Донецький національний технічний університет
Несинусоїдальність
напруги (завада) найбільш всього негативно впливає на конденсаторні установки
(КУ). Випадковість завад і складність схем заміщення КУ ускладнює оцінювання
електромагнітної сумісності КУ аналітичними методами. Тому актуальною є задача
комп’ютерного моделювання процесів в КУ.
Динамічну модель КУ
приймемо у вигляді лінійного зважувального фільтру і нелінійного енергетичного
блоку. Фільтр моделює миттєві значення додаткового струму від завади, а
енергетичний блок оцінює втрати потужності й скорочення строку служби ізоляції
КУ.
Структурна схема
складається з активного опору r й індуктивності L провідників у КУ, ємності С
КУ, паралельно з якою включається активний опір rи ізоляції, а також
декілька RC-ланцюгів, які моделюють особливості кута втрат ізоляції різного виду. Їх
кількість може дорівнювати двадцяти. Найпростіша схема буде для
паперово-масляної ізоляції, для якої конденсатор моделюється лише параметрами
провідників і rи,
С, а фільтр є коливальною ланкою другого порядку.
Вхідні процеси задаються
у вигляді графіків завад, які записано у діючих електричних мережах, або
імітовано з заданою кореляційною функцією. Було встановлено, що комп’ютерний
датчик випадкових чисел не забезпечує потрібної імітації, тому для імітації
застосовано розроблений у ДонНТУ метод елементних процесів.
Завдяки розробленої
моделі КУ було вирішено такі задачі: оцінювання впливу розрядного опору й
опорів мережі (включаючи і реактор для зменшення струмів КЗ), аналіз перехідних
функцій фільтра для ізоляції різного виду, розрахунок струмів КУ при випадкових
завадах з експоненціально-косинусодальними кореляційними функціями та їх сумою.
Вибір шагу дискретизації
завади і перевірка точності комп’ютерного рішення виконувалися шляхом
зіставлення результатів розрахунків для коливальної ланки чисельним й
аналітичним методами, оскільки для цього окремого випадку аналітичне рішення є
відомим. Похибка для струму не перевищила 1 %.