Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 65856 10.20295/2223-9987-2023-2-92-103 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Calculation of Heat Losses in The Combined Filter-Compensating Unit Расчет тепловых потерь в комбинированной фильтрокомпенсирующей установке Агунов Александр Викторович Agunov Aleksandr Viktorovich alexagunov@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Карабанов Артем Александрович Karabanov Artem Aleksandrovich Терехин Илья Александрович Terehin Il'ya Alksandrovich terekhin@pgups.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Баранов Иван Александрович Baranov Ivan Aleksandrovich baranov@pgups.ru Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» Россия NIIEFA-ENERGO Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University St. Petersburg Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation 26 06 2023 26 06 2023 2023 2 92 103 25 06 2023 https://atjournal.ru/en/nauka/article/65856/view

Цель: Выполнить расчет тепловых потерь в комбинированной фильтрокомпенсирующей установке и провести оценку возможности применения воздушного охлаждения. Методы: Математическое и компьютерное моделирование расчета тепловых потерь комбинированной фильтрокомпенсирующей установки с учетом основных параметров преобразователя. Результаты: В работе представлены схемы и основные отличия установок компенсации реактивной мощности, применяемые в настоящее время на электрифицированных участках железных дорог. Выполнен расчет тепловых потерь комбинированной фильтрокомпенсирующей установки с учетом основных параметров преобразователя СГРМ на базе транзисторов IGBT. В программном комплексе ANSIS 18.2 разработана имитационная модель шкафа преобразователя и выполнен тепловой расчет охладителя. Практическая значимость: Результаты расчета тепловых потерь подтвердили возможность использования воздушного охлаждения в представленной комбинированной фильтрокомпенсирующей установке мощностью до 15 Мвар.

Purpose: To calculate heat losses in the combined filter-compensating unit and to assess the possibility of using air cooling. Methods: Mathematical and computer modeling are used to calculate heat losses of combined filter-compensating unit with regard to the main parameters of the converter. Results: The paper presents schemes and the main differences of reactive power compensation installations, used nowadays on the electrified sections of railroads. The calculation of thermal losses of combined filter-compensating installation with regard to the main parameters of the Static Var Generator (SVG) converter on the basis of IGBT transistors has been performed. In the software package ANSIS 18.2 a simulation model of the converter cabinet has been developed and the thermal calculation of the cooler has been performed. Practical significance: Results of calculation of thermal losses confirmed the possibility of using air cooling in the presented combined filter-compensating unit with capacity up to 15 Mvar.

 Комбинированная фильтрокомпенсирующая установка устройство компенсации реактивной мощности компенсация реактивной мощности статический генератор реактивной мощности расчет тепловых потерь IGBT транзистор тепловые потери воздушное охлаждение Combined filter-compensating unit reactive power compensation device reactive power compensation static reactive power generator calculation of heat losses IGBT transistor heat losses air cooling

Патент № 2790740 Российская Федерация. Устройство управления комбинированной установкой поперечной емкостной компенсации / Л. А. Герман, А. А. Максимова, А. А. Карабанов. опубл. 28.02.2023. Бюл. № 7. Patent № 2790740 Rossiyskaya Federaciya. Ustroystvo upravleniya kombinirovannoy ustanovkoy poperechnoy emkostnoy kompensacii / L. A. German, A. A. Maksimova, A. A. Karabanov. opubl. 28.02.2023. Byul. № 7. Герман Л. А. Автоматизация электроснабжения тяговой сети переменного тока / Л. А. Герман, К. С. Субханвердиев, Л. А. Герман // Режимная автоматика. Часть 2. - Нижний Новгород: СамГУПС, 2020. - 85 с. German L. A. Avtomatizaciya elektrosnabzheniya tyagovoy seti peremennogo toka / L. A. German, K. S. Subhanverdiev, L. A. German // Rezhimnaya avtomatika. Chast' 2. - Nizhniy Novgorod: SamGUPS, 2020. - 85 s. Железко Ю. С. Потери электроэнергии реактивная мощность качество электроэнергии / Ю. С. Железко // Руководство для практических расчетов. - М.: ЭНАС, 2009. - 70 с. Zhelezko Yu. S. Poteri elektroenergii reaktivnaya moschnost' kachestvo elektroenergii / Yu. S. Zhelezko // Rukovodstvo dlya prakticheskih raschetov. - M.: ENAS, 2009. - 70 s. ANSYS - универсальная программная система анализа методом конечных элементов для решения пространственных задач, теплопередачи, теплообмена, а также механики и гидравлики. Версия ПО - ANSYS 18.2. Вертакова Ю. В. Альтернативная энергетика. Развитие зеленой экономики в энергетике // Энергетическая безопасность: сб. науч. ст. II Междунар. молодежного конгресса. - Курск: ЗАО «Университетская книга», 2017. - С. 24-26. ANSYS - universal'naya programmnaya sistema analiza metodom konechnyh elementov dlya resheniya prostranstvennyh zadach, teploperedachi, teploobmena, a takzhe mehaniki i gidravliki. Versiya PO - ANSYS 18.2. Vertakova Yu. V. Al'ternativnaya energetika. Razvitie zelenoy ekonomiki v energetike // Energeticheskaya bezopasnost': sb. nauch. st. II Mezhdunar. molodezhnogo kongressa. - Kursk: ZAO «Universitetskaya kniga», 2017. - S. 24-26.