Хазиева Р.Т., Васильев П.И., Афлятунов Р.Р. Исследование установки для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением

скачать PDF

Аннотация

В статье авторы исследовали устройство для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением. Изоляция в электротехнических устройствах является важнейшим элементом конструкции. Электрическая прочность изоляции определяется ее способностью выдерживать длительное номинальное напряжение, на которое рассчитана установка. Но в ряде случаев прочность изоляции может ухудшаться по причине ее увлажнения или в связи с появлением дефектов. Дефектами могут быть воздушные включения в твердом или жидком диэлектрике, которые в дальнейшем создают условия для возникновения частичных разрядов. Рассмотрена существующая на сегодняшний день схема испытаний для определения запаса электрической прочности изоляции. Представлена схема разработанного устройства установки для испытания изоляции на основе единого конструкторско-технологического компонента. Целью работы является исследование зависимости коэффициентов усиления по напряжению от изменения частоты для односекционного и двухсекционного многофункционального интегрированного электромагнитного компонента (МИЭК). Была выдвинута гипотеза, что использование двухсекционного многофункционального интегрированного электромагнитного компонента позволит значительно повысить коэффициент усиления по напряжению по сравнению с использованием односекционного единого конструкторско-технологического компонента. В процессе научного исследования установки для испытания изоляции электрооборудования использовались методы математического моделирования. Представленное устройство обладает меньшими массогабаритными показателями и более эффективными показателями коэффициента усиления по напряжению. В результате математического моделирования показано, что использование двухсекционного многофункционального интегрированного электромагнитного компонента позволяет повысить коэффициент усиления по напряжению до 90, тогда как при использовании односекционного компонента коэффициент усиления по напряжению равен 9. Результаты проведенных исследований подтверждают актуальность и значимость интеграции компонентов с целью снижения массы и габаритов известных устройств.

Ключевые слова

испытание повышенным напряжением, единый конструкторско-технологический компонент, индуктивность, емкость, резонансный контур, интеграция компонентов

Хазиева Регина Тагировна – доцент, кафедра электротехники и электрооборудования предприятий, Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0000-0002-7075-0363

Васильев Петр Игоревич – ассистент, кафедра электротехники и электрооборудования предприятий, Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0000-0003-4961-9149

Афлятунов Радмир Рифович – ассистент, кафедра электротехники и электрооборудования предприятий, Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0000-0003-0772-2519

