Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы и задачи исследования 8
1.1. Особенности функционирования систем электроснабжения подразделений металлургических заводов 8
1.2. Обзор литературных источников 13
1.3. Задачи исследования 23
2. Анализ влияния высших гармонических составляющих на функционирование электрических систем и их оборудование
2.1. Определение характеристик функционирования оборудования делением суммарных потоков 26
2.2. Переход от характеристик систем к суммарным потокам 33
2.3. Метод перехода от зависимостей случайных процессов к потокам со случайной длительностью и интенсивностью импульсов 43
3. Гармонические составляющие и резонансные явления систем электроснабжения подразделений металлургических заводов 54
3.1. Источники гармонических составляющих и оценка их мощности 54
3.2. Резонансные явления гармонических составляющих систем электроснабжения 59
3.3. Оценка возникновения от гармонических составляющих резонанса напряжения и тока 70
3.4. Определение уровней напряжений в узловых точках электрической системы от гармонических составляющих 75
3.5. Инженерный метод расчета напряжений гармонических составляющих 88
4. Технико-экономическая оценка гармонических составляющих и резонансных явлений систем электроснабжения 93
4. 1 Особенности работы оборудования электрических систем с высшими гармониками 93
4.2. Электрические потери от наличия гармонических составляющих и резонансных явлений 97
4.3. Метод расчета ограничения тока от гармонических составляющих 105
4.4. Влияние резонанса высших гармонических составляющих напряжения на функционирование электрооборудования 109
4.5. Влияние высших гармонических составляющих тока и резонансных от них явлений на безотказность электрооборудования 113
4.6. Методика построения рациональных систем электроснабжения подразделений металлургического завода 121
Заключение 128
Библиографический список 131
- Особенности функционирования систем электроснабжения подразделений металлургических заводов
- Определение характеристик функционирования оборудования делением суммарных потоков
- Резонансные явления гармонических составляющих систем электроснабжения
- Электрические потери от наличия гармонических составляющих и резонансных явлений
Введение к работе
Актуальность работы. Резкопеременная нагрузка металлургических производств .способствует возникновению от разных источников в их системах электроснабжения высших гармоник с постоянно меняющимся спектром гармонических составляющих напряжения и тока. Совместное воздействие гармонических составляющих не только существенно ухудшает коэффициент диэлектрических потерь, работу коммутационных аппаратов и распределительных устройств, но и создает условия для возникновения резонансных явлений на высших гармониках с высокой кратностью, что отрицательно сказывается на работе технологического оборудования металлургических производств.
Поэтому исследования, направленные на повышение эффективности функционирования систем электроснабжения с гармоническими составляющими путем всестороннего анализа безотказности электрического оборудования и разработки мероприятий, позволяющих снизить как негативное совместное воздействие высших гармонических составляющих от различных источников на элементы системы, так и устранить резонансные явления, являются для сталеплавильных и прокатных производств металлургических заводов актуальными.
Целью работы является создание методов анализа и синтеза систем электроснабжения сталеплавильных и листопрокатных подразделений металлургических заводов с учетом спектра высших гармоник и резонансных явлений для обоснования применения способов и средств, обеспечивающих повышение эффективности функционирования электрических систем.
Идея работы заключается в делении суммарных импульсных потоков, описывающих совместное амплитудно-временное воздействие высших гармонических составляющих возмущающих факторов от различных источников на отдельные составляющие с последующим определением уровней напряжений в узлах системы на основе сшіайн-аппроксимирующих программ.
Научная новизна работы состоит в следующем:
-разработан метод перехода от нагрузочных характеристик системы элек-
троснабжения к суммарному импульсному потоку за счет аппроксимации графика активной нагрузки с учетом появления пиковых значений, что позволяет оценить совместное воздействие функционирования источников гармонических составляющих на работу технологических машин;
предложен метод деления суммарного импульсного потока, описывающего совместное функционирование источников высших гармоник на элементарные потоки отдельных источников, который позволяет определить влияние выделенного источника на электрическую систему и ее оборудование;
получены формулы для определения коэффициенты кратности частот, позволяющие без сложных вычислений рассчитывать через параметры системы электроснабжения частоты, при которых наблюдаются максимальные значения тока и напряжения при резонансных явлениях высших гармонических составляющих;
разработано структурно-функциональное описание формирования спектра высших гармонических составляющих узлов системы электроснабжения, основанное на сплайн-аппроксимации графика амплитуды напряжений с учетом реактивных сопротивлений системы, позволяющее выявлять закономерности возникновения резонансных явлений тока и напряжения на высших гармониках при помощи коэффициентов кратности частот;
обосновано рациональное применение комплекса мероприятий сталеплавильных и прокатных производств металлургических заводов, основанное на разделении питания источников гармонических составляющих, учете приращения тока и диэлектрических потерь от высших гармоник и их резонансных явлений при выборе оборудования и использовании методики, прогнозирующей возникновение возмущающих факторов.
