Кафедра електротехнічних систем та енергетичного менеджменту
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11335
Browse
14 results
Search Results
Item Розробка дворівневої системи автоматичного регулювання напруги в електротехнічних системах електроспоживання(ЦНТУ, 2024-12-20) Нижник, Іван Олександрович; Nyzhnyk, IvanУ магістерській роботі були виконані дослідження, спрямовані на розробку автоматизації управління дворівневою системою регулювання напруги в розподільних електричних мережах. Мета дослідження полягала у підвищенні надійності роботи мережі за рахунок зниження кількості перемикань механічного регулятора напруги (РПН) силового трансформатора, водночас забезпечуючи стабільну якість напруги. Запропонований підхід до регулювання напруги для трансформатора верхнього рівня передбачає, що перемикання здійснюється лише тоді, коли задана кількість регуляторів нижнього рівня не може підтримувати напругу в допустимих межах. Це дозволяє значно скоротити кількість перемикань механічного пристрою РПН на підстанції верхнього рівня, що, своєю чергою, підвищує надійність функціонування електричних мереж. У рамках роботи було спроєктовано структуру мікропроцесорного регулятора напруги для трансформаторів із безконтактним пристроєм РПН, а також розроблено блок прийняття рішень, заснований на мікропроцесорі. Цей блок під час роботи дворівневої системи виконує обчислення вагового коефіцієнта згідно з розробленим нечітким алгоритмом. Техніко-економічний аналіз порівняння існуючої системи та розробленої дворівневої системи автоматичного регулювання напруги продемонстрував, що новий підхід є економічно доцільним. The master's thesis carried out research aimed at developing automation of control of a two-level voltage regulation system in distribution electrical networks. The purpose of the study was to increase the reliability of the network by reducing the number of switching operations of the mechanical voltage regulator (VR) of the power transformer, while ensuring stable voltage quality. The proposed approach to voltage regulation for the upper-level transformer assumes that switching is carried out only when a given number of lower-level regulators cannot maintain the voltage within the permissible limits. This allows to significantly reduce the number of switching operations of the mechanical tap-changer device at the upper-level substation, which, in turn, increases the reliability of the operation of electrical networks. As part of the work, the structure of a microprocessor voltage regulator for transformers with a non-contact tap-changer device was designed, and a decision-making unit based on a microprocessor was also developed. This unit calculates the weight coefficient during the operation of the two-level system according to the developed fuzzy algorithm. A feasibility analysis of the comparison of the existing system and the developed two-level automatic voltage regulation system demonstrated that the new approach is economically feasible.Item Інтелектуальна система автоматичного керування рівнем напруги в розподільних електричних мережах(ЦНТУ, 2024-12-17) Войтенко, Віталій Вікторович; Voitenko, VitaliiМетою роботи є проектування системи автоматичного керування рівнем напруги в розподільних електричних мережах із використанням пристроїв РПН силових трансформаторів, яка б забезпечувала підвищення надійності їх роботи та покращення якості регулювання напруги. Модернізація промислового сектору через впровадження інноваційних технологічних рішень висуває принципово нові критерії до параметрів електричної енергії та забезпечення стабільного електропостачання виробничих об'єктів. Основні проблеми регулювання напруги в електричних мережах пов'язані з використанням силових трансформаторів, обладнаних пристроями регулювання під навантаженням (РПН). Механічні контакти таких пристроїв мають обмежений ресурс через постійну комутацію робочих струмів. Через технічні та економічні обмеження оперативний персонал підстанцій мінімізує перемикання відпайок, що призводить до відключення автоматичних регуляторів напруги. Наслідком такого підходу стає погіршення якості електроенергії та зростання економічних втрат через неналежне електропостачання. Запропонована в роботі нечітка САК пристроєм РПН силового трансформатора дозволяє досягти одночасного підвищення надійності їх роботи та покращення якості регулювання напруги. The aim of the work is to design a system for automatic voltage control in distribution electrical networks using on-load tap-changer devices of power transformers, which would ensure increased reliability of their operation and improved quality of voltage regulation. Modernization of the industrial sector through the introduction of innovative technological solutions puts forward fundamentally new criteria for the parameters of electric energy and ensuring stable power supply to production facilities. The main problems of voltage regulation in electrical networks are associated with the use of power transformers equipped with on-load tap-changer devices (OTP). Mechanical contacts of such devices have a limited resource due to constant switching of operating currents. Due to technical and economic limitations, operational personnel of substations minimize switching of tap-changers, which leads to disconnection of automatic voltage regulators. The consequence of this approach is a deterioration in