Имитатор импульсных высоковольтных перенапряжений
Ключевые слова:
имитатор импульсного перенапряжения, силовой высоковольтный преобразователь, аварийный режим, постоянный ток
Аннотация
Предложена электрическая схема имитатора импульсных высоковольтных перенапряжений с амплитудой до 10 кВ постоянного тока, который предназначен для проверки устойчивости статических преобразователей к аварийным режимам согласно п. 4.9.3.5 ГОСТ33726-2016. Разработанный имитатор позволяет формировать импульс высоковольтного напряжения с требуемыми значениями по амплитуде, длительности и скорости нарастания и спада. Выведены аналитические выражения, которые достаточно точно описывают переходные процессы в электрических цепях предложенной схемы имитатора, что подтверждено компьютерным моделированием в среде MATLAB Simulink. С использованием полученных теоретических результатов разработан макетный образец имитатора для проведения проверки устойчивости силового высоковольтного преобразователя на воздействия заданного по форме и амплитуде перенапряжения. Приведены результаты практического использования разработанного имитатора на примере испытания, проведенного на преобразователе собственных нужд ПСН110 У1. Статья представляет интерес для специалистов – проектировщиков испытательного оборудования в части воздействия перенапряжений на статические высоковольтные преобразователи как для железнодорожного транспорта, так и для промышленного применения.
Литература
1. Шваб А.Й. Электромагнитная совместимость. М.: Энергоатомиздат, 1995, 480 с.
2. Гурвич И.С. Защита ЭВМ от внешних помех. М.: Энергоатомиздат, 1981, 224 с.
3. Воршевский А.А. Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств по импульсным помехам в судовых электрических системах: дис. … докт. техн. наук, 2007, 507 с.
4. ТР ТС 001/2011. Технический регламент ТС "О безопасности железнодорожного подвижного состава", 2011.
5. ГОСТ 33726-2016. Преобразователи статические нетяговые для железнодорожного подвижного состава. М.: Стандартинформ, 2016, 26 с.
6. Makarov S.N., Stephen R.L., Bitar J. Practical Electrical Engineering. Washington, USA: Worcester Polytechnic Institute, 2016, 986 p.
7. Sepehr A., Saradarzadeh M., Farhangi S. High-voltage Isolated Multioutput Power Supply for Multilevel Converters. – Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 2017, vol. 25(4), pp. 3319–3333.
8. Вольский С.И. и др. Преобразователь собственных нужд ПСН110 У1 для электропоезда ЭП2Д. – Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения, 2017, № 1 (75), c. 12– 21.
9. Volskiy S., Skorokhod Y. Analysis of high-voltage converters with serial connection units and with input current correction. – 21st International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), Prague, 2020, pp. 133–137.
10. Бессонов Л.А., Бессонов В.Л. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. М.: Юрайт, 2019, 831 с.
11. Потапов Л.А. Теоретические основы электротехники. СПб.: Лань, 2016, 376 с.
12. Евсеев М.Е. Теоретические основы электротехники. СПб.: Политехника, 2008, 320 с.
13. Дементьев Ю.Н., Терёхин В.Б. Компьютерное моделирование систем электропривода постоянного и переменного тока в Simulink. М.: Юрайт, 2019, 306 с.
14. Дементьев Ю.Н. и др. Компьютерное моделирование электротехнических систем постоянного и переменного тока в среде Matlab Simulink. Томск: Изд-во ТПУ, 2018, 497 с.
15. Терехин В.В. Основы моделирования в MATLAB. Часть 2. Simulink. Новокузнецк: Кузбассвузиздат, 2004, 376 с.
#
1. Shvab А.Y. Elektromagnitnaya sovmestimost' (Electromagnetic Compatibility). М.: Energoatomizdat, 1995, 480 p.
2. Gurvich I.S. Zashchita EVM ot vneshnih pomekh (Protection of Computers from External Interference). М.: Energoatomizdat, 1981, 224 p.
3. Vorshevskiy А.А. Obespechenie elektromagnitnoy sovmesti-mosti tekhnicheskih sredstv po impul'snym pomekham v sudovyh elektricheskih sistemah: dis. … dokt. tekhn. nauk (Ensuring Electromagnetic Compatibility of Technical Means for Pulse Interference in Ship Electrical Systems: Dis… Dr. Sci. (Eng.)), 2007, 507 p.