Практическая ценность работы:
- предложенный метод деления суммарных импульсных потоков позволяет
выявить электрооборудование, неэффективное функционирование которого
уменьшает производительность технологических машин;
-полученные зависимости для определения диэлектрических потерь,при-
ращения тока и износа контактной группы аппаратов системы электроснабжения сталеплавильного и прокатного производств можно применять для любого производства с источниками высших гармоник;
- разработанный комплекс мероприятий, основанный на учете высших гармоник, обеспечивает эффективность функционирования системы электроснабжения на стадии проектирования, реконструкции и эксплуатации сталеплавильных и прокатных производств и не требует значительных затрат на его проведение.
Методы и объекты исследования. В работе использован комплексный подход исследования, включающий теорию случайных импульсных потоков, теорию вероятностей, теорию планирования экспериментов, методы математической статистики и моделирования с применением ЭВМ и методы теории электрических систем. Экспериментальные исследования проводились в условиях производства по повышению эффективности функционирования систем электроснабжения сталеплавильных и листопрокатных производств металлургических заводов, которые выступают в качестве объекта исследования.
Достоверность результатов и выводов, сформулированных в диссертации, подтверждается: значительным объемом данных хронометражных наблюдений; адекватностью математических моделей работы электрооборудования и систем электроснабжения реальным условиям эксплуатации; удовлетворительной сходимостью (различие меньше 7%) результатов теоретических и экспериментальных исследований разработанных методов оценки влияния спектра гармонических составляющих и их резонансных явлений на безотказность электрооборудования и обоснованием мероприятий по повышению эффективности функционирования электрических систем.
Реализация работы. Результаты работы внедрены в виде рекомендаций на ОАО «Юговостокэлектромонтаж-1» по обеспечению повышения эффективности функционирования электрических систем и их оборудования с ожидаемым экономическим эффектом в 200 тысяч рублей.
Теоретические разработки применены при выполнении научно-исследовательских работ по гранту Министерства образования РФ 2002 года по
фундаментальным исследованиям в области технических наук № Т02-01.5-188 «Влияние высших гармонических составляющих на дугу сталеплавильных печей». Они вошли в учебные пособия «Случайные импульсные потоки в решениях вероятностных задач» и «Случайные импульсные потоки», которым присвоен гриф УМО.
Апробация работы. Основные научные результаты диссертационной работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях ЛГТУ, всероссийских научно-технических и методических конференциях: «Шаг в будущее», Липецк, 1999; «Студент и научно-технический прогресс», Новосибирск, 2000; «Конференции студентов и аспирантов ФАИ ЛГТУ», Липецк, 2002, 2003; «Проблемы управления электротехническими объектами», Тула, 2002; «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии», Липецк, 2004; «Энергосбережение и энергоэффективные технологии», Липецк, 2004.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и шести приложений. Общий объем диссертации 176 с, в том числе 143 с. основного текста, 21 рисунка, 15 таблиц, список литературы из 138 наименований, 6 приложений на 33 страницах..
Особенности функционирования систем электроснабжения подразделений металлургических заводов
Электроснабжение металлургических заводов в основном осуществляется от энергетических систем. Для обеспечения резервирования в электроснабжении электрические системы имеют одну или несколько собственных ТЭЦ. Они связаны с энергосистемой посредством главных понизительных подстанций (ГПП) и главных распределительных подстанций (ГРП), а иногда при напряжении 110, 220, 330 кВ и через подстанции глубокого ввода. Особенностью металлургических производств является широкое использование всевозможной преобразовательной техники. Ее применяют для питания двигателей клетей станов горячей прокатки, устанавливают на листовых и сортовых станах. Преобразователи используют для питания кранов, электромагнитных сепараторов, двигателей с релейно-контактным управлением, внутризаводского транспорта. Нагрузка таких преобразователей непостоянна во времени. Она носит резко-переменный характер во времени, вызывая высшие гармонические составляющие в электрических системах производств завода.
