Influence of Feeding Electric Energy Quality on Heating of the Auxiliary Machines of ac Electric Rolling Stock
Loading...
Files
Date
2014
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
ENG: Purpose. The article aims to study the problem of increase the reliability of auxiliary machines for AC electric trains during operation in real conditions. Methodology. The peculiarity of system construction of auxiliary machines
for AC electric rolling stock is the use of asynchronous motors for general industrial purpose. An engineering method of influence determination on the feeding voltage asymmetry and its deviation from the nominal value on heating of auxiliary machines insulation was proposed. Findings. It is found out that in case when the auxiliary machines of AC electric trains work under asymmetry factor of the voltage 10% or more and feeding voltage deviation from the nominal order 0.6 relative unit then it is possible the overheat of their isolation, even if it has class H. Originality. For the first time the issue of the total insulation heating under such boundary parameters combinations of energy quality, when each of them contributes to the heating insulation increase as compared to the nominal regime
of the "rotating phase splitter−auxiliary machinery" system was illuminated. Practical value. Conducted research allow us to establish the boundary parameter values of feeding energy quality (asymmetry factor, feeding voltage deviations from the nominal value), at which additional isolation overheating of this class under the effect of
specified factors will not exceed the agreed value.
UKR: Мета. У роботі необхідно з’ясувати питання щодо підвищення надійності допоміжних машин електропоїздів змінного струму при експлуатації в реальних умовах. Методика. Особливістю побудови систем допоміжних машин електрорухомого складу змінного струму є застосування асинхронних двигунів загальнопромислового призначення. Запропоновано інженерний метод визначення впливу несиметрії живлячої напруги та відхилення її від номінального значення на нагрівання ізоляції допоміжних машин. Результати. Встановлено, що у випадку, коли допоміжні машини електропоїздів змінного струму працюють при коефіцієнті несиметрії напруг 10 % і більше та відхиленні напруги живлення від номінального порядку 0,6 у відносних одиницях, то можливий перегрів їх ізоляції, навіть якщо вона буде мати клас Н. Наукова новизна. Вперше висвітлено питання про сумарний нагрів ізоляції при таких поєднаннях граничних параметрів якості енергії, коли кожен із них сприяє збільшенню нагрівання ізоляції в порівнянні з номінальним режимом системи «обертовий фазорозщеплювач – допоміжні машини». Практична значимість. Проведені дослідження дозволяють встановити граничні значення параметрів якості живлячої електроенергії (коефіцієнта несиметрії, відхилення живлячої напруги від номінального значення), при яких додатковий перегрів ізоляції даного класу під впливом зазначених факторів не перевищуватиме встановленого значення.
RUS: Цель. В работе необходимо выяснить вопрос касательно повышения надежности вспомогательных машин электропоездов переменного тока при эксплуатации в реальных условиях. Методика. Особенностью построения систем вспомогательных машин электроподвижного состава переменного тока является применение асинхронных двигателей общепромышленного назначения. Предложен инженерный метод определения влияния несимметрии питающего напряжения и отклонения его от номинального значения на нагревание изоляции вспомогательных машин. Результаты. Установлено, что в случае, когда вспомогательные машины электропоездов переменного тока работают при коэффициенте несимметрии напряжений 10 % и более и отклонении питающего напряжения от номинального порядка 0,6 в относительных единицах, то возможен перегрев их изоляции, даже если она будет иметь класс Н. Научная новизна. Впервые освещен вопрос о суммарном нагревании изоляции при таких сочетаниях граничных параметров качества энергии, когда каждый из них способствует увеличению нагревания изоляции по сравнению с номинальным режимом системы «вращающийся фазорасщепитель – вспомогательные машины». Практическая значимость. Проведенные исследования позволяют установить граничные значения параметров качества питающей электроэнергии(коэффициента несимметрии, отклонения питающего напряжения от номинального значения), при которых дополнительный перегрев изоляции данного класса под влиянием указанных факторов не будет превышать установленного значения.
