхронного генератора путем изменения угла открытия тиристоров преобразователя в цепи обмотки ротора. Также процесс гашения поля ускорен путём перевода тиристорного преобразователя в инверторный режим.

Системы самовозбуждения обычно выполняются с тиристорными преобразователями, что обеспечивает высокое быстродействие и возможность гашения поля синхронного генератора, путём перевода тиристоров в инверторный режим [72, 74].

Рисунок 1.3 - Схема тиристорной системы самовозбуждения: О - синхронный генератор; LG - обмотка возбуждения генератора; ЦРВ -автоматическое регулирование возбуждения; УНВ - устройство начального возбуждения; ТП1, ТП2 - тиристорные преобразователи; FV - тиристорный разрядник; КМ - электромагнитный контактор; TV - трансформатор напряжения; ТА - трансформатор тока; Т - трансформатор

ЦРВ

Упрощённая принципиальная схема одногрупповой тиристорной системы самовозбуждения (СТС), представлена на рисунке 1.3.

Различают параллельное и смешанное самовозбуждение. В системе параллельного самовозбуждения энергия возбуждения определяется параметрами напряжения статора синхронного генератора или сети, в которую он вырабатывает электроэнергию. Недостаток данной системы снижение напряжения на преобразователе при близких коротких замыканиях. В системах смешанного самовозбуждения энергия возбуждения определяется как напряжением статора синхронного генератора, так и током статора [72, 74].

Для резервирования возбуждения турбогенераторов мощностью 200 МВт наиболее подходит независимая система возбуждения, комбинированная с зависимой. То есть основное питание обмотки возбуждения синхронного генератора происходит от электродвигателя с системой преобразователей, запитанный от собственных нужд, который генерирует постоянный ток для обмотки возбуждения, резервное питание обеспечивают тиристорные преобразователи, получающие питание с машинного возбудителя переменного тока, скрепленного с валом турбины жёсткой механической связью. Такая система имеет наибольшую надёжность, что является основополагающим критерием генерации электроэнергии в Единой энергетической системе Российской Федерации [72, 74].

В рамках государственной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» утверждённой распоряжением Правительства Российской Федерации от 28.07.2017 №2 1632р происходит цифровизация и автоматизация электросетевого комплекса, что предъявляет к данному решению дополнительные требования по совместимости с используемыми принципами и технологиями.

Для обеспечения повышения эффективности и совместимости с цифровой средой Единой энергетической системе Российской Федерации следует использовать микропроцессор для контроля и управления системой возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций.

1.2 Анализ устройств управления током возбуждения

Контроль и управление режимами работы системы возбуждения синхронного турбогенератора тепловых электростанций осуществляется путём регулирования подаваемого на его обмотки тока возбуждения.

Основными показателями устройства регулирования тока возбуждения синхронного турбогенератора целесообразно выбрать точность и быстродействие. Эти условия в полной мере удовлетворяет применение тиристорного преобразователя, который помимо этого позволяет гасить электромагнитное поле турбогенератора.

Однако стандартные тиристорные преобразователи имеют некоторые недостатки. Например, их использование ведёт к снижению качества потребляемой электрической энергии от источника тока возбуждения, причиной которого является управляемый выпрямитель, контролирующий выходные параметры. Так же они не обладают достаточной гибкостью работы.

Для достижения оптимального результата регулирования тока возбуждения синхронного турбогенератора выгодней всего применить тиристорный преобразователь с возможностью перестройки его топологии.

Рассмотрим какие преимущества даёт использование выбранного преобразователя для регулирования параметров тока возбуждения генератора.

Изменение топологии преобразователя минимизирует потери качества выходных параметров тока возбуждения на обмотках турбогенератора за счёт ступенчатого их изменения. Оно реализуется путём перестройки структуры колебательного контура и регулирования рабочих характеристик батареи конденсаторов. Однако использование для перестройки контура стандартных контакторов не даёт желаемого эффекта. Поэтому необходимо прибегнуть к дополнительным полупроводниковым вентилям, которые обеспечат безконтактную перестройку колебательного контура. Такой тиристорный

преобразователь будет обладать достаточно большим коэффициентом полезного действия.

Принципиальная схема устройства регулирования тока возбуждения синхронного турбогенератора на основе тиристорного преобразователь с перестраиваемой топологией изображена на рисунке 1.4 [4].