Появление высших гармонических составляющих связано с использованием электрических печей, установок дуговой и контактной сварки, термического и электролизного оборудования, ртутно-кварцевых ламп. Переменная нагрузка рабочих машин, токи короткого замыкания, протекающие в аварийных режимах через обмотки реакторов, трансформаторов, асинхронных и синхронных двигателей приводят к возникновению гармонических составляющих.
В электрических системах от токов высших гармоник ухудшается качество электрической энергии, увеличиваются коэффициент несинусоидальности напряжения, отклонение (колебание) напряжения и частоты. Величина добавочных потерь электрических машин, трансформаторов, распределительных сетей становится больше, происходит перераспределение реактивной мощности в системе, что затрудняет ее компенсацию с использованием статических компенсаторов, например, применения батарей конденсаторов. Уровень надежности электрического оборудования из-за сокращения срока службы изоляции снижается. Ухудшается работа систем релейной защиты, автоматики, связи, телемеханики. В результате уменьшается количество выпускаемой продукции, ухудшается ее качество.
Оборудование системы электроснабжения завода электрически связано друг с другом. В технологическом отношении оно неизолированно от оборудования других систем, в первую очередь, технологической системы. Постоянно происходит суммирование, вычитание, деление факторов, воздействующих на гармоники со стороны других систем. Процессы, происходящие в технологической системе, в наибольшей степени изменяют параметры гармонических составляющих. Характер возмущающих факторов зависит от места расположения электрического оборудования в системе электроснабжения и от структуры системы. Поэтому качество электроэнергии в различных точках системы электроснабжения неодинаково.
Современные металлургические заводы обладают довольно сложной, разветвленной сетью электроснабжения. Она образована совокупностью систем электроснабжения отдельных производств: агломерационного, доменного, сталеплавильного, метизного, термической обработки (рис. 1.1). Каждое из производств включает ряд отдельных подразделений. Сталеплавильное производство состоит из мартеновского, конвертерного и электросталеплавильного подразделений. В свою очередь, в зависимости от качества получаемого металла в электроплавильном подразделении применяются дуговые, индукционные, вакуумно-дуговые, вакуумно-индукционные печи, а также электроннолучевые и плазменные установки. Практически при каждом цехе сооружается главная понизительная подстанция (ТИП), а для прокатных цехов их может быть больше четырех [і]. Поэтому системы электроснабжения отдельных производств металлургических заводов включают множество единиц электрооборудования, функционально взаимосвязанного с технологическими машинами.
Решение задач, связанных с определением параметров гармоник и их влияния на функционирование электрооборудования, усугубляет не только сложность иерархичности расположения оборудования в системе, но и тот факт, что в зависимости от режима работы электрооборудования его схемы замещения изменяются. Схемы замещения в теоретическом плане являются единственным источником определения высших гармонических составляющих и возникновения от них резонансных явлений. Если проанализировать схемы замещения, то разное по назначению оборудование может представляться одинаковыми по виду схемами замещения. Это в некоторой степени упрощает расчеты. Например, трансформаторы отображаются последовательным и параллельным соединениями активных и реактивных сопротивлений. Аналогичную по виду схему замещения имеют реакторы. Схемы замещения асинхронных электродвигателей как и схемы замещения линий электропередачи можно представить смешанным соединением активных и реактивных элементов.
Нагревательные установки, лампы накаливания, пусковые реостаты асинхронных двигателей, двигатели постоянного тока не вызывают высших гармонических составляющих в электрической системе. Оборудование этой группы уменьшает величину амплитуды возмущающих факторов. Силовые трансформаторы, асинхронные и синхронные электрические двигатели в силу своих конструктивных особенностей магнитной цепи при спокойных режимах работы создают относительно низкий уровень высших гармонических составляющих. При неравномерных и ударных нагрузках все элементы электрической системы, имеющие реактивную составляющую сопротивления, становятся активными источниками высших гармоник.
