Математическое моделирование многоамперных контактных соединений для расчета дополнительных потерь электроэнергии в электрических сетях

• Автор: Сальникова, Марина Константиновна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 159 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ И ОСОБЕННОСТИ ИХ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ.
1.1. Анализ тенденций изменения составляющих потерь электроэнергии в различных элементах сети
1.2. Структурный анализ потерь электроэнергии в электрических сетях Братского промышленного энергорайона.

1.2.1. Расчет потерь электроэнергии в распределительных сетях.

1.2.2. Определение потерь электроэнергии в контактных соединениях распределительных сетей.

1.3. Выводы.

Глава 2. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА

РАБОТУ МНОГО АМПЕРНЫХ КОНТАКТЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

2.1. Основные этапы исследования характеристик многоамперных контактных соединений на основе применения методологии системного анализа
2.2. Классификация электрических контактов
2.3. Электрическое сопротивление контактных соединений
2.3.1. Зависимость переходного сопротивления
многоамперных контактных соединений от физикомеханических свойств и микроструктуры
соприкасающихся поверхностей
2.3.2. Влияние конфигурации контактных соединений на величину переходного сопротивления
2.3.3. Температура многоамперных контактных соединений и их тепловое сопротивление
2.3.4. Работа многоамперных контактных соединений
при пониженном качестве электроэнергии.
2.4. Процесс старения и срок службы многоамперных контактных соединений .
2.5. Анализ средств стабилизации величины электрического
контактного сопротивления.
2.6. Многофакторный корреляционный анализ исследуемых
факторов
2.6.1. Парные коэффициенты корреляции.
2.6.2. Частные коэффициенты корреляции
2.6.3. Совокупный коэффициент множественной корреляции и детерминации.
2.7. Выводы
Глава 3. МНОГОУРОВНЕВАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
МНОГОАМПЕРНЫХ КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ШИН ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ.
3.1. Постановка и основные этапы задачи синтеза модели
многоамперного контактного соединения.
3.2. Определение класса синтезируемой модели.
3.3. Алгоритм моделирования электрического сопротивления
контакта
3.4. Уточнение параметров модели с учетом теплового
сопротивления.
3.5. Расчет срока службы контактных соединений.
3.6. Алгоритм расчета суммарных потерь электроэнергии в электрических сетях с учетом потерь в контактных соединениях.
3.7. Экспериментальное исследование условий работы, параметров контактных соединений и оценка достоверности многоуровневой модели.
3.8. Выводы.
Глава 4. ПРОГРАММНО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС
КОНТАКТ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
4.1. Функциональное назначение, информационная структура и описание интерфейса комплекса.
4.2. Подпрограмма определения характеристик контактных соединений
4.3. Расчет основных параметров многоамперных контактных соединений хлорного завода Братского лесопромышленного концерна
4.4. Численный метод и программа расчета режима и потерь электроэнергии в электрической сети.
4.5. Расчет потерь электроэнергии в электрической сети локомотивного депо станции Вихоревка ВСЖД.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Результаты этого анализа в распределительных сетях ряда энергоемких предприятий Братского промышленного района, при использовании приближенного коэффициента корректировки результатов с учетом контактных соединений, указали на значительную величину и тенденцию увеличения доли потерь электроэнергии в КС, что позволило сделать вывод о повышении актуальности совершенствования математических моделей, методик и создания автоматизированных процедур обработки исходной информации, обеспечивающих выполнение достоверных расчетов в электрических сетях с учетом составляющих потерь электроэнергии в контактных соединениях. Вторая глава посвящена анализу существующих подходов, моделей и методов, используемых отечественными и зарубежными специалистами при оценке характеристик многоамперных контактных соединений. Выполнена классификация электрических контактов. Определены классификационные признаки, конкретизирующие область исследований, как синтез моделей неподвижных разборных болтовых многоамперных контактов. Проведен системный анализ параметров контактных соединений и физических закономерностей в них, и оценена степень их собственного и взаимного влияния на величину результирующего электрического контактного сопротивления. Существующее измерительное обеспечение для анализа и контроля сопротивления дорогостояще и не везде доступно, также затруднительно измерение контактного сопротивления на работающем высоковольтном оборудовании. Это еще раз подтвердило необходимость создания многофакторной математической модели для определения характеристик многоамперных контактных соединений шин, что позволит прогнозировать работу как электрического контакта с момента ввода его в эксплуатацию, так и всего электрооборудования электрических сетей в целом. В третьей главе разработана многоуровневая математическая модель КС, формализующая и дифференцирующая по значимости воздействия эксплуатационных факторов на физические процессы переноса электрического заряда через фактические поверхности контактирования. В основу предложенного математического описания модели положено представление КС в виде отдельного электрического элемента цепи, имеющего определенную схему замещения. Всесторонний анализ существующих подходов и методов оценки лияний различных факторов на контактное соединение позволили бобщить, уточнить и разработать основные положения по расчету ектрического контактного соединения. В работе предложен системный подход проведения таких расчетов при ределении потерь электроэнергии в электрических сетях. Для определения контактного сопротивления разработана огоуровневая модель явлений, протекающих в КС, описывающая . Контактное соединение при этом представляется как электрическая цепь, схема замещения которой теоретически обосновывается. В соответствии с изложенными закономерностями разработан алгоритм расчета параметров предложенной многоуровневой математической модели многоамперного контактного соединения шин. В четвертой главе представлен разработанный на основе предложенных математических моделей и алгоритмов программный комплекс КОНТАКТ, составленный на языке ОЕЬРН1 и РОИТКАИ с применением программновычислительной системы МаЛСАО. Комплекс предназначен для использования в электромонтажных организациях, в службах электроэнергетических систем и проектировщиками для расчета основных параметров многоамперных контактных соединений шин электрических сетей, а также для интеграции в своей оболочке модифицированных функций по расчету электрических режимов и суммарных потерь в электрических сетях с учетом КС. Достоверность расчетов ПВК КОНТАКТ была подтверждена достаточным совпадением результирующих значений режимов и суммарных потерь электроэнергии, полученных для одних и тех же исходных схем и режимных данных с помощью эталонных программ. Составление математического описания изучаемого объекта. Выбор метода решения системы уравнений математического описания и реализация его в форме моделирующей программы. Установление соответствия адекватности модели объекту. На рис. Т I . Рис. Этапы разработки математической модели Одним из наиболее важных аспектов рис. Подобие процесса, протекающего в модели, реальному является не целью, а условием правильного функционирования модели, и поэтому в качестве цели ставится задача изучения какойлибо стороны функционирования объекта.