  1. Козлов В.К., Киржацких Е.Р. Автономный емкостной источник питания для устройств измерения параметров воздушной линии электропередачи // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. № 3-4. С. 61-68.
  2. Методика диагностики и идентификации неисправностей обмоток асинхронного двигателя в режиме его функционирования / Р.Г. Мугалимов, А.Р. Мугалимова, Ю.А. Калугин, К.Э. Одинцов // Электротехнические системы и комплексы. 2018. №3(40). С. 70-78. doi: 10.18503/2311-8318-2018-3(40)-70-78
  3. Экспериментально-аналитическая идентификация математической модели электромеханического преобразователя постоянного тока с применением метода наименьших квадратов / Н.А. Малёв, А.И. Мухаметшин, О.В. Погодицкий, А.Г. Городнов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21. № 4. С. 113-122. doi: 10.30724/1998-9903-2019-21-4-113-122
  4. Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks; German version EN 50160:2010/A1:2015. URL: https://www.en-standard.eu/din-en-50160-a3-merkmale-derspannung-in-offentlichenelektrizitatsversorgungsnetzen-deutsche-und-englische-fassung-n-50160-2010-pra3-2017/. (дата обращения 21.07.2022)
  5. Суслов К.В., Солонина Н.Н., Герасимов Д.О. Современные подходы к оценке качества электрической энергии // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19. № 7-8. С. 85-93.
  6. Конесев С.Г., Мухаметшин А.В., Кириллов Р.В. Выбор схемы ВИУ для работы в резонансном режиме // I Междунар. науч.-техн. конф.: сб. науч. тр. Уфа: УГНТУ, 2013. С. 209-215.
  7. IEC 61000-2-2: Electromagnetic Compatibility (EMC); Pt 2-2: Enviroment – Conpatibility levels for low-freguency conducted disturbances and signaling in public low-voltage power supple systems. URL: https://www.vde-verlag.de/standards/0800580/din-en-61000-2-2-vde-0839-2-2-2019-06.html. (дата обращения 21.07.2022)
  8. Новые схемотехнические решения резонансной высоковольтной испытательной установки / С.Г. Конесев, А.В. Мухаметшин, Р.Т. Хазиева, Д.А. Стрижев // Инновационные направления развития электропривода, электротехнологий и электрооборудования: межвуз. сб. науч. тр. Уфа: УГНТУ, 2012. С. 178-183.
  9. Конесев С.Г., Мухаметшин А.В. Оценка влияния пара-метров изоляции высоковольтного оборудования на режимы работы испытательной установки // Современные проблемы науки и образования. Электронный научный журнал. 2015. № 2. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=20794. (дата обращения 21.07.2022)
  10. Мухаметова Л.Р., Ахметова И.Г., Стриелковски В. Инновации в области хранения энергии // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21. № 4. С. 41-47. doi: 10.30724/1998-9903-2019-21-4-33-40.
  11. Конесев С.Г., Мухаметшин А.В. Математическое моделирование резонансных режимов испытательной установки // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2015. №3. С. 51-55.
  12. Performance of Natural Ester as a Transformer Oil in Moisture-Rich Environments / K. Bandara, C. Ekanayake, T. Saha, H. Ma // Energies. 2016. No. 9(4). 258. doi: 10.3390/en9040258.
  13. Patsch R. Dielectric Diagnostics of Power Transformers and Cables - Return Voltage Measurements, Theory and Practical Results. VDE High Voltage Technology 2018; ETG-Symposium. URL: https://www.vde-verlag.de/proceedings-de/454807130.html. (дата обращения 21.07.2022)
  14. Конесев С.Г., Мухаметшин А.В., Конев А.А. Исследование режимов работы дросселя резонансной испытатель-ной установки // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2016. Т. 12. № 3. С. 5-10.
  15. Пат. 132213 Российская Федерация, МПК G01R. Компактная испытательная установка для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением / Конесев С.Г., Мухаметшин А.В.; заявитель Конесев С.Г. № 2013108529; заявл. 26.02.2013, опубл. 10.09.2013.
  16. Пат. 108856 Российская Федерация, МПК G01R 31/06. Компактное устройство для испытания изоляции повышенным напряжением / Конесев С.Г., Хазиева Р.Т., Стрижев Д.А.; заявитель Конесев С.Г. № 2011113264/28; заявл. 06.04.2011, опубл. 27.09.2011.
  17. Пат. 2662952 Российская Федерация, МПК G01R. Установка для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением / Конесев С.Г., Мухаметшин А.В., Конев А.А., Гайнутдинов И.З.; заявитель OOO Научно-инженерный центр «Энергодиагностика». № 2017130067; заявл. 24.08.2017, опубл. 31.08.2018.
  18. Конесев С.Г., Хазиева Р.Т. Анализ стабилизационных свойств индуктивноемкостных преобразователей при различных способах подключения гибридных электромагнитных элементов // Электротехнические системы и комплексы. 2017. №1(34). С. 49-55. doi: 10.18503/2311-8318-2017-1(34)-49-55
  19. Данилов А. Современные промышленные датчики тока // Современная электроника. 2004. № 1. С. 26-28.
  20. Пат. 156457 Российская Федерация, МПК G01R. Установка для испытания средств защиты / Мухаметшин А.В., Мухаметшин Е.В.; заявитель Мухаметшин А.В.; № 201524718; заявл. 23.06.2015, опубл. 10.11.2015.
  21. Shahmaev I.Z., Gaisin B.M., Shiryaev О.V. A new method of taking management decisions at designing and developing electric power systems // 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICI-EAM). IEEE, 2016. doi: 10.1109/ICIEAM.2016.7911000
  22. Mudiraj A.N. Improvement of Power Quality by mitigating harmonics in single phase AC distribution // International Conference on Automatic Control and Dynamic Optimization Techniques (ICACDOT). IEEE, 2016. Pp. 83-88. doi: 10.1109/ICACDOT.2016.7877556
  23. Антонов А.И. Исследование уровня электромагнитных помех в сети 10/0,4 кВ с силовыми трансформаторами различной мощности при несимметричном характере нагрузки // Известия высших учебных заведений. Про-блемы энергетики. 2017. Т. 19. № 9-10. С. 65-76.
  24. Rajasekhar N.V., Babu M.N. Harmonics reduction and power quality improvement by using DPFC // International Con-ference on Electrical, Electronics, and Optimization Techniques (ICEEOT). IEEE, 2016. Pp. 1754-1758. doi: 10.1109/ICEEOT.2016.7754987
  25. Akdeniz E., Bagriyanik M. A knowledgebased decision support algorithm to reduce the impact of transmission system vulnerabilities // International Journal of Electric Power and Energy Systems. 2016. No. 78. Pp. 436-444. doi: 10.1016/j.ijepes.2015.11.041

Хазиева Р.Т., Васильев П.И., Афлятунов Р.Р. Исследование установки для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением // Электротехнические системы и комплексы. 2022. № 3(56). С. 65-69. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2022-3(56)-65-69

Подробности
Просмотров: 380