Определение характеристик функционирования оборудования делением суммарных потоков
На основании теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в производственных условиях, установлено, что амплитудный спектр высших гармонических составляющих металлургических заводов является следствием неравномерности режимов работы технологического оборудования [3,6,36,71,72]. Это приводит к непостоянству спектра амплитуд гармонических составляющих, ставит его в зависимость от режимов протекания технологического процесса. Для компенсации (фильтрации) высших гармонических составляющих применяются фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ). Основой ФКУ служат батареи конденсаторов и реакторы (катушки индуктивности). Использование только таких элементов позволяет получить узкополосный фильтр. Узкополосные фильтры используют для компенсации наиболее ярко выраженных гармонических составляющих. Чтобы расширить полосу фильтрации, параллельно индуктивности включают резисторы. Фильтры не позволяют осуществлять полную компенсацию гармонических составляющих. Между скомпенсированными зонами остаются зоны частот с нескомпенсированными гармониками. На нескомпенсированных гармониках возможны резонансные явления, вызывающие перегрузки элементов электрической системы, в первую очередь фильтров [95]. В литературных источниках воздействие резонансных явлений на электрооборудование при различных режимах работы ФКУ, не отражено. Для ослабления резонансных явлений применяются демпфирующие сопротивления. С их помощью осуществляется шунтирование катушек индуктивности и части конденсаторных батарей. Демпфирующий эффект состоит в том, что на частоте сети падение напряжения на сопротивлениях незначительное, а на частотах гармонических составляющих основная величина напряжения приходится на сопротивления. К сожалению, спектр высших гармонических составляющих непостоянен. Он корреляционно зависит от нагрузки технологических машин. Поэтому в электрической системе даже при наличии ФКУ возможны резонансные явления, приводящие к отказам электрооборудования. Уменьшение вероятности их возникновения достигается применением конденсаторных батарей повышенной мощности. Авторами [96] разработан метод выбора минимально необходимой мощности конденсаторных батарей. Однако он не учитывает динамику возможного частотного изменения спектра гармоник системы.
Воздействие высших гармонических составляющих на изменение электрических параметров электрического оборудования носит многофакторный характер [97-101]. Значения токов гармоник, не превышающие номинальной величины тока первой гармоники, приводят к дополнительным тепловым потерям, что вызывает постепенные отказы оборудования. Повышенная частота сказывается на физико-электрических свойствах изоляции и активной части оборудования. В результате возникают дополнительные потери и более интенсивное старение изоляции. Резонансные значения токов осуществляют перегрев оборудования, вызывая внезапные отказы. К внезапным отказам из-за пробоя изоляции приведут резонансные значения напряжения. Поэтому так необходимо всестороннее изучение явлений, связанных с гармоническими составляющими систем электроснабжения, особенно металлургических заводов с их мощными единичными нагрузками и широким применением преобразовательной техники.
Анализ результатов исследований, приведенных в рассмотренных литературных источниках, показал, что повышение безотказности систем электроснабжения металлургических заводов может быть достигнуто за счет различных мероприятий. В первую очередь, активного и пассивного воздействия на возмущающие факторы, возникающие между оборудованием как внутри системы электроснабжения, так и других систем. Внедрение мероприятий зависит от многих причин как объективного, так и субъективного характера. В каждом конкретном случае предпочтение может отдаваться одним из мероприятий и могут исключаться другие. Повышение безотказности системы электроснабжения и их электрооборудования должно основываться на системном подходе. Сущность подхода состоит в переходе от анализа воздействия на работу электрооборудования отдельных мероприятий к изучению влияния комплекса мероприятий, направленных на повышение эффективности функционирования системы электроснабжения в целом, и экономическом их обосновании.
Для этой цели в качестве математического аппарата предлагается использовать случайные импульсные потоки. Они нашли применение во всех отраслях народного хозяйства, а также космической и военной технике, радиотехнике, многоканальной связи и т. д. Начало исследований случайных потоков получило развитие в трудах Лившица А.Р. [102,103], Ицхоки Я.С. [104],
Седякина Н.М. [105], Максимова М.В. [106,107], Амиантова И Н., Тиханова В.И. [108] и других. Обобщение идей и методов теории совпадения во времени импульсов и пауз служат работы Шпигановича А.Н. и его учеников, посвященные, в основном, анализу и синтезу электрических систем и их оборудованию [17,89,109-113]. Математическое описание работы оборудования случайным импульсным потоком, импульсам которого отвечает безотказная работа оборудования, позволяет практически учесть все возмущающие факторы, влияющие на электрические параметры. С разработкой методов формирования суммарных потоков, оказывается возможным определять функциональные взаимосвязи между электрооборудованием и рабочими машинами, а также выявлять закономерности, характеризующие влияние относительных показателей экономической эффективности и безотказности электрооборудования на технологический процесс предприятия. Анализ и синтез системы электроснабжения, выполненный на базе технико-экономического обоснования комплекса одновременно используемых мероприятий, позволит решить важнейшую проблему народнохозяйственного значения, повышения эффективности функционирования металлургического производства посредством обеспечения электрической энергией технологических машин.
