АДАПТИВНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ КОСИНУСНОГО СИЛОВОГО КОНДЕНСАТОРА
https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-4-301-312
Аннотация
Существующие системы защиты и диагностики не способны выявлять анормальный нагрев силовых конденсаторов, обусловленный развитием их внутренних неисправностей. Предлагается методика, позволяющая на ранней стадии обнаружить такой нагрев. Данная методика состоит из алгоритмов, аппаратной части в виде микропроцессорного прибора и основана на непрерывном измерении температуры поверхности корпуса конденсатора, температуры внешней окружающей среды, напряжений и токов со стороны источника питания. На основе измеренных величин выполнен расчет потерь активной мощности в конденсаторе и температуры наиболее нагретой точки его диэлектрика. После этого осуществлен анализ среднесуточных значений расчетной температуры и при обнаружении тенденции непрерывного роста этих значений сформированы диагностические сигналы уровней опасности анормального нагрева: низкий, средний, высокий и очень высокий. Приведенные алгоритмы разработаны эвристически. Окончательное их формирование возможно только после многолетней эксплуатации предлагаемой системы диагностирования на реальных объектах. Внедрение разработанной системы снизит вероятность внезапного отказа конденсаторных установок и соответственно повысит надежность системы электроснабжения предприятия.
Об авторах
Д. И. ЗализныйБеларусь
Адрес для переписки: Зализный Дмитрий Иванович – Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого, просп. Октября, 48, корп. 2,246746, г. Гомель, Республика Беларусь Тел.: +375 232 40-57-64 kaf_power@gstu.by
О. Г. Широков
Беларусь
Г. О. Широков
Беларусь
А. А. Капанский
Беларусь
Список литературы
1. Кучинский, Г. С. Силовые электрические конденсаторы / Г. С. Кучинский, Н. И. Назаров. М.: Энергоатомиздат, 1992. 320 с.
2. Thermal Simulation for Geometric Optimization of Metallized Polypropylene Film Capacitors / M. El-Husseini [et al.] // IEEE Transactions on Industry Applications. 2002. Vol. 38, № 3. P. 713–718.
3. Parler, S. G. Predicting Operating Temperature and Expected Lifetime of AluminumElectrolytic Bus Capacitors with Thermal Modeling / S. G. Parler, L. L. Macomber // Powersystems World International Conference (PCIM), November 1999.
4. Development of an Equivalent Circuit Model for Electrochemical Double Layer Capacitors with Distinct Electrolytes / J. Kang [et al.] // Electrochimica Acta. 2014. Vol. 115, No 1. P. 587–598.
5. Electrochemical Double Layer Capacitor Electro-Thermal Modeling / W. Sarwar [et al.] // Journal of Energy Storage. 2016. Vol. 5, No 1. P. 10–24.
6. Guillemet, Ph. Multi-Level Reduced-Order Thermal Modeling of Electrochemical Capacitors / Ph. Guillemet, Y. Scudeller, Th. Brousse // Journal of Power Sources. 2006. Vol. 157, No 1. P. 630–640.
7. D’Entremont, А. First-Principles Thermal Modeling of Electric Double Layer Capacitors under Constant-Current Cycling / A. D’Entremont, L. Pilon // Journal of Power Sources. 2014. Vol. 246. P. 887–898.
8. Широков, О. Г. Тепловые схемы замещения электроэнергетических устройств / О. Г. Широков, Д. И. Зализный // Наукоемкие технологии. 2008. № 2. С. 63–67.
9. Зализный, Д. И. Математическая модель тепловых процессов одножильного силового кабеля / Д. И. Зализный, С. Н. Прохоренко // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2012. № 5. С. 25–34.
10. Гулевич, А. И. Производство силовых конденсаторов: учеб. пособие для подготовки рабочих на производстве / А. И. Гулевич, А. П. Киреев. М.: Высш. шк., 1981. 284 с.
Рецензия
Для цитирования:
Зализный Д.И., Широков О.Г., Широков Г.О., Капанский А.А. АДАПТИВНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ КОСИНУСНОГО СИЛОВОГО КОНДЕНСАТОРА. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2016;59(4):301-312. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-4-301-312
For citation:
Zalizny D.I., Shirokov O.G., Shirokov G.O., Kapanskiy A.A. ADAPTIVE MATHEMATICAL MODEL OF THERMAL PROCESSES IN A COSINE POWER CAPACITOR. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2016;59(4):301-312. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-4-301-312