ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ
ВА ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ
ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ БЕРИШ БЎЙИЧА
16.07.2013.Т/FM.29.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ
СИДДИҚОВ ИЛҲОМЖОН ҲАКИМОВИЧ
ЭНЕРГОТИЗИМ РЕАКТИВ ҚУВВАТИ КОМБИНАЦИЯЛАНГАН
БОШҚАРУВИНИНГ ТОКНИ КУЧЛАНИШГА ЯССИ ЎЛЧОВ
ЧУЛҒАМЛИ ЭЛЕКТРОМАГНИТ ЎЗГАРТГИЧЛАРИ
05.01.06 – Ҳисоблаш техникаси ва бошқарув тизимларининг
элементлари ва қурилмалари
(техника фанлари)
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент – 2015
2
УДК 519.681.5
Докторлик диссертацияси автореферати мундарижаси
Оглавление автореферата докторской диссертации
Content of the abstract of doctoral dissertation
Сиддиқов Илҳомжон Ҳакимович
Энерготизим реактив қуввати комбинацияланган
бошқарувининг токни кучланишга ясси ўлчов чулғамли
электромагнит ўзгартгичлари . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Сиддиков Илхомжон Хакимович
Электромагнитные преобразователи
тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками для комбинированного
управления реактивной мощностью энергосистем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… . . 29
Siddikov Ilkhomjon
The electromagnetic transducers
of the current to voltage with flat measuring windings
for combined control of reactive power of energy systems .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3
ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ
ВА ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ
ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ БЕРИШ БЎЙИЧА
16.07.2013.Т/FM.29.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ
СИДДИҚОВ ИЛҲОМЖОН ҲАКИМОВИЧ
ЭНЕРГОТИЗИМ РЕАКТИВ ҚУВВАТИ КОМБИНАЦИЯЛАНГАН
БОШҚАРУВИНИНГ ТОКНИ КУЧЛАНИШГА ЯССИ ЎЛЧОВ
ЧУЛҒАМЛИ ЭЛЕКТРОМАГНИТ ЎЗГАРТГИЧЛАРИ
05.01.06 – Ҳисоблаш техникаси ва бошқарув тизимларининг
элементлари ва қурилмалари
(техника фанлари)
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент – 2015
4
Докторлик диссертацияси мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар
Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида
30.09.2014/В2014.5.Т301
рақам
билан рўйҳатга олинган.
Докторлик диссертацияси Тошкент давлат техника университети ва Тошкент ахборот
технологиялари университетида бажарилган.
Докторлик диссертациясининг тўлиқ матни Тошкент ахборот технологиялари университети ва
Ўзбекистон Миллий университети ҳузуридаги Фан доктори илмий даражасини берувчи
16.07.2013.Т/FM.29.01 рақамли илмий кенгаш
веб-саҳифасида www.tuit.uz манзилига
жойлаштирилган.
Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз) веб-саҳифада www.tuit.uz манзилига
ва «ZIYONET» Ахборот-таълим порталида www.ziyonet.uz манзилига жойлаштирилган.
Илмий
маслаҳатчи:
Азимов Рахмат Каримович
техника фанлари доктори, профессор
Расмий
оппонентлар:
Ғаниев Салим Каримович
техника фанлари доктори, профессор
Абдуқаюмов Абдурашид Абдуқаюмович
техника фанлари доктори, профессор
Муратов Хаким Махмудович
техника фанлари доктори, профессор
Етакчи
ташкилот:
Тошкент темир йўл транспорти мухандислари
институти
Диссертация ҳимояси Тошкент ахборот технологиялари университети ва Ўзбекистон
Миллий университети ҳузуридаги 16.07.2013.Т/FM.29.01 рақамли Илмий кенгашнинг
«____»_март_2015 йил соат_10
00
даги мажлисида бўлиб ўтади (Манзил: 100202, Тошкент,
Амир Темур кўч., 108. Тел.: (99871) 238-64-43; факс: (99871) 238-65-52; e-mail:
tuit@tuit.uz.).
Докторлик диссертацияси билан Тошкент ахборот технологиялари университетининг
Ахборот-ресурс марказида танишиш мумкин (_57_ рақами билан рўйхатга олинган. Манзил:
100202, Тошкент, Амир Темур кўч., 108. Тел.: (99871) 238-64-43).
Диссертация автореферати 2015 йил «____» февралда тарқатилди.
(2015 йил «____»_февралдаги № 02_ рақамли реестр баѐнномаси).
Х.К.Арипов
Фан доктори илмий даражасини берувчи
илмий кенгаш раиси ф.м.ф.д., профессор
М.С.Якубов
Фан доктори илмий даражасини берувчи
илмий кенгаш илмий котиби т.ф.д., профессор
М.М.Мусаев
Фан доктори илмий даражасини берувчи
илмий кенгаш қошидаги илмий семинар раиси
т.ф.д., профессор
5
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯCИ АННОТАЦИЯСИ
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти.
Электр
энергиясини ишлаб чиқариш, узатиш, тақсимлаш ва истеъмол қилиш узлуксиз
жараѐнларини
бошқаришда
кенг
қўлланилувчи
ток
ўзгартириш
қурилмаларининг юқори аниқлиги, ягона шаклга келтирилганлиги,
меъѐрланган ахборот билан таъминлашлари ва ишончли ишлашлари муҳим
аҳамиятга эга бўлиб, электр энергия ва қувватларни хатолик билан назорат ва
бошқарув катта миқдордаги иқтисодий зарарга олиб келади. Электр энергия ва
қувват манбаларини самарали, бир неча катталик ва параметрлар асосида
комбинацияланган
бошқарув
энергия
ва
ресурс
тежамкорлигини
таъминлашнинг комплекс ѐндашувини ишлаб чиқиш, электр қурилмаларнинг
вазифага оид имкониятларини кенгайтириш, бошқарув элементи ва
қурилмаларини тузилишини ягона шаклга келтириш асосида соддалаштириш,
оғирлик-ўлчам кўрсаткичларини камайтириш, тежамкор қурилмаларни ва
технологияларини ишлаб чиқиш, контактсиз ўлчаш жараѐнларини таъминлаш,
юқори аниқликни таъминловчи ток ўзгартгичларни қўллаш асосида электр
катталикларни бошқариш энерготизимнинг назарий ва амалий муаммолари
сифатида тўлалигича ечилмай қолмоқда. Назорат, ахборот-ўлчов ва
бошқарувнинг асосий бўғини бўлиб бирламчи ток ўзгартиргичлари
ҳисобланади ва улар амалда энерготизимнинг техник ва иқтисодий
кўрсаткичларини белгилайди.
Ток ўзгартгичларини яратиш ва қўллаш асбоблар, автоматлаштириш
ўлчов, ахборот воситаларига бўлган стандартларнинг (EN-50160, МЭК 1000-
3х ва шу жумладан 61000-2х) қуйидаги асосий тамойил ва талаблари билан
изоҳланади:
замонавий технологияларни қўллаш асосида қулай, кўп имкониятли ва
минимум тузилиш элементларини ўз ичига олувчи ток ўзгартиргичларини
лойиҳалашнинг универсал блок-модулли тамойилини таъминлаш;
меъѐрлаш ва стандартлаш асосида ахборот, энергетик, метрология
кўрсаткичлар, элемент ва қурилмалар тузилиши бўйича мослашувчанликни
таъминловчи ток ўзгартиргичларини ва меъѐрловчи модулларни яратиш.
Ҳозирда тузилиши ва чиқиш катталиклари меъѐрланган, бир ва уч фазали
электр токининг электромагнит ўзгартгичларини энерготизимда кенг қўллаш
ўзгартирилаѐтган электр катталикларнинг спектрини кенгайтирилмаганлиги,
ток ўзгартиргичларнинг тарқалган магнит тизимларини ҳисоблаш ва тадқиқот
усулларини
етарли
ривожланмаганлиги
сабабли
маълум
даражада
чегаралангандир. Магнит ўзгартириш занжирлари ва тизимларининг
анъанавий тадқиқот усуллари уч фазали ток носимметриясини эътиборга
олмаганлиги сабабли белгиланган ўзгартириш аниқлигини таъминлай
олмайди, катталиклар бўйича тадқиқотлар умумийликга эга эмас, фақат электр
ва магнит табиатли занжирларнинг катталикларинигина қамраб олиш билан
чегараланган. Тадқиқотларда ночизиқли параметрли магнит ўзгартириш
тизимлари йиғилган параметрли объект сифатида кўрилмоқда.
Ҳозирда энерготизимда кенг қўлланилаѐтган бир фазали ток
трансформаторлари мураккаб магнит ўзгартириш қисмига эга, оғир ва катта
6
ўлчамли кўрсаткичлари билан ҳарактерланади, лойиҳалаш жараѐни ва
бошқариш тизимларида қўллашда мураккабликлар ва қийинчиликлар
туғдиради, микропроцессор ва электрон қайта ишлаш техникаларини
меъѐрланган катталиклар билан таъминлай олмайдилар. Улар ток ўзгартириш
жараѐнида энерготизим электр тармоғининг бир-биридан катталиги ва фазаси
бўйича фарқ қилувчи уч фазали токларидан ҳосил бўлган магнит оқимлар ва
майдонларнинг ўзаро таъсирини ҳисобга олмайдилар.
Мазкур
тадқиқот
иши
Ўзбекистон
Республикаси
Вазирлар
Маҳкамасининг 2009 йил 22 августдаги 245-сонли «Электр ва иссиқлик
энергиясидан фойдаланиш қоидалари» тўғрисидаги ва 2013 йил 1 ноябрдаги
295-сонли «Ўзбекэнерго» давлат-акциядорлик компанияси фаолиятини
такомиллаштириш ва истеъмол қилинаѐтган электр энергияси учун ҳисоб-
китоблар интизомини мустаҳкамлашга доир қўшимча чора-тадбирлар»
тўғрисидаги қарорлари ижросини амалий таъминлашга йўналтирилган.
Тадқиқотлар олиб боришнинг зарурлиги энерготизимда электр энергия
тежаш вазифаларини ечишда мукаммаллашган назорат ва бошқариш
элементларини модел, алгоритм ва усулларини яратиш асосида бир ва уч
фазали электр тармоқлардаги электр энергиянинг асосий катталиклари
тўғрисидаги сигналларнинг юқори аниқлигини таъминлаш бўйича
тадқиқотлар ўтказишни тақозо қилмоқда. Уч фазали электр тармоқлардаги
юкламаларнинг катталик ва фаза бўйича фарқ қилувчи токларини турлилиги
натижасида уларнинг носимметрияси ҳосил бўлишини ўзгартгичларнинг бир
ва уч фазали бирламчи токларини иккиламчи кучланишга ўзгартирувчи,
ишончли, чиқишида меъѐрланган катталик ва юқори аниқликни таъминловчи
бирламчи элементларини яратиш ва амалда қўллашнинг лозимлиги ушбу
йўналишда тадқиқотлар олиб бориш ниҳоятда муҳим аҳамият касб этади.
Тадқиқотнинг Ўзбекистон Республикаси фан ва технологияларни
ривожлантиришнинг устувор йўналишларига мослиги.
Диссертация
Ўзбекистон Республикаси
фан ва технологияларни ривожлантиришнинг
муҳим йўналишларига: ИТД-3 – «Энергетика, энергия, ресурс тежамкорлик,
транспорт, машина ва асбобсозлик»; ИДТ-17 – «Ахборот телекоммуникация
технологияларини кенг ривожлантириш ва жорий этишни таъминлайдиган
замонавий ахборот тизимлари, бошқарув ва ўқитишнинг интеллектуал
воситалари,
илмий-техникавий
маълумотлар
базаси
ва
дастурий
маҳсулотларини ишлаб чиқиш» мос ҳолда бажарилган.
Диссертация мавзуси бўйича халқаро илмий тадқиқотлар шарҳи.
Электр энергетик тизимлар уч фазали электр тармоқларидаги электр
токларнинг катталиги ва бурчаги тўғрисидаги сигналларни қабул қилиш,
узатиш, ишлов бериш, ахборотларнинг ишончлилигини юқори аниқликда
назорат қилиш элемент ва қурилмаларнинг замонавий назорат, бошқарув –
ҳисоблаш, қайта ишлаш тизимлари хусусиятларини ҳисобга олган ҳолда
ишлаб чиқиш бўйича тадқиқот ишлари АҚШ (Advantech, General Electric,
SeaTech), Буюк Британия (HAWK, Festo, Rockwell Automation), Россия
(Электрощит, Электроаппарат), Германия (Siemens, GE Fanuc), Япония (Sony,
Iconics), Жанубий Корея (Mitsubishi), Хитой (Chint), Дания (MOX, ABB),
Голландия (Honeywell, Wonderware) ва бошқа давлатлар олимлари томонидан
маълум даражадаги ижобий натижаларга эришилган.
7
Электр ўлчов, бошқарув элемент ва қурилмаларини ишлаб чиқаришда
таниқли илмий марказларининг бирламчи ўзгартириш техникаси бўйича
маҳсулотларини таҳлили кўрсатдики, энерготизимнинг электр тармоқларидаги
токларнинг катталик, фаза ва симметрияларини ҳисобга олувчи замонавий
ўлчов, назорат, бошқарув, ростлаш ва қайта ишлаш элементларининг
хатоликларини юқори даражадалиги туфайли электр энергиясини ишлаб
чиқарувчилар ҳам истеъмол қилувчилар ҳам катта иқтисодий зарар
кўрмоқдалар.
Таҳлил қилинган ўлчов ва бошқарув қурилмаларининг кичик аниқликда
ишлаши ўзгартириш тизимининг камчилиги бўлиб, ўлчов комплексларининг
ХХ асрда яратилганлиги, сигнални қайта ишлаш тизимлари ва қурилмаларини
ҳозирги кунда яратилаѐтганлиги ва улардан тегишли юқори аниқликда ишлаш
ва меъѐрланган чиқиш катталикларни таъминлашларини талаб қилиш билан
боғлиқдир.
Муаммонинг ўрганилганлик даражаси.
Энерготизим реактив қуввати
манбаларини назорат ва бошқарувнинг такомиллашиб бориши, электр
катталикларининг
комбинацияланган
бошқарув
элементларини
ва
қурилмаларининг энергия ресурс тежамкор туркумларини яратилиши, уларни
иш ҳолатларини яхшиланиши, катталикларни ўзгартириш усул ва
технологияларини ривожланиши, турли кучланишга эга бўлган электр
тармоқлардаги уч фазали токларни ўзгартириш ва энерготизим реактив қувват
манбаларини бошқарувида қўллаш, бошқариш борасидаги олиб борилган
тадқиқотлар ва таҳлиллар кўрсатдики, ушбу соҳадаги муаммолар ҳозирда
тўлиқ ўрганилмаган ва ечимини топмаган.
Ушбу соҳада чет эл олимларидан H.Schaumburg, E.Ritchie, E. Krontiris,
R.Hanitch,
I.Rampias,
Б.С.Сотсков, К.М.Поливанов, Л.Ф.Куликовский,
Л.А.Островский, В.П.Миловзоров, Е.П.Осадчий, М.Ф.Зарипов, М.М.Белов,
А.А.Преображенский,
Н.Е.Конюхов,
Е.С.Левщина,
П.В.Новицкий,
М.А.Ураксеев ва бошқаларнинг илмий ишларини кўрсатиб ўтиш мумкин.
Мамлакатимиз
олимларидан
Н.Р.Юсупбеков,
Т.Х.Насыров,
Х.З.Игамбердиев,
Р.К.Азимов,
Қ.Р.Аллаев,
М.И.Ибодуллаев,
А.А.Абдуқаюмов, Ю.Г.Шипулин, А.А.Халиков, С.Ф. Амиров, А.М.Плахтиев,
П.М.Матяқубова ва бошқалар ушбу соҳада кенг доирада илмий тадқиқот
ишларини олиб бормоқлар. Лекин илмий–тадқиқот ва амалий ишлар таҳлили
энерготизим реактив қувватини назорат ва бошқаруви учун электр
тармоқларидаги уч фазали бирламчи токларни иккиламчи кучланиш
кўринишидаги сигналга ўзгартириш тамойилини амалга оширувчи, ўзгартгич
чиқишидаги кучланишни бирламчи токга чизиқли боғлиқлигини ва меъѐрда
бўлишини таъминловчи, уч фазали токлар фаза юкламаларни турлилигида
пайдо бўлувчи носимметрикликни сигнал кўринишига ўзгартира олувчи ва
тарқалган магнит параметрли электромагнит ўзгартгичларнинг геометрик
ўлчамларини ягона математик тадқиқот аппарат асосида тадқиқ этиш
имконини берувчи моделлар, алгоритмлар ва усулларни яратиш масалалари
етарлича ўрганилмаганлигини кўрсатди.
Электр энергияни назорат ва бошқариш жараѐнида ўзгартириш
хатоликларининг юзага келиши, катта геометрик ўлчамлар ва оғирлик,
электротехник материалларнинг кўп миқдорда қўлланилиши ва уларнинг
8
юқори нархлари анъанавий ток ўзгартгичларининг камчиликларидан
ҳисобланади.
Ҳозирда
амалда
қўлланилаѐтган
бирламчи
ток
трансформаторлари – ток ўзгартириш қурилмалари - кириш токининг
табиатига мос ҳолда назорат ва бошқарув тизимларида микропроцессор ва
компьютер техникаси билан бирга ишлашлари учун қўшимча оралиқ
трансформатори ѐки шу каби қурилмаларни қўллашни талаб этмоқда. Бундан
ташқари, энерготизимда реактив қувват манбаларини бошқаришда амалда
қўлланилаѐтган электромагнит ток ўзгартгичлари уч фазали электр
тармоқлардаги токларни ўзгартиришда бир фазали бажарилган магнит
тизимлар ва чулғамлардан ташкил топганлиги, магнит ўзакларнинг ночизиқ
таснифли, тўйинувчанлиги ва чиқиш катталиклари кўрсаткичларининг бир
меъѐрга келтирилмаганлиги сабабли бошқарув қурилмаларини етарли
аниқликдаги электр катталиклар билан таъминлай олмайди.
Олиб борилган тизимли таҳлил шуни кўрсатдики, электромагнит
ўзгартиргичларнинг энерготизим электр тармоқлари назорат ва бошқарувида
анъанавий ток трансформаторлари кўринишида қўллаш чегаралаб қўйилган.
Юқори аниқликни, чизиқли ва меъѐрланган чиқиш катталикни таъминловчи,
кенг функционал имкониятли, уч фазали токларни юкламага боғлиқ равишда
носимметрик бўлишини ҳисобга олиб ўзгартирувчи, уч фазали бирламчи
токни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартгичларни ўзгартириш
тамойилларини ишлаб чиқиш, амалда татбиқ этиш асосида энерготизим
реактив қувватини назорат ва бошқариш элемент ва қурилмаларини яратиш,
амалда жорий этиш реактив қувват бошқарувини келгусида такомиллаштириш
талабларини бажариш зарурлигини белгилайди.
Диссертация тадқиқотининг илмий-тадқиқот ишлари режалари
билан боғлиқлиги
қуйидаги лойиҳаларда
ўз аксини топган: Европа
иттифоқининг TACIS – TEMPUS Халқаро дастурлари: EC T JEP-10328–97–
«Ўзбекистон Республикасида энергетика менежментига ўқитиш» (1997–2001
йй.); EC T JEP-10845–99–«Ўзбекистон Республикасида масофали ўқитиш
тизимини ташкил этиш» (1999–2003 йй.) ва давлат илмий–техника
лойиҳалари: П-18.17–«Электр энергетика бозорининг либераллашиш
шароитларида Ўзбекистон Республикаси энергетика тизимини рационал
бошқаришнинг молиявий технологик моделини яратиш» (2003–2005 йй.); А-
12-073–«Ўзбекистон Республикаси электр энергетик тизими асосий электр
тармоқларини иш ҳолатини баҳолаш ва телеўлчов маълумотларини
аниқлигини ошириш алгоритмларини ва усулларини ишлаб чиқиш» (2006–
2008
йй.);
ИТД–3–123–«Ўзбекистон
республикаси
асосий
электр
тармоқларидан узатилаѐтган электр энергия йўқолишини реактив қувват
манбаларини ва трансформаторларнинг трансформация коэффициентларини
рационаллаш асосида камайтириш» (2012–2014 йй.); ИОТ-2013–2-28 «Энергия
тежамкор реактив қувват манбаларини автоматик ростлагичларини саноат
корхоналарида жорий этиш» (2013–2014 йй.).
Тадқиқотнинг мақсади
бир ва
уч фазали бирламчи токларни иккиламчи
кучланишга электромагнит ўзгартириш назарияси ва лойиҳалаш усуллари
ҳамда тамойилларини ривожлантириш, улар асосида энерготизим реактив
қувватини
комбинацияланган
бошқаруви
элемент
ва қурилмалари
мажмуасини яратиш ҳамда амалиѐтга жорий этишдан иборат.
9
Мақсадга эришиш учун қуйидаги
тадқиқот
вазифалари
қўйилган:
энерготизимда электр энергия ва қувватни ишлаб чиқариш, узатиш,
тақсимлаш, истеъмолини назорат қилиш ва комбинацияланган бошқаришда
электромагнит ўзгартириш усуллари ва технологияларини такомиллаштириш,
бир ва уч фазали токларни кучланишга ясси ўлчов чулғамли электромагнит
ўзгартгичларни яратиш ва лойиҳалаш технологияларини ривожлантириш
истиқболларини белгилаш;
электромагнит ўзгартгичларнинг магнит тизимларидаги магнит юритувчи
куч ва магнит оқими тарқалишини тадқиқ этиш имконини берувчи, бошланғич
катталик ва параметр кўринишидаги маълумотлар асосида магнит ўзгартириш
тизимларининг моделларини шакллантириш ва тадқиқ этиш модел, алгоритм
ва усулларини ўз ичига олувчи график модел асосидаги рационал математик
аппаратни яратиш;
энерготизим реактив қуввати бошқарувида ярим ўтказгичли элементлар
билан бирга ишлашда статик ва динамик таснифларнинг сифатлилигини,
юқори аниқликдаги чизиқли чиқиш таснифларни, иқтисодий арзонликни,
юқори сезгирликни, тежамкор энергия истеъмолини, информативликни ва
ишончлиликни таъминловчи ток ўзгартиргичларининг катталик ва
параметрларини ҳисоблаш ва тадқиқ этишнинг рационал модел, алгоритм ва
усулларини яратиш;
бир ва уч фазали бирламчи токларни иккиламчи кучланишга ясси ўлчов
чулғамли электромагнит ўзгартгичларни хатолик билан ишлашлари
сабабларини ўрганиш, уларни тадқиқ этиш алгоритмлари ва моделларини
яратиш, хатоликларни баҳолаш ва камайтириш усулларини ишлаб чиқиш;
электромагнит
ўзгартиргичларнинг тузилишларини синтез қилиш
имконини берувчи, чизиқли иккиламчи кучланишнинг меъѐрий миқдорларини
таъминловчи моделлар, тадқиқот алгоритмлари ва усулларини яратиш;
энерготизим
реактив
қувват
манбаларини
комбинацияланган
бошқарувини таъминловчи, энергия ва ресурс тежамкор энерготизимларни
рационал қуриш тамойилларини амалга оширувчи, электр тармоқлардаги
токларнинг иккиламчи кучланишга адекват ўзгартирилишини таъминловчи
электромагнит ўзгартгичлар элементлари ва қурилмалари мажмуасини яратиш
ва амалиѐтга жорий этиш.
Тадқиқот объекти
энерготизим электр тармоғини реактив қуввати
бирламчи уч фазали токини иккиламчи кучланишга ясси ўлчов чулғам асосида
ўзгартирувчи ва комбинацияланган бошқарувини таъминловчи электромагнит
ўзгартгичлардан иборат.
Тадқиқот предмети
– токни кучланишга ясси ўлчов чулғамли
электромагнит ўзгартгичларнинг электр ва магнит ўзгартириш тизимлари,
технологиялари, моделлари, алгоритмлари, усуллари ва тадқиқотларнинг
дастурий мажмуалари.
Тадқиқот усуллари.
Тадқиқотлар жараѐнида аналитик ва тажриба
усуллари: электр, магнит ва иссиқлик занжирлари ва тизимлари тадқиқоти,
граф моделлари, бошқариш, ўлчов ўзгартгичлари назарияси, моделлаштириш,
эҳтимолликлар, хатоликларни тадқиқ этиш ва ишончлиликни ҳисоблаш
усуллари қўлланилган.