the quality of electricity and an increase in economic losses due to improper power supply. The fuzzy ACQ with the on-load tap-changer device of a power transformer proposed in the work allows to achieve a simultaneous increase in the reliability of their operation and an improvement in the quality of voltage regulation.Item Організація системи моніторингу силових трансформаторів для підвищення надійності їх роботи(ЦНТУ, 2024-12-17) Варшавський, Євген Валерійович; Varshavskyi, YevhenМетою кваліфікаційної роботи є підвищення надійності електропостачання споживачів, що досягається шляхом впровадження системи моніторингу силових трансформаторів. Задачами дослідження є оцінка працездатності та функціональної якості силових трансформаторів на предмет можливого пошкодження та виявлення внутрішніх несправностей. Запропоновано проектну модель трансформатора, в тому числі алгоритм управління його системою охолодження та впливу режимів роботи трансформатора на інтенсивність старіння оливи. Результати досліджень, виконаних у цій магістерській роботі, можуть бути застосовані під час розробки системи електропостачання промислового підприємства, а також при плануванні ремонтно-відновлювальних робіт на об'єктах електроенергетики промислових підприємств і в електричних мережах. The purpose of the qualification work is to increase the reliability of electricity supply to consumers, which is achieved by implementing a monitoring system of power transformers. The objectives of the study are to assess the performance and functional quality of power transformers for possible damage and detection of internal malfunctions. The design model of the transformer is proposed, including the algorithm for controlling its cooling system and the influence of the transformer's operating modes on the intensity of oil aging. The results of research carried out in this master's work can be applied during the development of the power supply system of an industrial enterprise, as well as in the planning of repair and restoration works at the power generation facilities of industrial enterprises and in electrical networks.Item Дослідження можливостей регулювання напруги в розподільчих електричних мережах з використанням пристроїв регулювання напруги під навантаженням силових трансформаторів(ЦНТУ, 2024-12-26) Криховецький, Григорій Михайлович; Krykhovetskyi, HryhoriiОб’єктом досліджень є силові трансформатори з механічним і безконтактним пристроєм рнгулювання напруги під навантаженням. Предмет досліджень – ефективність покращення рівнів показників якості електроенергії шляхом регулювання напруги. Мета дослідження полягає у зменшенні рівнів усталених відхилень і несиметрії напруги та покращенні якості напруги у розподільчих електричних мережах (РЕМ) через впровадження автоматизованого управління регулюючими пристроями силових трансформаторів. Для досягнення цієї мети були застосовані методи комп’ютерного імітаційного моделювання, багатокритеріальної та скалярної оптимізації, теорії електричних кіл, автоматичного регулювання напруги. Розробка комп’ютерних імітаційних моделей САУ дозволила провести детальний аналіз запропонованих систем автоматичного управління безконтактними пристроями РПН, в результаті якого було підтверджено, що запропонований метод значно ефективніший за існуючі методи. The object of research is power transformers with mechanical and contactless voltage regulation devices under load. The subject of research is the effectiveness of improving the levels of electricity quality indicators by regulating voltage. The purpose of the study is to reduce the levels of steady-state deviations and voltage asymmetry and improve the voltage quality in distribution electrical networks (DEM) through the implementation of automated control of power transformer control devices. To achieve this goal, the methods of computer simulation modeling, multi-criteria and scalar optimization, theory of electrical circuits, and automatic voltage regulation were applied. The development of computer simulation models of the automatic voltage regulation allowed for a detailed analysis of the proposed automatic control systems for non-contact tap-changer devices, as a result of which it was confirmed that the proposed method is significantly more effective than existing methods.Item Дослідження впливу роботи трансформаторів струму та напруги на похибки системи обліку електроспоживання(ЦНТУ, 2024-01-10) Жупаненко, Володимир Валентинович; Zupanenko, VolodymyrМетою кваліфікаційної роботи є підвищення точності вимірювань систем обліку електроенергії. Великі погрішності вимірювань електроенергії і потужності приводять до нераціонального використання пропускної спроможності ліній електропередач, резервів потужності на електростанціях, затрудняють контроль режимів роботи мереж і приводять до фінансових втрат як виробників і постачальників, так і споживачів електроенергії. Результати магістерської роботі, можуть бути використані при проведенні досліджень з підвищення точності систем обліку електроспоживання, визначення вкладу складових в сумарну похибку вимірювального каналу при спорудженні АСКОЕ. The method of qualified work is to improve the accuracy of power supply systems. Large errors in the fluctuation of electricity and power lead to an irrational reduction in the throughput capacity of power lines, power reserves at power plants, complicate the control of