Full Text

В статье представлены промежуточные результаты работы научного коллектива Пермского национального исследовательского политехнического университета в составе профессора Н.В. Шулакова, доцента А.И. Судакова, доцента Е.А. Чабанова, старшего преподавателя С.В. Шутемова в рамках выигранного гранта № 13-08-96044 р_урал_а Федерального государственного бюджетного учреждения «Российский фонд фундаментальных исследований», который занимается разработкой новых подходов к методам идентификации переходных процессов мощных синхронных машин в объеме требований отечественных стандартов РФ по результатам стендовых испытаний. Постановка задачи и актуальность проблемы, и новые методы исследования ВСМ переходных процессов и их идентификации представлены в [1]. В статье рассмотрены результаты апробации методов исследования и погрешностный анализ в трехмерном измерении. Результаты апробации новых подходов к методам идентификации переходных процессов мощных синхронных машин [1, 2, 3] и анализу погрешности идентификации переходных процессов в опытах ВКЗ получены по итогам стендовых испытаний СМ на 50 МВт для трёх уровней испытательного напряжения (0,1; 0,3; 0,7) при кВ и А и представлены в таблице. Результаты исследования и идентификации переходных процессов в опытах ВКЗ мощной СМ ТТК-50-2УЗ-П, 50 МВт ПараметрыУровень испытательного напряжения 1234 Результаты исследований Генеральная совокупность Объем ( )3051 (3021)64981 (52255)60355 (57724) МО ( ), с0,713817 (0,695265)0,706169 (0,754001)0,827340 (0,808653) Дисперсия ( ), 0,056906 (0,017434)0,022915 (0,013592)0,019975 (0,004362) Размах случайного признака, %511,0 (210,2)423,0 (314,6)348,8 (94,6) Выборка из генеральной совокупности Объем ( )306 (285)16872 (14813)16225 (16132) МО ( ), с0,717383 (0,695351)0,741753 (0,754001)0,81131 (0,808649) Окончание таблицы 1234 Дисперсия ( ), 0,011375 (0,003006)0,001763 (0,000646)0,002521 (0,000905) Размах случайного признака, %150,4 (66,8)77,8 (53,3)237,2 (63,4) Эффективная точечная выборка Объем 444 МО , с0,6952800,7540000,808652 Дисперсия , 0,0000550,0000210,000066 Размах случайного признака, %2,51,42,1 Результаты идентификации Переходная составляющая Диапазон ( ), с0,430-1,2100,358-1,2080,7291-1,6491 , с0,6952800,7540000,808652 , о.е.1,13392,97026,5972 , о.е.0,1160,3540,734 , о.е. Сверхпереходная составляющая Диапазон ( ), с0,010-0,0400,008-0,0380,0091-0,0291 , с0,0389510,0260340,016789 , о.е.0,38680,58282,4894 , r.u.0,2860,3180,337 , A2874,012556,425981,1 Среднеквадратичное отклонение по всему процессу , о.е. На рис. 1, 2, 3 визуально представлены среднеквадратичные погрешности приближения в трехмерном измерении по результатам исследований для разных испытательных напряжений. На рис. 1, а, 2, а, 3, а приведены среднеквадратичные погрешности приближения в виде дискретной поверхности в трёхмерном измерении, полученные по опытным данным [4]. На рис. 1, б, 2, б, 3, б представлены модели тех же погрешностей для лучшего восприятия наличия минимальных уровней погрешностей дискретных кривых парабол в виде образованного «жёлоба». а б Рис. 1. Среднеквадратичные погрешности приближения при в трехмерном измерении по результатам исследований: а – опытных данных; б – смоделированных данных а б Рис. 2. Среднеквадратичные погрешности приближения при в трехмерном измерении по результатам исследований: а – опытных данных; б – смоделированных данных а б Рис. 3. Среднеквадратичные погрешности приближения при в трехмерном измерении по результатам исследований: а – опытных данных; б – смоделированных данных 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0 1000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 U, В В 10500 ном = U о.е. , d x ¢ о.е. 37 , 0 ном . » ¢ d x 2000 Рис. 4. Изменение параметра переходной составляющей при различных уровнях испытательного напряжения и его ожидаемое значение при номинальном испытательном напряжении 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 В 10500 ном = U A , уд I A 38500 уд.ном » I U, В Рис. 5. Определение ожидаемого ударного тока якоря при номинальном испытательном напряжении Особенностью новых подходов к методам идентификации переходных процессов мощных синхронных машин является также возможность определения параметра переходной составляющей (рис. 4) и ожидаемого ударного тока якоря (рис. 5) при номинальном испытательном напряжении без проведения соответствующих опытов. Из всего вышеизложенного можно сделать следующие выводы: 1. Анализ полученных результатов подтверждает, что, несмотря на значительный разброс искомых ПВ при стендовых испытаниях СМ, разрабатываемый вариант исследования и идентификации переходных процессов, протекающих в условиях существенного влияния случайных факторов, обеспечивает высокую точность и достоверность ПВ. 2. Дополнительно к существующим стандартам на испытания СМ открываются новые возможности для получения достоверных ПВ переходных процессов в обмотках возбуждения и успокоительных с учётом сверхпереходных ПВ, полученных непосредственно из опытов ВКЗ. 3. В настоящее время проводятся исследования по применению рассмотренных в данной статье новых подходов для идентификации других переходных процессов, предлагаемых отечественными стандартами на испытания мощных СМ. 4. Применение современных датчиков для получения первичной информации с широким динамическим диапазоном измерения для записи ЦЗО с их широкими возможностями (хранение огромных объёмов цифровой информации, её передача через Интернет или электронной почтой, предусмотренных электрическим сопряжением с персональными компьютерами и т.д.), а также внедрение ВСМ на базе ТВ и МС для исследований и идентификации переходных процессов СМ позволяют надеяться на успешное внедрение новых подходов в технологию промышленных испытаний мощных синхронных машин с меньшими технико-экономическими затратами.

About the authors

Anatoliy Ivanovich Sudakov

Email: sudakov38@mail.ru

Evgeniy Aleksandrovich Chabanov

Email: ceapb@mail.ru

Sergey Vladimirovich Shutemov

Email: shutemovsv@mail.ru

References

Statistics

Views

Abstract - 16

PDF (Russian) - 7

Refbacks

• There are currently no refbacks.