Особливості моделювання зовнішнього магнітного поля електротехнічних комплексів та систем до і після його компенсації

Abstract

Здійснено комп'ютерне моделювання зовнішнього магнітного поля трифазної електроустановки до та після його компенсації. Проведений аналіз процесу комп'ютерного моделювання зовнішнього магнітного поля триполюсного автоматичного вимикача, що дозволило виділити три особливості, пов’язані з вибором напряму обходу контурів із фазними струмами, з визначенням необхідних умов компенсації поля на великій відстані, а також з розрахунком модуля напруженості в контрольних точках спостереження при дії сумарного зовнішнього магнітного поля контурів електроустановки й джерел, що компенсують. Отримані розрахункові співвідношення, що дозволяють здійснити математичне моделювання зовнішнього магнітного поля контурів зі струмом різної конфігурації, а саме поля окремого контуру зі струмом, поля контурів, що обтікаються трифазним струмом в трифазній системі струмів з нейтральним провідником, у випадку трифазної системи струмів без нейтрального провідника, поля магнітних диполів, а також компенсуючого магнітного поля електромагнітів компенсаторів. Визначено, що при моделюванні зовнішнього магнітного поля розрахунок модуля вектора напруженості магнітного поля в точці спостереження та магнітного моменту контуру із фазним струмом потрібно здійснювати з урахуванням пульсуючих складових компонент, що змінюються в часі за законом синусу та косинусу. Розрахунки підтвердили, що застосування зовнішнього блока електромагнітів компенсаторів для автоматичного вимикача дозволяє в 28 одиниць по осі x та у і 70 одиниць по осі z зменшити вплив його зовнішнього магнітного поля на мікропроцесорний блок керування напівпровідниковим розчіплювачем максимального струму й, тим самим, запобігти помилкових спрацьовувань пристроїв релейного захисту та протиаварійної автоматики електротехнічних комплексів та систем низької напруги.