operating modes and lead to finances of expenditures of both generators and post-consumers, as well as the consumption of electricity. The results of the master's work may be seen in the study of the increased accuracy of electrical systems, the contribution of warehouses to the total loss of the vibrating canal in the case of ASCOE.Item Аналіз втрат в низьковольтних електричних мережах з альтернативними джерелами енергії(ЦНТУ, 2024-01-18) Попруженко, Іван Володимирович; Popruzhenko, IvanМета даної кваліфікаційної роботи полягає у розробці системи енергоменеджменту та контролю промислового району з метою підвищення функціональності системи електроспоживання. Основні завдання та функції енергетичного менеджменту на промислових підприємствах були об'єктом дослідження. Здійснено аналіз структури технологічних та організаційно-технологічних заходів, що використовуються при впровадженні системи енергоменеджменту, та вибрано оптимальний метод оцінки інвестиційних проектів. Проведено аналіз методів визначення та структури втрат електроенергії в промисловому районі. Виявлені фактори, які впливають на ефективність роботи системи електропостачання. Створена система енергетичного контролю для промислового району, а також обрано технічне обладнання для автоматизованої системи контролю обліку та контролю. Результати проведених у даній роботі досліджень можуть бути використані енергетичними компаніями для підвищення ефективності використання електроенергії в системах електроспоживання. The main goal of the work is to determine the effectiveness of implementing Distributed Energy Resources (DERs), the deployment of which will result in a reduction of electrical energy losses. The master's thesis addresses the issues related to the functioning of distribution electrical networks with distributed energy sources and the impact of dispersed generation sources on the reliability of distribution electrical networks. An analysis of reliability assessment methods in the context of increasing distributed generation has been conducted. An analysis of indicators of balance and operational reliability has been carried out, taking into account renewable energy sources. A method for evaluating the influence of renewable energy sources on the operation of distribution electrical networks in terms of power supply quality has been developed. Computer simulation modeling of the operation modes of the integrated DERs, along with techno-economic calculations, has confirmed the feasibility of implementing such measures.Item Нечітка інтелектуальна система автоматичного регулювання напруги в розподільних електричних мережах(ЦНТУ, 2022-12-12) Леонтьєв, Денис Валерійович; Leontiev, DenysМетою даної роботи є розробка системи автоматичного керування режимами напруги розподільних мереж із використанням регулюючих пристроїв трансформаторів, що б забезпечувала одночасний приріст надійності роботи трансформаторів з пристроями регулювання напруги під навантаженням ще й з підвищенням якості регулювання напруги. В роботі виконано аналіз основних видів регулювання напруги, який показав, що більш досконалим і розповсюдженим в електричних мережах є закон зустрічного регулювання. Реалізація цього закону дозволяє враховувати спади напруги у відхідних лініях і цим покращує якість напруги. На основі апарату нечіткої логіки було розроблено алгоритм роботи та модель блоку визначення затримки сигналу перемикання пристрою регулювання напруги під навантаженням. Комп’ютерне моделювання та техніко-економічні розрахунки засвідчили значну перевагу розробленої системи автоматичного керування над існуючими. The purpose of this work is to develop a system of automatic control of voltage modes of distribution networks using transformer regulating devices, which would ensure a simultaneous increase in the reliability of transformers with voltage regulating devices under load, as well as an increase in the quality of voltage regulation. The paper analyzed the main types of voltage regulation, which showed that the counter-regulation law is more perfect and widespread in electrical networks. Implementation of this law allows you to take into account voltage drops in outgoing lines and thus improves voltage quality. On the basis of the fuzzy logic apparatus, an operation algorithm and a model of the unit for determining the delay of the switching signal of the voltage regulation device under load were developed. Computer modeling and technical and economic calculations proved a significant advantage of the developed automatic control system over existing.Item Дослідження системи вихорострумового контролю та діагностики силових трансформаторів високовольтної підстанції(ЦНТУ, 2022-12-13) Котляр, Вадим Сергійович; Kotliar, VadymМетою кваліфікаційної роботи є підвищення ефективності функціонування систем електропостачання за рахунок застосуванні системи моніторингу шихтованого магнітопроводу силових трансформаторів. Проведено моделювання взаємодії прямокутного індуктора з вертикально-шаровими середовищами. На основі аналізу розподілення щільності вихрових струмів в шарах розроблена методика розрахунку провідності еквівалентного однорідного середовища. Отримано аналітичні вирази, що встановлюють функціональний зв'язок еквівалентної електропровідності з провідностями та товщинами окремих шарів, що чергуються. Результати досліджень можуть бути використані під час розробки та впровадженні