Уточнено математичну модель кабельного відгалуження перетворювача частоти у складі електромережі дільниці шахти у випадку однофазного замикання на землю. Модель враховує дискретний характер вихідної напруги та інерційність комутації силових ключів інвертора напруги у складі перетворювача. Запропоновано методику формування математичної моделі кабельної лінії з розподіленими параметрами як сукупності диференційних рівнянь стану та алгебричних рівнянь зв'язку у матричній формі. У цьому випадку кабель розбивається на трифазні елементарні секції, для сукупності типових схем заміщення яких будується граф, розраховуються матриця головних перетинів та матричні коефіцієнти рівнянь. Розв'язання останніх виконується числовими методами. Це надає можливість врахувати хвильові процеси в кабелі за дії високочастотної широтно-імпульсно модульованої вихідної напруги перетворювача частоти. Також враховується несиметрія активних опорів ізоляції відносно землі, що супроводжує замикання на землю. Застосування матрично-топологічного підходу надає можливість уникнути операцій з частинними похідними по геометричним координатам кабелю. Актуальність досліджень обумовлена нехтуванням у відомих моделях суттєвими факторами, що знижує точність аналізу. Зокрема, не беруться до уваги вплив на миттєві значення струму замикання дискретного характеру напруги на виході перетворювача частоти, розподілений характер параметрів ізоляції кабельної лінії та поперечна несиметрія в аварійному режимі. В результаті числового моделювання для конкретної мережі встановлено, що виникнення замикання на землю через тіло людини в кабельному відгалуженні перетворювача частоти характеризується неприпустимо великою ймовірністю смертельного електроураження. Обгрунтовано спосіб контролю активного опору ізоляції відгалуження електричної мережі з напівпровідниковим перетворювачем частоти. Реалізація способу надасть можливість підвищити електробезпеку підземних електричних мереж за рахунок своєчасного виявлення ушкодження ізоляції кабельного відгалуження перетворювача частоти та передачі сигналу на відключення напруги.Уточнено математичну модель кабельного відгалуження перетворювача частоти у складі електромережі дільниці шахти у випадку однофазного замикання на землю. Модель враховує дискретний характер вихідної напруги та інерційність комутації силових ключів інвертора напруги у складі перетворювача. Запропоновано методику формування математичної моделі кабельної лінії з розподіленими параметрами як сукупності диференційних рівнянь стану та алгебричних рівнянь зв'язку у матричній формі. У цьому випадку кабель розбивається на трифазні елементарні секції, для сукупності типових схем заміщення яких будується граф, розраховуються матриця головних перетинів та матричні коефіцієнти рівнянь. Розв'язання останніх виконується числовими методами. Це надає можливість врахувати хвильові процеси в кабелі за дії високочастотної широтно-імпульсно модульованої вихідної напруги перетворювача частоти. Також враховується несиметрія активних опорів ізоляції відносно землі, що супроводжує замикання на землю. Застосування матрично-топологічного підходу надає можливість уникнути операцій з частинними похідними по геометричним координатам кабелю. Актуальність досліджень обумовлена нехтуванням у відомих моделях суттєвими факторами, що знижує точність аналізу. Зокрема, не беруться до уваги вплив на миттєві значення струму замикання дискретного характеру напруги на виході перетворювача частоти, розподілений характер параметрів ізоляції кабельної лінії та поперечна несиметрія в аварійному режимі. В результаті числового моделювання для конкретної мережі встановлено, що виникнення замикання на землю через тіло людини в кабельному відгалуженні перетворювача частоти характеризується неприпустимо великою ймовірністю смертельного електроураження. Обгрунтовано спосіб контролю активного опору ізоляції відгалуження електричної мережі з напівпровідниковим перетворювачем частоти. Реалізація способу надасть можливість підвищити електробезпеку підземних електричних мереж за рахунок своєчасного виявлення ушкодження ізоляції кабельного відгалуження перетворювача частоти та передачі сигналу на відключення напруги.The object of the study is a three-phase commercial electricity metering unit for 380 V electrical grids. The uncertainty of electricity measurement in the reduced load mode is estimated by the relative deviation of the active energy, measured by the metering unit, from the actual value. The specified deviation is considered as the value of relative deviations on measuring channels, weighted by phase currents. The method of estimating the uncertainty of electricity measurement by one channel of the metering unit is based on the approach to estimating non-random uncertainty using the fuzzy set theory. The parameters of membership functions for the relative deviation of the metering unit readings are estimated at fixed levels of the channel current. Approximation of such functions for different current levels allows you to obtain a set of boundaries of the L-R type fuzzy function corresponding to a set of confidence levels. This allows determining the impact of the load phase current on the measurement uncertainty if the amount of empirical data is limited. The mathematical model for estimating the uncertainty of electricity measurement at reduced load using a fuzzy function was refined. The proposed model differs from the known ones by taking into account the influence of load values for each phase of the metering unit on the measurement uncertainty indicators. The method for determining the membership function and the marginal confidence level, which characterize the uncertainty of energy metering by the metering unit, is proposed. The mathematical modeling results are confirmed as adequate to the experimental data. The proposed model for estimating the measurement uncertainty allows estimating the level of underestimation and clarifying financial calculations between the seller and the buyer of electricity.

  Повний текст PDF - 1.055 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"