UKR: Мета. У роботі необхідно з’ясувати питання щодо підвищення надійності допоміжних машин електропоїздів змінного струму при експлуатації в реальних умовах. Методика. Особливістю побудови систем допоміжних машин електрорухомого складу змінного струму є застосування асинхронних двигунів загальнопромислового призначення. Запропоновано інженерний метод визначення впливу несиметрії живлячої напруги та відхилення її від номінального значення на нагрівання ізоляції допоміжних машин. Результати. Встановлено, що у випадку, коли допоміжні машини електропоїздів змінного струму працюють при коефіцієнті несиметрії напруг 10 % і більше та відхиленні напруги живлення від номінального порядку 0,6 у відносних одиницях, то можливий перегрів їх ізоляції, навіть якщо вона буде мати клас Н. Наукова новизна. Вперше висвітлено питання про сумарний нагрів ізоляції при таких поєднаннях граничних параметрів якості енергії, коли кожен із них сприяє збільшенню нагрівання ізоляції в порівнянні з номінальним режимом системи «обертовий фазорозщеплювач – допоміжні машини». Практична значимість. Проведені дослідження дозволяють встановити граничні значення параметрів якості живлячої електроенергії (коефіцієнта несиметрії, відхилення живлячої напруги від номінального значення), при яких додатковий перегрів ізоляції даного класу під впливом зазначених факторів не перевищуватиме встановленого значення.
RUS: Цель. В работе необходимо выяснить вопрос касательно повышения надежности вспомогательных машин электропоездов переменного тока при эксплуатации в реальных условиях. Методика. Особенностью построения систем вспомогательных машин электроподвижного состава переменного тока является применение асинхронных двигателей общепромышленного назначения. Предложен инженерный метод определения влияния несимметрии питающего напряжения и отклонения его от номинального значения на нагревание изоляции вспомогательных машин. Результаты. Установлено, что в случае, когда вспомогательные машины электропоездов переменного тока работают при коэффициенте несимметрии напряжений 10 % и более и отклонении питающего напряжения от номинального порядка 0,6 в относительных единицах, то возможен перегрев их изоляции, даже если она будет иметь класс Н. Научная новизна. Впервые освещен вопрос о суммарном нагревании изоляции при таких сочетаниях граничных параметров качества энергии, когда каждый из них способствует увеличению нагревания изоляции по сравнению с номинальным режимом системы «вращающийся фазорасщепитель – вспомогательные машины». Практическая значимость. Проведенные исследования позволяют установить граничные значения параметров качества питающей электроэнергии(коэффициента несимметрии, отклонения питающего напряжения от номинального значения), при которых дополнительный перегрев изоляции данного класса под влиянием указанных факторов не будет превышать установленного значения.
Description
O. Baliichuk: ORCID 0000-0003-0119-1446; L. Dubynets: ORCID 0000-0003-0319-4544; O. Dukhnovslkyi: ORCID: 0000-0001-5087-4206; O. Marenych: ORCID 0000-0003-4162-1746; O. Marenych: ORCID 0000-0003-3602-5851
Keywords
overheating, electrical power quality, asymmetry, auxiliary electrical machines, electric stock, AC, перегрів, якість електричної енергії, несиметрія, допоміжні електричні машини, електрорухомий склад, змінний струм, перегрев, качество электрической энергии, несимметрия, вспомогательные электрические машины, электроподвижной состав, переменный ток, КЕТЕМ
Citation
Influence of Feeding Electric Energy Quality on Heating of the Auxiliary Machines of ac Electric Rolling Stock / O. Y. Baliichuk, l. V. Dubynets, O. M. Dukhnovskyi, O. O. Marenych, O. L. Marenych // Наука та прогрес транспорту. – 2014. – № 3 (51). – С. 34 – 41. – doi: 10.15802/stp2014/25800.