Энергоэффективное производство и преобразование энергии на основе георесурсов

Abstract

Актуальность работы: Электроэнергия - один из важнейших ресурсов в мире, используемый повсеместно и приводящий в движение другие отрасли промышленности. Передача электроэнергии от места ее производства до места ее потребления, как один из основополагающих принципов процесса мирового электроснабжения, делается возможной в результате преобразований ее параметров, осуществляемых трансформаторами. При обосновании требуемых уровней продольной (витковой) изоляции трансформаторов явление внутреннего резонанса не учитывалось ни одним директивным документом в мире. Изучение этого явления и рекомендации, которые могут быть сформулированы, позволят повысить надежность работы трансформаторов. Цель работы: изучение особенностей проявления явления внутреннего резонанса при действии перенапряжений сети одновременно на группу обмоток трансформатора. Методы исследования: частотные методы натурного эксперимента и анализа электрических цепей. Результаты. Важной, ранее неизвестной особенностью процессов при внутреннем резонансе является неравномерность распределения напряжения вдоль обмоток. Резонансные частоты процессов, которые наблюдаются в элементах трансформатора, зависят не только от параметров трансформатора, но и от параметров сети, в которую этот трансформатор отдает энергию. Резонансные частоты процессов в обмотках низкого напряжения отличаются от резонансных частот процессов между обмотками высокого напряжения и внутри обмотки высокого напряжения. Различается также интенсивность резонансных процессов, что приводит к существенно разным кратностям перенапряжений. При действии перенапряжений одновременно на группу обмоток может возникнуть не только резонанс между напряжениями взаимоиндукции частей одной обмотки, но и резонанс между напряжениями взаимоиндукции одинаковых обмоток разных фаз.

The relevance of the study. Electrical energy is one of the most important resources on the planet, which is used everywhere and lets other industries work. Electrical?power transmission from the place, where electrical energy is produced, to the place, where it is consumed, as one of the fundamental principle of the world power supply process, is possible because of its parameters transformation, done by a transformer. The phenomenon of internal resonance has not been taken into consideration by any executive directive in the World during reasoning the necessary level of longitudinal insulation. Studying the phenomenon and stating recommendations will help to increase the working reliability of transformers. The main aim of the research is to study the features of internal resonance phenomenon appearance with a group of transformer windings influenced by network overvoltage simultaneously. The methods used in the study: frequency methods of natural experiment and electrical circuit analysis. The results. The important unknown before feature of the processes during internal resonance is inequality of voltage distribution along windings. Resonance frequencies of the processes, which are observed in transformer elements, depend not only on parameters of a transformer, but also on network parameters, which the transformer gives energy into. Resonance frequencies of the processes in low voltage windings differ from resonance frequencies of the processes between high voltage windings and within the high voltage winding. The intensity of resonance processes is also different, which results in significantly different overvoltage ratios.