Аннотация
Распределительные электрические сети – совокупность модулей, каждый из которых включает в себя трансформатор с его нагрузкой. Чем точнее выполнено исследование отдельного модуля, тем достовернее будет результат по их совокупности. В известных в этой области исследованиях используют Т-, Г-образные приведенные схемы замещения модулей. Наиболее точные результаты исследований оказываются при использовании Т-образных схем, но для совокупности модулей затруднено их свёртывание. Г- образные схемы с идеальными трансформаторами предоставляют возможность свёртывать совокупности модулей не только в сетях одного, но и разных классов напряжений. Однако при этом пренебрегают потерями в обмотке высокого напряжения (ВН). Гипотеза исследований заключена в том, чтобы использовать одновременно преимущества обеих схем замещения. Цель исследований – определить зависимость электропотребления модулем и потерь в трансформаторе от характера нагрузки и совершенствовать их расчёты на предмет эффективности модулей. Для целей исследования использован метод условно-постоянных коэффициентов (УПК), разработанный в ЮРГПУ (НПИ), а также двойное приведение параметров Г-образной схемы замещения модуля по аналогии с асинхронными электродвигателями в системах электропривода. Моделирование режимов электропотребления методом УПК с использованием программного комплекса MathCad позволило решить некоторые актуальные задачи в системах электроснабжения. Например, как на основе каталожных данных по коэффициенту рассеяния обмоток ВН и НН выбирать энергосберегающий трансформатор на стадии проектирования или реконструкции систем электроснабжения. Результаты исследования внедрены в городских электрических сетях г. Майкопа и в учебный процесс.
Ключевые слова
Схема замещения, модуль «трансформатор – нагрузка», двойное приведение параметров, потребление и потери мощности, электрические сети, метод УПК.
1. Шакиров М.А. 2Т-образные схемы замещения трансформатора // Электричество. 2010. № 5. С. 19-36.
2. Шакиров М.А. Вектор Пойтинга и новая теория трансформатора. Ч.1 // Электричество. 2014. № 9. С. 52-59.
3. Шакиров М.А. Вектор Пойтинга и новая теория трансформатора. Ч.2 // Электричество. 2014. № 10. С. 53-65.
4. Троицкий А.И., Костинский С.С. Безопасная и энергоэффективная эксплуатация систем электроснабжения: учеб. пособие. Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2016. 244 с.
5. Троицкий А.И., Кравченко О.А. Энергосбережение в системах электроснабжения: учеб. пособие. Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2018. 323 с.
6. Оценивание энергоэффективности трансформаторов по КПД и коэффициенту связи обмоток в зависимости от нагрузки / А.И. Троицкий, С.С. Костинский, В.В. Тропин, Н.И. Цыгулёв // Известия вузов. Электромеханика. 2018. Т. 61. № 5. С. 44-49. doi: 10.17213/0136-3360-2018-5-44-49.
7. Безъязычный В.С. Двойное приведение параметров Г-образной схемы замещения двухобмоточных трансформаторов // Электроэнергетика глазами молодежи: материалы XI Международной научно-технической конференции. Ставрополь: Северо-Кавказский федеральный университет, 2020. Т. 1. С. 236-239.
8. Безъязычный В.С., Костинский С.С., Троицкий А.И. Исследование энергоэффективности модуля «двухобмоточный трансформатор – нагрузка наружного освещения» методом условно-постоянных коэффициентов // Энергоэффективность. Ценология. Экология и энергобезопасность: материалы научной конференции. Астрахань: Сорокин Р.В., 2020 С. 20-31.
9. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: учебник для вузов. СПб.: Питер, 2008. 320 с.
10. Герасименко А.А., Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии: учеб. пособие. М.: КНОРУС, 2012. 648 с.
11. Ильинский Н.Ф., Москаленко В.В. Электропривод: энерго- и ресурсосбережение: учеб. пособие. М.: Издательский центр «Академия», 2008. 208 с.
12. Лейтес Л.В. Электромагнитные расчёты трансформаторов и реакторов. М.: Энергия, 1981. 392 с.
13. Справочное пособие по электротехнике и основам электроники: учеб. пособие / Ермуратский П.В., Косякин А.А., Листвин В.С., Нетушил А.В. М.: Высш. шк., 1986. 248 с.
14. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник. М.: Гардарики, 2006. 702 с.