Виконано аналіз наукових публікацій, який показав, що здебільшого дослідження комутаційних перехідних процесів в електричних мережах під час циклів авто- матичного повторного ввімкнення (АПВ) вимикачів здійснюють без урахування впливу на них електромеханічних процесів у механізмах переміщення контактів вимикачів, незважаючи на те, що швидкість їх перебігу співмірна з швидкістю проходження електромагнітних процесів. На основі модифікованого принципу Гамільтона — Остро- градського запропоновано математичну модель фрагмента електричної мережі, який складається із міжсистемної лінії електропередачі надвисокої напруги, компенсу- вальних реакторів та високовольтного вимикача з пристроєм АПВ.
Показано, що запропонована в роботі методика ідентифікації крайових умов другого роду до диференціального рівняння довгої лінії підвищує ефективність побудови її моделі, оскільки не потребує створення розширених колових заступних схем, з одного боку; та дає змогу на польовому рівні врахувати перебіг електромагнітних процесів, з другого. Використана в роботі математична модель вимикача надвисокої напруги дає змогу враховувати комутаційні дугові процеси на основі нелінійного активного опору і ємності та динаміку руху механізму переміщення контактів на основітеорії Лаґранжа. Це уможливлює ефективне дослідження перехідних процесів у електричних мережах під час АПВ вимикачів без застосування процедури пошуку початкових умов комутації.
На підґрунті розробленої математичної моделі написано програмний код алгоритмічною мовою Visual Fortran та здійснено комп’ютерну симуляцію перехідних комутаційних процесів у довгій лінії електропередачі з урахуванням дії пристрою однократного АПВ та механічних процесів у вимикачі. Результати досліджень подано у вигляді рисунків, які проаналізовано.
Підтверджено, що розвиток і застосування міждисциплінарних (інтердисциплінар- них) методів дослідження дає змогу виключно з використанням єдиного енергетичного підходу будувати моделі електротехнічних та електромеханічних підсистем як елементів єдиної електроенергетичної системи, зокрема й математичні моделі вимикачів надвисокої напруги та довгих ліній електропередач.
Holota, A. D. (2006). Avtomatyka v elektroenerhetychnykh systemakh [Automation in electric power sys- tems]. Kyiv, 367 p. (ukr).
Rukovodstvo po ekspluatatsii vyiklyuchatelya LTB 362-800 (T) E4. [Manual for operating the switch LTB 362-800 (T) E4.] ABB. 2009. 246 p (rus).
Vishnevskiy, Yu. (2002). Elektricheskie apparatyi vyisokogo napryazheniya s elegazovoy izolyatsiey [High- voltage electric devices with SF6 insulation]. Sankt-Peterburg, 728 p.(rus).
Methods of Performance Assurance for SF6 Circuitbreakers at Switchings of Compensated 500-1150 kV Overhead Power Lines / Ivan Ye. Naumkin, Viktor N. Pod'yachev, Leonid I. Sarin, Danila V. Kochura. International Conference on Power Systems Transients (IPST2013) (July 18-20, 2013).
Probabilistic impact of transmission line switching on power system operating states / Payman Dehghanian, Mladen Kezunovic. Transmission and Distribution Conference and Exposition (T&D2016) (2016 IEEE/PES).
An adaptive reclosure scheme for parallel transmission lines with shunt reactors / Da Lin, Huifang Wang, Shaofei Shen. Transmission and Distribution Conference and Exposition (T&D2016) (2016 IEEE/PES).
Transients caused by uncontrolled and controlled switching of circuit breakers / Ivo Uglešic, Božidar Filipovic-Grcic and Srecko Bojic. The International Symposium on High-Voltage Technique "Höfler's Days". Portoroz, Slovenia (7-8 November 2013).
Fault analysis on three phase system by auto reclosing mechanism / Vinesh Gamit, Vivek Karode, Karan Mistry, Pankaj Parmar, Ashish Chaudhari. International Journal of Research in Engineering and Technology. Vol.: 04 Issue: 05, pр. 292-298.
https://doi.org/10.15623/ijret.2015.0405055
Levoniuk, V. R., Lysiak, H. M., Chaban, A. V. (2018). Modeliuvannia vymykacha nadvysokoi napruhy dlia analizu perekhidnykh protsesiv v elektrotekhnichnykh systemakh peresylannia enerhii [Simulation of a super-high voltage switch for the analysis of transients in electrical energy transfer systems]. Bulletin of the Lviv Polytechnic National University, Series: "Electric Power and Electromechanical Systems". No. 900. pp. 36-46.
Mayr O. Beitriige zur Theorie des statischen und des dynamischen Lichtbogens / O. Mayr // Archiv fur Elektroteehnik. 1943. 37, Heft 12. S. 588-608.
https://doi.org/10.1007/BF02084317
Chaban, A. (2015). Pryntsyp Hamiltona-Ostrohradskoho v elektromekhanichnykh systemakh [The principle of Hamilton-Ostrogradsky in electromechanical systems]. Lviv, 488 p. (ukr).
Mathematical model of the double conductor power line usinf a modified Hamilton's principle / Andriy Czaban, Marek Lis, Jaroslaw Sosnowski, Witaliy Lewoniuk / Electric machines. 2016. No. 109, pр. 31-36.
Mathematical modelling of transient processes in power supply grid with distributed parameters / Andriy Czaban, Marek Lis, Marcin Chrzan, Andrzej Szafraniec, Vitaliy Levoniuk. Przeglad elektrotechniczny. 2018. No. 1, pр. 17-20
https://doi.org/10.15199/48.2018.01.05