10
Диссертация тадқиқотининг илмий янгилиги
қуйидагилардан иборат:
ясси ўлчов чулғамлар ва магнит ўзакларнинг тузилишларини тизимли
таҳлил, ѐндашув ва асослар негизида энерготизимнинг бир ва уч фазали
бирламчи токларни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартириш
усуллари ва технологиялари ишлаб чиқилган, электр энергиясининг меъѐрдан
ортиқ технологик сарфини камайтирувчи алгоритм, дастурий восита ва
қурилмаларга ихтиролик патенти олинган ва амалиѐтга жорий этилган;
бир ва уч фазали бирламчи электр токларни иккиламчи кучланишга
электромагнит ўзгартгичлар магнит тизимларидаги магнит юритувчи куч ва
магнит оқимининг тарқалишини граф моделлари асосида тадқиқ этиш усули
шакллантирилган, ўзгартиргич таснифларини тадқиқот алгоритм, модел ва
усулларини ўз ичига олган граф модели асосида катталик ва параметрларни
тадқиқ этиш имконини берувчи математик аппарат яратилган;
энерготизим реактив қувватини бошқаришда ярим ўтказгичли элементлар
билан бирга ишловчи, юқори аниқликни, чизиқли чиқиш таснифларни,
иқтисодий арзонликни, юқори сезгирликни, тежамкор энергия истеъмолини,
ишончлиликни таъминловчи электромагнит ўзгартгичларнинг белгиловчи
факторларини, статик ва динамик таснифларини реал вақт ўлчамида ҳисоблаш
имконини берувчи ва рационалловчи модел, алгоритм ва усуллар яратилган;
токни кучланишга ясси ўлчов чулғамли электромагнит ўзгартгичларнинг
хатоликлари манбаларини таъсирини классификацияси амалга оширилган ва
хатоликлар таьсирини ҳисоблаш моделлари, алгоритм ва усуллари яратилган;
уч фазали электр тармоқлардаги бир ва уч фазали бирламчи токларни
иккиламчи
кучланишга
электромагнит
ўзгартгичларнинг
максимал
сезгирлигини оширувчи моделлар, алгоритмлар ва усуллар яратилган;
энерготизимда
реактив
қувват
манбаларини
комбинацияланган
бошқарувини, электр токларни реал вақт мобайнида ўзгаришлари
симметриклигини назорат қилишни, электр тармоқлар бирламчи токларининг
адекват асосда иккиламчи кучланишга ўзгартирилишини таъминловчи
электромагнит ўзгартгичлар мажмуасини қуриш тамойиллари яратилган;
энерготизим
реактив
қувват
манбаларини
комбинацияланган
бошқарувини таъминловчи, энергия ва ресурс тежамкор энерготизимларни
рационал қуриш тамойилларини, бир ва уч фазали электр катталиклар ва
параметрларининг симметриклигини аниқлаш, назорат ва бошқарувини
таъминловчи электромагнит ўзгартгич қурилмалари яратилган ва амалиѐтга
жорий этилган.
Тадқиқотнинг амалий натижалари
қуйидагилардан иборат:
электр энергиясининг меъѐрдан ортиқ технологик сарфини камайтирувчи
алгоритм, дастурий восита ва қурилмаларга ихтиролик патенти олинган ва
амалиѐтга жорий этилган;
реактив қувват манбаларини ўрнатиш ва уларни автоматик
бошқаришнинг меъѐрий номинал электр катталиклар билан таъминлаш
ўрнатма қуввати 50 кВт ва ундан катта ва кучланиши 500 кВ дан кам бўлган
электр энергетик қурилмаларнинг энергия ва ресурс тежамкорлиги стандарт
57,5 В кучланиш ўрнига 61,81 В билан таъминланганлиги учун ростланаѐтган
электр энергия кучланиши 4.31 В га, фаза кучланиш бўйича 7,5%га, чизиқли
кучланиш бўйича эса
3 * 7,5 = 12,9%га тенг бўлиши таъминланган;
11
токни кучланишга электромагнит ўзгартгичлар «Ўзбекэнерго» ДАК
тасарруфидаги электр энергетика тизимидан таъминланувчи 20 дан ортиқ
ташкилотда жорий қилинган ва реактив қувватни комбинацияланган
автоматик бошқаришнинг 1,0 аниқлик даражасидан 0,5 аниқлик даражасига
ошириш ҳисобига ишлаб чиқилган 54,7 млрд. кВт.соат электр энергиянинг
меъѐрда белгиланган технологик сарфини 13,29% (7,27 млрд. кВт.соат) ўрнига
11,26% (6,16 млрд. кВт.соат), яъни 15,26% га камайишига эришилган;
энерготизим реактив қуввати комбинацияланган бошқарувини асосида
энергия ва ресурс тежамкор энерготизимларни қуриш технологияларини, бир
ва уч фазали электр катталиклар ва параметрларининг симметриклигини
назорати ҳамда бошқарувини таъминловчи электромагнит ўзгартгичлар
қурилмалари ва элементлари амалиѐтга жорий этилган.
Олинган натижаларнинг ишончлилиги
яратилган ясси ўлчов чулғамли
токни кучланишга электромагнит ўзгартгичлар, уларнинг моделлари,
ўтказилган назарий ва амалий тадқиқотлар натижалари, статик ва динамик
таснифлар умумқабул қилинган мезонлар асосида ўтказилган қиѐсий
таҳлиллар билан асосланган.
Энерготизимнинг бир ва уч фазали электр тармоқларининг бирламчи
токларини номинал миқдорларида ясси ўлчов чулғамнинг чиқишида
меъѐрланган кучланишни таъминловчи электромагнит ўзгартгичларнинг
тадқиқот натижаларини мантиқий асосланишини баҳолаш учун токни
кучланишга ўзгартириш, тадкикотлар натижалари бўйича солиштиришлар
ўтказилган, назарий ва амалий натижалар хатоликлар мезонлари бўйича
таҳлил қилинган ва натижаларнинг ишончлилиги таъминланган.
Тадқиқот натижаларининг назарий ва амалий аҳамияти.
Тадқиқотларда олинган натижаларнинг назарий моҳияти илмий ишда
ривожлантирилган уч фазали токни ясси ўлчов чулғамлар асосида
электромагнит ўзгартгични тузилиш ва ўзгариш тамойилларини танлаш,
электромагнит қурилмаларни таҳлил қилиш имконини берувчи алгоритмлар,
усуллар ва тадқиқотлар мажмуасини яратилишидан иборат.
Бир ва уч фазали токларни ясси ўлчов чулғам ва тарқалган параметрли
магнит ўзгартириш тизимларининг электромагнит ўзгартириш тамойили, бир
ва уч фазали токни кучланишга ясси ўлчов чулғамдаги ўзгартириш
элементларининг тадқиқот алгоритлар ва моделлаш услубияти, меъѐрланган
чиқиш
сигнални
таъминловчи
токни
кучланишга
электромагнит
ўзгартгичларнинг
энерготизим
реактив
қувват
манбаларининг
комбинацияланган бошқарув тизимлари яратилган.
Диссертациянинг амалий аҳамияти уч фазали электр тармоқлардаги
носимметриклик тўғрисидаги сигналларни ўзгартирувчи қурилмалар
туркумини яратилганлиги ва энерготизимдаги реактив қувват манбаларини
комбинацияланган бошқаруви учун кенг функционал имкониятли, токни
кучланишга электромагнит ўзгартгичларни амалда қўлланилганлиги билан
изоҳланган. Тадқиқотлар натижасида бир ва уч фазали электр катталиклар ва
параметрларнинг ўзгаришларини ва носимметриклигини назорат тизими учун
бирламчи токларнинг миқдор ва сифат кўрсаткичларини иккиламчи
кучланишга адекват ўзгартирилишини амалга оширувчи электромагнит
ўзгартгичлар қурилмаси яратилган ва амалиѐтга кенг жорий этилган.
12
Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.
Токни кучланишга ясси
ўлчов чулғамли электромагнит ўзгартириш тамойили, моделлар, алгоритмлар,
дастурий мажмуа, қурилмалар ва бошқарув сигнали билан таъминлаш
элементлари «Ўзбекэнерго» ДАК тасарруфидаги электр энергетика тизимида
жорий этилган бўлиб, кучланиши 0,4;
6 ва 10 кВ бўлган электр
тармоқларидаги реактив қувватни комбинацияланган автоматик бошқариш
тизимларида ва электр тармоқлар кучланишларига мос равишда белгиланган
реактив кувватни таъминлаш тизимларида қўлланилган. Реактив қувватни
комбинацияланган автоматик бошқариш қурилмаларида ишлаб чиқариш,
узатиш, тақсимлаш ва истеъмол қилиш жараѐнларида юқори аниқликни
таъминловчи, токни катталиги ва фазаси тўғрисидаги сигнални етказиб
берувчи электромагнит токни кучланишга ўзгартгичларни қўллаш электр
энергияни манбалардан истеъмолчиларга узатишдаги умумий энергия
йўқолишини яратилган курилмаларни қўллашга қадар бўлган миқдордан
15%га камайтириш ҳисобига электр энергия тежашдан иқтисодий
самарадорлик 1,7 млрд сўмни ташкил этган («Ўзбекэнерго» ДАКнинг
17.11.2014 йилдаги №МХ-01-21/5413-сонли, 27.01.2015 йилдаги №МХ-01-
21/321-сонли маълумотномаси).
Ишнинг апробацияси.
Тадқиқот натижалари билан 40 дан ортиқ илмий-
амалий анжуманлар, шу қаторда 15 та жаҳон, ҳалқаро конференциялар ва
семинарларда, хусусан: «World Conference on Intelligent Systems for Industrial
Automation» (WCIS) (Baku–2002, Tashkent-2012), «Энергия ва ресурс
тежамкорлик муаммолари» (Тошкент, 2003), «Control of power system - 04»
(Словакия, (Slovak Rep., High Tatras, Strbske Pleso), 2004), «Инновация - 2004»
(Тошкент, 2004), «Энергетиканинг ҳозирги ҳолати ва тараққиѐти истиқболи»
(Тошкент, 2006), «Бошқарув, таълим ва саноатда инновацион технологиялар
«АСТИНТЕХ» (Россия, Астрахань, 2007, 2011), «Энерготежамкор
технологияларни қўллаш тажрибаси» (Тошкент, 2010), «Энергетика:
энергоресурсларни
бошқариш,
сифат
ва
самарадорлик»
(Россия,
Благовещенск 2003, 2011), «Энерготежамкорлик масалаларини рационал
ечимлари, электр хавфсизлик ва энергия таъминоти концепциялари» (Фарғона,
2011), «Энергетиканинг замонавий муаммолари» (Тошкент, 2006, 2011),
«Замонавий техника ва технологияларнинг долзарб масалалари» (Липецк,
Россия, 2012-2014), ҳамда Республика инновацион ғоялар, технологиялар ва
лойиҳалар ярмаркасида (Тошкент 2008-2014) маърузалар тезислари ва илмий
ишланмалар билан иштирок этилган.
Натижаларнинг эълон қилинганлиги.
Диссертация мавзуси бўйича 84
та илмий ишлар нашр қилинган, жумладан, 2 та Республика миқъѐсидаги
миллий илмий журналда 10 та мақола, 1 та хорижий илмий журналда 1 та
илмий мақола нашр қилинган, 4 та кашфиѐт учун Ўзбекистон Республикаси
ихтиросига патентлар ва 1 та алгоритм ҳамда дастурий восита Ўзбекистон
Республикаси Интеллектуал мулк агентлигида рўйхатга олинган.
Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми.
Диссертация кириш, олтита боб,
ҳулоса, фойдаланилган адабиѐтлар рўйҳати, илова ва 200 саҳифа матн, 49 та
расм ва 12 та жадвалдан иборат.
13
ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ
Кириш
қисмида
диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти
асосланган, тадқиқот мақсади ва вазифалари, объекти ва предметлари
аниқланган, Ўзбекистон Республикаси фан ва технологиялар тараққиѐтининг
устувор йўналишларига мослиги кўрсатилган, тадқиқотнинг илмий янгилиги
ва амалий натижалари баѐн этилган, олинган натижаларнинг ишончлилиги
асосланган, уларнинг назарий ва амалий аҳамияти очиб берилган,
тадқиқотларнинг натижаларини амалда жорий қилиш ҳолати, ишнинг
апробация натижалари, эълон қилинган ишлар ва диссертациянинг тузилиши
бўйича маълумотлар келтирилган.
Диссертация ишининг
биринчи бобида
энерготизимда электр энергия ва
реактив қувватни ишлаб чиқариш, узатиш, тақсимлаш ва истеъмол қилиш
қурилмаларида, реактив қувватни комбинацияланган бошқарувида бирламчи
токни ясси ўлчов чулғам ѐрдамида иккиламчи катталикка ўзгартириш
масалалари кўриб чиқилган. Реактив қувватнинг миқдори энерготизимда
электр энергия йўқолишини белгиловчи катталикдир, замонавий токни
кучланишга ўзгартириш тамойилини яратиш ва автоматик бошқариш
қурилмалари билан биргаликда ишлашини таъминлаш асосида реактив
қувватни автоматик ростлаш тизимини яратиш илмий ишнинг назарий ва
амалий аҳамиятини белгилайди ва тадқиқотлар асосини ташкил этади.
Энерготизимларда реактив қувват манбаларини рақамли қурилмалар
асосида комбинацияланган автоматик бошқаришнинг функционал чизмаси 1 –
расмда келтирилган.
А1, А2, А3 – автоматик қўшиб - узгич, КМ1. КМ2. КМ3 – коммутация
ускуналари; ТК – токли компенсация блоки; МБ – мантиқий блок;
У1,У2 – кучайтиргичлар; КТ1, КТ2 – вақт элементлари; КL1, КL2 – ижро
органлари; УО – бошқарув органи; МПББ – реактив қувват манбаларини
микропроцессорли бошқарув блоки; СМ (ГС, МС) – синхрон машина
(генератор – ГС ва мотор - МС), КС – синхрон компенсатор, ККУ – реактив
қувват манбаси – косинусли конденсатор қурилма, ТКЭМЎ ва ККЭМЎ – ток
ва кучланишнинг ясси ўлчов чулғамли электромагнит ўзгартгичлари
1-расм. Энерготизимда реактив қувват манбаларини комбинацияланган
автоматик бошқарувнинг функционал чизмаси
14
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларда
чиқиш катталиги бўлган кучланишларни ҳосил қилиш таҳлили асосида
белгиландики, тадқиқотлар энерготизим реактив қувват манбаларини
бошқаруви учун комбинацияланган, кенг функционал имкониятли, бир
меъѐрга келтирилган чиқиш катталикликни таьминловчи, уч фазали токларни
носимметриклигини ҳисобга олувчи ва электр тармоқлар токларини юқори
аниқликда кучланишга электромагнит ўзгартгичларини яратиш, ҳамда
токларни кучланишга ўзгартиришнинг сезиш элементи - ясси ўлчов
чулғамларни яратиш, тадқиқ этиш ва амалиѐтга қўллаш усулларига асосланган
бўлиши лозим.
Диссертация ишида токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларга мос
келувчи ясси ўлчов чулғамларнинг асосий шакллари ва тузилиш тамойиллари
таҳлил қилинган. Чиқиш катталигини таъминлашда муҳим аҳамиятга эга
бўлган ясси ўлчов чулғамнинг асосий турлари ва
уларнинг
кесим юзаларини
S
аниқлаш формулалари 1-жадвалда келтирилган.
1-жадвал
Ясси ўлчов чулғамларнинг асосий турлари
№
Ясси ўлчов
чулғам
тури
Ясси ўлчов чулғам
шакли
Кесим юзаси
1.
Учбурчаксимон
2
тр
kab
S
2.
Тўғрибурчак-
симон
kab
S
пр
3.
Юмалоқ
4
/
2
k
D
k
S
4.
Сиртмоқсимон
аb
S
2
п
15
Иккинчи боб
бир ва уч фазали
токни кучланишга электромагнит
ўзгартгичларнинг
магнит
ўзгартириш
занжир
ва
тизимларининг
тадқиқотларига бағишланган.
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг
кириш катталиклари бўлиб уч фазали электр тармоқларидаги
1
дан то
10 000
Ампергача катталикга эга бўлган бирламчи ўзгарувчан ток миқдори
I
экир
,
электр тармоқларнинг миқдори
0,4, 6
ва
10
кВгача бўлган бирламчи кучланиш
U
экир
бўлиб, чиқиш сигнали эса
Ф
магнит оқимининг тақсимланишига
тўғридан тўғри боғлиқ бўлган, магнит ўзгартириш тизими йўли - магнит
ўзгартириш тизими узунлиги, магнит оқим кесиб ўтаѐтган юза ва ясси ўлчов
чулғам юзасининг
Ф
магнит оқим томонидан кесиш бурчагига боғлиқ бўлган
U
эчиқ
– ясси ўлчов чулғамнинг чиқиш кучланишидир.
Ясси ўлчов чўлғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг
магнит ўзгартириш тизимининг граф модели 2 - расмда келтирилган бўлиб
унинг тадқиқ ва ҳисоби топологик усулларга асосланган. Магнит ўзгартириш
тизимининг граф модели асосида ясси ўлчов чўлғамли токни кучланишга
электромагнит ўзгартиргичлар магнит тизимининг тугунларидаги магнит
юритувчи кучлар -
F
ва магнит ўзгартириш тизим ўзгартириш бўлакларининг
белгиловчи қийматлари
П, П0, П1
– бўйлама, вертикал ва кўндаланг
параметрлар аниқланади.
2 - расм. Ясси ўлчов чўлғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартгичлар магнит ўзгартириш тизимининг граф модели
16
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичлар
тарқалган параметрли ва мураккаб тузилишли магнит ўзгартириш тизимининг
умумлашган граф модели магнит тизим тугунларидаги магнит юритувчи куч
ва магнит оқимларни ҳисоблаш имконини беради ва бунда магнит тизим
токни кучланишга ўзгартиргичнинг белгиланган аниқлик таснифига боғлиқ
ҳолда
i, j, k
бўлакли ўлчамларга бўлинган, яъни бўлак ўлчамлари
i
- 1
дан
n
гача,
j - 1
дан
m
гача ва
k - 1
дан
1
гача ўзгаради деб қабул қилинган.
Ясси
ўлчов
чўлғамли
токни
кучланишга
электромагнит
ўзгартгичларнинг
граф модели тугунлари учун тугунлар магнит юритувчи
кучларини аниқлаш учун охирги элементлар ва фарқлар усули алгоритми
асосида тенгламалар тузилган:
ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичлар
граф
моделининг
i =1, j = 1
ва
k
=
1
тугуни учун магнит юритувчи кучни ҳисоблаш
учун тенглама қуйидагича тузилади:
1
,
,
,
,
1
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
,
1
,
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
вх
э
,
,
1
1
0
1
1
1
0
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
F
П
F
П
F
I
K
F
;
i
=
m
,
j
= 1 ва
k
= 1 тугунлар учун:
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
F
П
F
П
F
I
K
F
,
1
,
1
,
,
,
,
1
,
1
,
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
,
1
,
,
1
,
,
вх
э
,
,
1
1
1
0
1
1
0
;
i = 1, j = 1
ва
k
=
l
тугунлар учун:
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
F
П
F
П
F
I
K
F
,
1
,
1
,
,
,
,
1
,
1
,
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
,
1
,
,
1
,
,
вх
э
,
,
1
1
1
0
1
1
0
;
ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичлар
граф
моделининг
i = 2
дан
m
гача
- 1 , j = 2
дан
n
гача
- 1
ва
k = 2
дан
l
гача
- 1
тугунлари учун магнит юритувчи кучлар қуйидаги ифодадан аниқланган:
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
П
П
П
F
П
F
П
F
П
F
П
F
П
F
I
K
F
,
,
1
,
,
1
1
,
,
1
,
,
,
1
,
,
1
,
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
1
1
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
,
вх
э
,
,
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
;
бу ерда:
j
i
I
,
э
- энерготизим уч фазали электр тармоқлари ўзказгичлардаги
токлар, яьни ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартгичлар
ўзгартириш тугунига таъсир қилувчи қийматлар;
IF
K
-электр ва
магнит занжирлар катталик ва параметрларини боғланиш коэффициенти;
П
–
магнит ўзгартириш тизимининг тарқалган параметрлари.
17
Энерготизим электр тармоқларидаги бирламчи токларни ясси ўлчов
чулғамли электромагнит ўзгартгичлар асосида иккиламчи кучланишга
ўзгартирилишининг динамик граф модели 3 - расмда келтирилган. Динамик
граф модел асосида ўзгартгичларнинг чиқиш кучланишининг ўзгаришини
тадқиқ этиш имконини берувчи динамик таснифнинг математик ифодаси
қуйидаги кўринишда аниқланади:
)
(
)
(
)
(
)
(
р
U
p
T
К
р
Т
K
Р
U
Эчик
Эчик
IЭF
U
ф
чик
х
э
;
бу ерда:
;
1
)
(
Эчикта
Эчикта
Эчик
Эчик
Эчик
Эчик
Эчик
П
Т
П
рТ
П
pT
р
Т
;
1
)
(
та
та
П
Т
П
рТ
П
pT
р
Т
3 - расм. Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартгичлар
динамик граф модели
Граф модел асосида токни кучланишга ўзгартгичнинг киришидаги
I
экир
-
бирламчи токнинг ўзгаришида тарқалган магнит ўзгартириш тизими
тугунларидаги
F -
магнит юритувчи кучларнинг қийматларини ўзгариши
асосида ясси ўлчов чулгамнинг чиқишидаги кучланиш -
U
эчиқ
ҳосил қилиш
ифодаси аникланган.
Магнит оқимлар бўйлама -
Ф
, кўнгдаланг -
Ф0
ва вертикал -
Ф1
–
кўринишларга бўлинади. Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга
электромагнит ўзгартгичларнинг магнит ўзгартириш тизими бўлаклари
R
,
R0
,
R1
- магнит параметрлари ва магнит катталиклар – магнит юритувчи куч -
F
ва
магнит оқимлар-
Ф
тақсимланиши тугун тенгламалари асосида аниқланган.
Учинчи
бобда
энерготизим
реактив
қувват
манбаларининг
комбинацияланган бошқарув элементларидан бўлган ясси ўлчов чулғамли
токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларни тадқиқоти натижалари
келтирилган. MATLAB дастурлар мажмуасининг танланган блоклари асосида
реактив қувват манбаларининг бошқарув тизими ясси ўлчов чулғами
чикишидаги кучланишни, бирламчи токлар ва магнит ўзгартириш тизими
оқимини ҳисоблаш учун тадқиқот модели тузилган ва у 4 - расмда
келтирилган. Реактив қувват манбаларининг бошқаруви тадқиқот модели
ўткинчи жараѐнларни сифат таснифларини хисобга олган ўзгартгичларнинг
катталикларини реал вақт ўлчамида тадқиқ этиш имконини беради.
18
4 - расм. MATLAB дастурлар мажмуаси асосида тузилган
ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартгичларнинг тадқиқот модели
MATLAB дастурлар мажмуаси асосида энерготизим реактив қувват
манбалари комбинацияланган бошқарув тизимининг ясси ўлчов чулғамли
токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларининг кириш ва чиқиш
катталикларини тадқиқотлар натижалари 5 - расмда келтирилган.
Реактив
қувват
манбаларининг
комбинацияланган
бошқаруви
моделининг тадқиқи натижаларидан хулоса қилиш мумкинки, яратилган
математик модел реал вақт ўлчамида энерготизим талабларини бажарадиган
ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг
қисмларини, ўзгартириш катталиклари ва қийматларини тадқиқ этиш ва
аниқлаш имконини беради.
а) б) в)
а) меъѐрий, б) носимметрик, в) қисқа туташув режимларида
5 - расм. Энерготизим ясси ўлчов чўлғамли токни кучланишга
электромагнит ўзгартгичларининг кириш (1 – бирламчи ток - I
э кир
),
оралиқ (2 – м.ю.к. F
μ
ва 3- магнит оқим - Ф
μ
) ва чиқиш (4 – иккиламчи
кучланиш U
э чиқ
) катталикларини ўзгаришлари
MATLAB дастурлар мажмуаси асосида моделлаштириш ва тадқиқотлар
натижалари кўрсатдики, ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга
электромагнит ўзгартгичларнинг хусусияти асосида таьминланувчи чиқиш
кучланишининг ўзгаришлари электр тармоқ ўтказгичларига электр юкламалар
улангандан сўнг
0,044
сек
мобайнида турғунлашади. Ушбу қиймат магнит
ўзгартириш тизимининг инерционлигини жуда кичик эканлигини исботлади.
