Моделирование различных режимов работы трансформаторов, применяемых на подстанциях горнодобывающей промышленности

Возможность моделирования в реальном времени электроэнергетических параметров трансформаторов позволит обеспечить непрерывное энергоснабжение предприятий в горнодобывающей отрасли путем оперативного выключения трансформаторов и автоматического включения резервных источников. Представлено описание процесса передачи электроэнергии от источника генерации до потребителя. Проведен анализ наиболее вероятных причин повреждения трансформаторов на подстанциях горнодобывающей промышленности. Дано описание основных режимов работы трансформаторов, включая аварийные ситуации на горных предприятиях, и подчеркивается необходимость моделирования различных режимов работы трансформаторов. Проанализированы разные методы моделирования режимов работы трансформаторов и предлагается методология исследования созданных виртуальных моделей трансформаторов в различных режимах, включая нештатные ситуации. Выдвинута гипотеза о возможности моделирования одновременно различных аварийных режимов работы, таких как однофазное, двухфазное, трехфазное и однофазное замыкание на землю. После виртуального моделирования построены графики и систематизированы данные по электроэнергетическим параметрам, позволяющие создать базы данных для последующего прогнозирования возможных аварийных ситуаций с целью их предотвращения. Анализ результатов моделирования подтвердил соответствие моделей онлайн режимам на трансформаторных подстанциях горного предприятия.

Соколов A. A., Орлова Л. Г., Башмур К. А., Кузьмич Р. И., Кукарцев В. В. Моделирование различных режимов работы трансформаторов, применяемых на подстанциях горнодобывающей промышленности // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 11-1. – С. 278–291. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_111_0_278.

Соколов Андрей Андреевич¹ — канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой, e-mail: anso@sfedu.ru, ORCID ID: 0000-0002-1127-9612,
Орлова Любовь Герасимовна¹ — старший преподаватель, e-mail: lgorlova@sfedu.ru,
Башмур Кирилл Александрович² — старший преподаватель, Институт нефти и газа, e-mail: bashmur@bk.ru,
Кузьмич Роман Иванович² — канд. техн. наук, доцент, e-mail: romazmich@gmail.com,
Кукарцев Владислав Викторович² — канд. техн. наук, доцент, e-mail: vlad_saa_2000@mail.ru, Сибирский государственный университет науки и технологий им. М.Ф. Решетнёва; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана,
¹ Филиал Южного федерального университета в Геленджике,
² Сибирский федеральный университет.

Соколов А.А., e-mail: anso@sfedu.ru.

Литературу с п. 1 по п. 6 смотри в REFERENCES.

7. Ершов М. С., Балицкий В. П., Мелик-Шахназарова И. А. Исследование работы привода постоянного тока ротора буровой установки в режиме неустойчивого вращения долота // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 11. — С. 166—179. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-11-0-166-179.

8. Martinez J. A., Mork B. A. Modeling of transformers for low and medium frequency transients — a review // IEEE Transactions on Power Delivery. 2005, vol. 20, no. 2, pp. 1625—1632. DOI: 10.1109/TPWRD.2004.833884.

9. Arturi K. M. Modeling of transient processes of a three-phase five-phase step-up transformer after phase synchronization // IEEE Transactions on Power Delivery. 1991, vol. 6, no. 1, pp. 196—207.

10. Вялкова С. А., Моргоева А. Д., Гаврина О. А. Разработка гибридной модели прогнозирования потребления электрической энергии для горно-металлургического предприятия // Устойчивое развитие горных территорий. — 2022. — Т. 14. — № 3. — С. 486—493. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-3-486-493.

11. Karamov D. N., Suslov K. Structural optimization of autonomous photovoltaic systems with storage battery replacements // Energy Reports. 2021, vol. 7, pp. 349—358. DOI: 10.1016/ j.egyr.2021.01.059.

12. Клюев Р. В., Босиков И. И., Гаврина О. А., Ляшенко В. И. Оценка эксплуатационной надежности электроснабжения развивающихся участков добычи руд на высокогорном руднике // Горные науки и технологии. — 2021. — Т. 6. — № 3. — С. 211—220. DOI: 10.17073/2500-0632-2021-3-211-220.

13. Жуковский Ю. Л., Лаврик А. Ю., Семенюк А. В., Васильков О. С. Потенциал управления электропотреблением в условиях изолированной энергосистемы удаленного населенного пункта // Устойчивое развитие горных территорий. — 2020. — Т. 12. — № 4. — С. 583—591. DOI: 10.21177/1998-4502-2020-12-4-583-591.

Литературу с п. 14 по п. 18 и с п. 20 по п. 29 смотри в REFERENCES.

19. Воронин В. А., Непша Ф. С., Ермаков А. Н., Кантович Л. И. Анализ режимов работы электротехнического оборудования выемочного участка современной угольной шахты // Устойчивое развитие горных территорий. — 2021. — Т. 13. — № 4. — С. 599—607. DOI: 10.21177/1998-4502-2021-13-4-599-607.