Рисунок 1.4 - Принципиальная схема тиристорного преобразователь с

Похожие диссертационные работы по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Карпунин Дмитрий Александрович, 2022 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Образцов Ю.В., Глейзер С.Е., Шувалов М.Ю. Влияние диэлектрических потерь на тепловое старение маслонаполненных кабелей - Электротехника, 1983, №12.

2. Положение ПАО «Россети» «О единой технической политике в электросетевом комплексе».

3. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. - М.: Наука, 1965. -

780 с.

4. Генералов И. М. Автореферат диссертации. Повышение энергетической эффективности индукционной установки средней частоты для плавки ферромагнитной стали - Москва, 2017. - 20 с.

5. Моделирование систем. [Электронный ресурс] http://leg.co.ua/knigi/oborudovanie/diagnostika-transformatorov-i-shuntiruyuschih-reaktorov.html http: //stratum.ac. ru/education/textbooks/modelir/lection 17.html

6. Степанов В.М., Свистунов Н.А., Михальченко С.Н. Сравнительный анализ тиристорного преобразователя частоты с видоизменяемой топологией / Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. №11. С. 35-38.

7. Пахомов С.Н. Автореферат диссертации. Повышение эффективности функционирования электромеханических и электротехнических систем автономных источников электроэнергии для собственных нужд газораспределительных объектов материалов - Тула, 2018. - 20 с.

8. Степанов В.М., Авдошин В.С., Карпунин Д.А. Устройство возбуждения генератора и контроля качества генерируемой электрической энергии вентильно-реактивным генератором: Патент на изобретение № 2690673 приоритет от 15.10.2018г. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 05.06.2019г.

9. Международный стандарт МЭК 60287 Кабели электрические. Расчёт номинальной токовой нагрузки. Часть 1-1: Уравнения для расчёта номинальной

токовой нагрузки (100%-ный коэффициент нагрузки) и расчёт потерь. Общие положения; часть 2-2: Тепловое сопротивление - расчёт теплового сопротивления.

10. Расчет параметров накопителей электрической энергии на транспорте [Электронный ресурс]

https://studref.com/369115/tehnika/raschet_parametrov_nakopiteley_elektricheskoy_en ergii_transporte

11. Бычков М.Г. Основы теории, управление и проектирование вентильно-индукторного электропривода. Автореферат дис. доктора техн. наук. М., 1999.-38 с.

12. Mas'ud A.A.; Stewart B.G.; McMeekin S.G. Application of an ensemble neural network for classifying partial discharge patterns. Electr. Power Syst. Res. 2014, 110, 154-162

13. Majidi M.; Fadali M.S.; Etezadi-Amoli M.; Oskuoee M. Partial discharge pattern recognition via sparse representation and ANN. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2015, 22, 1061-1070.

14. Мустафаев Р.И., Набиев М.А., Гулиев З.А, Гаджибалаев Н.М. К аппроксимации кривой намагничивания // Электричество. - 2004. - № 5. - С. 47-50.

15. Мышенков В.И., Мышенков Е.В. Численные методы. Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Ч.2, Московский государственный университет леса, М.: 2005, 109 с.

16. Ваганов М.А., Казаков В.И., Москалец О.Д. Системный подход в теории оптических спектральных измерений // Датчики и Системы. - М., Изд-во Сенсидат-Плюс, 2016. - Т.1. - С.10-15.

17. Нгуен МаньТуан. Автореферат диссертации. Повышение эффективности функционирования электромеханических систем шахтных вентиляторных установок с реактивно-вентильными электродвигателями - Тула, 2016. - 20 с.

18. Miller T.J.E. Switched reluctance motors and their control - Magna physics publishing and Clarendon press. Oxford, 1993.

19. Stephenson J.M., Blake R.J., "The Characteristics, Design and Applications of Switched Reluctance Motors and Drives", Seminar 5, PCIM93, ND, June 1993.

20. Измерение магнитного поля соленоидов датчиком Холла: [Электронный ресурс] / URL: http://lycu1580.mskobr.ru/files/6_issl_mag_p_sol_dat_hol.pdf (дата обращения: 27.05.2017).

21. Андриевский Б.Р. Избранные главы теории автоматического управле-ния с примерами на языке Matlab/Б.Р. Андриевский, А.Л. Фрадков -СПб.: Наука, 2000. - 475 с.

22. Бабко Л.В. и др. Теория автоматического управления в примерах и задачах с применением Matlab, Учебное пособие / Сост. Бабко Л. В., Васильев В. П.