19
Тўртинчи боб
ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартгичларнинг асосий таснифларини тадқиқ қилишга бағишланган.
Бир фазали (А фазага ўрнатилган) ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга
электромагнит ўзгартгичларнинг статик таснифи яратилган граф модел
асосида қуйидагича ифодаланади:
I
I
I
I
макс
44
,
4
L
t
R
А
колд
L
t
R
A
пио
эчика
e
Ф
e
fWФ
U
.
Бир фазали ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартиргичларнинг статик таснифларини тадқиқ натижалари 6 - 9 - расмларда
келтирилган.
Уч фазали электр тармоқларнинг (В ва С фазалари) токларга мос
иккиламчи кучланишларининг ўзгаришлари статик таснифлари граф модел
асосида аналогик асосда ҳосил қилинади:
II
II
II
II
макс
44
,
4
L
t
R
B
колд
L
t
R
B
эчикв
e
Ф
e
fW Ф
U
,
III
III
III
III
макс
44
,
4
L
t
R
C
колд
L
t
R
C
эчикс
e
Ф
e
fW Ф
U
.
Математик ва физик моделлар асосида олиб борилган тадқиқотлар
натижалари кўрсатдики, ҳаво оралиқ -
катталашганда ясси ўлчов чулғам
чиқиш кучланишининг -
U
эчиқ
қиймати кескин камаяди, бу ҳолат 7 – расмда
ифодаланган. Чиқиш кучланишининг меъѐрий қиймати (
U
эчиқ
= 20 В)
-
ҳаво
оралиқнинг
0,002 – 0,003 м.
ва ясси ўлчов чулғам ўрамлар сонининг
W
ЯЎЧ
3 – 4
га тенг миқдорларида таъминланди. Ясси ўлчов чулғам чиқиш кучланиши
сонини ортиши чиқиш кучланиши қийматининг бир текисда, яьни 8 - расм
келтирилган ҳолда ўзгаришини таъминлайди, ясси ўлчов чулғам кесим
юзасини ўзгариши эса чиқиш кучланиши қийматининг чизиқли ўзгаришини
таъминлайди, бу ҳолат 9 – расмда келтирилган график билан асосланган.
(1 - 20 мм., 2 - 22 мм.,
3 – 24 мм., 4 – 26 м.)
6- расм.
ҳаво оралиқнинг
қийматларида статик таснифлар
7 - расм.
U
эчиқ
чиқиш кучланишининг
нинг қийматларига боғлиқлиги
20
Назарий ва амалий тадқиқотлар
кВАр
Q
50
ККУ
Н
миқдордаги номинал
реактив қувватли,
A
I
I
I
C
B
A
76
вх
э
вх
э
вх
э
- миқдордаги реактив токни
таьминловчи,
индуктивлиги
Гн
L
L
L
3
III
э
II
э
I
э
10
,
сиғими
Ф
С
С
С
C
B
A
7
э
э
э
10
, кучланиши
B
U
U
U
C
B
A
380
вх
э
вх
э
вх
э
, тўла қаршилиги
Ом
Z
Z
Z
C
B
A
289
,
0
э
э
э
бўлган реактив қувват манбаси - косинусли
конденсатор қурилмасининг бошқарувида қўлланилувчи ясси ўлчов чулғамли
токни кучланишга бир фазали электромагнит ўзгартгичларнинг магнит
тизимида кечувчи ўткинчи жараѐнни баҳолаш имконини берди. Бунда магнит
ўзгартириш тизимидаги максимал магнит оқим қуйидагича аниқланган:
Вб
W
U
Ф
Ф
Ф
C
B
А
21
,
1
50
2
1
380
I
макс
макс
макс
макс
.
8 - расм.
U
эчиқ
чиқиш
кучланишининг
W
ЯЎЧ
ўрамлар
сонини қийматларига боғлиқлиги
9 - расм.
U
эчиқ
чиқиш
кучланишининг S
ЯЎЧ
кесим юзани
қийматларига боғлиқлиги
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларда
токни ўзгаришига боғлиқ бўлган магнит ўзгартириш тизимдаги оқимларнинг
ўзгаришини кўрсатувчи динамик таснифи (1-3) формулалар асосида
аниқланди, магнит ўзгартириш тизимдаги уч фазали электр тармоқларининг
токлари ҳосил қилган магнит оқимларнинг ўзгариш графиклари 10 – расмда
келтирилган.
Граф модел асосида олинган тадқиқот натижалари графиклари электр
тармоқдаги уч фазали токлар ҳосил қилган магнит оқимларнинг амплитуда
қийматини бирданига ошиб кетиши магнит оқимларнинг энг катта
ўзгаришларига мос келишлиги тўғрисидаги назарий хулосасини исботлади.
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартиргичларни
электр юкламага уланиш пайтида бурчаклар
I
=
II
=
III
= 0
ва
Ф
колдA
, Ф
колдВ
,
Ф
колдС
– қолдиқ магнит оқимлар эса
Ф
А
, Ф
В
ва
Ф
С
- асосий магнит оқимларга
қарама - қарши бўлади.
Уч фазали ток ҳосил қилган магнит оқимлар ўзгаришлари қуйидаги
ифодалар асосида аниқланди:
,
)
cos(
)
/
(
/
(
макс
I
I
I
I
L
t
R
колдикА
L
t
R
А
А
е
Ф
t
е
Ф
Ф
(1)
21
,
)
120
cos(
)
/
(
0
/
(
макс
II
II
II
II
L
t
R
колдикB
L
t
R
В
В
е
Ф
t
е
Ф
Ф
(2)
.
)
120
cos(
)
/
(
0
/
(
макс
III
III
III
III
L
t
R
колдикC
L
t
R
C
C
е
Ф
t
е
Ф
Ф
(3)
Тадқиқотлар асосида назарий ва амалий исботландики, энерготизимда
электр юкламалар улангандаги ўткинчи жараѐн пайтида магнит оқимларнинг
қийматларини сакрашсимон ошиши ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга
электромагнит ўзгартгичларнинг иккиламчи токларини қийматини ҳам катта
миқдорда ортиб кетишига олиб келади.
Тадқиқотлар таҳлили натижасида энерготизим электр тармоқларида
ўрнатилган ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартгичларнинг тарқалган магнит ўзгартириш тизимидаги турғун ҳолат
бирламчи токлар ўтказгичларига юклама уланганидан
0,03 – 0,044 сек.
вақт
ўтгач таьминланиши аниқланган. Ушбу хулоса магнит ўзгартириш
тизимининг инерцияси жуда кичик эканлигини исботлади.
10 - расм. Энерготизим уч фазали электр тармоғида токлар оқими ҳосил
қилган ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартириш магнит тизимидаги оқимларнинг қийматлари
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг
U
эчиқ
чиқиш кучланишининг қийматига
Т
Т
- атроф муҳит температурасининг
таъсирини граф модел асосидаги тадқиқотлар натижалари 11 ва 12 - расмда
келтирилган.
11- расм. Ҳатолик манбаларини 12 - расм.
U
эчиқ
чиқиш кучланишига
тадқиқоти граф модели
I
эчиқ
ва
Т
т
ларнинг таъсири
22
Ясси
ўлчов
чулғамли
токни
кучланишга
электромагнит
ўзгартиргичларнинг ишончли ишлаш миқдор кўрсаткичи ҳисоби қуйидагича
амалга оширилади:
Р = Р
кат
Р
пар
=0,98 х 0,98=0,96,
бу ерда:
Р
кат
– фавқулотда холатдаги ишончлилик,
Р
пар
– параметрик ишончлилик.
Ҳисобланган ишончлиликнинг миқдор кўрсаткичи энерготизим реактив
қувват манбалари бошқарув тизимининг электромагнит ўзгартиргичларини
ишончлилигига бўлган талабларига жавоб беради.
Ясси
ўлчов
чулғамли
токни
кучланишга
электромагнит
ўзгартиргичларнинг йиғинди ўртаквадрат ҳатолиги қуйидаги ифода асосида
аниқланади:
055
,
0
05
,
0
01
,
0
01
,
0
02
,
0
2
2
2
2
Σ
,
бу ерда
ов
,
м
,
пио
,
исх
- қўзғатиш чулғами, магнит ўзгартириш тизим,
ясси ўлчов чулғам ва ўлчов схемасининг ўрта квадратик ҳатоликлари:
ов
=
0,02;
м
= 0,01;
пио
= 0,01;
исх
= 0,05.
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга
электромагнит ўзгартиргичлар учун энтропия оғиш қиймати қуйидаги
формула асосида аниқланади:
= к
э
,,
бу ерда:
- хатолик оғиш қийматлари
йиғиндиси,
к
э
– энтропия коэффициенти (турли тақсимланиш қонунларида к
э
турли қийматларга эга бўлади: нормал тақсимланиш қонуни учун
к
э
= 2,07
).
Ҳисобларга кўра, ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартиргичларнинг энтропия хатолиги:
= 0,11.
Амалий тадқиқотларда
=
0,21
га тенглиги аниқланди.
Бешинчи боб
да
ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартгичларни лойихалаш алгоритмлари, қурилмалар яратиш ва уларни
параметрларини рационал ҳисоблаш тадқиқотлари натижалари келтирилган.
Ясси
ўлчов
чулғамли
токни
кучланишга
электромагнит
ўзгартиргичларни рационал лойиҳалаш икки босқичдан: қурилмалар
тузилишини танлаш ва ўзгартириш параметрларини ҳисоблашдан иборат.
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг
тузилишини танлаш учун асосий қурилмаларнинг морфологик 3-жадвали
ишлаб чиқилган, у асосда қурилмалар танлаш 13-расмда келтирилган
алгоритм бўйича амалга оширилади. Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга
электромагнит ўзгартиргичларнинг параметрларини рационал хисоблаш
алгоритми 14- расмда келтирилган.
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг
қурилмаларини морфологик 3 - жадвали асосида токни кучланишга
ўзгартгичлар элементларини “сезгирлик” мезони бўйича рационал танлаш
алгоритмлар асосида қуйидагича амалга оширилди: I.2. - II.3. - III.4.
23
Олтинчи
боб
энерготизим
реактив
қувват
манбаларини
комбинацияланган бошқарув тизими учун ясси ўлчов чулғамли токни
кучланишга
электромагнит
ўзгартгичлар
негизида
бошқарувнинг
қурилмаларини ва тамойилларини яратиш асослари келтирилган.
Энерготизим реактив қуввати комбинацияланган бошқаруви учун
яратилган ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартиргичлар тузилишлари 15 ва 16 расмларда келтирилган.
Энерготизим
реактив қувват манбаларини комбинацияланган бошқаруви кучланиш, реактив
қувватнинг йўналиши, электр юклама токи ва кучланиш орасидаги бурчак φ
бўйича ясси ўлчов чулғамнинг чиқиш кучланиши
U
эчиқ
асосида бошқарув
тизимини сигнал билан таьминловчи токни кучланишга электромагнит
ўзгартиргичлар ва уларда сигнал олувчи ҳамда тегишли талаблар асосида
танланган стандарт микропроцессорли блок асосида ѐрдамида амалга
оширилганда электр энергиянинг технологик сарфини 15% га камайишини
таьминланиши тадқиқотлар натижаларни амалиѐтга жорий этиш асосида
исботланди.
1, 2 ва 3 – ясси ўлчов чулғам,
4, 5 ва 6 – изоляцион пластинкалар,
7,8 ва 9 - кўшимча ўзаклар,
10 ва 11, 12 ва 13, 14 ва
15 –жуфт параллел стерженлар,
16– магнит ўтказгич асоси,
17, 18 ва 19- бирламчи чулғамлар
1, 2, 3 ва 4 - ясси ўлчов чулғам
5 - изоляцион пластинка,
6, 7, 8 и 9 - тўрт ўзаклар,
10 - умумий ўзак асоси,
11 – магнит ўзак,
12 (фаза А), 13 (фаза В) ва
14 (фаза С)-бирламчи
чулғамлар
15 - расм. Уч нурли ва ўзакли
ясси ўлчов чулғамли токни
кучланишга электромагнит
ўзгартргичларлар магнит
ўзгартириш тизимлари
(ЎзР патенти №04185)
16 - расм. Тўрт стерженли ва
ўзакли ясси ўлчов чулғамли токни
кучланишга электромагнит
ўзгартргичларлар магнит
ўзгартириш тизимлари
(ЎзР патенти №04475)
24
3 жадвал
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичлар
асосий қисмларининг морфологик жадвали
I.Қўзгатиш чўлғам – бирламчи ток ўтказгичлар
I.1. Бир толали
I.2. Кўп толали
I.3. Тўғрибурчак – шина
ўтказгич
5
1
1
1
4
1
1
2
3
2
2
2
5
3
3
3
3
3
1
4
3
4
2
4
1
5
3
5
2
5
5
6
3
6
4
6
1
7
3
7
2
7
5
8
3
8
4
8
5
9
4
9
2
9
1
10
3
10
2
10
I.4. Тўртбурчак
I.5. Кўп катламли
Сифат кўрсаткичлари
2
1
3
1
Сезгирлик
1
5
2
4
2
Нарх
2
4
3
1
3
Ишончлилик
3
5
4
4
4
Оғиши
4
5
5
4
5
Ночизиқлик
5
4
6
2
6
Кириш диапазон
6
4
7
5
7
Пўлат исрофи
7
2
8
1
8
Тезлик
8
3
9
1
9
Экологик
9
4
10
5
10
Огирлик
10
II. Магнит ўтказгич – ўзгартириш тизими
II.1.Юлдузсимон
II.2. Стерженсимон
II.3. Айланасимон
3
1
5
1
1
1
1
2
2
2
5
2
4
3
5
3
1
3
1
4
2
4
4
4
1
5
2
5
3
5
1
6
2
6
3
6
5
7
4
7
4
7
1
8
2
8
3
8
1
9
2
9
5
9
1
10
2
10
3
10
II.4.Учбурчак
II.5. Тўғрибурчак
Сифат кўрсаткичлари
2
1
4
1
Сезгирлик
1
3
2
4
2
Нарх
2
3
3
2
3
Ишончлилик
3
4
4
5
4
Оғиши
4
4
5
5
5
Ночизиқлик
5
5
6
4
6
кириш диапазон
6
5
7
3
7
Пўлат исрофи
7
4
8
5
8
Тезлик
8
3
9
4
9
Экологик
9
4
10
5
10
Огирлик
10
III. Ясси ўлчов чулғамлар
III.1. Тўғрибурчак
III.2. Учбурчак
III.3. Айланасимон
4
1
5
1
3
1
3
2
1
2
2
2
4
3
5
3
3
3
4
4
5
4
3
4
3
5
5
5
4
5
1
6
3
6
2
6
3
7
1
7
2
7
4
8
5
8
3
8
4
9
5
9
3
9
3
10
5
10
4
10
III.4.Диф. тўғрибурчак. III.5. Диф. учбурчак
Сифат кўрсаткичлари
1
1
2
1
Сезгирлик
1
5
2
4
2
Нарх
2
1
3
2
3
Ишончлилик
3
1
4
2
4
Оғиши
4
1
5
2
5
Ночизиқлик
5
4
6
5
6
кириш диапазон
6
5
7
4
7
Пўлат исрофи
7
1
8
2
8
Тезлик
8
1
9
2
9
Экологик
9
1
10
2
10
Огирлик
10
25
йўқ
йўқ
ха
ха
йўқ
йўқ
ха
ха
ха
йўқ
ха
13-расм. Тузилишни 14-расм. Рационал
рационаллаш алгоритми параметрларини аниқлаш
блок-чизмаси алгоритми блок-чизмаси
Катталик ва
параметрларни
алмаштириш
Фарк
таьминлан-
дими?
Бошланиш
Якун
Ўзгартгичга
талаблар
Ўзгартгич
тузилишини танлаш
Талаб
бажарил
дими
Ўзгартгич
тузилиши
компоновкаси
Меѐр асосида
солиштириш
Ўзартгичнинг
янги
тузилиши
Назорат ва
бошқарув тизим
талаби мажмуаси
Ўзгартгич тузилиши
курилмаларининг
морфологик
матрицаси
Ўзгартгич
тузилишини
танлаш
Умумий усулларни
қўллаш
Илмий
тадқиқот
фонди
D- қидирув
областини
аниқлаш
Бошланғич нуқтани
танлаш
А
А
Солиш
тириш
п
Ўзгартгич-
нинг
рационал
параметрлари
Якун
Бошланиш
Маьлумотлар
киритиш
Магнит юритувчи кучлар ва
магнит оқимларини
ҳисоблаш Ф(П)
Оптимал
оқим
Ясси ўлчов чулғам
ҳисоби
Рационаллик
мезони ва мақсад
функциясини
ҳисоблаш
Тек-
ширув
D
п
Параметрик
рационаллаш
усулини танлаш
26
Реактив қувват манбаларини ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга
электромагнит ўзгартгичлар асосида комбинацияланган бошқарувининг
тузилиш тамойили 17 - расмда келтирилган.
17 - расм. Реактив қувват манбаларини ясси ўлчов чулғамли токни
кучланишга электромагнит ўзгартгичлар асосида комбинацияланган
бошқарувининг тузилиш тамойили чизмаси
Энерготизим реактив қуввати бошқарувининг токни кучланишга ясси
ўлчов чулғамли электромагнит ўзгартиргичларнинг қисмларини улаш техник
маълумотлари 4- жадвалда келтирилган.
4 – жадвал
Токни кучланишга ясси ўлчов чулғамли электромагнит ўзгартгичларнинг
қисмларини улаш техник маълумотлари
Ки-
риш
тугун
рақа-
ми
Бирламчи ток
Чиқиш
кучлани
ши
U
эчик
,
(В)
Ўзгариш
коэффици
енти
К
н
Қарши
лик
R
п
(mΩ)
Сиғим
L
p,
(μН)
ЯЎЧ
ўзгариш
элементлар
чиқишини
тавсия
қилинган
уланишлари
I
п
(A)
I
мак
(A)
1
25
36
20
1/1000
0.3
0,023
Кириш 5 4 3 2 1
Чиқиш 6 7 8 9 10
2
12
18
19
2/1000
1,1
0,09
Кириш 5 4 3 2 1
Чиқиш 6 7 8 9 10
3
8
12
19
3/1000
2,5
0,21
Кириш 5 4 3 2 1
Чиқиш 6 7 8 9 10
4
6
9
19
4/1000
4,4
0,37
Кириш 5 4 3 2 1
Чиқиш 6 7 8 9 10
5
5
7
20
5/1000
6,3
0,58
Кириш 5 4 3 2 1
Чиқиш 6 7 8 9 10
27
Реактив қувват динамик манбаларининг комбинацияланган бошқарувида
қўлланилган ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартгичларнинг ясси ўлчов чулғамларининг уланиш чизмаси ва
қурилманинг чиқишидаги кучланишнинг ўзгариш таснифи 18 - расмда
келтирилган.
а) б)
18-расм. Реактив қувват динамик манбасини айланиш тезлигини назорат
қилиш ва бошқариш чизмаси (а) ҳамда ясси ўлчов чулғамли токни
кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг чиқиш таснифлари (б)
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит ўзгартгичлар
ѐрдамида энерготизим электр тармоғидаги реактив қувват динамик манбалари
ротори айланиш тезлиги фазагача назорат ва бошқарув юқори (90
0
) аниқликда
қайд қилинади.
Диссертация хулосасида тадқиқотлар якунлари ва амалий тавсиялар
келтирилган.
ХУЛОСА
Диссертацияда назарий тизимли таҳлил ва амалий тадқиқотлар асосида
энерготизим электр тармоқларидаги реактив қувватнинг комбинацияланган
бошқарувида қўлланилувчи уч фазали токни кучланишга ясси ўлчов чулғамли
электромагнит ўзгартгичларининг тузилиш технологиялари, тадқиқот ва
лойиҳалаш алгоритмлари, моделлари, ҳисоблаш усуллари, электромагнит
ўзгартиргичларнинг қурилмаларини тузилишини яратиш ва ишлаб чиқиш
асослари амалга оширилди ва уларни микропроцессорли блок таркибида
бошқарувни амалиѐтга кенг жорий этиш имкониятлари яратилди.
Тадқиқотлар асосида қуйидаги асосий натижаларга эришилди:
1. Энерготизимда электр энергияни ишлаб чиқариш, узатиш, тақсимлаш
ва истеъмол қилишда ясси ўлчов чулғамли электромагнит ўзгартгичлар,
модел, усул ва технологиялар бир ва уч фазали бирламчи электр токларини
юқори аниқликда назорат ва бошқарувини амалга оширади.
2. Бир ва уч фазали бирламчи электр токларни иккиламчи кучланишга
ясси ўлчов чулғамли электромагнит ўзгартгичларнинг магнит ўзгартириш
тизимларидаги магнит юритувчи куч ва магнит оқимнинг тарқалиши катталик
ва параметрларини тадқиқ этиш алгоритм, модел ва усулларини ўз ичига олган
граф модел ва рационал математик аппарат электромагнит ўзгартгичларнинг
самарали ишлашини таъминлайди.
28
3. Назарий ва амалий тажрибалар асосида олинган статик, динамик ва
метрологик таснифлар ясси ўлчов чулғамли бир ва уч фазали бирламчи электр
токларни иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартгичларни амалиѐтга
кенг жорий этиш имкониятини беради.
4. Ясси ўлчов чулғамли бир ва уч фазали бирламчи электр токларни
иккиламчи кучланишга электромагнит ўзгартгичларнинг
U
эчиқ
чиқиш
кучланишларининг рационал қийматлари
-
ҳаво оралиқнинг 0
,002 – 0,003 м
ва
W
пио
-
ясси ўлчов чулғам ўрамлар сонининг
3 – 4
га тенг миқдорларида
ҳосил қилиниши тадқиқотлар асосида назарий ва амалий жиҳатдан
тасдиқланади.
Яратилган ўзгартиргичлар бошқарув тизимининг ишончли
ишлаш кўрсаткичи
юқори, яъни
0,96
миқдорга тенг бўлишлигини
таъминлайди.
5. Атроф-муҳит температурасининг 10
0
С га ўзгариши
0,03 %
миқдордаги, ясси ўлчов чулғам шаклини нотўғри тайѐрланишини
0,07 %
миқдордаги электромагнит токни кучланишга ясси ўлчов чулғамли иккиламчи
чиқиш
кучланишининг ўзгаришини ҳосил қилади.
6.
Ясси ўлчов чулғамли токни кучланишга электромагнит
ўзгартиргичларнинг энтропия хатолиги
0,2%
дан кичик, йиғинди ўрта
квадратик хатоликнинг тажриба қиймати
0,21%
га эришишини таъминлайди.
7.
Токни
кучланишга
ясси ўлчов чулғамли
электромагнит
ўзгартгичларнинг хатоликлари манбаларини таъсири классификацияланган
уларнинг таъсирини ҳисоблаш ва камайтириш алгоритм, модел ва усуллари
бир ва уч фазали бирламчи электр токларни иккиламчи кучланишга
электромагнит ўзгартгичларни рационал тузишни таъминлайди.
8. Энерготизимда реактив қувват манбаларини комбинацияланган
бошқаруви, бир ва уч фазали электр тармоқлардаги электр токларни реал вақт
мобайнида ўзгаришларини симметриклигини назорат, электр тармоқлар бир ва
уч фазали бирламчи токларининг адекват асосда иккиламчи кучланишга
ўзгартирилишини
таъминловчи
ўлчов
чулғамли
электромагнит
ўзгартгичларнинг мажмуасини яратилиши энергия ва ресурс тежамкор
энерготизимларни рационал қуриш усуллари ва тамойилларини амалда жорий
этишни таъминлайди.
9. Реактив қувват манбаларини ўрнатиш ва уларни автоматик
бошқаришнинг меъѐрий номинал электр катталиклар билан таъминлаш
ўрнатма қуввати 50 кВт ва ундан катта ва кучланиши 500 кВ дан кам бўлган
электр энергетик қурилмаларнинг энергия ва ресурс тежамкорлиги стандарт
57,5 В кучланиш ўрнига 61,81 В бўлганда бошқарилаѐтган реактив электр
энергия кучланиши 4.31 В га, фаза кучланиш бўйича 7,5%га, чизиқли
кучланиш бўйича
3 * 7,5 = 12,9%га ортиқ бўлиши асосланди.
