У статті розглядаються методи математичного моделювання елементів електричних систем, що засновані на складанні систем диференціальних рівнянь та їх розв'язанні методами чисельного інтегрування. Представлені дискретні рівняння електричних машин в системі координат d-q-0 і в системі фазних координат. Запропоновано алгоритм моделювання окремих елементів електричних систем для розробки математичної моделі систем електропостачання в перехідних режимах. Бібл. 7. Ключові слова: енергосистема, перехідні процеси, математична модель, електричні машини, синхронний генератор, асинхронний двигун, фазні координати. В статье рассматриваются методы математического моделирования элементов электрических систем, которые основаны на составлении систем дифференциальных уравнений и их решении методами численного интегрирования. Представлены дискретные уравнения электрических машин в системе координат d-q-0 и в системе фазных координат. Предложен алгоритм моделирования отдельных элементов электрических систем для разработки математической модели систем электроснабжения в переходных режимах. Библ. 7. Ключевые слова: энергосистема, переходные процессы, математическая модель, электрические машины, синхронный генератор, асинхронный двигатель, фазные координаты.

Техніка сильних електричних і магнітних полів. Кабельна техніка ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №6 43 © Т.Ю. Антонець, Ю.М. Веприк, Л.А. Щебенюк УДК 621.315.2 Т.Ю. Антонець, Ю.М. Веприк, Л.А. Щебенюк ДОСЛІДЖЕННЯ НАГРІВАННЯ СИЛОВИХ КАБЕЛІВ ІЗ ЗШИТОЮ ПОЛІЕТИЛЕНОВОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ НА НАПРУГУ ДО 110 КВ Розглянуто ряд суттєвих особливостей СПЕ-кабелів, які впливають на тепловий режим як робочому, так і в аварійному режимах в експлуатації, а саме: 1) більші, ніж у традиційних маслом наповнених кабелів, значення площі перерізу жил і товщини ізоляції, що зумовлює суттєву залежність динаміки нагрівання від теплоємності жили і ізоляції для СПЕкабелів після включення; 2) більша, ніж у традиційних маслом наповнених кабелів, допустима температура ізоляції (90 С); 3) суттєва залежність теплопровідності і теплоємності поліетиленової ізоляції від температури; 4) наявність елементів конструкції з високим питомим тепловим опором (до 50 С·м/Вт), що суттєво змінює динаміку нагрівання СПЕ-кабелю, а отже його перевантажувальну здатність. Представлено експериментальні дані щодо визначення різниці температури між елементами конструкції кабелів і оточуючим повітряним середовищем. Досліджено нагрівання кабелів із зшитою поліетиленовою ізоляцією для трьох кабелів, розташованих в площині на різних відстанях один від одного. Встановлено, що температура ізоляції, прилеглої до жили, в режимі перевантаження зростає суттєво швидше, ніж температура ізоляції, прилеглої до екрану. Запропоновано використовувати адіабатний режим нагрівання кабелю струмом перевантаження, кратним номінальному, визначеному для окремого кабелю за гранично допустимої тривало температури ізоляції, прилеглої до струмопровідної жили кабелю. Це забезпечує значне скорочення часу випробування в умовах виробництва. Робота напрямлена на створення методу визначення допустимого струму цих кабелів в конкретних умовах експлуатації. Бібл. 7, рис. 3. Ключові слова: силовий кабель, СПЕ-кабель, випробування на нагрів. Рассмотрен ряд существенных особенностей СПЭ-кабелей, которые влияют на тепловой режим как в рабочих, так и в аварийных режимах эксплуатации, а именно: 1) большие, чем у традиционных маслом наполненных кабелей, значения площади сечения жил и толщины изоляции, что обусловливает существенную зависимость динамики нагревания от теплоемкости жилы и изоляции для СПЭ-кабелей после включения; 2) большая, чем у традиционных маслом наполненных кабелей, допустимая температура изоляции (90 С); 3) существенная зависимость теплопроводности и теплоемкости полиэтиленовой изоляции от температуры; 4) наличие элементов конструкции с высоким удельным тепловым сопротивлением (до 50 С·м/Вт), что существенно изменяет динамику нагрева СПЭкабеля, а следовательно его перегрузочную способность. Представлены экспериментальные данные по определению разности температуры между элементами конструкции кабелей и окружающей воздушной средой. Три кабеля расположены в одной плоскости на различных расстояниях между ними. Исследовано нагревание кабелей со сшитой полиэтиленовой изоляцией. П...

The development of electrical systems must be accompanied by the development of tools and their modeling. However, the possibility of development models, traditionally developed on the basis of the transition from the real to the single-phase threephase circuits equivalents, represented exhausted. Therefore, along with the use of single-phase three-phase equivalents need to develop models in phase coordinates. Showing the need to move to the development of models based on equations in the phase coordinates and the possibility of increasing the effectiveness of development through the use of implicit methods of integration, the transition to a higher level of decomposition and unification models developed for the implementation of the structural approach to modeling complex systems. References 3. Key words: stationary modes, electric networks, mathematical models, phase coordinates, transients.Показаны необходимость перехода к разработке моделей на основе уравнений в фазных координатах и возможности повышения эффективности таких разработок за счет использования неявных методов интегрирования, перехода на более высокий уровень декомпозиции и унификации разрабатываемых моделей. Библ. 3. Ключевые слова: стационарные режимы работы, электрические сети, математические модели, фазные координаты, переходные процессы.Introduction. The current stage of development of electrical systems characterized by the fact that all the more significant becomes the influence of a number of factors affecting the quality of electrical energy. These factors are linked, firstly, with the advent of new processes and new equipment, and, secondly, with aging and wear of the main equipment of electrical systems. The introduction of new technological processes tend to be associated with an increased harmonic sources, distorting the shape of the voltage curve in electrical networks and equipment wear increases the asymmetry sources as individual network elements are forced to work part number of phases for a long time required for maintenance and repair works on the damaged phase.To solve the problems of analysis of electrical systems in these new conditions and the need to develop new, more complete and accurate mathematical models and corresponding software to allow playback modes systems in the presence of harmonics and unbalance sources. In the traditional approach to modeling, based on the transition from the real three-phase circuit to the single-phase equivalents (in symmetrical components, d-q-0, α-β-0 coordinates, etc.) such models in principle can not be implemented, as the transition itself strictly justified and is possible only when there is symmetry and sinusoidal [1]. For this reason, attempts to develop models based on the transition to single-phase equivalents, in a direction to account unbalance and harmonics, are meaningless.The goal of the paper is the rationale for the transition to the development of models in the phase coordinates and identification of ways to enhance the effectiveness of such developments.

Для підвищення швидкодії алгоритмів обробки первинних даних при визначенні частоти в задачах математичного моделювання та управління режимами електричних систем пропонується виконувати перехід від дискретних миттєвих значень параметрів режиму до представлення їх узагальненими векторами.Для повышения быстродействия алгоритмов обработки первичных данных при определении частоты в задачах математического моделирования и управления режимами электрических систем предлагается выполнять переход от дискретных мгновенных значений параметров режима к представлению их обобщенными векторами. Frequency control in electrical system mathematical modeling and operation control problems.To improve the performance of primary data processing algorithms when determining frequency in problems of mathematical modeling and operation control of electrical systems, it is proposed to represent discrete instantaneous values of operating mode parameters by their generalized vectors.