Резонансные явления гармонических составляющих систем электроснабжения
В системах электроснабжения подразделений металлургических заводов широко используются нелинейные нагрузки. Ток таких нагрузок несинусоидальный, а во многих случаях он носит и непериодический характер. В результате возникают высшие гармонические составляющие. Соотношение мощности приемников с нелинейными характеристиками к общей мощности системы электроснабжения в значительной мере зависит от типа подразделения. Основными источниками гармоник на металлургических заводах служат вентильные преобразователи. Их используют для двигателей чистовых клетей станов горячей прокатки, листовых и сортовых станов. Тиристорные преобразователи нашли применение как на постоянном, так и переменном токе. На постоянном токе основное их назначение состоит в использовании в системах регулирования и управления электроприводами. На основе тиристорных преобразователей выпускаются комплектные подстанции. В металлургической промышленности ими оснащаются отделения гальванической отделки листов прокатки. Для улучшения энергетических и эксплутационных показателей электрического оборудования кранов, электромагнитных сепараторов, электрических двигателей с релейно-контактным управлением в доменных, сталеплавильных, электроремонтных и других цехах в системах электроснабжения используются также тиристорные преобразователи. Нашли они применение в системах питания внутризаводского транспорта. С развитием полупроводниковой техники преобразователи стали применяться как в виде отдельных элементов, так и целых узлов электрооборудования. Такое оборудование по своему действию, как источник высших гармонических составляющих, аналогично вентильным преобразователям. К нему можно отнести частотно-регулируемые источники реактивной мощности, бесконтактные коммутирующие полупроводниковые устройства, тиристорные регуляторы мощности, реакторы с тиристорним управлением и т. д.
Источниками высших гармонических составляющих являются дуговые электропечи. Выработка (генерация) высших гармоник электродуговой сталеплавильной установкой в основном относится к периоду расплавления материала. В течение этого времени происходит наибольшее колебание напряжения сети и проявления высших гармоник, чем в другие периоды плавки. На нелинейность вольт-амперной характеристики дуги плавления влияет мощность печи, состав шихты, материал электродов, система управления режимами плавления и т. д. Поэтому в каждом конкретном случае электродуговые сталеплавильные установки вносят в систему электроснабжения соответствующие уровни гармонических составляющих. Гармонические составляющие, генерируемые вакуумными печами, по своему характеру аналогичны гармоническим составляющим от мостовых преобразователей электроприводов. Содержание высших гармоник в токах однофазных печей электрошлакового переплава и рудотермических печах незначительно.
Значительные искажения в виде высших гармоник в систему электроснабжения вносят установки электродуговой и контактной сварки, особенно когда они оснащены выпрямителями. Нашей промышленностью выпускаются сварочные установки, оснащенные выпрямителями, собранными по трехфазной мостовой схеме из неуправляемых вентилей. В последнее время они заменяются тиристорами - управляемыми вентилями. Функционирование электродуговой установки состоит из отдельных режимов работы. Каждый режим характеризуется своим спектром гармонических составляющих. При мостовой схеме трехфазного выпрямителя спектр тока содержит нечетные гармоники. Уровень гармоник нестабилен. Он зависит от условий горения дуги и насыщения магнитопровода трансформатора сварочной установки. Незначительные изменения условий горения дуги приводят к резкому уменьшению или увеличению в несколько раз токов гармоник. В случае сварки трехфазной дугой появление значительного уровня гармонических составляющих наблюдается в режиме, близком к короткому замыканию. Особенностью однофазных сварочных установок является генерация наравне с нечетными гармониками четных гармоник. Их появление объясняется наличием постоянной составляющей в токе дуги. При этом значительное влияние на уровни гармоник оказывает сплав электродов. Источниками высших гармоник установок контактной электросварки служат регулируемые тири-сторные преобразователи. Искажения характеристик напряжения и тока от установок контактной сварки определяется в основном количеством таких установок в рассматриваемом подразделении завода.
Нелинейность характеристик дугового разряда газоразрядных ламп является основной причиной возникновения в сетях электроснабжения высших гармонических составляющих.