4. ТR ТS 001/2011. Tekhnicheskiy reglament TS "O bezopasnosti zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava" (Technical Regulations TS "On the safety of Railway rolling stock"), 2011.
5. GОSТ 33726-2016. Preobrazovateli staticheskie netyagovye dlya zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava (Static Non-Tractive Converters for Railway Rolling Stock). М.: Standartinform, 2016, 26 p.
6. Makarov S.N., Stephen R.L., Bitar J. Practical Electrical En-gineering. Washington, USA: Worcester Polytechnic Institute, 2016, 986 p.
7. Sepehr A., Saradarzadeh M., Farhangi S. High-voltage Isolated Multioutput Power Supply for Multilevel Converters. – Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 2017, vol. 25(4), pp. 3319–3333.
8. Volskiy S.I., et al. Vestnik Vserossiyskogo nauchno-issledo-vatel'skogo i proektno-konstruktorskogo instituta elektrovozostroeniya – in Russ. (Bulletin of the All-Russian Research and Design Institute of Electric Locomotive Construction), 2017, No. 1 (75), pp. 12– 21.
9. Volskiy S., Skorokhod Y. Analysis of high-voltage converters with serial connection units and with input current correction. – 21st International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), Prague, 2020, pp. 133–137.
10. Bessonov L.A., Bessonov V.L. Teoreticheskie osnovy elektro-tekhniki. Elektricheskie tsepi (Theoretical Foundations of Electrical Engineering. Electric Circuits). М.: Yurayt, 2019, 831 p.
11. Potapov L.А. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki (Theore-tical Foundations of Electrical Engineering). SPb.: Лань, 2016, 376 p.
12. Евсеев М.Е. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki (Theore-tical Foundations of Electrical Engineering). SPb.: Politekhnika, 2008, 320 p.
13. Dementiev Yu.N., Terekhin V.B. Komp'yuternoe modelirova-nie sistem elektroprivoda postoyannogo i peremennogo toka v Simulink (Computer Modeling of DC and AC Electric Drive Systems in Simulink). М.: Yurayt, 2019, 306 p.
14. Dementiev Yu.N., et al. Komp'yuternoe modelirovanie elektro-tekhnicheskih sistem postoyannogo i peremennogo toka v srede Matlab Simulink (Computer Modeling of Electrical Systems of Direct and Alternating Current in the Matlab Simulink Environment). Тоmsk: Izd-vo ТPU, 2018, 497 p.
15. Terekhin V.V. Osnovy modelirovaniya v MATLAB. Chast' 2. Simulink (Basics of Modeling in MATLAB. Part 2. Simulink). Novokuznetsk: Kuzbassvuzizdat, 2004, 376 p.
2. Гурвич И.С. Защита ЭВМ от внешних помех. М.: Энергоатомиздат, 1981, 224 с.
3. Воршевский А.А. Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств по импульсным помехам в судовых электрических системах: дис. … докт. техн. наук, 2007, 507 с.
4. ТР ТС 001/2011. Технический регламент ТС "О безопасности железнодорожного подвижного состава", 2011.
5. ГОСТ 33726-2016. Преобразователи статические нетяговые для железнодорожного подвижного состава. М.: Стандартинформ, 2016, 26 с.
6. Makarov S.N., Stephen R.L., Bitar J. Practical Electrical Engineering. Washington, USA: Worcester Polytechnic Institute, 2016, 986 p.
7. Sepehr A., Saradarzadeh M., Farhangi S. High-voltage Isolated Multioutput Power Supply for Multilevel Converters. – Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 2017, vol. 25(4), pp. 3319–3333.
8. Вольский С.И. и др. Преобразователь собственных нужд ПСН110 У1 для электропоезда ЭП2Д. – Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения, 2017, № 1 (75), c. 12– 21.
9. Volskiy S., Skorokhod Y. Analysis of high-voltage converters with serial connection units and with input current correction. – 21st International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), Prague, 2020, pp. 133–137.
10. Бессонов Л.А., Бессонов В.Л. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. М.: Юрайт, 2019, 831 с.