10. Токни кучланишга электромагнит ўзгартгичлар электр энергетика
тизимидан таъминланувчи 20 дан ортиқ ташкилотда жорий қилинган ва
реактив қувватни комбинацияланган автоматик бошқарувнинг 1,0 аниқлик
даражасидан 0,5 аниқлик даражасига ошириш ҳисобига ишлаб чиқилган
электр энергиянинг меъѐрда белгиланган технологик сарфини 13,29% ўрнига
11,26% (1,13 млрд.кВт.соат)га камайтиради.
29
НАУЧНЫЙ СОВЕТ ПО ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ
ДОКТОРА НАУК 16.07.2013.Т/FM.29.01 ПРИ ТАШКЕНТСКОМ
УНИВЕРСИТЕТЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И
НАЦИОНАЛЬНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ УЗБЕКИСТАНА
ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
СИДДИКОВ ИЛХОМЖОН ХАКИМОВИЧ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТОКА В
НАПРЯЖЕНИЕ С ПЛОСКИМИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ ОБМОТКАМИ
ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТЬЮ ЭНЕРГОСИСТЕМ
05.01.06 – Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
(технические науки)
АВТОРЕФЕРАТ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ
Ташкент – 2015
30
Тема докторской диссертации зарегистрирована за № 30.09.2014/В2014.5.Т301 в
Высшей аттестационной комиссии при Кабинете Министров Республики Узбекистан.
Докторская диссертация выполнена в Ташкентском государственном техническом
университете и Ташкентском университете информационных технологий.
Полный текст докторской диссертации размещен на веб-странице научного совета по
присуждению учѐной степени доктора наук
16.07.2013.Т/FM.29.01 при Ташкентском университете
информационных технологий и Национальном университете Узбекистана по адресу www.tuit.uz.
Автореферат диссертации на трех языках (узбекский, русский, английский) размещен на веб-
странице по адресу www.tuit.uz и Информационно-образовательном портале «ZIYONET» по адресу
www.ziyonet.uz.
Научный
консультант:
Азимов Рахмат Каримович
доктор технических наук, профессор
Официальные
оппоненты:
Ганиев Салим Каримович
доктор технических наук, профессор
Абдукаюмов Абдурашид Абдукаюмович
доктор технических наук, профессор
Муратов Хаким Махмудович
доктор технических наук, профессор
Ведущая
организация:
Ташкентский институт инженеров
железнодорожного транспорта
Защита диссертации состоится «____» _марта_ 2015 г. в 10
00
часов на заседании
научного совета 16.07.2013.Т/FM.29.01 при Ташкентском университете информационных
технологий и Национальном университете Узбекистана. (Адрес: 100202, Ташкент, ул.
Амира Темура, 108. Тел.: (99871) 238-64-43; факс: (99871) 238-65-52; e-mail: tuit@tuit.uz
).
С докторской диссертацией можно ознакомиться в Информационно-ресурсном центре
Ташкентского университета информационных технологий (регистрационный номер №_57_). Адрес:
100202, Ташкент, ул. Амира Темура, 108. Тел.: (99871) 238-65-44.
Автореферат диссертации разослан «____» _февраля_ 2015 года.
(протокол рассылки №_02_ от ____ февраля_ 2015 г.).
Х.К.Арипов
Председатель научного совета по присуждению
учѐной степени доктора наук, д.ф.м.н., профессор
М.С.Якубов
Ученый секретарь научного совета по
присуждению учѐной степени доктора наук,
д.т.н., профессор
М.М.Мусаев
Председатель научного семинара при Научном
совете по присуждению учѐной степени доктора
наук, д.т.н., профессор
31
АННОТАЦИЯ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность и востребованность темы диссертации.
При управлении
непрерывными процессами производства, передачи, распределения и
потребления электрической энергии большое значение имеют точность и
унифицированность элементов и устройств системы управления с широким
использованием первичных средств преобразования тока, так как
неадекватный контроль и управление электроэнергией и мощностями ведут к
значительному экономическому ущербу. Разработка комплексного подхода,
обеспечивающего высокую точность и эффективность комбинированного
управления источниками реактивной мощности, расширение функциональных
возможностей, упрощение конструкции, уменьшение весогабаритных
показателей,
улучшение
технологии
изготовления,
обеспечение
бесконтактности измерительных процессов, преобразование тока на основе
применения современных первичных измерительных преобразователей
являются актуальными задачами управления энергосистемами. Первичные
измерительные преобразователи тока при этом, являясь основными
элементами информационно-измерительных и управляющих систем,
практически полностью определяют технические и экономические показатели
энергосистем.
При разработке и применении современных преобразователей тока
следует исходить из принципов и требований ГОСТов (ГОСТ СНГ 13109 - 97,
EN-50160, МЭК 1000-3х) к системам приборов и средств автоматизации,
основными из которых являются:
блочно-модульный
принцип
конструирования,
обеспечивающий
универсальность преобразователей тока при использовании рационального
минимума
конструктивных
элементов,
облегчающего
применение
современной технологии;
создание первичных преобразователей тока, нормирующих модулей при
обеспечении их информационной, энергетической, метрологической,
конструктивной, структурной совместимости на основе последовательной
унификации и стандартизации.
В настоящее время применение электромагнитных преобразователей
трехфазного тока с высокой точностью, линейностью выходных
характеристик, унифицированными выходными величинами, расширение
спектра
преобразуемых
электрических
величин
ограничено
из-за
недостаточного формирования принципов построения, методов расчета и
проектирования распределенных магнитных систем преобразователей.
Применяемые классические методы исследования магнитных цепей и систем
преобразования не обеспечивают необходимую точность, особенно при
несимметрии трехфазного первичного тока электрической сети, не обладают
достаточной общностью, охватывая только величины и параметры цепей
электрической и магнитной природы. Магнитные системы преобразования с
нелинейными и неоднородными параметрами в расчетах рассматриваются как
объекты с сосредоточенными параметрами.
32
Классические однофазные трансформаторы тока имеют сложную
преобразовательную часть, большие весогабаритные показатели, трудоемки
при проектировании и эксплуатации в системах управления, не обеспечивают
унифицированность выходной величины при совместной работе с
современной техникой обработки информации. Они не учитывают
взаимовлияния магнитных потоков и полей, созданных токами трехфазной
электрической сети энергосистем.
Данная
исследовательская работа направлена на практическую
реализацию Постановлений Кабинета Министров Республики Узбекистан
№ 245 от 22 сентября 2008 года «Правила пользования электрической и
тепловой энергией» и № 295 от 1 ноября 2013 года «О дополнительных мерах
по совершенствованию деятельности ГАК «Узбекэнерго» и укреплению
дисциплины расчетов за потребленную электрическую энергию».
Востребованность исследования обоснована тем, что классические
однофазные первичные измерительные преобразователи тока и напряжения не
позволяют обеспечить устройства контроля и управления достоверной и
одновременной информацией о величинах и параметрах электрической
энергии одно- и трехфазной электрической сети. Указанные обстоятельства
обуславливают необходимость разработки и внедрения надежных,
унифицированных, точных электромагнитных преобразователей тока в
напряжение, учитывающих несимметрию токов трехфазной электрической
сети, отличающихся друг от друга и по величине, и по фазе, чем объясняется
востребованность данного исследования.
Соответствие исследования приоритетным направлениям развития
науки и технологий Республики Узбекистан.
Диссертация выполнена
в
соответствии с приоритетными направлениями развития науки и технологии:
ППИ-3 – «Энергетика, энерго- и ресурсосбережение, транспорт, машино- и
приборостроение»; НТП-17–«Разработка современных информационных
систем, интеллектуальных средств управления, научно-технических и
программных продуктов, обеспечивающих широкое развитие и внедрение
информационных и телекоммуникационных технологий».
Обзор международных научных исследований по теме диссертации.
Исследования по разработке элементов и устройств комбинированного
управления величинами и параметрами трехфазного тока электрических сетей
с учетом особенностей, заключающихся в отличии первичных токов как по
величине, так и по фазе, интенсивно ведутся и достигнуты определенные
успехи учеными стран США (Advantech, General Electric, SeaTech),
Великобритании (HAWK, Festo, Rockwell Automation), России (Электрощит,
Электроаппарат), Германии (Siemens, GE Fanuc), Японии (Sony, Iconics),
Южной Кореи (Mitshubishi), Китая (Chint), Дании (MOX,ABB), Голландии
(Honeywell, Wonderware) и др.
В
указанных
научных
центрах
развиваются
технологии
совершенствования измерительных преобразователей тока и элементная база
систем преобразования устройств контроля и управления электрическими,
магнитными и др. величинами и параметрами.
33
Большие погрешности преобразования показателей электроэнергии в
указанных научных центрах приводят к нерациональному использованию
источников электроэнергии, пропускной способности трансформаторов и
линий электропередачи, резервов мощности на электростанциях, затрудняют
контроль и управление режимами работы энергосистем и приводят к
финансовым потерям как у производителей и поставщиков, так и у
потребителей электроэнергии.
Низкая точность анализированных устройств обусловлена рядом
недостатков существующих систем преобразования тока, поскольку
измерительные комплексы создавались ранее, а также создаются и в
настоящее время по типовым проектам, разработанным еще в ХХ веке, в
которых не предусматривались решения для обеспечения высокой точности
преобразователями тока и унифицированности выходного сигнала от
первичных измерительных преобразователей.
Степень изученности проблемы.
Комплексный анализ элементов и
систем управления источниками реактивной мощности и их режимами,
принципов их построения свидетельствует о недостаточной изученности
проблемы в области электромагнитного преобразования токов в напряжение и
комбинированного
управления
источниками
реактивной
мощности
энергосистем.
По данной тематике осуществлены и ведутся исследования ведущими
зарубежными учеными, такими как H.Schaumburg, E.Ritchie, E. Krontiris,
R.Hanitch,
I.Rampias,
E.Stathakis,
Б.С.Сотсков,
К.М.Поливанов,
Л.Ф.Куликовский,
Л.А.Островский,
В.П.Миловзоров,
Е.П.Осадчий,
М.Ф.Зарипов, М.М.Белов, А.А.Преображенский, Н.Е.Конюхов, Е.С.Левщина,
П.В.Новицкий, М.А.Ураксеев и др.
Исследования в данной области также проводятся отечественными
учеными, такими как Н.Р.Юсупбеков, Т.Х.Насыров, Х.З.Игамбердиев,
Р.К.Азимов, К.Р.Аллаев, М.И.Ибодуллаев, А.А.Абдукаюмов, Ю.Г.Шипулин,
А.А.Халиков, С.Ф. Амиров, А.М.Плахтиев, П.М.Матякубова и др.
Однако формирование приоритетных методов построения и исследования
электромагнитных преобразователей первичного тока во вторичное
напряжение, обеспечивающих адекватность величины выходного напряжения
к первичному току, алгоритмов моделирования и исследования,
ориентированных на решение комплекса задач по обеспечению унификации
выходной величины и учитывающих несимметрию трехфазных токов в
системах
комбинированного
управления
реактивной
мощностью
энергосистем, требуют проведения более глубоких и всестронних
исследований. Это обстоятельство связано с большими погрешностями при
преобразовании величин первичных токов энергосистем, которые приводят к
нерациональному использованию источников электроэнергии, затрудняют
контроль и управление режимами их работы, приводят к излишным
финансовым потерям, как у производителей, так и у потребителей
электроэнергии. Основными факторами появления погрешностей для
преобразователей тока являются: несимметрия токов и напряжений по
34
величине и фазам, качания частоты, изменения температуры окружающей
среды, появление гармоник токов и напряжений электрической сети,
вибрационные нагрузки при работе преобразователей и другие.
Системный анализ электромагнитных преобразователей первичного тока
позволил также установить, что классические конструкции преобразователей
тока систем управления реактивной мощностью – трансформаторы тока -
обеспечивают на выходе ток величиной 5 А и при номинальности первичного
имеют: ограничения по диапазону преобразуемого тока; значительные
погрешности; сложные и нетехнологичные конструкции; большие габариты;
массу; материалоемкость и стоимость. При номинальности входного тока
требуют согласующий элемент – дополнительный трансформатор для
унификации совместной работы с современной микропроцессорной техникой
и
управляющим
персональным
компьютером.
Существующие
электромагнитные преобразователи тока при управлении источниками
реактивной мощности энергосистем не обеспечивают необходимой точности
данных о токах трехфазной электрической сети из-за: однофазного
исполнения магнитных систем преобразования; несимметрии преобразуемого
трехфазного тока; нелинейности характеристик насыщения магнитных систем
и неунифицированности значений выходных величин.
Вышеприведенные факторы ограничивали применение классических
электромагнитных преобразователей тока в соответствующих системах
управления величин и параметров электрических сетей. Поэтому разработка,
исследование и практическое внедрение электромагнитных преобразователей
с плоскими измерительными обмотками первичного одно- и трехфазного тока
во
вторичное
напряжение
с
расширенными
функциональными
возможностями и унифицированными выходными величинами, учитывающие
несимметрию трехфазного тока и создание на их основе систем
комбинированного управления реактивной мощностью, являются решением
проблемы совершенствования и развития существующих технологий контроля
и управления величинами и параметрами электроэнергии энергосистемы.
Связь диссертационного исследования с планами научно-
исследовательских работ
отражена в следующих международных проектах
TACIS-TEMPUS Европейского сообщества: EC T JEP 10328–97–«Обучение
энергетическому менеджменту в Республике Узбекистан» (1997–2001 гг.), EC
T JEP-10845-99 –«Дистанционное обучение в Республике Узбекистан» (1999–
2003 гг.) и в государственных научно-технических проектах: П-18.17–
«Разработка финансово-технологической модели рационального управления
энергетической системой Республики Узбекистан в условиях либерального
рынка электроэнергии» (2003-2005 гг.); А-12-073 – «Разработка алгоритмов и
методики повышения точности данных телеизмерений и оценка рабочего
состояния основных электрических сетей электроэнергетической системы
Республики Узбекистан» (2006 – 2008 гг.); ИТД–3–123-«Минимизация потерь
при передаче электроэнергии по основным электрическим сетям Республики
Узбекистан
оптимизацией
реактивных
мощностей
источников
и
коэффициентов трансформации трансформаторов» (2012–2014 гг.); ИОТ -
35
2013–2–28 «Внедрение в промышленных предприятиях энергосберегающих
автоматических регуляторов реактивной мощности» (2013-2014 гг.).
Цель исследования
развитие теории и разработка методов и технологии
проектирования комплекса устройств электромагнитных преобразователей
одно- и трехфазного первичного тока во вторичное напряжение с плоскими
измерительными обмотками для комбинированного управления реактивной
мощности и обеспечение на их основе энерго- и ресурсосбережение в
энергосистемах.
Для
достижения
цели
сформулированы
следующие
задачи
исследования
:
разработка технологии преобразования первичного тока во вторичное
напряжение на основе электромагнитных преобразователей тока с плоскими
измерительными обмотками и устройств для приема, обработки и управления
для комбинированного управления реактивной мощностью энергосистем;
разработка рационального математического аппарата, включающего
алгоритмы, модели и методы для исследования законов распределения
магнитодвижущихся сил и магнитных потоков в магнитных системах
электромагнитных преобразователей с плоскими измерительными обмотками
с целью получения исходных величин и параметров для формирования их
основных характеристик;
разработка алгоритмов, моделей и методов расчета параметров и величин
основных
характеристик:
статических
и
динамических;
точности;
одновременности преобразования сигналов о токах трехфазной электрической
сети; экономичности; информативности; энергосбережения и минимального
потребления электроэнергии при совместной работе с полупроводниковыми
элементами при управлении реактивной мощностью энергосистем;
разработка алгоритмов и моделей расчета влияния источников
погрешностей электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками, осуществление классификации
источников погрешностей;
разработка алгоритмов и методов рационального структурного и
параметрического синтеза, рационализации и проектирования на основе
критериев:
линейности
статических
характеристик,
максимальности
чувствительности и надежности;
разработка и внедрение комплекса конструкций электромагнитных
преобразователей одно- и трехфазного тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками в системах комбинированного управления
источниками реактивной мощности, соответствующих принципам построения
рациональных энерго- и ресурсосберегающих систем, учитывающие
несимметрии при контроле и управлении по величинам и фазам токов
трехфазной электрической сети энергосистем.
Объектом
исследования
является
класс
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
для комбинированного управления источниками реактивной мощности.
36
Предмет исследования
– методы, алгоритмы и программные комплексы
исследования
магнитных
систем
преобразования
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками.
Методы исследования.
В процессе исследования применены
аналитические и экспериментальные методы и алгоритмы: методы теории
электрических, магнитных и тепловых цепей систем преобразования; методы
графовых моделей; теория автоматического управления; теория первичных
измерительных преобразователей; математическое моделирование; теория
погрешностей и надежности.
Научная новизна диссертационного исследования
заключается в
следующем:
разработана технология преобразования первичного одно- и трехфазного
тока в напряжение на основе электромагнитных преобразователей тока с
плоскими измерительными обмотками и устройств приема и обработки для
комбинированного управления реактивной мощностью энергосистем;
разработаны графовые модели, позволяющие наглядно, эффективно и с
высокой формализованностью исследовать задачи комбинированного
управления
реактивной
мощностью
энергосистем
на
основе
электромагнитных преобразователей, а также определены принципы
построения магнитной системы преобразования;
разработаны алгоритмы и методы построения характеристик
электромагнитных преобразователей с плоскими измерительными обмотками:
статические при неоднородных и нелинейных параметрах магнитных систем;
динамические при симметричных и несимметричных электрических
нагрузках;
разработаны алгоритмы и модели расчета влияния источников
погрешностей электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками, осуществлена классификация
источников погрешностей;
разработаны алгоритмы и методы рационального структурного и
параметрического проектирования на основе критериев: линейности
статических характеристик, точности, чувствительности и надежности;
разработаны методики построения конструкций электромагнитных
преобразователей одно- и трехфазного первичного тока во вторичное
напряжение электрической сети энергосистем при комбинированном
управлении
источниками
реактивной
мощности,
соответствующие
требованиям рациональных энерго- и ресурсосберегающих систем,
учитывающие несимметрии при контроле и управлении по величине и фазе
токов трехфазной электрической сети, обеспечивающие адекватность
показателей качества и изменения первичных и вторичных величин.
Практические результаты исследования
заключаются в следующем:
внедрены в производственных условиях алгоритмы, программа расчета
сверхнормативного технологического расхода электроэнергии и разработаны
преобразователи тока в напряжение в системах комбинированного управления
реактивной мощности энергосистем;
37
применение автоматически регулируемых источников реактивной
мощности в электрических сетях и электроустановках с установленной
мощностью 50 кВт и напряжением до 500 кВ позволили повысить
производительность
и
срок
службы
электрооборудования
и
электроприемников, энерго- и ресурсосберегающий режим за счет
обеспечение элементов и устройств управления стандартным напряжением
57,5 В вместо 61,81 В, превыщающий на 4,31 В (7,5%) по фазному
напряжению, на
3 · 7,5% = 12,9% по линейному напряжению управления;
электромагнитные преобразователи тока в напряжение, внедренные в
электрических сетях системы электроснабжения более 20 предприятий за счет
повышения точности и автоматизации управления источниками реактивной
мощности позволили уменьшить технологический расход электроэнергии на
11,26% при нормативном значении 13,29% (обеспечил уменьшение
технологического расхода электроэнергии на 1,13 млрд. кВт · час) за счет
повышения класса точности элементов и устройств комбинированного
управления реактивной мощности энергосистем от 1,0 до 0,5;
определено влияние источников погрешностей электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками,
осуществлена классификация основных источников погрешностей;
внедрен комплекс конструкций электромагнитных преобразователей
одно- и трехфазного первичного тока во вторичное напряжение,
соответствующий принципам построения рациональных энерго- и
ресурсосберегающих систем, учитывающий несимметрии при управлении по
фазам токов электрической сети.
Достоверность полученных результатов основана
на общепринятых
критериях сравнения и показывает, что разработанные графовые модели,
подтвержденные
аналитическими
формулами,
позволили
проводить
сравнительный анализ с теоретическими и экспериментальными данными.
Для оценки результатов исследований проведен сравнительный анализ
эффективности по критериям линейности выходной характеристики и
точности преобразуемого первичного тока во вторичное напряжение для
широкого
класса
конструкций
электромагнитных
преобразователей
первичного одно- и трехфазного тока во вторичное напряжение.
Теоретическая
и
практическая
значимость
результатов
исследования.
Теоретическая
значимость
полученных
результатов
исследования заключаются в том, что разработаны методы, модели и
алгоритмы, принципы построения преобразователей первичного одно- и
трехфазного тока во вторичное напряжение, решены задачи разработки
устройств комбинированного управления источниками реактивной мощности
на основе надежных электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
унифицированными
выходными
сигналами,
исследованы
основные
характеристики и источники погрешностей преобразователей, создана
концепция повышения точности и достоверности информации о величинах и
фазах трехфазных токов электрической сети.
38
Практическая ценность работы заключается в применении конструкций
магнитных систем преобразования и электромагнитных преобразователей
первичного одно и трехфазного тока во вторичное напряжение с плоскими
измерительными обмотками, обеспечивающих унифицированные выходные
величины, соответствующие принципам построения рациональных энерго- и
ресурсосберегающих энергосистем, учитывающие несимметрию при контроле
и управлении по фазам токов трехфазной электрической сети.
Внедрение результатов исследования.
Разработанные
методы,
модели,
алгоритмы,
программные
комплексы,
элементы
и
устройства
комбинированного управления источниками реактивной мощности внедрены
в одно- и трехфазных электрических сетях ГАК «Узбекэнерго», в системах
электроснабжения более 20 предприятий, напряжением 0,4 – 6 и 10 кВ и
способствуют обеспечению нормированных значений коэффициента
реактивной мощности. Результаты выполненной работы способствовали
уменьшению потери электроэнергии на 15 % за счет повышения точности
комбинированного управления реактивной мощности обеспечили энерго- и
ресурсосбережение с годовой экономической эффективностью 1,7 млрд.сум.,
(справки ГАК «Узбекэнерго» о внедрении разработанные устройства в
системах электроснабжения за № МХ – 01– 21/5413 от 17.11.2014 г., № МХ –
01– 21/321 от 27.01.2015 г.).
Апробация работы.
Результаты исследования апробированы на 40
научно-практических конференциях, в том числе на 15 международных
симпозиумах, конгрессах и семинарах, в частности, на международных:
«World Conference on Intelligent Systems for Industrial Automation» (WCIS)
(Baku–2002, Tashkent–2012), «Проблемы энерго- и ресурсосбережения»
(Ташкент, 2003), “Control of power system-04” (Словакия, (Slovak Rep., High
Tatras, Strbske Pleso), 2004), «Инновация - 2004» ( Ташкент, 2004), «Проблемы
энерго- и ресурсосбережения на железной дороге» (Ташкент, 2005, 2009),
“Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности
“АСТИНТЕХ” (Россия, Астрахань, 2007, 2011), ИВИП (Ташкент, 2009),
«Энергетика: Управление, качество и эффективность использования
энергоресурсов» (Россия, Благовещенск 2003, 2011); и республканских:
«Современные проблемы энергетики» (Ташкент, 2006, 2011), «Актуальные
вопросы современной техники и технологии» (Липецк, Россия, 2012-2014) и
Республиканская ярмарка инновационнных идей, технологии и проектов
(Ташкент, 2008-2014).
Опубликованность результатов.
По теме диссертации опубликовано 84
научных труда, в том числе 2 монографии, 10 - в международных журналах и
получено 4 патентов на изобретения РУз.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, шести
глав, заключения, списка литературы, приложений и содержит 200 страниц
текста, включает 49 рисунков и 12 таблиц.
39
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обоснована актуальность и востребованность темы
диссертации, сформулированы цель и задачи, выявлены объект и предмет
исследования, определено соответствие исследования приоритетным
направлениям развития науки и технологий Республики Узбекистан,
изложены научная новизна и практические результаты, обоснована
достоверность полученных результатов, раскрыты теоретическая и
практическая значимость результатов, приведены материалы анализа
элементов и устройств управления величинами и параметрами энергосистемы,
а также сведения по опубликованным работам и структуре диссертации.
В
первой главе
диссертации исследованы вопросы преобразования
первичного одно и трехфазного тока электрической сети энергосистем для
комбинированного управления устройствами производства, передачи,
распределения и потребления электроэнергии. Функциональная схема
комбинированного
управления
источниками
реактивной
мощности
энергосистем, функционирующая на основе сигнала от электромагнитных
преобразователей тока в напряжение, разработанная в данной работе на
основе проведенных исследований, представлена на рис.1.