Нарушение симметрии электромагнитного поля в воздушном зазоре электрических машин также обуславливает появление гармоник. Происходит это из-за неравномерности укладки обмоток статора, нелинейности характеристик магнитопровода, наличия пазов и зубцов магнитопровода в воздушном зазоре между ротором и статором, биения ротора при неточном изготовлении подшипников и целого ряда других причин. Ударные нагрузки на электрические двигатели со стороны технологических машин усиливают гармонические составляющие. Силовые трансформаторы при неравномерных нагрузках и перегрузках также вызывают появление гармоник в электрических сетях. Высшие гармоники вызовет электрооборудование, обладающее нелинейными вольт-амперными характеристиками. Уровень гармоник значительно возрастает при коротких замыканиях.
Электрические потери от наличия гармонических составляющих и резонансных явлений
Анализ результатов литературных источников и выполненных исследований показывает, что негативное воздействие гармонических составляющих сказываются как на изоляции оборудования, так и пропускной способности активной его части. Немаловажное значение при этом имеют резонансные явления от наличия в электрических системах высших гармоник. В результате увеличивается тангенс диэлектрических потерь (tg8) и сопротивление проводников. Заводами изготовителями для изоляции оборудования устанавливаются номинальные и предельные значения tg5. Когда tg8 в процессе эксплуатации оборудования становится больше предельного значения, то происходит его отказ. Увеличение сопротивления проводников ограничивает их пропускную способность, что требует при выборе оборудования неоправданного завышения мощности.
Оборудование электрических систем неоднотипно и неодинакова изоляция его токоведущих частей. Однако процессы нагрева активных частей и разрушения изоляции гармоническими составляющими оборудования схожи. В связи с этим, для оценки воздействия высших гармоник на функционирование оборудования с учетом резонансных явлений от гармоник рассмотрим на примере кабелей, как наиболее распространенном и используемом элементе любой электрической системы производств металлургических заводов, а полученные результаты распространим на остальное электрооборудование.
В настоящее время на производственных предприятиях, в основном, используются кабели с бумажной пропитанной изоляцией и кабели с пластмассовой изоляцией. На напряжение 1— 220 кВ кабели с бумажной пропитанной изоляцией в ближайшем будущем должны полностью быть заменены кабелями с пластмассовой изоляцией. Кабели с пластмассовой изоляцией более просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, монтаже и демонтаже. В настоящее время в России основное количество кабелей изготовляется с бумажной изоляцией - это кабели низкого, среднего и высокого давления. Надежность кабелей в процессе эксплуатации связана с интенсивностью старения изоляции. Определяющим служит тепловое старение. Температура изоляции любого оборудования, в том числе и кабелей, определяется тепловыделением в электроизоляционной конструкции и условиями теплоотдачи. Нагрев зависит от эксплута-ционной нагрузки оборудования, частью которого является сама изоляция. Тепло возникает от джоулевых потерь в электрических проводниках оборудования, а также диэлектрических потерь и проводимости изоляции. Нагрев токо-ведущих проводников ограничивает ток нагрузки и ускоряет процесс разрушения изоляции, что, естественно, сокращает срок службы оборудования. Наличие высших гармонических составляющих и возникновение от них резонансов тока и напряжения в электрических системах усугубляет такие нежелательные явления.
В работе [Зб] осуществлена попытка определения влияния дополнительного нагрева от гармонических составляющих для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией без учета резонансных явлений и изменения tg5 диэлектрических потерь в изоляции. Полученные результаты были распространены на оценку надежности косинусных конденсаторных батарей.
В рассматриваемой работе анализ воздействия высших гармоник с учетом резонансных явлений выполнен для оборудования на примере кабелей с пластмассовой изоляцией, которая применяется более широко, чем бумажная изоляция для активных частей электрооборудования. Для этой цели использован классический подход. Сначала определяется сопротивление токоведущих частей постоянному току. При этом выбирается предельно допустимая температура изоляции токопроводящих частей рассматриваемого оборудования. Наибольшая температура соответствует полиэтиленовой изоляции. Она равна 90С. Наименьшее значение максимальной допустимой температуры, равное 65 С, отвечает резиновой изоляции. Сопротивление токоведущих частей оборудования постоянному току при максимальной температуре равно где р - удельное сопротивление токоведущих частей при 20 С; 0Ж - максимальная рабочая температура токоведущих частей; ж — площадь поперечного сечения проводников; а — коэффициент зависимости сопротивления токоведущих проводников от температуры. Он равен - 4,03 10"3 1 /С; К0- коэффициент укрутки, учитывающий длину проволок, используется при расчете сопротивлений жил кабеля. Его значение принимается равным Ко = 0,04.