23. Дьяконов В.П. Matlab 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основные применения. Полное руководство пользователя. М.: СОЛОН-Пресс, - 2002. - 768 с.

24. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2001 - 704 с.

25. Степанов В.М., Слатинова М.Н. О надежностях схемы электроснабжения и аварийности в электросетях 0,4-6-10 кВ на примере города Тулы // Сб. ст., Известия ТулГУ. Электроснабжение, электрооборудование и энергоснабжение. Тула, из-во ТулГУ, 2004. С. 266-268.

26. Шинкаренко Г.В. Использование рабочего напряжения для измерения диэлектрических характеристик трансформаторов тока и вводов // Электрические станции - 2000. -№3- С.58.

27. Лыкин А.В. Электрические системы и сети. Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. -248 с.

28. Справочник по проектированию электрических сетей. Под редакцией Д.Л. Файбисовича. -2-е изд., перераб. и доп.- М.: Изд-во. НЦ ЭНАС,2006.-320с.

29. Аракелян А.К., Афанасьев А.А. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод: В 2 кн. Кн. 1: Вентильные электрические машины. -М. Энергоатомиздат, 1997. - 509 с.

30. Аракелян А.К., Афанасьев А.А. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод: В 2 кн. Кн. 2: Регулируемый электропривод с вентильным двигателем. - М.: Энергоатомиздат, 1997. - 498 с.

31. Афанасьев А.А. Линейные преобразования переменных в теории вентильно-индукторного двигателя // Электричество. 2004. - № 4. - С. 27 - 35.

32. Бабак А.Г., Ваткин В.А., Пестерин В.А., Чихпяев В.А. Применение реактивного индукторного двигателя для привода движения электропогрузчика // Электроника и электрооборудование транспорта. 2004. - № 2.-С. 26-27.

33. Бычков М.Г. Основы теории, управление и проектирование вентильно-индукторного электропривода. Автореферат дис. доктора техн. наук. М., 1999.38 с.

34. Голландцев Ю.А. Особенности проектирования микропроцессорных систем управления электрическими машинами. Сб. «Микропроцессорные системы управления технологическими процессами». Л.: ЛДНТП. 1985.

35. Голландцев Ю.А. Вентильный индукторно-реактивный двигатель, Электроприбор, 2003.

36. Степанов В. М. Обоснование технологических и конструктивных параметров гидрофицированных крепей на основе обеспечения надежности их работы. Дис. д-ра техн. наук 05.05.06. Тула 1994.

37. Гумилевский С.В. Повышение эффективности функционирования электромеханических устройств с управляемым реактором для мощных асинхронных электроприводов. Дис. кандидата техн. наук. Тула, 2013. - 89 с.

38. Зацепина В.И. Зависимости показателей безотказности систем электроснабжения при возмущающих факторах // Энергообеспечение и строительство: сб. материалов III междунар. выставки - Интернет-конф., - Орел, 2009. - Т. 1. - С. 42-46.

39. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учеб. Для вузов. - М.: Высш. Шк., 2001. -327 с.

40. Кузнецов В.П., Лукьянец С.В., Крупская М.А. Теория автоматического управления. Конспект лекций. В 2 ч. Ч. 1 : Линейные непрерывные системы : учеб.-метод. Пособие. - Минск : БГУИР, 2007. - 132 с.

41. Степанов В.М., Маркова Т.А., Серёгин И.Н. Различные подходы к оптимизации сложных электромеханических систем. Изд-во ТулГУ. 2005. 172 с.

42. Шпиганович А.А. Автореферат диссертации. Надежности систем электроснабжения на базе информационно-аналитического анализа их функционирования - Липецк, 2015. - 40 с.

43. Bing Jiang. Mobile monitoring of underground cable systems. MSEE. Univercity of Washington, 2003.

44. AbdelsalamMohamedElhaffar. Power transmission line fault location based on current travelling waves. Doctoral dissertation. Helsinki Univercity of technology, Espoo, 2008.

45. Рыбалко B.B. Оценка качества системы технического обслуживания энергетических объектов / Exponenta. Pro №3. 2003. - С. 58 - 61.

46. Бесекерский В.А., Попов Е.П. - Теория систем автоматического управления. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - Спб, Изд-во «Профессия», 2004. - 752 с.

47. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystems и Simulink.

48. Лычев П.В., Федин В.Т. Электрические системы и сети. Решение практических задач. Учебное пособие . Минск: Дизайн Про, 1997.-191 с.

49. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высш. Школа, 1978.-528 с.

50. Харлов Н.Н. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. Учебное пособие. Томск. Издательство ТПУ, 2007.

51. Жежеленко В.В., Шидловский А.К., Пивняк Г.Г., Саенко Ю.В., Нойбергер Н.А. Электромагнитная совместимость потребителей. Москва. Машиностроение, 2012.

52. Электротехнический справочник: Том1/ под ред. Грудинского П.Г., Чиликина М.Г.- М.: Энергия, 1971. -880 с.

53. Веников В.А. Электрические системы. Электрические сети. М.: Высш. шк.,1998.- 511 с.

54. Анализ и прогноз развития больших технических систем / Под

ред. Саркисяна С.А.-М.:Наука, 1983. 280 с.

55. Бешелев С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок / С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич.-М.:Статистика, 1980.-264 с.

56. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. - М.: Высшая школа, 2001-400с.

57. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций -М.:Энергоатомиздат, 1989 - 608 с.

58. Объем и нормы испытаний электрооборудования / Под общ.ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, [с изм. и доп.] - М.: НЦ ЭНАС, 2002.

59. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАННА, 2001

60. Dissado L.A. Understanding electrical treeing in solids: from experiment to theory // Proc. of IEEE 7th Int. Conf. on Solid Dielectrics. - 2001. - P. 15-26.

61. Partial discharges due to electrical treeing in polymers: phase - resolved and time-sequence observation and analysis / Suwarno, Y. Suzuoki, F. Komori, T. Mizutani // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1996. - Vol.29. - P.2922-2931.

62. Правила устройства электроустановок. Передача электроэнергии. 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. - 160 с.

63. Правила устройств электроустановок 6-е издание пер. и доп. с изм., Москва, Главгосэнергонадзор, 1998 г.

64. Рабочая книга по прогнозированию / Под.ред. И. В. Бестужева-Лады. М.: Мысль, - 1982. - 430 с.

65. Сотсков Б.С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. Изд-1е/ Высшая школа. 1970 г, 270 с.

66. ГОСТ 21558-2018. Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов: [Электронный ресурс]. М.: Стандартинформ. 2019 -URL https://docs.cntd.ru/document/1200162331 (Дата обращения:09.09.2021). - Текст: электронный.

67. Васильев А.А., Крючков И.П., Наяшкова Е.Ф., Околович М.Н. Электрическая часть станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат.1990. 551 с. -Текст: непосредственный.

68. Коротков В.Ф. Автоматическое управление напряжением и реактивной мощностью синхронного генератора и электрических станций: учебное пособие. Иваново: ГОУВПБ «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». 2008 192 с. - Текст: непосредственный.

69. Коломиец Н.В. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие. Томск: издательство Томского политехнического университета, 2007 143 с. - Текст: непосредственный.

70. Сапожников Р.А., Матвеев П.Н. Основы технической кибернетики. Учебное пособие. Москва: Высшая школа, 1970 464 с. - Текст: непосредственный.

71. Степанов В.М., Карпунин Д.А. Устройство резервного возбуждения синхронного генератора на основе реактивно-вентильного генератора Патент на изобретение 2759560 С1 от 15.11.2021.

72. Степанов В.М., Карпунин Д.А. Цифровые системы возбуждения синхронных генераторов, работающих в составе единой энергосистемы В сборнике: Энергетика будущего - цифровая трансформация. Сборник трудов II всероссийской научно-практической конференции. Липецк, 2021. С. 176-181.

73. Степанов В.М., Карпунин Д.А. Устройство резервного возбуждения синхронного турбогенератора на основе реактивно-вентильного генератора /Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 6. С. 326-330.

74. Степанов В.М., Карпунин Д.А. Анализ конструктивных схем систем возбуждения синхронных генераторов, работающих в составе единой энергосистемы/Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 11. С. 27-32.

75. Свистунов Н.А. Автореферат диссертации. Диагностика электрооборудования и электротехнических устройств силовых подстанций под нагрузкой для повышения эффективности их функционирования - Тула, 2020. - 20 с.

76. Борисова Л.М., Гершанович Е.А. Экономика энергетики: Учебное пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. 208 с

77. Чемоданов Е.В. Оценка влияния несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на работу электрооборудования предприятия агропромышленного комплекса // Вестник ЧГУ. 2012. №3

78. Влияние на работу электроприемников - Качество электроэнергии и его обеспечение [Электронный ресурс]. Дата обновления: 06.04.2016. — URL: http://forca.ru/knigi/arhivy/kachestvo-elektroenergii-iego-obespechenie-2.html

79. Колесников Е.В. Системообразующие принципы проектирования и эксплуатации электротехнологического оборудования // Вестник СГТУ. 2006. №1.