А1, А2, А3 – автоматические выключатели, КМ1, КМ2, КМ3 –
коммутационные аппараты; ТК – блок токовой компенсации; ИО –
измерительный орган; У1, У2 – усилители; КТ1, КТ2 – элементы выдержки по
времени; КL1, КL2 – исполнительные органы; УО – управляющий орган; ЦАР
– цифровой автоматический регулятор источника реактивной мощности; СМ
(ГС, МС) – синхронная машина (генератор – ГС и мотор - МС), КС –
компенсатор синхронный, ККУ – источник реактивной мощности –
косинусная конденсаторная установка, ЭМПТН с ПИО и ЭМПН -
электромагнитные преобразователи тока и напряжения
Рис.1. Функциональная схема системы комбинированного
управления источниками реактивной мощности энергосистем
40
В работе применительно к электромагнитным преобразователям тока в
напряжение с плоскими измерительными обмотками в табл. 1 приведены
материалы классифиации основных типов плоских измерительных обмоток и
выражения для определения площади их сечения
S
.
Анализ условий работы электромагнитных преобразователей тока и
требований показал, что в энергосистемах целесообразно применение
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками и необходима разработка принципов
простроения и конструкций преобразователей тока в напряжение,
обеспечивающих учет несимметрии, унификацию выходных величин и
обладающих
расширенными
функциональными
возможностями
для
комбинированного
управления
источниками
реактивной
мощности
энергосистем.
Таблица 1
Основные типы плоских измерительных обмоток
Тип ПИО
Форма ПИО
Площадь сечения
1.
Треугольная
2
/
тр
ab
S
2.
Прямоугольная
kab
S
пр
3.
Круглая
4
/
2
k
d
k
S
4.
Петлевая
S
П
= 2
аb
41
Во второй главе
диссертации исследованы магнитные цепи и системы
преобразования электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками.
Входными величинами электромагнитных преобразователей тока в
напряжение с плоскими измерительными обмотками служат: первичный
переменный ток трехфазной электрической сети
I
эвх
величиной от
1
до
1000
А
и первичное входное напряжение
U
эвх
величиной от
0,4 – 35
кВ, выходной
сигнал
U
эвых
– вторичное выходное электрическое напряжение
от плоских
измерительных обмоток, которое принципиально зависит от распределения
магнитного потока
Ф
вдоль пути магнитной системы преобразования, т.е. по
длине магнитопровода, угла пересечения магнитного потока площади плоских
измерительных обмоток и других факторов.
На основе графовой модели магнитной системы электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
,
приведенной на рис.2 определяются величины, характеризующие узлы (
F -
м.д.с.) и участки преобразования (
П
,
П
0,
П
1 – продольные, вертикальные и
поперечные параметры).
Рис.2. Графовая модель магнитной системы преобразования
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками
42
Для
графовой
модели
распределенной
магнитной
системы
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками количество узлов для расчета м.д.с. и магнитных
потоков имеет размеры:
i j k
, т.е. зависят от условий и точности
характеристик преобразователя тока в напряжение, а размеры узлов
i
изменяются от 1 до n,
j
от 1 до
m
и к от 1 до l.
Для
отдельных
узлов
графовой
модели
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
составлены уравнения для определения узловых магнитодвижущихся сил:
для узлов
i
=1,
j
= 1 и
k
= 1 графовой модели электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
составляется уравнение для определения узловой магнитодвижущейся силы:
1
,
,
,
,
1
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
,
1
,
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
вх
э
,
,
1
1
0
1
1
1
0
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
F
П
F
П
F
I
K
F
;
для узлов
i
=
m
,
j
= 1 и
k
= 1:
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
F
П
F
П
F
I
K
F
,
1
,
1
,
,
,
,
1
,
1
,
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
,
1
,
,
1
,
,
вх
э
,
,
1
1
1
0
1
1
0
;
для узлов
i
= 1,
j
= 1 и
k
=
l
:
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
F
П
F
П
F
I
K
F
,
1
,
1
,
,
,
,
1
,
1
,
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
,
1
,
,
1
,
,
вх
э
,
,
1
1
1
0
1
1
0
;
для узлов
i
= от 2 до
m
- 1,
j
= от 2 до
n
- 1 и
k
= от 2 до
l
– 1:
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
П
П
П
F
П
F
П
F
П
F
П
F
П
F
I
K
F
,
,
1
,
,
1
1
,
,
1
,
,
,
1
,
,
1
,
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
1
1
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
,
вх
э
,
,
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
;
где
j
i
I
,
э
- токи в проводниках трехфазной электрической сети ЭС,
являющиеся
величинами
воздействия
на
участок
преобразования
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками;
IF
K
- коэффициент связи между электрическими
и магнитными цепями;
П
- распределенные параметры магнитной цепи
преобразования.
43
Динамическая графовая модель преобразования первичного тока
электрической сети энергосистем во вторичное напряжение на основе
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками представлена на рис.3.
Математическое
описание
динамической
характеристики
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками, полученное на основе графовой модели, имеет
следующий вид:
)
(
)
(
)
(
)
(
р
U
p
T
К
р
Т
K
Р
U
Эвх
Эвх
IЭF
U
ф
вых
х
э
;
здесь:
;
1
)
(
Эвыхта
Эвыхма
Эвых
Эвых
Эвых
Эвых
Эвых
П
Т
П
рТ
П
pT
р
Т
;
1
)
(
та
та
П
Т
П
рТ
П
pT
р
Т
Рис. 3. Динамическая графовая модель электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными
обмотками
При преобразовании первичного тока на входе
эвх
I
на основе расчета
величин распределенной магнитной системы, согласно разработанной
графовой модели участков преобразования, определены выражения для
расчета напряжения
эвых
U
на выходе плоских измерительных обмоток с учетом
распределения м.д.с.
F
,
в узлах и магнитных потоков на продольных -
Ф
,
поперечных -
Ф
0
и вертикальных -
Ф1
– участках. Распределение магнитных
параметров
R
,
R
0, -
R1
, магнитных величин - м.д.с.
F
и магнитных потоков
Ф
в
участках
магнитной
системы
преобразования
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
определяется на основе узловых уравнений.
В
третьей главе
диссертации исследованы электромагнитные
преобразователи тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
как элемент системы комбинированного управления источниками реактивной
мощности энергосистем. В комплексе программ MATLAB разработана
модель исследования электромагнитных преобразователей тока в напряжение
в системе комбинированного управления источниками реактивной мощности,
которая представлена на рис.4.
44
Рис. 4. Модель электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками
в системе комбинированного
управления в комплексе программ MATLAB
Структурная схема модели комбинированного управления источниками
реактивной мощности энергосистем позволяет определить качественные
характеристики переходных процессов систем управления и работу
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками в реальном масштабе времени.
Результаты моделирования и исследования параметров, входных и
выходных величин электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками в системе комбинированного
управления источниками реактивной мощностью на основе комплекса
программ MATLAB представлены на рис.5.
а) б) в)
Рис.5. Изменения входного (1 – первичный ток - I
э вх
), промежуточных
(2 – м.д.с. F
μ
и 3- магнитного потока - Ф
μ
) и выходного (4 – вторичное
напряжение U
э вх
) величин электромагнитных преобразователей тока в
напряжение с плоскими измерительными обмотками
при: нормальном
(а), несимметричном (б) режимах и в режиме короткого замыкания (в)
45
В ходе анализа модели управления источниками реактивной мощности
выявлено, что разработанная модель в реальном масштабе времени позволяет
определить
параметры
и
величины
элементов
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками,
удовлетворяющие требованиям энергосистем.
Из результатов видно, что моделирование и исследование на основе
комплекса программ MATLAB, переходных процессов, т.е. изменение
выходного напряжения электромагнитных преобразователей тока в
напряжение с плоскими измерительными обмотками устанавливается через
0,044 с
. после включения электрической нагрузки к токопроводам
электрической сети энергосистем.
В
четвертой главе
диссертации исследованы основные характеристики
электромагнитных преобразователей первичных токов во вторичное
напряжение с плоскими измерительными обмотками.
Графики статических характеристик однофазных преобразователей тока в
напряжение, определяются согласно выражению:
I
I
I
I
ост
макс
44
,
4
L
t
R
А
L
t
R
A
пио
эвыха
e
Ф
e
fW Ф
U
.
Графики статических характеристик однофазных электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
представлены на рис.6 – 9.
Статические характеристики для вторичных напряжений фаз В и С
трехфазной электрической сети энергосистем определяются аналогично:
II
II
II
II
ост
макс
44
,
4
L
t
R
B
L
t
R
B
эвыхв
e
Ф
e
fW Ф
U
,
III
III
III
III
ост
макс
44
,
4
L
t
R
C
L
t
R
C
эвыхс
e
Ф
e
fW Ф
U
.
(1 - 20 мм., 2 - 22 мм.,
3 – 24 мм., 4 – 26 м.)
Рис.6. Статические
характеристики
(точка – эксперимент,
линия –расчетные значения)
Рис.7. Зависимость выходного
напряжения
Uэвых
от различных значений
воздушного зазора
46
Рис.8. Зависимость выходного
напряжения Uэвых от
различных значений
числа витков – W
ПИО
Рис.9. Зависимость выходного
напряжения Uэвых от
различных значений
площади сечения S
ПИО
При увеличении воздушного зазора
резко уменьшается величина
выходного напряжения
U
эвых
, и это обстоятельство объясняется материалами
теоретических (сплошные линии) и экспериментальных (точки) исследований,
представленных на рис.7. Рациональные значения выходного напряжения
обеспечиваются при величине воздушного зазора - δ равной
0,002 – 0,003 м
. и
числе витков плоской измерительной обмотки -
W
ПИО
равном
3 – 4
, согласно
материалам исследований, представленных на рис.8. Увеличение числа витков
плоских измерительных обмоток способствует более плавному изменению
величины выходного напряжения, а изменение площади сечения плоских
измерительных обмоток обеспечивает линейное изменение выходной
величины напряжения, согласно данным рис.9.
В работе исследованы процессы комбинированного управления на основе
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками источниками реактивной мощности - косинусных
конденсаторных установок с реактивной мощностью
кВАр
Q
50
ККУ
Н
, токами
A
I
I
I
C
B
A
76
вх
э
вх
э
вх
э
, индуктивностями
Гн
L
L
L
3
III
э
II
э
I
э
10
, емкостями
Ф
С
С
С
C
B
A
7
э
э
э
10
, напряжениями
B
U
U
U
C
B
A
380
вх
э
вх
э
вх
э
и полными
сопротивлениями
Ом
Z
Z
Z
C
B
A
289
,
0
э
э
э
, которые создают максимальные
магнитные потоки:
Вб
W
U
Ф
Ф
Ф
C
B
А
21
,
1
50
2
1
380
I
макс
макс
макс
макс
.
Графики изменения магнитных потоков во времени в магнитной системе,
определяемые на основе формул (1-3), представляющие динамические
режимы электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками трехфазных электрических сетей энергосистем,
приведены на рис.10. Как видно из графиков, наибольшие броски магнитных
потоков, значительно превышающие амплитудные значения установившихся
потоков, наблюдаются при таких условиях включения электромагнитных
преобразователей тока в напряжение, когда
I
=
II
=
III
= 0
и
Ф
остA
, Ф
остВ
,
Ф
остС
противоположны значениям установившихся потоков
Ф
А
, Ф
В
и
Ф
С
.
47
Тогда магнитные потоки определяются из следующих выражений:
,
)
cos(
)
/
(
/
(
макс
I
I
I
I
L
t
R
колдикА
L
t
R
А
А
е
Ф
t
е
Ф
Ф
(1)
,
)
120
cos(
)
/
(
0
/
(
макс
II
II
II
II
L
t
R
остB
L
t
R
В
В
е
Ф
t
е
Ф
Ф
(2)
.
)
120
cos(
)
/
(
0
/
(
макс
III
III
III
III
L
t
R
остC
L
t
R
C
C
е
Ф
t
е
Ф
Ф
(3)
Превышения мгновенных значений магнитных потоков в переходном
режиме при включении электрических нагрузок приводят к появлению
бросков токов, которые могут во много раз превышать номинальные токи,
протекающие через первичные обмотки электромагнитных преобразователей
тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками.
Рис.10. Изменение магнитных потоков в магнитной системе
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками при протекании токов по трехфазной
электрической сети энергосистем
Установлено, что режим в распределенной магнитной системе
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками устанавливается через
0,03 – 0,05 с
. после
включения трехфазной электрической нагрузки к токопроводам электрической
сети энергосистем.
Графовая модель и результаты исследования влияния температуры
окружающей среды
Т
Т
на величину выходного напряжения
U
эвых
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками приведены на рис.11. и 12.
Как показали результаты исследования, суммарная надѐжность
конструкции электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками составляет:
Р
= Р
кат
Р
пар
= 0,98
0,98=0,96;
(
Р
кат
– катастрофическая надежность и
Р
пар
– параметрическая
надежность), что вполне соответствует требованиям к системам
комбинированного
управления
источниками
реактивной
мощности
энергосистем.
48
Для электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками суммарная погрешность определяется на основе
среднеквадратических погрешностей обмотки возбуждения, магнитопровода,
плоской измерительной обмотки и измерительной схемы: δ
ов
= 0,02;
δ
м
= 0,01;
δ
пио
= 0,01;
δ
исх
= 0,05
.
Энтропийное
значение
погрешности
для
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
определяется по формуле
ЭМПТН
= к
э
δ
,
где
δ
-
суммарное
среднеквадратическое
значение
погрешности
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
равное
0,11; к
э
– энтропийный коэффициент, имеющий различные значения
при различных законах распределения (для нормального закона распределения
погрешности
к
э
= 2,07).
Расчетами
установлено,
что
энтропийная
погрешность
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками составляет
ЭМПТН
= 0,2.
Экспериментальное подтверждение дало значение
эксп
= 0,21
.
Рис.11. Графовая модель для Рис.12. Влияние
I
eвых
и
Т
т
исследования источников на выходное напряжение
U
eвых
погрешностей
В
пятой главе
диссертации
приведены
алгоритмы структурного и
параметрического проектирования (рис.13 и 14), которые обеспечивают
рациональный выбор конструкции электромагнитных преобразователей тока в
напряжение с плоскими измерительными обмотками.
Выбор оптимальной структуры преобразователей основан на разработке
морфологических таблиц основных элементов и выбора на их основе
оптимальных элементов, и в последующем - путем компоновки оптимальной
конструкции электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками.
При выборе электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками по критерию ”чувствительность” на
основе разработанного алгоритма выбираются следующие составляющие
морфологической таблицы 3: I.2. - II.3. - III.4.
49
Таблица 3
Морфологическая таблица устройств электромагнитного преобразователя
I. Форма обмотки возбуждения
I.1. Одножильная
I.2. Многожильная
I.3. Прямоугольная -
шинопровод
5
1
1
1
4
1
1
2
3
2
2
2
5
3
3
3
3
3
1
4
3
4
2
4
1
5
3
5
2
5
5
6
3
6
4
6
1
7
3
7
2
7
5
8
3
8
4
8
5
9
4
9
2
9
1
10
3
10
2
10
I.4. Прямоугольная
I.5. Многослойная
Показатели качества
2
1
3
1
чувствительность
1
5
2
4
2
цена
2
4
3
1
3
надежность
3
5
4
4
4
погрешность
4
5
5
4
5
нелинейность
5
4
6
2
6
диапазон по inу
6
4
7
5
7
потери в стали
7
2
8
1
8
быстродействие
8
3
9
1
9
экологичность
9
4
10
5
10
вес
10
II. Форма магнитопровода
II.1.Звездообразная
II.2. Стержневая
II.3. Круглая
3
1
5
1
1
1
1
2
2
2
5
2
4
3
5
3
1
3
1
4
2
4
4
4
1
5
2
5
3
5
1
6
2
6
3
6
5
7
4
7
4
7
1
8
2
8
3
8
1
9
2
9
5
9
1
10
2
10
3
10
II.4.Треугольная
II.5. Прямоугольная
Показатели качества
2
1
4
1
чувствительность
1
3
2
4
2
цена
2
3
3
2
3
надежность
3
4
4
5
4
погрешность
4
4
5
5
5
нелинейность
5
5
6
4
6
диапазон по inу
6
5
7
3
7
потери в стали
7
4
8
5
8
быстродействие
8
3
9
4
9
экологичность
9
4
10
5
10
вес
10
III. Форма плоской измерительной обмотки
III.1. Прямоугольная
III.2. Треугольная
III.3. Круглая
4
1
5
1
3
1
3
2
1
2
2
2
4
3
5
3
3
3
4
4
5
4
3
4
3
5
5
5
4
5
1
6
3
6
2
6
3
7
1
7
2
7
4
8
5
8
3
8
4
9
5
9
3
9
3
10
5
10
4
10
III.4.Дифф.прямоуголь-
ная
III.5.
Дифф.треугольная
Показатели качества
1
1
2
1
чувствительность
1
5
2
4
2
цена
2
1
3
2
3
надежность
3
1
4
2
4
погрешность
4
1
5
2
5
нелинейность
5
4
6
5
6
диапазон по inу
6
5
7
4
7
потери в стали
7
1
8
2
8
быстродействие
8
1
9
2
9
экологичность
9
1
10
2
10
весь
10
50
нет нет
нет
да
да
нет
нет
да
да
нет
да
Рис.13. Блок-схема алгоритма Рис.14
.
Блок-схема алгоритма
выбора структуры оптимизации параметров
Есть ли
отличие?
Замена величин
или параметров
Выбор метода
параметрической
оптимизации
Начало
Конец
Ввод требований
Выбор структуры
преобразователя
Удовл.
требова
- ниям
Компоновка
конструкции
преобразователя
Сравнение
с существу-
ющими
конструкциями
Получение новой
конструкции
преобразователя
Запросы систем
контроля и
управления
Морфологическая
матрица
элементов
конструкций
Изменение
структуры
и элементов
преобразователя
Применение
обобщенных
приемов
Фонд
научно-
технической
информации
Определение
области поиска
Выбор
начального
приближения
А
А
Про-
вер-
ка
п
Вывод
результатов
оптимизации
преобразо-
вателя
Конец
Начало
Ввод данных
Расчет м.д.с.
и магнитного потока Ф(П)
Дости-
жение
заданного
Расчет
параметров ПИО
Выбор критерия
оптимизации
и расчет целевой
функции
Про-
верка
D
п
51
В
шестой главе
диссертации приведены материалы по разработке и
практическому
внедрению
конструктивных
элементов
систем
комбинированного
управления
источниками
реактивной
мощности
энергосистем на базе электромагнитных преобразователей тока в напряжение
с плоскими измерительными обмотками.
Конструкции электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками для комбинированного управления
источниками реактивной мощности энергосистем приведены на рис. 15 и 16.
1, 2, и 3 – ПИО, 4, 5 и 6 –
изоляционные пластинки;7,8 и 9-
дополнительные сердечники; 10 и 11,
12 и 13, 14 и 15 – пары параллельных
стержней; 16–основание
магнитопровода; 17, 18 и 19-
первичные обмотки
1, 2, 3 и 4 – ПИО; 5 - изоляционная
пластинка; 6, 7, 8 и 9 - четыре
стержня; 10-общее основание; 11-
сердечник; 12 (фаза А), 13 (фаза В) и
14 (фаза С) обмотки.
Рис.15 Электромагнитный
преобразователь тока в
напряжение с плоскими
измерительными обмотками с
трехлучевым магнитопроводом
(Патент РУз №04185)
Рис.16. Электромагнитный
преобразователь тока в
напряжение с плоскими
измерительными обмотками с
четырехстержневым
магнитопроводом
(Патент РУз №04475)
Принципиальная схема комбинированного управления источниками
реактивной
мощности
энергосистем
на
основе
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
приведена на рис. 17.
Технические данные разработанных электромагнитных преобразователей
тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками для управления
реактивной мощностью энергосистем приведены в табл.4.
52
Рис.17. Принципиальная схема комбинированного управления
источниками реактивной мощности энергосистем на основе
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками
Таблица 4
Технические данные электромагнитных преобразователей тока в
напряжение с плоскими измерительными обмотками
Но-
мер
вх.
узла
Первичный
ток
Выход-
ное
напр.
U
вых
,
(В)
Коэф.
преоб-
разо-
вания
К
н
Соп-
ротивл
ение
R
п
(mΩ)
Индук-
тивность L
p,
(μН)
Рекомендуемые
соединения
выводов элемента преобразования
– ПИО
I
п
(A)
I
мак
(A)
1
25
36
25
1/1000
0.3
0,023
Вход 5 4 3 2 1
Выход 6 7 8 9 10
2
12
18
24
2/1000
1,1
0,09
Вход 5 4 3 2 1
Выход 6 7 8 9 10
3
8
12
24
3/1000
2,5
0,21
Вход 5 4 3 2 1
Выход 6 7 8 9 10
4
6
9
24
4/1000
4,4
0,37
Вход 5 4 3 2 1
Выход 6 7 8 9 10
5
5
7
25
5/1000
6,3
0,58
Вход 5 4 3 2 1
Выход 6 7 8 9 10
53
Схемы соединения и результаты исследования электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
для контроля и управления динамическими источниками реактивной
мощности энергосистемы приведены на рис. 18. а), б), и в).
а) б)
Рис.18. Схема комбинированного управления скоростью вращения (а) и
выходные характеристики (б)
Исследованиями установлено, что частота переменного тока
электрической сети энергосистем и скорость вращения ротора динамических
источников
реактивной
мощности
на
основе
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
может быть зафиксирована с точностью до фазы (90
0
).
В заключении
диссертации подведены итоги исследования,
сформулированы
основные
выводы
и
предложены
практические
рекомендации.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации для осуществления комбинированного управления
трехфазным током электрических сетей и реактивной мощностью ЭС на
основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны
принципы построения электромагнитных преобразователей тока в напряжение
с плоскими измерительными обмотками, соответствующие математические
модели, алгоритмы исследования и проектирования, а также методика расчета,
что позволило решить проблему разработки и конструирования эффективных
электромагнитных преобразователей одно- и многофазного первичного тока
во вторичное напряжение.
В итоге получены следующие основные результаты:
1.
Обоснована
технология
применения
электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками
при комбинированном управлении устройствами производства, передачи,
распределения и потребления реактивной мощности и электрической энергии.
2. Разработан рациональный математический аппарат на основе
графовых моделей: алгоритмы, модели и методы для исследования законов
распределения магнитодвижущихся сил и магнитных потоков в магнитных
системах электромагнитных преобразователей с плоскими измерительными
обмотками с целью получения исходных величин и параметров для
формирования их основных характеристик.
54
3. Внедрен комплекс конструкций электромагнитных преобразователей
с плоскими измерительными обмотками одно- и трехфазного тока во
вторичное напряжение, учитывающие несимметрии при управлении по фазам
токов электрической сети на основе статических, динамических и
метрологических характеристик пробразователя.
4. Рациональные значения выходного напряжения
U
эвых
от плоской
измерительной обмотки обеспечиваются при величине воздушного зазора
-
равном –
0,002 – 0,003 м
и числе витков плоской измерительной обмотки -
W
пио
равном
– 3 – 4.
Надежность электромагнитных преобразователей тока в
напряжение с плоскими измерительными обмотками составила
0,96
.
5. Определены влияния источники погрешностей электромагнитных
преобразователей тока в напряжение с плоскими измерительными обмотками,
осуществлана классификация источников погрешностей.
6. Показано, что при изменении температуры окружающей среды на
10
О
С погрешность преобразования увеличивается на
0,03 %,
а при неточности
изготовления плоской измерительной обмотки - на
0,07 %.
7. Энтропийная погрешность преобразователей тока в напряжение не
превышает
0,2%,
а
экспериментальное
значение
погрешности
электромагнитных преобразователей тока в напряжение с плоскими
измерительными обмотками составило
0,21%.
8.
Внедреные конструкции электромагнитных преобразователей одно-
и трехфазного первичного тока во вторичное напряжение электрической сети
энергосистем при комбинированном управлении источниками реактивной
мощности
соответствуют
требованиям
рациональных
энерго-
и
ресурсосберегающих систем, учитывают несимметрии при контроле и
управлении по величине и фазе токов трехфазной электрической сети,
обеспечивают адекватность показателей качества и изменения первичных и
вторичных величин.
