Передача реактивной мощности от электростанций до потребителей электроэнергии приводит к дополнительным потерям активной мощности в сетях электропередачи, трансформаторах, генераторах электростанций. Кроме того, передача реактивной мощности приводит к дополнительным потерям напряжения, увеличению числа трансформаторов, уменьшению пропускной способности системы электроснабжения[1,с.220]:
(1)Потери напряжения: .gif){kind=small}
(2)
Потери мощности: .gif){kind=small}
(3)
где .gif){kind=small}
– коэффициент реактивной мощности; .gif){kind=small}
.
Управление реактивными источниками питания в системе электроснабжения является актуальным. Анализ показал, что исследование первичных элементов системы управления источниками реактивной мощности позволяет увеличить возможности разработки новых конструкции на основе цифровой технологии. Применение специальных чувствительных элементов обеспечивают унифицированные значения и выходного тока (100 мА) и напряжения (20 В), создает условие для использования цифровой техники контроля, защиты и управления источниками реактивной мощности[2.с.58].
Результаты исследования показали, что электромагнитные первичные преобразователи с распределенными магнитными параметрами при управлении реактивными источниками электроснабжения полностью соответствуют требованиям по критерию чувствительности, оперативности, надежности и точности. Графовая модель процесса преобразования магнитного потока в магнитопроводе с распределенными параметрами представлен на рис.1.
Рис. 1. Графовая модель процесса преобразования
На основе графой модели можно исследовать ФМУ, Фµ11, Фµ21, ФХ.О, Фg1- магнитные потоки, проходящие между магнитным стержнем и воздушным зазором, Uµ10-Uµ1n-Uµ20-Uµ2n- магнитодвижущие силы, Gµ1-Gµ6- магнитные проводимости воздушного зазора, Rµ11,-Rµ21 - магнитные сопротивления верхнего и нижнего частей стержней магнитопровода.
Графовая модель магнитной цепи преобразования первичного электромагнитного преобразователя позволяет определить значения магнитодвижущих сил в узлах графовой модели, представляющая следующие аналитические выражения:
(4)Магнитные потоки в каждой из участков преобразования определяются на основе следующего выражения :
(5)На основе выражений (4) и (5) определяется взаимосвязь магнитодвижущей силы первичного электромагнитного преобразователя Uµ=f(n) (a) и магнитного потока Фµ=f(n) (б) в зависимости с количеством участков разбиения цепи преобразования – n (рис. 2).
а) б)
Как видно из графиков зависимости магнитодвижущей силы (а) и изменения магнитного потока (б) в зависимости с количеством участков разбиения цепи преобразования – n, с изменением геометрических размеров – параметров датчика (1 – 50 мм, 2 – 40 мм, 3 – 30 мм, 4 – 20 мм) изменяются величины магнитодвижущих сил и значения магнитных потоков. Кроме того, когда количество участков разбиения графовой модели n = 6, точность расчета магнитного потока электромагниитного преобразователя с распределенными параметрами повышается на 0,68 – 1,55% .
Устойчивое значение выходного сигнала управления относительно входного сигнала достигнуто в интервале времени 0,03-0,04 сек. после включения первичного электромагнитного преобразователя тока во втором иное напряжение (по стандартным требованиям данное время не должно превышать 0,1 сек.). При этом суммарная погрешность датчика составила =0,49 (Данная погрешность должна быть <0,5).
Библиографический список
- Железко Ю.С. Потери электроэнергии, реактивная мощность, качество электроэнергии. ЭНАС, – 2009. – С. 221.
- Махсудов М.Т., Анарбаев М.А., Сиддиков И.Х. Электромагнитные преобразователи тока для управления источниками реактивной мощности // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 3(60). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/7095