80. Электротехнологическая виртуальная лаборатория: Учебное пособие / Сарапулов Ф.Н., Сарапулов С.Ф., Томашевский Д.Н. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2003. 233 с.

81. Сарапулов Ф.Н. Введение в специальность "Электротехнологические установки и системы": Учебное пособие. Екатеринбург. УГТУ. 1997. 81 с

82. Суслов К.В., Степанов В.С., Солонина Н.Н., Солонина З.В. Распределенный мониторинг качества электрической энергии в интеллектуальных электрических сетях // Управление качеством электрической энергии: Сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. (Москва, 26-28 ноября 2014 г.) - М.: ООО «Центр полиграфических услуг Радуга», 2014. - С. 329-335.

83. Arrillaga Jos. Watson N.R. Power system harmonics - 2-nd ed. - Chichester: Wiley, 2003.

84. Геворкян В.М., Михалин С.Н. Проблема учета фактического вклада субъектов электрических сетей в искажение параметров качества электрической энергии // Технологии ЭМС. - 2007. - № 1 (20). - С. 3-10

85. Тигунцов С.Г., Луцкий И.И. О вкладе потребителя в качество электрической энергии // Энергетика и промышленность России. - 2007. - №2 3(79).

86. Коверникова Л.И. Некоторые свойства параметров режимов гармоник в сети с распределенными нелинейными нагрузками // Управление качеством электрической энергии: Сб. тр. Междунар. науч.- практ. конф. (Москва, 26-28

ноября 2014 г.) - М.: ООО «Центр полиграфических услуг Радуга», 2014. - С. 101— 108.

87. Неганов Л.В., Тульский В.Н., Олексюк Б.В. Концепция системы мониторинга показателей бесперебойности электроснабжения потребителей МО // Электроэнергия: Передача и распределение. — 2016. — №1 (34). — С. 30—35

88. Тульский В.Н., Олексюк Б.В., Березовский В.С. Исследование структур систем мониторинга качества электроэнергии с учетом зарубежного опыта // Электроэнергетика глазами молодежи: тр. VI междунар. науч.-тех. конф. 9—13 ноября 2015 г., Иваново, Ивановский гос. энергетич. ун-т им. В.И. Ленина. -Иванова, 2015. — С. 439—442.

89. Максимов В.П. Потребительская оценка качества электроэнергии // Управление качеством электрической энергии: Сб. тр. Междунар. науч.—практ. конф. Москва, 26—28 ноября 2014 г.. - М., 2014. - С. 129—136.

90. Калинников К. Системы непрерывного контроля качества электроэнергии электросетевой компании // Электроэнергия: Передача и распределение. — 2013. — № 4(19). — С. 54—59.

91. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. — М.: МЭИ, 2001, 7-е изд. 92. Bollen M., Baumann P., Beyer Y. et al. Guidelines for good practice on voltage quality monitoring. Proc. of 22-nd International conference on electricity distribution, Stockholm, 10—13 June 2013.

93. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. М.: Горячая линия - Телеком 2002 г. - 377 с.

94. Кучер Е.С., Панкратов В.В. Активная предварительная идентификация постоянной времени ротора асинхронного двигателя II Научный вестник НГТУ. Новосибирск. Изд-во НГТУ, 2012, №1(46). с. 127-134.

95. Моделирование систем. [Электронный ресурс] http://leg.co.ua/knigi/oborudovanie/diagnostika-transformatorov-i-shuntiruyuschih-reaktorov.htmlhttp: //stratum^. ru/education/textbooks/modelir/lection 17. html

96. Guidelines of good practice on the implementation and use of voltage quality monitoring systems for regulatory purposes. CEER/ECRB, 3 December 2012, Ref: C12-EQS-51-03.

97. Арриллага Дж., Д. Брэдли, П. Боджер. Гармоники в электрических системах: Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1990

98. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. - 4-е изд. М.: Энергоатомиздат, 2000.

99. Zhezhelenko I.V., Saenko Y.L., Gorpinich A.V. Economical damage due to low power quality. Proc. of 9-th International Conference on Electrical Power Quality and Utilization, 2007.

100. ГОСТ 51387-99. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.