9. Применение автоматически регулируемых источников реактивной
мощности в электрических сетях и электроустановках с установленной
мощностью 50 кВт и напряжением до 500 кВ позволило повысить
производительность срока службы электрооборудования и электроприемников
и энерго- и ресурсосберегающий режим за счет обеспечения стандартного
напряжения элементов и устройств управления 57,5 В вместо 61,81 В,
превыщающий на 4,31 В (7,5%) по фазному напряжению и на
3 · 7,5% =
12,9% по линейному напряжению питания системы управления.
10. Электромагнитные преобразователи тока в напряжение, внедренные
в электрических сетях системы электроснабжения более 20 предприятий за
счет повышения точности и автоматизации управления источниками
реактивной мощности позволили уменьшить технологический расход
электроэнергии на 11,26% при нормативном значении 13,29% (обеспечил
уменьшение технологического расхода электроэнергии на 1,13 млрд. кВт ·
час) за счет повышения класса точности элементов и устройств
комбинированного управления реактивной мощности энергосистем от 1,0 до
0,5.
55
SCIENTIFIC COUNCIL 16.07.2013.Т/FM.29.01 AT TASHKENT
UNIVERSITY OF INFORMATION TECHNOLOGIES AND NATIONAL
UNIVERSITY OF UZBEKISTAN ON AWARD OF SCIENTIFIC DEGREE
OF DOCTOR OF SCIENCES
TASHKENT UNIVERSITY OF INFORMATION TECHNOLOGIES
SIDDIKOV ILKHOMJON
THE ELECTROMAGNETIC TRANSDUCERS CURRENT TO
VOLTAGE WITH FLAT MEASURING WINDINGS FOR
COMBINED CONTROL OF REACTIVE POWER
OF THE ENERGY SYSTEMS
05.01.06 – Elements and devices of the computing facilities and control systems
(technical sciences)
ABSTRACT OF THE DOCTORAL DISSERTATION
Tashkent – 2015
56
The subject of doctoral dissertation is registered Suprame Attestation Commission at
the Cabinet of Ministers of Republic of Uzbekistan
in number 30.09.2014/В2014.5.Т301.
Doctoral dissertation is carried out at Tashkent State Technical University and Tashkent University
of Information Technologies.
The full text of doctoral dissertation is placed on web-page of Scientific Council on award of the
scientific degree of doctor of sciences 16.07.2013. Т/FM.29.01 at the Tashkent University of Information
Technologies and National University of Uzbekistan to the address www.tuit.uz.
Abstract of dissertation in three languages (Uzbek, Russian and English) is placed on the web-page to
address www.tuit.uz and Information-educational portal «ZIYONET» to the address www.ziyonet.uz.
Scientific
consultant:
Azimov Rakhmat
doctor of technical sciences, professor
Official
opponents:
Ganiev Salim
doctor of technical sciences, professor
Abdukayumov Abdurashid
doctor of technical sciences, professor
Muratov Hakim
doctor of technical sciences, professor
Leading
organization:
The Tashkent Institite of Enjineers of Railway Transports
Defense of the dissertation will take place in «____» March 2015 at 10
00
o’clock at a
meeting of the scientific council 16.07.2013.Т/FM.29.01 at the Tashkent University of
Information Technologies and National University of Uzbekistan. (Address: 100202, Tashkent,
Amir Temur str. 108. Ph.: (99871) 238-64-43; fax: (99871) 238-65-52; e-mail: tuit@tuit.uz).
Doctoral dissertation could be reviewed in Information-resource center of the Tashkent University
of Information Technologies (registeration number №_57_). (
Address:
100202, Tashkent, Amir Temur
str., 108. Ph.: (99871) 238-65-44).
Abstract of dissertation sent out on «____» February 2015 y.
(Dispatching protocol № 02 on «____» February 2015 y.)
Х.К.Aripov
Chairman of scientific council on award of scientific
degree, doctor of physics-mathematics sciences, Professor
M.S.Yakubov
Scientific secretary of scientific council,
doctor of technical sciences, Professor
М.М.Мusaev
Chairman of scientific seminar under
scientific council, doctor of technical sciences, Professor
57
SUMMARY OF THE DOCTORAL DISSERTATION
Topicality and demand of the theme of dissertation.
During control of
the processes of production, transmission, distribution and consumption of power
energy determining importance is accuracy, sensitivity, linearity and commonality
parameters of the elements end devices of control systems with primary facilities of
transformationing current, because inaccurasy of the control of power and
paramentrs will accompany with significant negative economical damage. The
development of the complex approach, providing energy and resource saving on
base of efficiently control sources of reactive power, expansion of the functional
possibilities, simplification of designs, reduction of weight and volume factors,
improvement of the technologies of fabrication, provision of the remote measuring
processes, transformation of the current based on the usage of the modern primary
measuring transdusers is actual problem of the control devices and elements of
energy system. Herewith, the primary measuring current transdusers, being the main
section information-measuring and controlling systems, completely define the
technical and economical factors of energy system.
Development and application of the modern current transdusers follows
principle and requirements of the standarts of system instrument and facilities of
automations (GOST CIS 13109-97, EN-50160, MEK 1000-3х 61000-2х and etc.),
the mains from which are follows:
block-module principle of construction, providing versatility of the
transdusers of current, when using the rational minimum of constructive elements
and devices of modern technologies;
a restriction of the primary transdusers of current, norm of modules, when
ensuring their information, energetic, metrological, constructive and structured
compatibility on the base of consequent unifications and standardizations.
At present emploement of the electromagnetic transdusers of three-phase
current with unified output value, expansion of the spectrum converted electric
values is limited, because of the insufficient developement of the methods of
calculation and research of portioned magnetic systems of the transdusers. The
classical methods of research of the magnetic circuits do not provid necessary
accuracy due to the asymmetries of the three-phase primary currents of electric
network, which do not possess the sufficient generality, coverring herewith only
main varieties of the circuits of electric and magnetic nature. The magnetic systems
of the transformation with non linear parameters and features of the primary current
of electric network of energy system during calculations has been taken as a object
with concentrated parameters.
Besides, classical single-phase transformers of the current to current have
complex transdusing part, weight and volume of the factors labour-consuming when
designing and usages in combined control system, do not provide the commonality
of the output value under joint work with microprocessors and electronics
technology information systems. They do not take into account the nature of
magnetic flow, created by current of the three-phase electric network of energy
system.
58
This research work is oriented on practical realization of the Resolutions of
the Cabinet Minister of the Republics of Uzbekistan number 245 from 22 of the
September, 2008 - «Rules of the use of electric and heat energy» and in number 295
from 1 of the November, 2013 «About additional measure on improvement of the
activity GSC «Uzbekenergo» and strengthening of the discipline calculation for
consumed electric energy».
Coming there of decisions of the enumerated problems requires undertaking
the special researchs and developments, in accordance with making the methods and
algorithm, capable to realize checking of validity of information on value and
parameter to electric energy of three-phase electric network ES based on modern
elements and devices of the checking and combined control. Given circumstance
conditions need for the development and introduction of reliable, unified, exact
electromagnetic transdusers of the current to voltage, taking into account
nonsymmetry of current to three-phase electric network, differring from them in size
and on phase, than is explained urgency there are research.
Correspondance of the research with the priority directions of
development of science and technologies of the Republic of Uzbekistan.
The dissertation is carried out according to priority directions of
development of science and technology: PPI-3.«Energy, energy–resourse saving,
transport, machine- and devices», STP-17–«Working out of modern information
systems, means of intellectual control and training, scientific , technical and
software products providing wide development and introduction of
information and telecommunication technologies».
Review of international scientific researches on dissertation topic.
Research on development element and device of the checking and combined
control value three-phase current of the electric networks of the power systems with
provision for particularities, concluding difference and on value and phase intensive
are and reached certain successes scientist countries such as USA (Advantech,
General Electric, SeaTech), Great Britain (HAWK, Festo, Rockwell Automation),
Rossiya (Elektroshit, Elektroapparat), Germany (Siemens, GE Fanuc), Japan (Sony,
Iconics), Koreas (Mitshubishi), Kitay (Chint), Danmark (MOX, ABB), Holland
(Honeywell, Wonderware) and others.
In specified scientific centre develop technologies of the improvement of the
primary measuring transdusers of the current, methods of the transformation of the
primary current in secondary signal and element based on the circuits and systems
of the transformation device checking and control. Inaccuracy of the transformation
of the factors to electric powers transdusers specified scientific centre bring about
irrational use the sources to electric powers, reception capacity transformer and line
power transmission, reserve to powers on power station, obstruct checking and
control state of working power systems and bring about financial loss as beside
producers and supplier, so and beside consumers of the electric powers. Poor
accuracy of the analysed device is conditioned beside defect existing systems of the
transformation of the current since measuring complexes were created earlier, as
well as and on type designs at present, designed as far back as ХХ century, in which
59
were not provided decisions for provision of pinpoint accuracy trunsduser current
and commonalities of the output signal from primary measuring transdusers.
Research extent of the issue.
The Complex analysis of the elements and
control system of source of reactive power and their mode, principle of their
buildings, is indicative of insufficient research of problems in the field of
electromagnetic transformation current and combined control of source of reactive
power of energy system.
Given topic have been researched by many foregin leading reseach scientists
such as H.Schaumburg, E.Ritchie, E. Krontiris, R.Hanitch, I.Rampias, E.Stathakis,
B.S.Sotskov, K.M.Polivanov, L.F.Kulikovskiy, L.A.Ostrovskiy, V.P.Milovzorov,
E.P.Osadchiy, M.F.Zaripov, M.M.Belov, A.A.Preobrazhenskiy, N.E.Konyuhov,
E.S.Levschina, P.V.Novickiy, M.A.Urakseev and others.
The issue is also being studying by domestic scientists such as
N.R.Yusupbekov, T.H.Nasyrov, H.Z.Igamberdiev, R.K.Azimov, K.R.Allaev,
A.A.Abdukayumov, M.I.Ibodullaev, YU.G.Shipulin, A.A.KHalikov, S.F. Amirov,
A.M.Plahtiev, P.M.Matyakubova and others.
However shaping the priority methods of the constraction and studies of the
electromagnetic transdusers of the primary current in secondary voltage, providing
adequacy of the value of the output voltage to primary current, algorithm of of
three-phase current in system of multifunction control reactive power systems
require undertaking comprehensive research. This circumstance is connected with
greater inaccuracy at transformation of the values primary current power systems,
which bring about irrational use the sources to electric powers, obstruct checking
and control mode their work, bring about excessive financial loss, both beside
producers, and consumers of electric powers.
The Main factor of the appearances of inaccuracy of transdusers of the current
are: nonsymmetry of current and voltages in size and phase, swings of the
frequency, change the temperature surrounding ambiences, appearance of the
harmonicas current and voltages of electric network, vibratory loads when
functioning the transdusers and others.
The System analysis of the electromagnetic transdusers of the primary current
has allowed also to install that classical designs of the transdusers of the current
managerial system by reactive power - a transformers of the current provide on
output current by value 5 А under nominaty of primary, have: restriction on range of
the converted current; significant inaccuracy; complex and non-technological to
designs; the greater size; the mass; specific consumption of materials and cost.
Under nominaty of input current, require the matching element - an additional
transformer for unification of the joint work with modern microprocessors and
controlling personal computer.
The Existing electromagnetic transdusers of the current when governing source
to reactive power of the power systems do not provide necessary accuracy given
about current of the three-phase electric network because of: single-phase
performance of the magnetic systems of the transformation; nonsymmetry of
converted three-phase current; nonlinearity of features of the saturation of the
magnetic systems and non-commonality importances of the output values.
60
The Fact just cited limited using the classical electromagnetic transdusers of
the current in corresponding to managerial system of the values and parameter of the
electric networks. So development, study and practical introducing the
electromagnetic transdusers with flat measuring winding primary one and three-
phase current in secondary voltage with extended functional possibility and unified
output value, taking into account nonsymmetry of three-phase current and creation
on their base of the systems of multifunction control reactive power is a decision of
the problem of the improvement and developments existing technologies of the
checking and control value and parameter of electric powers is important and actual
problem of the energy system.
Connection of dissertational research with the thematic plan of
scientific-research works is reflected in following projects:
International
project TACIS - TEMPUS European community: EC T JEP-10328-97–«Energy
management training in Uzbekistan» (1997-2001 yy.), EC T JEP-10845- 99–«Long
Distanse training in Uzbekistan» (1999 - 2003 yy.) and in state scientific projects: P-
18.17–«Development financial - a technological model of optimum control energy
system Republics Uzbekistan in condition liberal market of electric powers» (2003–
2005 yy.), A-12-073 – «Development algorithm and methods for increasing the
accuracy of the given telemetry and estimation of the working condition of the main
electric networks power systems of the Republic Uzbekistan» (2006 –2008 yy.),
ITD - 3-123-"Minimization of the losses at transmission of the electric powers of
main electric networks of the Republic Uzbekistan optimization of the reactive
powers sources and turn ratio transformer" (2012–2014yy.), IOT - 2013-2-28
«Introduction in industrial enterprise energy saving automatic regulator of
reactive power» (2013–2014yy.).
Purpose of research
the development of theories and designing the
electromagnetic transdusers one and multyphases primary current to secondary
voltage with flat measuring windings for multifunction control source of reactive
power and creation of their base of energy and resourse saving in energy systems.
To achieve this goal the following
tasks of research
is:
development of the technologies transformation of primary current to
secondary voltage on base of the electromagnetic transdusers of the current with flat
measuring winding and device for receiving, processing and control for systems of
multifunction control reactive power of energy systems;
development of the rational mathematical device, including algorithms, models
and methods for rtesearch of the laws of the distribution magnetic field power and
magnetic flow in magnetic system of the electromagnetic transdusers with flat
measuring winding to achieve the source values and parameter for shaping their
main features;
development of the algorithm, models and methods of the calculation
parameter and values of the main features: steady-state and dynamic; accuracy; the
simultaneities of the transformation signal about current of the three-phase electric
network; the economy; the informatics; energy saving and minimum consumption to
electric powers under joint work with semiconductor element when governing the
reactive power of energy systems;
61
development of algorithm and models of the calculation of the influence of
the sources of inaccuracy of the electromagnetic transdusers of the current in
voltage with flat measuring winding, realization categorization sources of
inaccuracy;
development of algorithm and methods rational structured and parametric
syntheses, rationalizations and designing on base criterion: linearities of the steady-
state features, maximum sensitivity and reliability;
development and introducing of the complex design electromagnetic
transdusers one and three-phase current to voltage with flat measuring winding in
system of multifunction control source of reactive power, corresponding of principle
of the building rational energy - and resource saving systems, taking into account of
nonsymmetry during of checking and control on value and phase current of three-
phase electric network of the energy systems.
Objectives of research
are class of the electromagnetic transdusers of the
current to voltage with flat measuring winding for combined control source of
reactive power energy systems, possessing raised by accuracy, linearity of the
steady-state feature and unified output value.
Subject of research-
a principles of the building of the electromagnetic
transdusers of the current in voltage with flat measuring winding; the mathematical
models and algorithms of the research of the magnetic systems of the
transformation; the main features and new designs of the electromagnetic
transdusers of the three-phase current in voltage with flat measuring winding with
extended functional possibility of the transformation current to three-phase electric
network of energy systems.
Methods of research.
In process of the research by aplying analytical and
experimental methods: methods to theories of electric and magnetic circuits,
methods of graph models; the theory of the autocontrol; the theory of the measuring
transdusers; mathematical modeling; the theory of inaccuracy and reliability.
Scientific novelty of dissertational research consists in the
following:
designed of technology of translation of primary current to voltage on base of
the electromagnetic converters of the current with flat measuring winding and
device for acceptance, processing and control of systems of multifunction control
reactive power of energy systems;
designed of graph models, allowing graphically, effectively and with high
formalization of research of problems of multifunction control reactive power of
energy systems on base of the electromagnetic converters with flat measuring
winding, as well as certain principles of their building, magnetic systems of the
transformation, the main features and sources of inaccurasy;
designed of algorithms and methods of the building of the features of the
electromagnetic converters with flat measuring winding: steady-state under lumpy
and nonlinear parameter of the magnetic systems; dynamic under symmetrical and
asymmetrical electric load;
designed of algorithms and models of the calculation of the influence of the
sources of inaccuracy of the electromagnetic converters of the current to voltage
62
with flat measuring winding, is realized by categorization of the sources of
inaccuracy;
designed of algorithms and methods rational structured and parametric
designing on base of the criterion: linearities of the steady-state features, accuracy,
sensitivity and reliability;
designed methods of the building design electromagnetic converters one- and
three-phase primary current in secondary voltage of the electric network of the
power systems under multifunction control source to reactive power, being up to
quality rational energo- and resourece saving systems, taking into account
nonsymetricy when checking and control in size and phase current to three-phase
electric network, providing adequacy of the factors quality and change primary and
secondary values.
Practical results
of research consist in the following:
applicated development algorithm, program and transdusrs for controle and
calculating of the processes of energy consumption;
using automatically controlled of the sources of reactive power in electric sets
and power devices with installed power 50 kVt and voltage till 500 kV, allowed
increasing of capacitypower ecuipment and электроприемников and energy- and
resource saving rejime of electron elements of control voltage 61,8 V instead 57,5 V
for 4,31 V (7,5%) more voltage of one phases line and on 1,73 * 7,5% = 12,9% on
linear voltage of the electric network of the power supply of control system;
introduced electromagnetic converters of the current to voltage in electric sets
of the systems of power supply more than 20 enterprises shows of accuracy and
automations of control source of reactive power, have allowed to reduce the loss to
electric powers on 11,26% under normative importance 13,29% (have provided the
reduction of the technological consuption to electric powers on 1,13 mlrd. kVtх
hour)of account due to increasing of the class of accuracy of elements controle
system of reactive power of the power systems from 1,0 to 0,5;
realized categorization of the sources of inaccuracy of the electromagnetic
converters of the current in voltage with flat measuring winding;
designed and introduced complex design of electromagnetic converters one
and three-phase primary current in secondary voltage of multifunction control
source to reactive power, corresponding to principle of the building rational energy
and resource saving systems, taking into account nonsimetry, controle of phase
current if electric network, providing adequacy of the factors quality and change
primary and secondary values.
Reliability of obtained results
is proved by mathematical research of offered
models, comparative analysis of the obtained formulas and calculations with real
and experimental data on the basis of the standard criteria. For estimation of result
researchs on their logical noncorrect is tested efficiency of the functioning of the
primary measuring transdusers, is organized benchmark analysis to efficiency of the
electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat measuring winding on
criteria as the linearities of the output feature, accuracy, large functional
possibilities.
63
Theoretical and practical value of results of the research.
Scientific value result of the research consists in development principle
transformations of the three-phase current to voltage with flat measuring winding,
methodses of modeling for transformation element research of the current in
voltage, decisions of the scientific problems of the creation and introduction high
effective combined control of source of reactive power on the base of reliable, exact
electromagnetic transdusers of the three-phase current to voltage with unified output
signal.
Practical value of result work is concluded in development of the
electromagnetic transdusers of the three-phase current in voltage with flat
measuring winding with extended functional possibility for combined control
asymmetrical state of working three-phase electric networks and control
source of reactive power of energy systems.
Realization of results.
The Main results of the dissertation, according to the
acts are emploed in more then 20 enterprises of GSK Uzbekenergo. The Total
economical effect from introducing the electromagnetic transdusers of the three-
phase current to voltage with flat measuring winding in combined control system of
source reactive power consist 1,7 mlrd. sum per year due to energy and resourse
saving end minimization for 15 % of power losses during power trusportation of the
power line (reference of Government Stock Company «Uzbekenergo» about
introduction for № МХ–01–21/5413 from 17.11.2014, № МХ–01–21/321 from
27.01.2015
and № МХ–01–21/474 from 05.02.2015).
Approbation of work.
Results of research are approbated in more then
30
scientifically-practical
conferences,
including
15
international
symposiums, congresses and seminars, as: «World Conference on Intelligent
Systems for Industrial Automation» (WCIS) ( Baku–2002, Tashkent-2012),
«Problems of energy- and resourse saving» (Тashkent, 2003), «Control of
power system–04» (Slovak Rep., High Tatras, Strbske Pleso), 2004),
International
scientific
and
practical
conference
«Innovation-2004»
(Тashkent, 2004), «Problems of energy- and resourse saving in railway
transport» (Тashkent, 2005, 2009), «Innovation technology in management,
education and industry “ASINTEX» (Rossiya, Astrakhan, 2007, 2011), IVIP
(Тashkent, 2009), «Energy: Management, quality and and effectivity of ise
of the energy resouses» (Rossiya, Blagoveshensk 2003, 2011), «Activity
problems of energy» (Тashkent, 2006, 2011), «Actually problems of technics
and technologies» (Lipesk, Rossiya, 2012, 2013 and 2014), and also at annual
Republican Fairs of innovation ideas, technologies and projects (Тashkent
2008-2014).
Publication of results.
It is published 84 scientific works, including 10
scientific papers in the international journals on a dissertation theme and
received 4 patents for inventions of RUz.
Structure and volume of dissertation.
The dissertation consists of
Introduction, six Chapters, Conclusion, References and appendix, contains
200 pages of the text, 49 figures and 12 tables.
64
MAIN CONTENTS of DISSERTATION
In introduction
the urgency and demand of the theme of dissertation is
proved, the purpose and problems, and also object and an object of research are
formulated, conformity of research to priority directions of development of science
and technologies in the Republic of Uzbekistan is stated, scientific novelty and
practical results of research are stated, reliability of obtained results is proved, the
theoretical and practical importance of obtained results is reveals, the list of
introductions in practice of research results, data on published works and
dissertation structure are given.
In the first chapter
of the dissertation explored questions transformations
primary one and three-phase current of electric network of energy system for
combined autocontrol system of devices of production, transmissions, distribution
and consumptions to reactive electric power (fig.1.).
Such
systems
of
multifunction control are introduced in more than 20 enterprises, being consumer of
electric powers of GSC Uzbekenergo.
A1, A2, A3 - an automatic breakers, KM1, KM2, KM3 – an commutation devices;
CC - a block of current compensation; LO – logical organ; U1,U2 - an amplifiers;
KT1, KT2 - an elements of the endurance on time; Kl1, Kl2 - an executive organs;
CO - a control organ – BMC – bloc of microprossors ontrol -a digital automatic
regulator of the source of reactive power; EM - a synchronous machine (the
generator,motor and synchronous compensator), KKU - a source of reactive power -
cosinuses capacitors installation, EMTCV with FMW and EMCV - an
electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat measuring windings.
Fig.1. Functional scheme of the combined autocontrol
sources of reactive power of energy system
65
In dissertation, with reference of electromagnetic trunsduser of the current to
voltage, are classified main forms of the flat measuring windings and motivated
formulas for determination area sections
S
different flat measuring windings
(tabl.1).
On base of the analysis of the main correlations of the output voltages
electromagnetic trunsduser of the current to voltage with flat measuring windings is
installed that the most further research must be directed on development of new
principle transformations and construction of ning sensitivity transdusers current to
three-phase electric network, providing account nonsymmetry, unification of the
output values and possessing extended functional possibility for combined
autocontrol of sources of reactive power of energy system.
Table 1
Principle of design of flat measuring windings for the current to voltage
electromagnetic transdusers
N
Type of flat
measuring
windings
Form of flat measuring
windings
Area of the section
1.
Triangulare
2
tr
ab
S
2.
Square-wave
kab
S
sq
3.
Round
4
/
2
r
D
k
S
4.
Petlevaya
S
p
= 2 аb
66
The Analysis of the conditions of the functioning the transdusers of the
current and requirements have shown that in enrgy system it is advisable to use the
electromagnetic transdusers of the current and voltages with flat measuring
windings and development principle transformations and design electromagnetic
transdusers of the current and voltages with flat measuring windings three-phase
electric network, providing account nonsymmetry, unification of the output values
and possessing extended functional possibility for multifunction control source to
reactive power of energy system.
In the second chapter
of the dissertation are explored principles of the
building of the magnetic circuits of the electromagnetic transdusers of the current in
voltage. Analysed and explored principles of the building of the magnetic circuits of
the electromagnetic transdusers of the current to voltage.
The input value of electromagnetic transdusers of the current and voltages
with flat measuring windings serves: primary alternating current to three-phase
electric network
I
e in
value from
1
before
1000
А and primary voltage
U
e in
value
from
0,4 - 35 sq
, but output signal
U
e out
- a secondary output electric voltage from
flat measuring windings, which in principal depends on uniformities of the sharing
the magnetic flow
F
along way of the magnetic system of the transformation i.e. on
length magnetic core, corner of the crossing the magnetic flow area of flat
measuring windings.
