Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

Исследование возникновения резонанса при воздействии динамических усилий на конструктивные элементы электроустановок

https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-3-228-238

Полный текст:

Аннотация

Рост уровней токов короткого замыкания в энергосистеме Республики Беларусь требует исследования параметров электродинамической стойкости основных конструктивных элементов электроустановок с гибкими проводниками. В режиме короткого замыкания по проводникам электроустановок протекают токи, в сотни раз превышающие токи рабочего режима. При взаимодействии магнитных полей, образованных этими токами, возникают значительные электромагнитные усилия, оказывающие разрушающее воздействие как на сами токоведущие части, так и на конструктивные элементы электроустановок: опорные изоляторы, коммутационные аппараты, измерительную аппаратуру.  Движение проводов в режиме короткого замыкания приводит к появлению в них существенных динамических нагрузок, которые, в свою очередь, передаются на порталы, опорные изоляторы и электрические аппараты. Актуальной проблемой является возникновение в основных конструктивных элементах недопустимых механических усилий, способных вызвать их разрушение. Так, анализ физико-механических параметров и геометрических размеров гибкой ошиновки распределительных устройств показывает, что нарушение условия электродинамической стойкости по тяжению маловероятно в силу высокой механической прочности применяемых сталеалюминевых проводов большого сечения. Вместе с тем ограничивающие пролет порталы, опорные изоляторы и другие электрические аппараты имеют значительно меньшие допустимые изгибающие нагрузки. При воздействии динамических  усилий проводники изгибаются и передают нагрузку на конструктивные элементы, которые обладают определенной упругостью. Таким образом, достоверное определение динамических нагрузок с учетом действующих на опорные конструкции токоведущих частей возможно лишь при постановке динамической задачи. В статье излагаются методы математического моделирования и вычислительного эксперимента для анализа параметров электродинамической стойкости основных конструктивных элементов, которые определяются с помощью коэффициентов, зависящих от собственных частот колебаний и характера изменения динамических усилий во времени. Для решения поставленных задач составлены математические модели, сформулированы краевые задачи расчета электродинамической стойкости конструктивных элементов с учетом вероятного совпадения частот вынужденных и собственных колебаний конструктивных элементов.

Об авторе

Я. B. Потачиц
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Адрес для переписки: Потачиц Ярослав Владимирович – Белорусский национальный технический университет просп. Независимости, 65/2, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 292-42-32    PotachitsYaroslav@bntu.by



Список литературы

1. Правила устройства электроустановок. 7-е изд., перераб. и доп. М., 2007. 512 с.

2. Сергей, И. И. Динамика гибких проводов электроустановок энергосистем: теория и вычислительный эксперимент / И. И. Сергей. Минск, 2002. 324 л.

3. Долин, А. П. Открытые распределительные устройства с жесткой ошиновкой / А. П. Долин, Г. Ф. Шонгин. М.: Энергоатомиздат, 1988. 192 с.

4. Писаренко, Г. С. Колебания механических систем с учетом несовершенной упругости материала / Г. С. Писаренко. Киев: Наукова думка, 1970. 379 с.

5. Строительная механика / А. А. Поляков, Ф. Г. Лялина, Р. Г. Игнатов; под общ. ред. А. А. Полякова. Екатеринбург: УрФУ, 2014. 424 с.

6. Беляев, Н. М. Сопротивление материалов / Н. М. Беляев. М.: Наука, 1976. 607 с.

7. Программный комплекс ЛИРА-САПР–2013 / под ред. А. С. Городецкого. К.; М.: Электрон. изд., 2013. 376 с.

8. Сергей, И. И. Оценка эффективности устройства ограничения тяжений проводов при коротком замыкании / И. И. Сергей, Е. Г. Пономаренко, Я. В. Потачиц // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 4. С. 309–319. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-4-309-319.

9. Бладыко, Ю. B. Механический расчет гибких токопроводов при замене сосредоточенной нагрузки распределенной нагрузкой с учетом конструктивных элементов / Ю. B. Бладыко // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т. 61, № 3. 220–234. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-3-220-234.

10. Евстегнеева, А. С. Использование компьютерной программы Advanced Grapher как средство реализации принципа наглядности в процессе обучения математике / А. С. Евстегнеева // Молодой ученый. 2018. № 2. С. 108–112.

11. Романова, Л. Д. Интегральные преобразования / Л. Д. Романова, Т. А. Шаркунова, Т. В. Ели-сеева. Пенза: Изд-во ПГУ, 2015. 80 с.

12. Сергей, И. И. Динамика проводов электроустановок энергосистем при коротких замыканиях: теория и вычислительный эксперимент / И. И. Сергей, М. И. Стрелюк. Минск: ВУЗ-ЮНИТИ, 1999. 252 с.

13. Совершенствование методов расчета электродинамической стойкости электроустановок с гибкими проводниками с учетом влияния конструктивных элементов: отчет о НИР (заключит.) / БНТУ; рук. Е. Г. Пономаренко; исполн.: П. И. Климкович, А. Г. Баран, Я. В. Потачиц, А. А. Васильева, Е. К. Башаркевич, В. В. Журкевич. № ГР 20191009. Минск, 2020. 70 с.


Для цитирования:


Потачиц Я.B. Исследование возникновения резонанса при воздействии динамических усилий на конструктивные элементы электроустановок. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2021;64(3):228-238. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-3-228-238

For citation:


Potachits Ya.V. A Study of the Occurrence of Resonance under the Influence of Dynamic Forces on the Structural Elements of Electrical Installations. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2021;64(3):228-238. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-3-228-238

Просмотров: 39


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)