Accuracy Improvement for the Determination of Parameters and Voltage Drops in Busbars, Considering the Networks Power Factor
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
434 19
Ultima descărcare din IBN:
2023-10-22 16:03
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.316.35:006.354 (1)
Electrotehnică (1153)
Standardizarea produselor, operațiilor, greutăților și a timpului (81)
SM ISO690:2012
КОЦУР, Михаил, ЯРЫМБАШ, Дмитрий, БЕЗВЕРХНЯЯ, Юлия, КОЦУР, Игорь. Повышение точности определения параметров и потерь напряжения в троллеях шинопровода с учетом коэффициента мощности сети. In: Problemele Energeticii Regionale, 2021, nr. 3(51), pp. 37-52. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2021.3-51.04
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 3(51) / 2021 / ISSN 1857-0070

Accuracy Improvement for the Determination of Parameters and Voltage Drops in Busbars, Considering the Networks Power Factor

Creșterea preciziei de determinare a parametrilor și a pierderilor de tensiune în trolei ai conductoarelor-bare, ținând cont de factorul de putere al rețelei

Повышение точности определения параметров и потерь напряжения в троллеях шинопровода с учетом коэффициента мощности сети

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2021.3-51.04
CZU: 621.316.35:006.354

Pag. 37-52

Коцур Михаил, Ярымбаш Дмитрий, Безверхняя Юлия, Коцур Игорь
 
Национальный университет «Запорожская политехника»
 
 
Disponibil în IBN: 1 septembrie 2021


Rezumat

The power systems must satisfy the requirements both for high reliability and efficiency. The main component of the shop power supply systems is a busbar. There have been certain engineering techniques for the estimation of parameters, voltage and power losses, characterized by having a high error. Other methods have had a significant calculation efficiency, but without allowing the voltage drop to be determined as a function of the network power factor. Therefore, the aim of this work was to develop an approach that allowed an accurate estimation of the parameters and voltage drop in trolleys, depending on the network power factor. This approach was based on the decomposition of the electromagnetic processes in a trolley busbar by connecting one phase to estimate both the resistance and reactance in the absence of the external field, and two phases to estimate the resistance and reactance in the presence of the external field. The most significant results were the determination of the resistances and reactance, depending on the frequency of the current harmonics and the distance between the phases of the busbar. The dependences were proposed to estimate the resistance and reactance for the corresponding phases and current harmonic. The analytical expression of the ratio between the voltage drop in trolleys and the power factor of the network was obtained. The testing data confirmed the high accuracy of the proposed approach. The significance of the results composed a more precise determination of the parameters and voltage drops in each phase of trolleys, irregardless of their location, number, shape, as well as the phase currents’ non-symmetry, wasting no time for the field simulation.

Sistemele de alimentare ale secțiilor trebuie să îndeplinească cerințe stricte pentru fiabilitate și eficiență ridicate. Una dintre componentele importante ale sistemelor de alimentare cu energie a secției sunt trolei ai conductoarelor-bare. Existe metodele inginerești pentru determinarea parametrilor, pierderilor de tensiune și putere, dar în același timp au o eroare mare; alte metode au o eficiență ridicată de calcul, dar nu permit determinarea căderii de tensiune în funcție de factorul de putere al rețelei. Prin urmare, acest obiectiv este atins prin dezvoltarea unei abordări care permite cu o precizie ridicată să determine parametrii și căderea de tensiune în conructoarele-bare, în funcție de factorul de putere al rețelei, care se bazează pe descompunerea proceselor electromagnetice în trolei ai conductorului-bară prin deconectarea uneia dintre fazele conductorului-bară pentru determinării activului și reactanței fără influența unui câmp magnetic extern, precum și două faze ale conductorului-bară pentru a determina rezistența activă și reactivă în prezența unui câmp magnetic extern cauzat prin acțiunea unui curent extern al condutorului-bară alăturat. Cele mai semnificative rezultate sunt determinarea pe baza modelării în câmp a rezistențelor active și reactive, în funcție de frecvența armonicelor curente și distanța dintre fazele trolilor de bare. Sunt propuse dependențe pentru determinarea valorilor rezistențelor active și reactive pentru fazele corespunzătoare și armonicele curentului. Sunt propuse dependențe pentru determinarea valorilor rezistențelor active și reactive pentru fazele corespunzătoare și armonicele curentului.

Системы цехового электроснабжения должны удовлетворять жестким требованиям высокой надежности и эффективности. Одним из важных компонентов систем цехового электроснабжения являются троллейные шинопроводы. Существуют инженерные методы определения параметров, потерь напряжения и мощности, но при этом имеют высокую погрешность; другие методы обладают высокой эффективностью расчета, но не позволяют определить падение напряжения в зависимости от коэффициента мощности сети. Поэтому поставленная цель достигается за счет разработки подхода, позволяющего с высокой точностью определить параметры и падение напряжений в троллеях шинопровода в зависимости от коэффициента мощности сети, который основан на декомпозиции электромагнитных процессов в троллейном шинопроводе посредством включения одной из фаз шинопровода для определения активного и реактивного сопротивлений без влияния внешнего магнитного поля, а также двух фаз шинопровода для определения активного и реактивного сопротивлений при наличии внешнего магнитного поля, вызванного действием стороннего тока соседнего троллея шинопровода. Наиболее существенными результатами являются определение на основе полевого моделирования активных и реактивных сопротивлений, в зависимости от частоты гармоник тока и расстояния между фазами троллей шинопровода. Предложены зависимости для определения значений активного и реактивного сопротивлений для соответствующих фаз и гармоник тока. Получено аналитическое выражение зависимости падения напряжения в троллеях от коэффициента мощности сети. Данные экспериментального исследования подтверждают высокую эффективность и точность предложенного подхода. Значимость полученных результатов состоит в более точном определении параметров и потерь напряжения в каждой фазе троллеев шинопровода не зависимо от их расположения, количества, формы, а также не симметрии фазных токов без затрат времени на полевое моделирование.

Cuvinte-cheie
busbar, electromagnetic field, model, resistance, reactance, Voltage drop, current harmonics, Power factor,

conductor-bară, câmp electromagnetic, model, rezistență activă și reactivă, pierderi de tensiune, armonici de curent, factor de putere,

шинопровод, электромагнитное поле, модель, активное и реактивное сопротивление потери напряжения, гармоники тока, коэффициент мощности