The Portioned magnetic system of the electromagnetic transdusers of the
current to voltage with flat measuring windings is presented in the manner of graph
of the models. On base graph to models (fig.2) of the magnetic system of
transdusers of the current and voltages with flat measuring windings are defined
values, characterizing nodes (F- magnetomoiving power) and area of the
transformation (P, P0, P1 - longitudal, vertical and transverse parameters).
Fig.2. Ggraphs model of the magnetic system of electromagnetic transdusers
of current to voltage
67
For a graph models of the portioned magnetic system (fig.2.) of the
electromagnetic transdusers of the current and voltages with flat measuring
windings, amount of nodes for calculation m.d.s. and magnetic flow has a sizes: i j k
i.e. dependson conditions and accuracy of the features of the trunsduser of current
to voltage, sizes of the nodes i change from 1 till n, j from 1 till m and k to from 1
till l.
For points graph models of the electromagnetic transdusers of the current to
voltage with flat measuring windings (fig.2) is formed equations for determination
node of magnetomoiving power:
for points i =1, j = 1 and k = 1 graph models of the electromagnetic transdusers
of the current to voltage with flat measuring windings is formed equation for
determination of magnetomoiving power:
1
,
,
,
,
1
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
,
1
,
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
вх
э
,
,
1
1
0
1
1
1
0
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
F
П
F
П
F
I
K
F
;
for points
i
=
m
,
j
= 1 and
k
= 1:
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
F
П
F
П
F
I
K
F
,
1
,
1
,
,
,
,
1
,
1
,
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
,
1
,
,
1
,
,
вх
э
,
,
1
1
1
0
1
1
0
;
for points
i
= 1,
j
= 1 and
k
=
l
:
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
F
П
F
П
F
I
K
F
,
1
,
1
,
,
,
,
1
,
1
,
,
1
,
1
,
,
1
,
,
,
,
1
,
,
1
,
,
вх
э
,
,
1
1
1
0
1
1
0
;
for points
i
= from 2 till
m
- 1,
j
= from 2 till
n
- 1 and
k
= from 2 till – 1:
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
k
j
i
IF
k
j
i
П
П
П
П
П
П
П
F
П
F
П
F
П
F
П
F
П
F
I
K
F
,
,
1
,
,
1
1
,
,
1
,
,
,
1
,
,
1
,
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
1
1
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
1
,
,
,
вх
э
,
,
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
;
where:
j
i
I
,
э
- an current in conductor of the three-phase electric network of energy
system, being value - an influences on area of the transformation of the
electromagnetic transdusers of the current to voltage;
IF
K
- a factor relationship
between electric and magnetic circuit;
П
- a portioned parameters magnetic circuit.
68
The Mathematical description of the dynamic characteristics of
electromagnetic transdusers of current to voltage got on base of dinamic graphs
model have a following type:
)
(
)
(
)
(
)
(
р
U
p
T
К
р
Т
K
Р
U
eout
eout
IeF
Ue
F
out
;
where:
;
1
)
(
eouttа
eouttа
eout
eout
eout
eout
eout
П
Т
П
рТ
П
pT
р
Т
;
1
)
(
tа
tа
П
Т
П
рТ
П
pT
р
Т
Fig. 3. The Dinamic graphs model of the electromagnetic transdusers
current to voltage
The dynamic graphs model of the transformation of the primary current in
voltage of the electric network of energy system on base of the electromagnetic
transdusers of the current to voltage is presented in fig.3.
At transformation of the primary current on base of the calculation of the
values of the portioned magnetic system at the input, according to designed graphic
models area transformations, is determined expressions for calculation of the
voltage
U
e out
on output of flat measurire windings with provision for distribution
m.m.p.
F
, in nodes and magnetic flow on longitudal -
F
, transverse -
F0
and vertical
-
F1
- an area. Distribution magnetic parameter
R, R0, -R1
, magnetic values - m.m.p.
F
and magnetic flow
F
in area of the magnetic system of the transformation of the
electromagnetic transdusers of the current to voltage are defined on base of the node
equations.
In the third chapter
of the dissertation are explored metods of designs of the
transdusers of the current to voltage as element of combined autocontrol of sources
of reactive power of energy system.
The results of modeling and research parameters, input and output values of
the electromagnetic transdusers of the current to voltage in combined autocontrol
system of sources of reactive power on base of the complex of the programs
MATLAB is presented in fig. 5.
69
In the course of analysis of the models of management source to reactive
power was determined that designed model in real scale of time allows to define the
parameters and values element of the electromagnetic transdusers of the current to
voltage, meeting the requirements energy system.
Fig. 4. Model of the research of the electromagnetic transdusers of the current
to voltage with flat measure windings in complex program MATLAB
а) b
)
c)
Fig.5. Graphics of input (1 - a primary current - Ie in), intermediate
(2 - m.m.p. F1 and 3- magnetic flow - F2) and output (4 - a secondary voltage
Ue out) of the values of the electromagnetic transdusers of the current to
voltage under: normal (a), asymmetrical (b) mode and in mode of the short
circuit (c) in electric networks of energy system
70
As can be seen from the results of modeling and research based on the
complex programs MATLAB, connecting processes i.e. change the output voltage
of the electromagnetic transdusers of the current to voltage are fixed through
0,044
s. after enabling the electric load in current wire of the electric network of energy
system.
In the fourth chapter
of the dissertation explored main features of the
electromagnetic transdusers primary current in secondary voltage with flat
measuring winding.
The graphs of the steady-state features single-phase of the electromagnetic
transdusers of the current to voltage, got according to equarion are presented on
fig.6 - 9:
I
I
I
I
max
44
,
4
L
t
R
А
rem
L
t
R
A
pio
eout
e
F
e
fWF
U
Similar formulas for building of the steady-state features for secondary
voltages of the phases В and C three-phase electric network:
II
II
II
II
r
max
44
,
4
L
t
R
B
em
L
t
R
B
еout
e
F
e
fWF
U
,
III
III
III
III
r
max
44
,
4
L
t
R
C
em
L
t
R
C
eout
e
F
e
fWF
U
.
(1 - 20 мм., 2 - 22 мм.,
3 – 24 мм., 4 – 26 м.)
Fig.6 Steady-state features of output
voltage under different FMW under
importances of the air clearance
( points - an experiment,
line – a design values)
Fig.7. Dependency of the U
eout
with different importances
71
Fig.8. Dependency of the output
voltage
U
e out
under different
importances of the number whorl -
W
FMW
.
Fig.9 Dependency of the output
voltage
U
e out
under different
importances area sections
As can be seen from fig.7, when increase the air clearance , sharply decreases
the value of the output voltage
U
eout
.
The Best values of the output voltage are
provided at value of the air clearance equal
0,002 - 0,003 m
. and count whorl
W
FMW
equal
3 - 4
(fig.8). Increase the number whorl of the electromagnetic transdusers of
the cujrrent to voltage (fig.9) promotes more fluent change the value of the output
voltage, change area sections of flat measure winding provides linear change the
output value of the voltage (fig.9).
In dissertation explored processes of combined zautocontrol on base of the
electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat measure windings of
sources of reactive power - an cosinuses of the capacitor installation (CCU) reactive
power
кВАр
Q
Утцкпшпфя
50
!
Н
, current
A
I
I
I
C
B
A
76
in
e
in
e
in
e
,
Гн
L
L
L
3
III
e
II
e
eI
10
,
F
С
С
С
C
B
A
7
e
e
e
10
,
voltage
B
U
U
U
C
B
A
380
in
e
in
e
in
e
,
impedances
Оm
Z
Z
Z
C
B
A
289
,
0
e
e
e
, which create maximum magnetic flows
Вб
W
U
Ф
Ф
Ф
C
B
А
ax
721
,
1
50
2
1
380
I
m ax
m ax
m ax
m
.
The graphs model of the change magnetic flow in magnetic system, definied
base molded (1-3), presenting dynamic modes of the electromagnetic transdusers of
the current to voltage with flat measure winding three-phase electric networks of
energy system given in fig.10. As can be seen from the graph, the highest magnetic
flow throw, vastly exceeding amplitude of importance formed flow, exist when
enabling of the electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat
measure windings, when
I =
II =
III = 0 and Ф
remA
, Ф
remB
, Ф
remC
opposite
instant importances flow formed condition F
A
, F
B
and F
C
.
When
72
Ф
А
= Ф
макс А
е
– (R
I
t/L
I
)
- cos (
t)
Ф
rem A
е
– (R
I
t/L
I
)
, (1)
Ф
В
= Ф
max В
е
– (R
1I
t/L
1I
)
- cos (
t + 120
0
)
Ф
rem B
е
– (R
II
t/L
II
)
, (2)
Ф
C
= Ф
max C
е
– (R
1II
t/L
1II
)
- cos (
t -120
0
)
Ф
rem C
е
– (R
III
t/L
III
)
. (3)
The Excess of instant importances magnetic flow in connecting mode when
enabling the electric loads bring about appearance dash current, which can in over
and over again exceed the nominal current, running through primary windings of the
electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat measure winding.
It is Installed that mode in portioned magnetic system of the electromagnetic
transdusers of the current to voltage with flat measure winding is fixed through
0,044 s. after enabling the three-phase electric load to currentwire of the electric
network of energy system.
Fig.10. Grafics of magnetic flows in magnetic system of the electromagnetic
transdusers of the current to voltage with flat measure winding
during flow
primary current on three-phases electrical networks of energy systems
The graphic model and results of the researh of the influence of the
temperature surrounding ambiences of current transformer on value of the output
voltage
U
eout
of the electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat
measure winding are presented on fig.11. and 12.
What have shown the results of the researh, total reliability of the design of
electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat measure winding
forms:
R = Rcat Rpar=0,98 0,98=0,96
, where:
Rcat
- catastrofic reliability,
Rpar
-
parametric reliability fully corresponds to the requirements of combined
autocontrol systems of source of reactive power of energy systems.
73
Fig.11. Graph model for research
of the sources of inaccuracy output
voltage
U
eout
Fig.12. Graphics of
I
eoutд
and
Т
т
from
influence
I
eout
and Tm on
voltage
U
eout
For the electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat measure
winding total errors is defined based on fairspuare error windings excitement,
magnitwire, flat measuring windings and measuring scheme: δ
prim.win
= 0,02; δ
m
=
0,01; δ
fmw
= 0,01; δ
source
= 0,05.
The entropy importance of inaccuracy for the electromagnetic transdusers of
the current to voltage with flat measure winding is defined on formula for δ
trans
= к
e
δ
Σ
, where: δ
Σ
- total importance of inaccuracy of the electromagnetic transdusers of
the current to voltage with flat measure winding, equal 0,11; k
e
- entropy factors,
having different importances under different law of the distribution (for normal law
of the distribution of inaccuracy k
e
= 2,07). The Calculation is installed that entropy
inaccuracy of the electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat
measure winding forms δ
trans
= 0,11. The experimental dates of evidence δ
exp
=
0,21.
In the fifth chapter
of the dissertation explored bases structured and
parametric designing of the electromagnetic transdusers of the current to voltage
with flat measure winding.
Designing of the electromagnetic transdusers of the current to voltage with
flat measure winding consists of two stages: choice of the optimum structure and
choice optimum parameter trunsduser.
The Choice of the optimum structure of the transdusers is founded on
development of the morphological tables main element and choice on their base
optimum element, and in the following by arrangements to optimum design of the
electromagnetic transdusers of the current to voltage with flat measure winding.
After choice of the optimum design reasonable this design to compare to
several analogues and prototype to achieve the patent for designed design. For
example, at choice of the electromagnetic transdusers of the current to voltage with
flat measure winding on criterion "sensitivity" on base of the designed algorithm are
chosen following forming morphological tabl.3: I.2. - II.3. - III.4.
74
Table 3
Morfological matris of main elements of the electromagnetic transdusers of the
current to voltage
I.The forms of primary windings
I.1. Odnozhilinaya
I.2. Mnogozhilinaya
I.3. Square-wave - a bus-
duct
5
1
1
1
4
1
1
2
3
2
2
2
5
3
3
3
3
3
1
4
3
4
2
4
1
5
3
5
2
5
5
6
3
6
4
6
1
7
3
7
2
7
5
8
3
8
4
8
5
9
4
9
2
9
1
10
3
10
2
10
I.4. Square-wave
I.5. Laminated
Factor of quality
2
1
3
1
чувствительность
1
5
2
4
2
цена
2
4
3
1
3
надежность
3
5
4
4
4
погрешность
4
5
5
4
5
нелинейность
5
4
6
2
6
диапазон по inу
6
4
7
5
7
потери в стали
7
2
8
1
8
быстродействие
8
3
9
1
9
экологичность
9
4
10
5
10
весь
10
II. The Form of magnetic core
II.1.Stras form
II.2. Pivotal
II.3. Round
3
1
5
1
1
1
1
2
2
2
5
2
4
3
5
3
1
3
1
4
2
4
4
4
1
5
2
5
3
5
1
6
2
6
3
6
5
7
4
7
4
7
1
8
2
8
3
8
1
9
2
9
5
9
1
10
2
10
3
10
II.4.Triangular
II.5. Square-wave
Factor of quality
2
1
4
1
чувствительность
1
3
2
4
2
цена
2
3
3
2
3
надежность
3
4
4
5
4
погрешность
4
4
5
5
5
нелинейность
5
5
6
4
6
диапазон по inу
6
5
7
3
7
потери в стали
7
4
8
5
8
быстродействие
8
3
9
4
9
экологичность
9
4
10
5
10
весь
10
III. The form of flat measuring windings
III.1. Square-wave
III.2. Triangular
III.3.Round
4
1
5
1
3
1
3
2
1
2
2
2
4
3
5
3
3
3
4
4
5
4
3
4
3
5
5
5
4
5
1
6
3
6
2
6
3
7
1
7
2
7
4
8
5
8
3
8
4
9
5
9
3
9
3
10
5
10
4
10
III.4. Diff.Square-wave
III.5. Diff.treugolinaya
Factor of quality
1
1
2
1
чувствительность
1
5
2
4
2
цена
2
1
3
2
3
надежность
3
1
4
2
4
погрешность
4
1
5
2
5
нелинейность
5
4
6
5
6
диапазон по inу
6
5
7
4
7
потери в стали
7
1
8
2
8
быстродействие
8
1
9
2
9
экологичность
9
1
10
2
10
весь
10
75
Not
Not
Not
Not
Not
Fig.13 The Block diagram of the algorithm Fig.14 The Block diagram of
of the choice of the structure algorithm of the optimization
the parameter
Change the values or
parameter
Choice of the
method to
parametric
optimization
Are have
differences
Begin
End
Entering the
requirement for
transdusers
Chouse construction
of transdusers
Request
for trans
dusers
Arrangement of
designs
of transdusers
Comparison with
existing design
Reception to new
design of
transdusers
Requests of the
systems of the
checking and
management
Morphological
matrix element
of design
Change the
structure and
element of
transdusers
Using generalised
acceptance
Fund
research
information
Determination of
the area of
searching for
D
Choice of the
initial approach
А
А
Check
п
Conclusion
result to
optimization
of transdusers
End
Begin
Entering data
The Calculation m.d.s.
and magnetic flow F(P)
Optimizasion
The Achievement опт. F(P)
The parameters of
FMW
Choice criterion to
optimization and
calculation to
target function
Check
D
п
76
In the sixth chapter
of the dissertation given materials of development and
creation on the base of the electromagnetic transdusers of the current to voltage with
flat measure winding combined autocontrol systems of source of reactive power of
energy system. The Designs of the electromagnetic transdusers of the current to
voltage with flat measure winding for multifunction control of sources of reactive
power of energy system are on fig. 15 and 16.
The
technical
data
of
electromagnetic transdusers of the current to voltages with flat measuring winding
for reactive power course of energy system given in tabl.4.
Prinsiple schemes of the electromagnetic transdusers of the current to voltage
with flat measure winding
for combined autocontrol of source of reactive power of
energy system given in fig. 17. Designs designed schemes of the combined
autocontrol of source of reactive power on base of the electromagnetic transdusers
of the current to voltage
with flat measure winding
practically notinertion, provide
pinpoint accuracy and unification out signal universal when using in combined
autocontrol system of steady-state and dynamic source of reactive power of energy
system, comsume the small power, have not a rolling parts, differ high reliability.
The results of research is installed that frequency of alternating current of
electric network of energy system and velocity of the rotation of the rotor of the
dynamic sources of reactive power on the base of the electromagnetic transdusers of
the current to voltage with flat measure winding can be fixed accurate phases (900).
If take into account that when turning through zero importance signs cos α0
and δ they are changed on opposite, that possible install that signs of the amplitude
out voltages from of the electromagnetic transdusers of the current to voltage with
flat measure winding remain without change.
1, 2, and 3 – FMW, 4, 5 and 6 – insulation
plastins, 7,8 and 9 – additional Cores, 10 and
11, 12 and 13, 14 and 15 – pairs if parallel
cterjens,16– base of core, 17, 18 and 19-
primary windings
1, 2, 3 and 4 - FMW, 5 – insulation
Plastins, 6, 7, 8 and 9 - four Cores,
пары 10 – base of core, 11 - core,
12 (phaza А), 13 (phaza В) and 14
(phaza С) – primary windings
Fig.15 The Electromagnetic transdusers of
the current to voltage with flat measure
winding
with three magnetic cores
(Patent RUZ №04185)
Fig.16. The Electromagnetic
transdusers of the current to
voltage with flat measure
winding and four magnetic cores
(Patent RUZ №04475)
77
Fig.17. Prinsiple schemes of the electromagnetic transdusers of the current
to voltage with flat measure winding
for combined autocontrol of source of
reactive power of energy system
Table 4
The technical data of the electromagnetic transdusers of current to voltages
with flat measuring winding
Num-
ber
of input
point
Primary
current
Output
voltage
U out
(V)
Coeff.
of trans-
mission
K
T
Resis-
tanse
R
(mΩ)
Inductance
Lp
(μН)
Advisable join conclusion element
of the transformation -
FMW
I
p
(A)
I
max
(A)
1
25
36
25
1/1000
0.3
0,023
In 5 4 3 2 1
Out 6 7 8 9 10
2
12
18
24
2/1000
1,1
0,09
In 5 4 3 2 1
Out 6 7 8 9 10
3
8
12
24
3/1000
2,5
0,21
In 5 4 3 2 1
Out 6 7 8 9 10
4
6
9
24
4/1000
4,4
0,37
In 5 4 3 2 1
Out 6 7 8 9 10
5
5
7
25
5/1000
6,3
0,58
In 5 4 3 2 1
Out 6 7 8 9 10
78
а. b.
Fig.18. The Scheme of the combined autocontrol of velocity rotations (a),
scheme of the filter (b) and out values (c) of the electromagnetic transdusers of
the current to voltage
with flat measure winding
s.
In conclusion
of the dissertation summary of the research, are worded main
findings and are offered practical recommendations.
CONCLUSION
In dissertation for combined control of values and parameters of three-phase
current of electric networks and reactive power ES, based on theoretical and
experimental research is designed: principles of the building of the electromagnetic
transdusers of the current to voltage with flat measuring winding; the corresponding
to mathematical models; the algorithms of the research and designing; as well as
methods of the calculation that has allowed to solve a problem development and
construction efficient electromagnetic transdusers one- and poliphase primary
current topsecondary voltage.
Are they in total received following main results:
1. Motivated that using flat measuring windings in electromagnetic trunsduser
of the current to voltage as detector element, provides the reception unified out
signal with parameter: voltage -
20
V, current -
100 mA
and allows develop new in
electromagnetic trunsduser of the current to voltage whith flat measuring windings,
being up to quality combined autocontrol system of reactive power of energy
systems.
2. Installed that value out voltages
U
eout
depends on degree of perpendiculary
and uniformities of the crossing the magnetic flow area flat measuring windings,
optimal resistances and conductivities complex portioned area and structures of the
magnetic system of the transformation of the electromagnetic trunsduser of the
current to voltage.
79
3. The Best values out voltages
U
eout
are provided at value of the air clearance
-
equal - 0,002 - 0,003 m and numbers whorl flat measuring windings -
W
FMW
equal -
3 - 4.
4. Designed graphic model, allowing analyse the principles of the building;
distribution magnetic flow in hinge magnitwire; the main features, as well as the
sources of error electromagnetic trunsduser of the current to voltage whith flat
measuring windings.
5. It Is Installed that influence of the secondary current Ieout flat measuring
windings of the current to voltage transdusers of the forms
0,017 %
from
normalized importances in primary current
Iein
. When change a temperature
surrounding ambiences, inaccuracy of the transformation increases
0,03 %,
wrong
fabrication form flat measuring windings -
0,07
%.
6. Accounting entropy inaccuracy of the transdusers of the current to voltage
does not exceed
0,2%,
but experimental importance of inaccuracy electromagnetic
trunsduser of the current to voltage whith flat measuring windings forms
0,21%.
7. The Calculation is installed that total reliability combined autocontrol
system source of reactive power of the power systems on the base of
electromagnetic trunsduser of the current to voltage whith flat measuring windings
forms the best value, equal
0,96
.
8. Designed methods of the building design electromagnetic converters one-
and three-phase primary current in secondary voltage of the electric network of the
power systems under multifunction control source to reactive power, being up to
quality rational energo- and resourece saving systems, taking into account
nonsymetricy when checking and control in size and phase current to three-phase
electric network, providing adequacy of the factors quality and change primary and
secondary values.
9. Used automatically controlled of the sources of reactive power in electric
sets and power devices with installed power 50 kVt and voltage till 500 kV, allowed
increasing of capacitypower ecuipment and электроприемников and energy- and
resource saving rejime of electron elements of control voltage 61,8 V instead 57,5 V
for 4,31 V (7,5%) more voltage of one phases line and on 1,73 * 7,5% = 12,9% on
linear voltage of the power supply of control system.
10. Emploed electromagnetic converters of the current to voltage in electric
sets of the systems of power supply more than 20 enterprises shows of accuracy and
automations of control source of reactive power, have allowed to reduce the loss to
electric powers on 11,26% under normative importance 13,29% (have provided the
reduction of the technological consuption to electric powers on 1,13 mlrd. kVtх
hour)of account due to increasing of the class of accuracy of elements controle
system of reactive power of the power systems from 1,0 to 0,5.
80
ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙХАТИ
Список опубликованных работ
List of published works
I бўлим (I часть; I part)
1.
Сиддиков И.Х., Насритдинов Ф.Ж. Исследование принципов
построения электромагнитных элементов электроавтоматики и защиты систем
электроснабжения на основе графовой модели // Журнал «Беруний
юлдузлари». - ТГТУ, Ташкент, 2001. - №1. – с. 87-89.
2.
Сиддиков И.Х. Исследование основных характеристик и
принципов
построения
электромеханических
преобразователей
электроавтоматики на основе графовой модели // Журнал «Вестник ТашГТУ».
– Ташкент, 2001. - №1. – с. 11-17.
3.
Пихтиенко В.А., Сиддиков И.Х. Исследование основных
характеристик
электромеханических
преобразователей
на
основе
информационно - энергетической модели // Журнал «Беруний юлдузлари». -
ТГТУ, Ташкент: 2001. - № 1. - с. 82-86.
4.
Сиддиков И.Х., Азимов А.Р., Ахмедов Т. Моделирование и
исследование устройств контроля электромеханических систем на основе
информационно-энергетической модели // Журнал «Вестник ТашГТУ». –
Ташкент, 2002. - №2. – С. 47-54.
5.
Siddikov I.Kh., Abdulaev A.Kh., Bobojanov M.K. Perfection and
development of sensor controls and measuring transdusers on a basis of
information-energetics model//WCIS - 2002. Collection of the works. II – World
conf. 4-5 June 2002 y. b-Quadrat Verlag, Azerbaijan State Oil Aсadеmy,
Azerbaijan, Baku, 2002. - р.р. 310 -315.
6.
Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х., Шоисматов С.Э., Юлдашева О.Х.,
Газиев Б.А. Энергоинформационная модель устройств контроля параметров
автоматизированных систем// Журнал «Вестник ТашГТУ». –Ташкент, 2003. -
№1.– с.66-70.
7.
Сиддиков И.Х. Исследование источников погрешностей
элементов учета, измерения и релейной защиты элекроэнергетической
системы // Журнал «Вестник ТашГТУ». – Ташкент, Спец. выпуск, 2005. – с.