систем моніторингу технічного стану силових трансформаторів. The purpose of the qualification work is to increase the efficiency of the power supply systems by applying the monitoring system of the charged magnetic circuit of power transformers. An analysis of the current status of diagnostics of power transformers was performed, a set of informative diagnostic parameters was determined. The simulation of the interaction of a rectangular inductor with vertically layered media was carried out. Based on the analysis of the eddy current density distribution in the layers, a method for calculating the conductivity of an equivalent homogeneous medium has been developed. Analytical expressions establishing a functional relationship of equivalent electrical conductivity with conductivities and thicknesses of individual alternating layers have been obtained. Research results can be used during the development and implementation of systems for monitoring the technical condition of power transformers.Item Оптимальна система автоматичного керування пристроями регулювання напруги під навантаженням силових трансформаторів(ЦНТУ, 2022-12-12) Касьяненко, Денис Сергійович; Kasianenko, DenysМетою роботи є зниження рівнів несиметрії і усталеного відхилення напруг в розподільних електричних мережах за рахунок автоматизації процесу керування пристроями регулювання напруги під навантаженням силових трансформаторів. Проведений в роботі аналіз методів і технічних засобів регулювання напруги в розподільних електричних мережах показав, що головною причиною недостатньої ефективності підвищення якості електроенергії є неврахування можливості одночасного зменшення рівнів несиметрії та відхилення напруг шляхом пофазної автоматичної зміни коефіцієнтів трансформації силових трансформаторів. Аналіз ефекту від використання розв’язку задачі керування безконтактними пристроями регулювання напруги силового трансформатора на розробленій комп’ютерній моделі показав що, при використанні запропонованої в роботі САК кількість потраплянь значень коефіцієнту несиметрії напруг за зворотною послідовністю у нормально допустимі межі виявилась на 89 % ніж для базової системи автоматичного керування пристроєм регулювання напруги під навантаженням силового трансформатора. The purpose of the work is to reduce the levels of asymmetry and steady deviation of voltages in distribution electrical networks due to the automation of the control process of voltage regulation devices under the load of power transformers. The analysis of methods and technical means of voltage regulation in distribution electric networks carried out in the work showed that the main reason for the insufficient efficiency of improving the quality of electricity is the failure to take into account the possibility of simultaneously reducing the levels of asymmetry and voltage deviation by means of phase-by-phase automatic change of the transformation coefficients of power transformers. The analysis of the effect of using the solution of the problem of controlling the non-contact voltage regulation devices of the power transformer on the developed computer model showed that, when using the SAC proposed in the work, the number of values of the voltage asymmetry coefficient in the reverse sequence falling within the normally permissible limits was 89% higher than for the basic systems of automatic control of the voltage regulation device under the load of the power transformer.Item Підвищення надійності електропостачання споживачів на основі системи моніторингу силових трансформаторів(ЦНТУ, 2022-12-12) Запарій, Олександр Сергійович; Zaparii, OleksandrМетою кваліфікаційної роботи є підвищення надійності електропостачання споживачів, яке досягається за рахунок запровадження системи моніторингу силових трансформаторів. Задачою дослідження є оцінка працездатності і якості функціонування силових трансформаторів з можливим пошкодженням та ідентифікація внутрішніх дефектів. Дослідження теплового режиму трансформатора в системах управління, моніторингу і діагностики, а також проектної моделі трансформатора, в тому числі алгоритм управління системою охолоджування і впливу режимів роботи трансформатора на інтенсивність старіння масла. Результати досліджень, проведених в даній магістерській роботі можуть бути використані при розробці системи електропостачання промислового підприємства та при плануванні ремонтно-відновлювальних робіт на електроенергетичних об’єктах промислових підприємств та електричних мереж. The purpose of the qualification work is to increase the reliability of electricity supply to consumers, which is achieved by introducing a system for monitoring power transformers. The task of the study is to assess the efficiency and quality of functioning of power transformers with possible damage and to identify internal defects. Research of the thermal regime of the transformer in control, monitoring and diagnostic systems, as well as the design model of the transformer, including the algorithm for controlling the cooling system and the influence of the transformer operating modes on the intensity of oil aging. The results of the research carried out in this master's thesis can be used in the development of the power supply system of an industrial enterprise and in the planning of repair and restoration works at electric power facilities of industrial enterprises and electrical networks.