Details

Работа посвящена разработке полупроводникового токоограничивающего устройства РМГ для автономных электроэнергетических систем высокой мощности. Проведен анализ недостаточной отключающей способности коммутационного оборудования по отношению к современным энергосистемам, исследованы существующие методы ограничения токов короткого замыкания в автономных сетях, включая токоограничивающие реакторы и комбинированные схемы с полупроводниковыми элементами. Выполнены расчеты параметров реакторов, оценены их массогабаритные и показатели энергоэффективности, обеспечивающие минимальные потери в номинальном режиме и эффективное ограничение аварийных токов. С использованием MATLAB Simulink смоделированы переходные процессы в схемах РМГ и традиционного токоограничивающего реактора (ТОР), показано снижение ударного тока и влияния на системы. В сравнении этих двух методов было выявлено что традиционный токоограничивающий реактор имеет преимущество перед РМГ, так как в совокупности оценки параметров энергоэффективности и исследовании переходных процессов, ТОР оказался выгоднее и надежнее. Определены требования к автоматическим выключателям и диодным мостам реакторно-мостовой группы, обеспечивающие надежность и безопасность энергосистемы.

The graduate qualification work is devoted to the development of an RBG semiconductor current-limiting device for high-power autonomous electric power systems. The study analyzes the insufficient breaking capacity of switching equipment with respect to modern power systems and examines existing methods for limiting short-circuit currents in autonomous networks, including current-limiting reactors and combined circuits with semiconductor elements. Reactor parameters were calculated, and their weight, size, and energy-efficiency indicators were evaluated to ensure minimum losses under rated operating conditions and effective limitation of fault currents. Using MATLAB Simulink, transient processes were modeled for both the RBG circuit and a conventional current-limiting reactor (CLR), demonstrating a reduction in peak current and its impact on the system. A comparison of these two methods showed that the conventional current-limiting reactor has an advantage over the RBG, since, based on the combined assessment of energy-efficiency parameters and transient-process analysis, the CLR proved to be more cost-effective and reliable. Requirements for circuit breakers and diode bridges used in the reactor-bridge group were determined to ensure the reliability and safety of the electric power system.