265-268.
8.
Сиддиков И.Х., Кенжаев Ж. Виртуальный стенд для исследования
погрешностей трансформаторов тока // Журнал «Техника юлдузлари». - ТГТУ,
Ташкент, 2005. - № 4. – с. 40-43.
9.
Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х., Назаров Ф.Д., Сиддиков О.И.,
Даминов Х.М. Исследование датчика преобразования несимметричности
трехфазного тока в напряжение // Журнал «Проблемы энерго и
ресурсосбережения». - ТГТУ, Ташкент, 2009. - № 3-4 - с. 77-82.
10.
Маматкулов А.Н., Сиддиков И.Х. Принципы построения
преобразователей тока в напряжение с расширенными функциональными
возможностями // Журнал «Вестник ТашГТУ». – Ташкент, 2010. - № 3. –с. 73-
76.
81
11.
Курбанова М.Ж., Сиддиков И.Х. Преобразователи тока с
расширенными функциональными возможностями // Журнал «Проблемы
энерго и ресурсосбережения». - ТГТУ, Ташкент, 2010. - № 3-4 - с. 133-135.
12.
Сиддиков И.Х.. Назаров Ф.Д. Моделирование и исследование
электромагнитных
преобразователей
тока
системы
автоматического
регулирования источников реактивной мощности // Журнал «Проблемы
энерго и ресурсосбережения». - ТГТУ, Ташкент, 2011. - №3-4. – с. 61-66.
13.
Сиддиков И.Х., Назаров Ф.Д. Исследование характеристик
электромагнитных преобразователей тока систем управления реактивной
мощностью// Журнал «Химическая технология. Контроль и управление».
Ташкент, 2012. - №2, – с. 46-51.
14.
Siddikov I.Kh., Khakimov M.Kh., Anarbaev M.A. Research of the
Electromagnetic transdusers of the primary current to secondary voltage // Межд.
научн. Журнал «Наука, образование, техника», Кыргизско–Узбекский
университет, Ош, 2012. - №3,4 (41-42), – с. 55-58.
15.
Siddikov I.Kh., Iskandarov Z.E. Neuro-Fuzzy automatic control system
process of the stretchings of the tape//WCIS - 2012. Collection of the works. VII –
World conf. 25-27 November 2012 y. b-Quadrat Verlag, Uzbekistan, Tashkent,
2012. - р.р. 303 -306.
16.
Сиддиков И.Х. Электромагнитные преобразователи тока в
напряжение с плоскими измерительными обмотками. Монография. - ТГТУ,
Ташкент, 2012. – 106 с.
17.
Siddikov I.Kh., Khakimov M.Kh., Anarbaev M., Bedritskiy I.M.,
Research of the electromagnetic transdusers of the primary current to secondary
voltage // Science and Education. Materials of the II International Research and
practice conference. Vol. I, Publishing office of «Vela Verlag Waldkraiburg»,
Munich, Germany, Decembеr, 18-19, 2012. – р.р. 222-225.
18.
Siddikov I.Kh. Elektr energiya istemolini nazorat qilish. (Контроль
потреблением электроэнергии). –Tashkent, «ILM ZIYO», 2012.-96 c.
19.
Сиддиков И.Х., Анарбаев М.А., Хужамов Э.Н., Бекназаров К.Б.,
Нажматдинов
К.М.
Исследование
погрешностей
электромагнитных
преобразователей тока с плоскими измерительными обмотками. // НТЖ
«Химическая технология. Контроль и управление». Ташкент, 2013. - № 1, –
с. 36-40.
20.
Салиев Э.А., Саттаров С.А., Сиддиков И.Х., М.Х.Хакимов,
Мустафакулов А.А., Сиддиков О.И., Анарбаев М.А. Автоматизированный
учет – условия повышения эффективности использования энергоресурсов //
Журнал «Проблемы энерго и ресурсосбережения». - ТГТУ, Ташкент, 2013. -
№1-2. – с.158-164.
21.
Сиддиков И.Х. Разработка и внедрение энергосберегающих
автоматических регуляторов реактивной мощности. // Журнал «Вестник
ТашГТУ». – Ташкент, 2013. Спец. выпуск. – с. 66-71.
22.
Сиддиков И.Х., Анарбоев М.А., Мирзоев Н.Н., Маматкулов А.Н.
Элементы управление статическими и динамическими источниками
реактивной мощности // Журнал «Проблемы энерго и ресурсосбережения». -
82
ТГТУ, Ташкент, 2013. – Спец. выпуск. - №3-4. – с. 183-187.
23.
Аллаев К.Р., Сиддиков И.Х. и др. Elektr stansiyalari va
podstansiyalarining elektr qismi. (Электрическая часть электростанции и
подстанции). - Ташкент, Чулпон, 2014.– 302 c.
24.
Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х., Холиддинов И.Х., Саттаров Х.А.,
Каюмов М.А. Управление источниками реактивной мощности на основе учета
несимметричности составляющих токов трехфазной электрической сети с
применением электромагнитных преобразователей тока в напряжение с
плоскими измерительными обмотками // Журнал «Проблемы энерго и
ресурсосбережения». - ТГТУ, Ташкент, 2014. - №1-2. – с. 58-62.
25.
Салиев Э.А., Саттаров С.А., Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х.,
Мустафакулов А.А., Сиддиков О.И., Анарбаев М.А., Григорьев Ю.А.
Автоматизированный
учет
–
условие
повышения
эффективности
использования
энергоресурсов
//
Журнал
«Проблемы
энерго
и
ресурсосбережения». - ТГТУ, Ташкент, 2014. - №1-2. – с.164-169.
26.
Сиддиков И.Х., Холиддинов И.Х., Хасанов М.Ю., Каюмов М.А. О
методике
расчета
сверхнормативного
технологического
расхода
электроэнергии в электрических сетях и разработка мероприятий по их
уменьшению // Журнал «Проблемы энерго и ресурсосбережения». - ТГТУ,
Ташкент, 2014. - №1-2. – с. 190-195.
27.
Сиддиков И.Х., Салиев А.Г., Сиддиков Ж.И., Саимбетов З.Ж.
Алгоритмы
структурного
и
параметрического
проектирования
электромагнитных преобразователей. // НТЖ «Химическая технология.
Контроль и управление». Ташкент, 2014. - №2, – С.42-45.
28.
Сиддиков И.Х., Кодиров Ф.М., Мирзаева М.Б. Исследование
несинусоидаьных режимов электрических сетей устройств связи и
телекоммуникации // НТЖ «Химическая технология. Контроль и управление».
Ташкент, 2014. - №6, – С.46-53.
Патентлар (патенты; petents)
29.
Амиров С.Ф., Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х.,
Хушбоков Б., Саттаров Х. Патент РУз. №04185. Преобразователь
несимметричности трехфазного тока в напряжение. // Агенство по
интеллектуальной собственности РУз. Бюл. – 2010.- №6.
30.
Амиров С.Ф., Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х.,
Хушбоков Б.Х., Назаров Ф.Д., Рустамов Д. Патент РУз. № 04475.
Преобразователь тока в напряжение. // Агенство по интеллектуальной
собственности РУз. Бюл. – 2012. №2.
31.
Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х., Мухаммадиев С.М.,
Назаров Ф.Д., Хонназаров И.М., Маматкулов А.Н. Патент РУз. № 04562.
Преобразователь тока в напряжение. // Агенство по интеллектуальной
собственности РУз. Бюл. – 2012. №8.
32.
Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Курбанова М.Ж., Анарбаев М.А.,
Сиддиков О.И., Маматкулов А.Н. Патент РУз. № 04907. Преобразователь тока
в напряжение. // Агенство по интеллектуальной собственности РУз. Бюл. –
2014. №6.
83
33.
Сиддиков И.Х., Азимов А.Р., Хужамов Э.Н., Бекназаров К.Б.,
Анарбаев М.А., Сиддиков О.И., Маматкулов А.Н. Решение о выдаче Патента
РУз. №IAP 2013 0164. Преобразователь несимметричности трехфазного тока в
напряжение. // Агенство по интеллектуальной собственности РУз. 29.04.2013.
34.
Аллаев К.Р., Сиддиков И.Х., Холиддинов И.Х., Абдуманнонов
А.А., Хасанов М.Ю. Алгоритм расчета сверхнормативного технологического
расхода электроэнергии // Агенство по интеллектуальной собственности РУз.
Cвидетельство № 0226, 18.12.2014 г.
II бўлим (II часть; II part)
35.
Мирзаакбаров С.Т., Сиддиков И.Х. Структурно - параметрический
метод анализа электромеханических систем // Тез. докл. I – Всесоюзн. конф. 4
-5 ноября 1982. –Ташкент, 1982. – с. 167.
36.
Сиддиков И.Х., Абдуразакова А.К. Обобщѐнный конструкторский
приѐм синтеза преобразователей перемещений и скорости подвижных
частей коммутационных аппаратов // Тез. докл. Всесоюзн. конф. 10 ноября
1983. – М., 1983. - с. 74.
37.
Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Аъзамов А.А., Ханбабаев А.
Эвристический метод синтеза измерительных преобразователей // Тез. докл. I
– Всесоюзн. конф. 26–27 октября 1987. – Волгоград,1987. – с. 157-162.
38.
Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Шипулин Ю.Г., Усманалиев Д.,
Салимова М. Анализ и синтез электромагнитных датчиков на основе
графовых моделей // Тез. докл. I – Всесоюзн. конф. 2–5 сентября 1987. –
Ташкент,1987. – с. 150-154.
39.
Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Шипулин Ю.Г. Синтез
неоднородных и нелинейных распределенных магнитных цепей на ЭВМ // Тез.
докл. III – Всесоюзн. конф. 4–7 декабря 1987. – Ташкент,1987. – с. 225-229.
40.
Сиддиков И.Х. Моделирование и расчет на ЭВМ основных
характеристик неоднородных электромагнитных цепей // Тез. докл. Респ.
конф. 10–11 декабря 1988. – Ташкент: 1988. – с. 110-114.
41.
Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Колмыков С.П., Шипулин Ю.Г.,
Алланиязов Х. А.С. 1317273. Преобразователь линейных перемещений. // Б.И.
- 1987. - №22.
42.
Азимов Р.К., Сиддиков И.Х. А.С. 1462107. Поплавковый
преобразователь расхода жидкости. // Б.И. -1989. -№8.
43.
Азимов Р.К., Шипулин Ю.Г., Усманалиев Д.Х., Сиддиков И.Х.,
Салимова М.С. А.С.1467388. Оптоэлектронный датчик угловых перемещений.
// Б.И. -1989. - №11.
44.
Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Шипулин Ю.Г., Исамитдинов А.М.,
Мирзаева В.Р., Крикунова Т.В. А.С. 1551983. Двухкоординатный
преобразователь угловых перемещений. // Б.И. -1990. - №11.
45.
Азимов Р.К., Сиддиков И.Х., Шипулин Ю.Г., Исамитдинов А.М.,
Усманалиев Д.Х. А.С. 1573340. Двухкоординатный преобразователь угловых
перемещений. // Б.И. -1990. -№23.
84
46.
Азимов Р.К., Каримов Х.Г., Сиддиков И.Х. Комплекс программ
анализа структур цепей и принципов построения преобразователей с
распределенными параметрами «ASPRP» // Фонд алгоритмов и программ
(ФАП). Рег. N50890001127 – М.: – 1989. – 231 с.
47.
Сиддиков И.Х. Ясси ўлчов чулгамли электрмагнит ўзгартгичларни
узгартириш асоси ва улчов хусусиятларини граф моделлари асосида
текшириш // Тез. докл. Респ. конф. 11–12 декабря 1991. – Ташкент, 1991. –
б.б. 115-119.
48.
Сиддиков
И.Х.,
Хакимов
М.Х.
Проектирование
электромеханических преобразователей систем управления собственных нужд
ТЭС // Автоматизация - 97: Материалы Межд. научно- технической конф. 18 –
20 декабря 1997. – Ташкент: 1997. – с. 167-171.
49.
Сиддиков И.Х. Автоматическое управление потреблением
электроэнергии. - Ташкент: Узэнергосозлаш, 1998. – 21 с.
50.
Siddikov I.Kh. Benefits for the teaching staff of the Tashkent State
Technical University derivering from their visists in Europe // Energy management.
Workshop to the memory of prof. T.Papathecodosiou, 26 April 2001. TEI-A. -
Grecee, Athens: 2001. - р. 120 -123.
51.
Сиддиков И.Х., Косимова Д. Исследование характеристик
электромеханических устройств релейной защиты и автоматики // Тез. докл.
Респ. конф. 1 – часть, 7-8 апреля 2001, -Ташкент, 2001. – с. 19.
52.
Пихтиенко В.А., Сиддиков И.Х. Расчет основных характеристик
электромеханических устройства релейной защиты и автоматики на основе
информационно-энергетической модели // Тез.докл. Респ. конф. 3 -часть,
ТашГТУ. 17-18 апреля 2001. –Ташкент, 2001.- с. 41-42.
53.
Сиддиков
И.Х.
Энергоинформационные
модели
электромеханических преобразователей // Техника фанлари ва XXI аср глобал
муаммолари. Тез. докл. Респ. конф. 2 – часть, 7-8 мая 2001. –Ташкент, 2001. –
с. 3-4.
54.
Сиддиков
И.Х.
Информационно-энергетические
модели
электромеханических преобразователей // Техничеcкие науки и глобальные
проблемы XXI века. Сб. докл. ТашГТУ 2-часть. –Ташкент, 2001. – с. 3-4.
55.
Krontiris E., Hanitch R., Paralika M., Rampias I., Stathais E., Nabe A.,
Kadirov T.M., Khashimov A.A., Karimov Kh.G., Sitdikov R.A., Shaislamov A.Sh.,
Yusupov B., Gayibov T.Sh., Siddikov I.Kh., Tulaganov M.M., Badalov A.A.
Energy Management Training in Uzbekistan // The final report of the Project EC T
JEP-10328 – 97. TU - Berlin (Germany), TEI -Athens (Athens, Greece), TashGTU
(Tashkent, Uzbekistan), 1997-2001. – 234 р.
56.
Сиддиков
И.Х.,
Бабаходжаев
Т.Р.,
Гафуров
Ж.Ф.
Энергоинформационные модели устройcтв автоматизации // Тез. докл.
Международной конф. 4 – часть, 3-4 мая 2003, Россия, Амурская обл., г.
Благовещенск, 2003. – с. 103-105.
57.
Сиддиков И.Х., Курбанова М.Ж. Моделирование и исследование
электромагнитных систем // Фан ва техника тараккиетида ѐшлар. Тез. докл.
Респ. конф. 4 – часть, 12 мая 2003. –Ташкент, 2003. – с. 28-29.
85
58.
Сиддиков И.Х., Юлдашева О.Х. Энергоинформационная модель
автоматизированных систем // Фан ва техника тараккиетида ѐшлар. Тез. докл.
Респ. конф. 4 – часть, 12 мая 2003. –Ташкент, 2003. – б.б. 40-41.
59.
Сиддиков И.Х., Шамсиев Б.Х. Исследование характеристик
элементов релейной защиты и автоматики//Фан ва техника тараккиетида
ѐшлар. Тез. докл. Респ. конф. 4 – часть, 12 мая 2003.–Ташкент, 2003.– с. 42-43.
60.
Schaumburg H., Ritchie E., Khamdamov R.,Kh., Adilov A.A., Bistrov
D.D., Zakirov T.Z., Abdullaev A.Kh., Musaev M.N., Siddikov I.Kh., Kayumov
Sh.Sh., Mazgarov B.A., Kim M.O. Long Distance Training in Uzbekistan // The
final report of the Project EC T JEP-10845-99. TUHH – Gamburg – Harburg
(Germany), AAU – Aalborg (Denmark), TashGTU (Tashkent, Uzbekistan), 1999 –
2004. – 342 р.
61.
Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х., Назаров Ф.Д. Разработка и
исследование преобразователей тока для систем учета электрической энергии
// Высокие технологии развитие высшего технического образования в ХХI
веке. Тез. докл. II–Межд. конф. 27-28 апреля 2004.–Ташкент,2004.–с. 258-259.
62.
Сиддиков И.Х., Газиев Б.А., Шербеков Д.А. Анализ
измерительных преобразователей тока // Высокие технологии развития
высшего технического образования в ХХI веке. Тез. докл. II - Международной
конф. 27-28 апреля 2004. –Ташкент, 2004. – с. 266.
63.
Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х., Назаров Ф.Д. Потери мощности на
трансформаторах тока и напряжения // Инновация – 2004: Тез. докл. межд.
конф. 21-23 октября 2004. –Ташкент, 2004.– с. 158.
64.
Siddikov I.Kh., Nazarov F.D., Gafurov J.F., Gaziev B.A., Khakimov
M.Kh. Energy management and energy audit in energy sector of Republic
Uzbekistan //Control of power system – 04: Thesis’s VI – int. conf. June 16-18
2004. - Slovak Rep., High Taras, Strbske Pleso, 2004. – р.р. 230-235.
65.
Шарипов У.Б., Гайибов Т.Ш., Сиддиков И.Х., Эшмурадов Ш.С.
Разработка финасово-технологической модели рационального управления
энергетической системой Республики Узбекистан в условиях либерального
рынка электроэнергии // Научный отчет по теме П-18.17. – Ташкент, ТашГТУ,
2005. -168 с.
66.
Сиддиков
И.Х.
Виртуальный
лабораторный
стенд
для
исследования характеристик трансформаторов тока // «Ресурсосберегающие
технологии на железнодорожном транспорте». Тез. докл. Респ. науч. конф. 6-
7 декабря 2005. –Ташкент, –с. 699-703.
67.
Сиддиков И.Х. Анализ и расчет технологическх потерь
электроэнергии // «Интеграции науки, образования и производства». Тез. докл.
Респ. конф. 21-23 декабря 2005. -Ташкент, - с. 264-267.
68.
Сиддиков И.Х., Бабоходжаев Т.Р., Сиддиков О.И. Исследование
преобразователей тока с плоскими измерительными обмотками. //
«Современное состояние и перспективы развития энергетики». Тез докл.
Межд. конф. 18-20 декабря 2006.- Ташкент, - с.171-173.
69.
Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х., Рустамов Т.Э. Анализ
составляющих технологических потерь электроэнергии // «Современное
86
состояние и перспективы развития энергетики». Тез. докл. Межд. конф. 18-20
декабря 2006. –Ташкент, - с.186-188.
70.
Сиддиков
И.Х.
Автоматика
электрических
станции
и
электроэнергетических систем. – ТашГТУ, -Ташкент, 2007.–35 с.
71.
Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х., Сиддиков О.И. Исследование
элементов и устройств релейной защиты и автоматики, соответствующих
принципам ресурсосбережения//АСТИНTEX– 2007. Тез.докл. Всероссийской
конф. 18-20 апреля 2007. -Астрахан, Россия, 2007. – с. 62-63.
72.
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) (Официальное
издание) /Гуломов Б.Х., Салиев А.Г., Ташпулатов Б.Т., Тешабаев Б.М.,
Кадыров Т.М., Каримов Х.Г., Камалов Т.С., Халиков С.С., Саидходжаев А.Г.,
Гайибов Т.Ш., Сиддиков И.Х., Усманов Э.Г., Бурхонходжаев О.М., Таслимов
А.Д.,
Рисмухаммедов
Д.А.,
Сайфуллаева
Л.И.
Ташкент:
ГИ
Узгосэнергонадзор. - 2007. – 732 с.
73.
Эшмуродов Ш.С., Шарипов У.Б., Гайибов Т.Ш., Сиддиков И.Х.,
Бобоназаров Б.Б.// Разработка алгоритмов и методики повышения точности
данных телеизмерений и оценка рабочего состояния основных электрических
сетей электроэнергетической системы Республики Узбекистан // Научный
отчет по теме А-12-073. – Ташкент: ТашГТУ, 2008.- 158 с.
74.
Сиддиков И.Х., Турдибеков К.Х. Исследование датчика
преобразования несимметричности трехфазного тока в напряжение для
электрифицированной
железной
дороги
//
«Проблемы
энерго
и
ресурсосбережения в железной дороге». Тез. докл. Межд. конф. 2–3 декабрь
2009. –Ташкент, 2009. – с. 91.
75.
Сиддиков И.Х., Назаров Ф.Д., Анарбаев М., Хонтураев И.
Принципы
построения
преобразователей
тока
с
расширенными
функциональными возможностями // «Опыт внедрения энергосберегающих
технологии». Тез. докл. Респ. конф. с участием зарубежных представителей. 8
апреля 2010. –Ташкент, 2010. – с.95.
76.
Сиддиков И.Х., Бабоходжаев Т.Р. Внедрение преобразователей
тока в напряжение с расширенными функциональными возможностями для
систем управления // «Энергетика: Управление, качество и эффективность
использования энергоресурсов». Тез.докл. 6 – Всероссийской научно-
технической конф. 25-27 мая 2011.–Благовещенск,2011.– с. 123-124.
77.
Сиддиков И.Х., Бабаходжаев Т.Р., Сиддиков О.И. Управления
устройствам защиты и автоматики источников реактивной мощности и
энергии // «Современные проблемы энергетики». Тез. докл. Межд. Конф. Том
II, 16 декабря 2011. Ташкент, 2011. – с. 64-66.
78.
Сиддиков И.Х., Назаров Ф.Д., Даминов Х., Нажматдинов К.М.,
Маматкулов А., Хужамов Э. Электромагнитные преобразователи тока в
напряжение трехфазной электрической сети. // «Актуальные вопросы
современной техники и технологии». Тез. докл. VI – Межд. Конф. 28 января
2012. – Липецк, Россия: -2012. – с. 90-94.
79.
Сиддиков И.Х., Ахмедов Т.Б., Анорбоев М.А., Хакимов М.Х.,
Талипова С.Б., Сиддиков О.И., Нажматдинов К.М. Оценка погрешности
87
электромагнитных преобразователей первичного тока во вторичное
напряжение. // «Актуальные вопросы современной техники и технологии».
Тез. докл. X – Юбилейная Межд. Конф. 26 января 2013. – Липецк, Россия: -
2013. – с. 124-127.
80.
Сиддиков И.Х., Хакимов М.Х., Григорьев Ю.А., Анарбаев М.А.,
Нажматдинов К.М.
Энергосбережение
на
основе
автоматического
регулирования реактивной мощности энергосистем. // «Энергетика:
Управление, качество и эффективность использования энергоресурсов».
Тез.докл. 7 – Всероссийской научно-технической конф. 25-27 мая 2013.–
Благовещенск, 2013.– с. 231-234.
81.
Сиддиков И.Х., Ибрагимов Р.И., Шамсуддинов Х.Ф., Ахмедов Т.Б.
Исследование источников погрешностей электромагнитных преобразователей
тока во вторичное напряжение. // «Энергетика: Управление, качество и
эффективность использования энергоресурсов». Тез.докл. 7 – Всероссийской
научно-технической конф. 25-27 мая 2013.–Благовещенск, 2013.– с. 466-468.
82.
Сиддиков И.Х., Анорбоев М.А., Нажматдинов К.М., Холиддинов
И.Х., Мирзоев Н.Н., Григорьев Ю.А. Талипова С.Б. Основы структурного
проектирования электромагнитных преобразователей первичного тока во
вторичное напряжение на основе плоской измерительной обмотки. //
«Актуальные вопросы современной техники и технологии». Тез. докл. XIV –
Межд. Конф. 24 января 2014. – Липецк, Россия: -2014. – с. 44-51.
83.
Сиддиков
И.Х.,
Керимзатов
З.Т.,
Нажматдинов
К.М.,
Танирбергенов М.Б., Сейтимбетов Р.Ж., Сейтимбетов А.С., Узаков Б.А,
Торамбетов К.С., Нажматдинов К.К. Параметрическое проектирование
электромагнитных преобразователей первичного тока во вторичное
напряжение // «Актуальные вопросы современной техники и технологии». Тез.
докл. XIV – Межд. Конф. 24 января 2014. – Липецк, Россия: -2014. – с. 52-58.
84.
Саттаров С.А., Сиддиков И.Х., Хасанов М.Ю., Каюмов М.А.,
Сиддиков Ж.И., Маматкулов А.Н., Тошев Т., Каримов И. Исследование
цифровой системы регулирования в програмном пакете MATLAB. //
«Актуальные вопросы современной техники и технологии». Тез. докл. XIV –
Межд. Конф. 25 мая 2014. – Липецк, Россия: -2014. – с. 37-41.
88
