Расчет напряжения при испытаниях электрооборудования грозовыми импульсами. Федченко И. К., Соколовский С. А., Ильенко О. С. Киев, издательское объединение «Вища школа», 1979.
В монографии проанализирована разрядная цепь генератора импульсов напряжения (ГИН) при испытании объектов со значительными индуктивностью и емкостью. Получены обобщенное дифференциальное уравнение шестого порядка и обобщенные выражения для определения начальных условий, описывающие все практически используемые схемы замещения разрядной цепи ГИН. Разработан аналитический метод решения дифференциального уравнения четвертого порядка, позволяющий рассчитывать напряжения ГИН как с использованием ЭВМ, так и без них. Предложены методы решения на АВМ и ЭЦВМ систем алгебро-дифференциальных уравнений, описывающих процесс разряда ГИН, а также методика автоматизации выбора параметров ГИН.
Для инженерно-технических работников, занимающихся испытаниями изоляции электрооборудования, студентов специальности «техника высоких напряжений» электроэнергетических факультетов вузов. Рецензенты: кандидаты техн. наук 3. М. Белецкий, А. А. Долженко, И. П. Кужекин, д-р техн. наук В. П. Ларионов.
Редакция естественной литературы
Зав. редакцией Б. Н. Фляшников
Испытания электрооборудования грозовыми импульсами являются одним из основных способов контроля качества высоковольтной изоляции. Амплитуда и форма таких импульсов сложным образом зависят от параметров генератора импульсов напряжения и параметров объекта. Отсутствие прямой аналитической связи между параметрами разрядной цепи ГИН и параметрами выходного импульса затрудняет получение стандартного напряжения. Во многих случаях приходится выполнять серию пробных испытаний для корректировки параметров ГИН, что связано со значительными потерями времени.
В связи с этим большое научное и практическое значение имеет решение двух задач: анализа разрядной цепи ГИН с известными параметрами для определения напряжения на объекте испытаний и синтеза разрядной цепи, т. е. выбора ее параметров для получения импульса заданной амплитуды и формы. Задача анализа дает однозначное решение, а задача синтеза неоднозначна и имеет множество решений, так как разные ГИН могут обеспечивать одинаковые импульсы.
Решению этих задач посвящено большое число работ советских и зарубежных авторов. Наиболее полно они отражены в монографии С. М. Смирнова и П. В. Терентьева [17]. Обычно за счет отбрасывания ряда элементов разрядная цепь ГИН эквивалентируется схемой замещения второго или третьего порядков, для анализа которых разработаны аналитические методы и составлены расчетные таблицы, номограммы и графики.
Учет всех элементов разрядной цепи приводит к схемам замещения более высоких порядков. Методы анализа таких схем до сих пор не созданы. Для ориентировочных расчетов применяется метод замены исходной схемы двумя схемами второго порядка, из которых одна используется на фронте импульса, а вторая — за амплитудой [9]. Такое приближение неприемлемо, если все параметры схемы замещения оказывают значительное влияние на выходной импульс.
Схемы импульсных испытаний современного сложного электротехнического оборудования трудно представить простыми схемами замещения. Поэтому весьма актуальна дальнейшая разработка методов анализа и синтеза разрядной цепи ГИН.
В настоящей монографии разработаны аналитический, численный и аналоговый методы расчета разрядной цепи ГИН на основе схем замещения до шестого порядка включительно и определены области их применения. Схемы более высоких порядков не использовались, поскольку авторами показано, что все схемы замещения ГИН могут быть представлены обобщенной эквивалентной схемой замещения шестого порядка. Для этой схемы составлены характеристическое уравнение, выражения для учета начальных условий и получены формулы для вычислении ее параметров.
Анализ обобщенной схемы замещения ГИН показал, что в большинстве практических случаев разрядная цепь ГИН сводится к схемам четвертого порядка. Для них предложен аналитический метод расчета выходного импульса, позволяющий при использовании ЭВМ весьма эффективно решить задачу синтеза ГИН.
Для схем замещения пятого и шестого порядков разработаны методы анализа разрядной цепи ГИН, основанные па решении с помощью ЭВМ системы алгебро-дифференциальных уравнений.
Синтез разрядной цепи ГИН осуществляется методом последовательных приближений. Проведенный анализ зависимостей параметров импульсов напряжения от параметров схемы замещения позволил создать алгоритм синтеза ГИН и методику автоматизированного выбора параметров ГИИ в режиме диалога с АВМ и ЭЦВМ.
Опыт использования разработанных методов показал, что они обеспечивают достаточную точность решения палач анализа и синтеза ГИН и могут найти практическое применение.
Работа была начата под руководством доктора технических наук И. К. Федченко и после его смерти завершена кандидатами технических наук С. А. Соколовским и О. С. Ильенко. Глава 1 написана С. А. Соколовским и О. С. Ильенко, главы 2 и 3 — И. К- Федченко и С. А. Соколовским, глава 4 — О. С. Ильенко.
Авторы выражают благодарность доктору физ.-мат. наук В. А. Зморовичу, предложившему использованную в монографии модификацию метода Феррари для определения корней характеристического уравнения четвертого порядка, и кандидату техн. наук В. Т. Кобцу, предоставившему необходимые для расчета данные измерений параметров трансформаторов.
Глубокую признательность авторы выражают также доктору техн. наук В. П. Ларионову, кандидатам техн. наук З. М. Белецкому, А. А. Долженко, И. П. Кужекину, Н. И. Фальковскому, а также редактору Л. В. Лисицкой за ценные замечания и рекомендации, которые способствовали улучшению рукописи.
