В журнале «Известия высших учебных заведений. Электромеханика» (Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова, Новочеркасск) Том 64 №1 за 2021 год опубликованы статьи:
1. «Комбинированный адаптивный бессеточный метод моделирования потенциальных физических полей».
Авторы: А.Н. Ткачев, Д.Н. Черноиван (Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова).
Стр.: 5-12.
Описана процедура численного решения задачи Дирихле для уравнения Лапласа, к которой часто сводится моделирование потенциальных физических полей в однородных средах. Приближенное решение предложено находить с использованием комбинированного бессеточного метода Монте-Карло и фундаментальных решений, который реализуется в два этапа: на первом определяется эле-мент наилучшего приближения в линейной оболочке фундаментальных решений уравнения Лапласа, на втором решение уточняется с использованием значений потенциала, найденных методом Монте-Карло в отдельных точках расчетной области. Приведены алгоритмы нахождения определяющих параметров обоих используемых методов, обеспечивающие снижение погрешности. Описана процедура оценки точности при нахождении приближенного решения задачи. Приведен пример расчета распределения потенциала в угловой зоне при заданных граничных условиях комбинированным бессеточным методом. Выполнена оценка погрешности путем сравнения с точным решением. Показано, что бессеточный метод приводит к снижению погрешности без существенного увеличения, необходимых для его реализации вычислительных ресурсов.
2. «Анализ сопротивлений схемы замещения трансформаторов серии ТМ».
Автор: С.М. Плотников (Красноярский институт железнодорожного транспорта).
Стр.: 43-47.
Произведена оценка соотношения активных и реактивных составляющих сопротивлений первичной и вторичной обмоток трансформаторов, входящих в упрощенную схему замещения. Показано, что реактивные сопротивления первичной и приведенной вторичной обмоток одинаковы. На основании справочных данных трансформаторов серии ТМ установлено, что активное сопротивление первичной обмотки превышает приведенное вторичное сопротивление. Получены отношения сопротивлений первичной и приведенной вторичной обмоток трансформаторов мощностью от 20 до 1000 кВА с учетом электрического скин-эффекта и теплового изменения сопротивлений медных и алюминиевых обмоток.
3. «Исследование параметров электроэнергетических систем, влияющих на насыщение сердечников трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом в переходных режимах короткого замыкания».
Авторы: В.Р. Иванова, И.Ю. Иванов (Казанский государственный энергетический университет).
Стр.: 92-100.
Актуальность исследования обусловлена превышением допустимых погрешностей трансформаторов тока в переходных режимах короткого замыкания, связанных с насыщением сердечников трансформаторов тока. Последнее приводит к неправильной работе устройств релейной защиты, что может негативно влиять на устойчивость электроэнергетических систем и эффективность работы промышленных предприятий c непрерывным технологическим циклом, нарушение электроснабжения которых приводит к значительному экономическому ущербу. В работе исследованы параметры электроэнергетических систем, влияющих на насыщение сердечников трансформаторов тока с замкнутым магнитопроводом в переходных режимах короткого замыкания. Объектом исследования являются электромагнитные трансформаторы тока класса точности 10Р в электроэнергетических системах. Исследование проведено с помощью численных методов решения алгебраических и дифференциальных уравнений, методов компьютерного моделирования электромагнитных переходных процессов и функционального программирования. Отмечены основные параметры, влияющие на характер и интенсивность электромагнитных переходных процессов в трансформаторах тока при коротком замыкании. Показано, что в переходных режимах короткого замыкания возможно появление значительных погрешностей в работе трансформаторов тока, связанных с насыщением сердечников. Рекомендовано для оценки соответствия трансформаторов тока классов точности 5Р, 10Р условиям правильного функционирования устройств релейной защиты в переходных режимах короткого замыкания производить расчёты времени до насыщения трансформаторов тока с учётом реальных параметров электроэнергетической системы в месте установки трансформаторов тока, в дополнение к традиционной расчетной проверке трансформаторов тока по допустимым погрешностям для установившегося режима короткого замыкания.
4. «Определение погрешности расчётов потерь в двухобмоточных трансформаторах с использованием Г-образной схемы замещения методом условно постоянных коэффициентов».
Авторы: В.С. Безъязычный, С.С. Костинский, А.И. Троицкий (Красноярский институт железнодорожного транспорта).
Стр.: 101-107.
При расчетах режимов электрических сетей используют Г-образную схему замещения одной фазы трансформатора с приведением её параметров к высокому напряжению (ВН), пренебрегая при этом потерями в обмотке ВН. Более точно учет потерь возможен при использовании Т-образной схемы замещения. В целях определения погрешности применения Г-образной схемы в сравнении с применением Т-образной использован метод условно постоянных коэффициентов (УПК), который адаптирован к расчётам с применением Г-образной схемы замещения. Созданы математическая модель и алгоритмы исследования режимов модуля «двухобмоточный трансформатор − нагрузка» (ДТН). Методом УПК выполнены исследования режимов модуля ДТН в целях определения погрешности расчетов потерь полной мощности трансформатора при использовании Г-образной схемы замещения в сравнении с Т-образной. Показано, что погрешность расчетов потерь для трансформатора мощностью 25 кВ∙А составила 2 %. Результаты исследований могут быть использованы в действующих электрических сетях для более точного расчета режимов и потерь в трансформаторах при использовании Г-образной схемы замещения.