11. Потапов Л.А. Теоретические основы электротехники. СПб.: Лань, 2016, 376 с.
12. Евсеев М.Е. Теоретические основы электротехники. СПб.: Политехника, 2008, 320 с.
13. Дементьев Ю.Н., Терёхин В.Б. Компьютерное моделирование систем электропривода постоянного и переменного тока в Simulink. М.: Юрайт, 2019, 306 с.
14. Дементьев Ю.Н. и др. Компьютерное моделирование электротехнических систем постоянного и переменного тока в среде Matlab Simulink. Томск: Изд-во ТПУ, 2018, 497 с.
15. Терехин В.В. Основы моделирования в MATLAB. Часть 2. Simulink. Новокузнецк: Кузбассвузиздат, 2004, 376 с.
#
1. Shvab А.Y. Elektromagnitnaya sovmestimost' (Electromagnetic Compatibility). М.: Energoatomizdat, 1995, 480 p.
2. Gurvich I.S. Zashchita EVM ot vneshnih pomekh (Protection of Computers from External Interference). М.: Energoatomizdat, 1981, 224 p.
3. Vorshevskiy А.А. Obespechenie elektromagnitnoy sovmesti-mosti tekhnicheskih sredstv po impul'snym pomekham v sudovyh elektricheskih sistemah: dis. … dokt. tekhn. nauk (Ensuring Electromagnetic Compatibility of Technical Means for Pulse Interference in Ship Electrical Systems: Dis… Dr. Sci. (Eng.)), 2007, 507 p.
4. ТR ТS 001/2011. Tekhnicheskiy reglament TS "O bezopasnosti zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava" (Technical Regulations TS "On the safety of Railway rolling stock"), 2011.
5. GОSТ 33726-2016. Preobrazovateli staticheskie netyagovye dlya zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava (Static Non-Tractive Converters for Railway Rolling Stock). М.: Standartinform, 2016, 26 p.
6. Makarov S.N., Stephen R.L., Bitar J. Practical Electrical En-gineering. Washington, USA: Worcester Polytechnic Institute, 2016, 986 p.
7. Sepehr A., Saradarzadeh M., Farhangi S. High-voltage Isolated Multioutput Power Supply for Multilevel Converters. – Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 2017, vol. 25(4), pp. 3319–3333.
8. Volskiy S.I., et al. Vestnik Vserossiyskogo nauchno-issledo-vatel'skogo i proektno-konstruktorskogo instituta elektrovozostroeniya – in Russ. (Bulletin of the All-Russian Research and Design Institute of Electric Locomotive Construction), 2017, No. 1 (75), pp. 12– 21.
9. Volskiy S., Skorokhod Y. Analysis of high-voltage converters with serial connection units and with input current correction. – 21st International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), Prague, 2020, pp. 133–137.
10. Bessonov L.A., Bessonov V.L. Teoreticheskie osnovy elektro-tekhniki. Elektricheskie tsepi (Theoretical Foundations of Electrical Engineering. Electric Circuits). М.: Yurayt, 2019, 831 p.
11. Potapov L.А. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki (Theore-tical Foundations of Electrical Engineering). SPb.: Лань, 2016, 376 p.
12. Евсеев М.Е. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki (Theore-tical Foundations of Electrical Engineering). SPb.: Politekhnika, 2008, 320 p.
13. Dementiev Yu.N., Terekhin V.B. Komp'yuternoe modelirova-nie sistem elektroprivoda postoyannogo i peremennogo toka v Simulink (Computer Modeling of DC and AC Electric Drive Systems in Simulink). М.: Yurayt, 2019, 306 p.
14. Dementiev Yu.N., et al. Komp'yuternoe modelirovanie elektro-tekhnicheskih sistem postoyannogo i peremennogo toka v srede Matlab Simulink (Computer Modeling of Electrical Systems of Direct and Alternating Current in the Matlab Simulink Environment). Тоmsk: Izd-vo ТPU, 2018, 497 p.
15. Terekhin V.V. Osnovy modelirovaniya v MATLAB. Chast' 2. Simulink (Basics of Modeling in MATLAB. Part 2. Simulink). Novokuznetsk: Kuzbassvuzizdat, 2004, 376 p.
