<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Modern Technologies and Scientific and Technological Progress</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Modern Technologies and Scientific and Technological Progress</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>современные технологии и научно-технический прогресс</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2686-9896</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">6a9c15ca32807fdbab86dd09</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.36629/2686-9896-2025-1-225-226</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>ELECTROENERGETICS</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">SIMULATION OF SHORT-CIRCUITS MODES OF A TRANSFORMER SUBSTATION</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Коновалов</surname>
       <given-names>Юрий Васильевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Konovalov</surname>
       <given-names>Yuriy Vasil'evich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Пидплет</surname>
       <given-names>Дмитрий Николаевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Pidplet</surname>
       <given-names>Dmitriy Nikolaevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Головатюков</surname>
       <given-names>Леонид Константинович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Golovatiukov</surname>
       <given-names>Leonid Konstantinovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Зайцев</surname>
       <given-names>Станислав Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Zaitsev</surname>
       <given-names>Stanislav Alexandrovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-04-28T07:19:09+03:00">
    <day>28</day>
    <month>04</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-04-28T07:19:09+03:00">
    <day>28</day>
    <month>04</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <fpage>225</fpage>
   <lpage>226</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-04-23T00:00:00+03:00">
     <day>23</day>
     <month>04</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <permissions>
    <copyright-statement xml:lang="ru">© 2025 Коновалов Ю.В., Пидплет Д.Н., Головатюков Л.К., Зайцев С.А.</copyright-statement>
    <copyright-statement xml:lang="en">© 2025 Konovalov Y.V., Pidplet D.N., Golovatiukov L.K., Zaitsev S.A.</copyright-statement>
    <copyright-year>2025</copyright-year>
    <copyright-holder xml:lang="ru">Коновалов Юрий Васильевич, Пидплет Дмитрий Николаевич, Головатюков Леонид Константинович, Зайцев Станислав Александрович</copyright-holder>
    <copyright-holder xml:lang="en">Konovalov Yuriy Vasil'evich, Pidplet Dmitriy Nikolaevich, Golovatiukov Leonid Konstantinovich, Zaitsev Stanislav Alexandrovich</copyright-holder>
   </permissions>
   <self-uri xlink:href="https://angtu.editorum.ru/en/nauka/publications/6a9c15ca32807fdbab86dd09/view">https://angtu.editorum.ru/en/nauka/publications/6a9c15ca32807fdbab86dd09/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Представлена математическая модель трансформаторной подстанции, позволяющая учитывать и изменять при моделировании параметры электрической сети при исследовании электромеханических процессов. Модель демонстрирует адекватное отражение протекания режима короткого замыкания</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>A mathematical model of a transformer substation is presented, which allows taking into account and changing the parameters of the electric network during modeling when studying electromechanical processes. The model demonstrates an adequate reflection of the short-circuit mode</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>математическое моделирование</kwd>
    <kwd>трансформаторная подстанция</kwd>
    <kwd>короткое замыкание</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>mathematical modeling</kwd>
    <kwd>transformer substation</kwd>
    <kwd>short circuit</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Режимы различных видов коротких замыканий в системах электроснабжения (СЭС) являются аварийными режимами, задача ограничения которых решается как на стадии проектирования СЭС, так и разработкой, и внедрением токоограничивающих мероприятий в процессе эксплуатации [1, 2].

При реализации цифровой трансформации электроэнергетической отрасли и использовании инновационного оборудования цифровых подстанций возникает потребность поверочных расчетов аварийных режимов. Для контроля нормальных и аварийных токов на цифровых подстанциях применяются оптические трансформаторы тока без магнитопровода, обеспечивая требуемую работу защит и точность измерений [3, 4]. 

Теория расчетов режимов коротких замыканий достаточно развита, однако для оперативных расчетов при изменении параметров СЭС целесообразно пользоваться математическими моделями, реализуемыми специализированными программными продуктами, например, MatLAB с приложением Simulink. Одним из направлений разработки энерго- и ресурсосберегающих мероприятий является моделирование соответствующих режимов с последующей их технической реализацией. 

Для типовой одно трансформаторной подстанции распределительной сети, разработана компьютерная модель, позволяющая моделировать короткие замыкания в СЭС при вариации параметров системы электроснабжения (рис. 1).

 

Рисунок 1 – Моделируемая система типовой подстанции 

 

Исследования на данной модели проводятся с использованием программного обеспечения MatLAB, сначала путем моделирования СЭС задавая параметры линий передач, трансформаторов, источников питания и коммутационных аппаратов. Затем имитируются аварийные режимы с фиксацией процесса короткого замыкания аналогами электронных осциллографов Scope и Scope1.

Используя режим симуляции аварийных режимов имеется возможность при помощи Scope и Scope1 оценить график поведения токов при межфазных коротких замыканиях на стороне 10 кВ (Scope) и 0,4 кВ (Scope 1). Сравнение аналитических расчетов с результатами моделирования в реальном диапазоне вариации параметров СЭС показал схождение результатов с погрешностью 4,5%.

Разработанная математическая модель трансформаторной подстанции, позволяет учитывать и изменять при моделировании параметры электрической сети при исследовании электромеханических процессов, демонстрирует адекватное отражение протекания режима короткого замыкания.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Серкин, В.Г. Анализ короткого замыкания и конструкция автоматического выключателя / В. Г. Серкин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 42 (228). — С. 16-21. — URL: https://moluch.ru/archive/228/53200/ (31.01.2025).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Serkin, V.G. Analiz korotkogo zamykaniya i konstrukciya avtomaticheskogo vyklyuchatelya / V. G. Serkin. — Tekst : neposredstvennyy // Molodoy uchenyy. — 2018. — № 42 (228). — S. 16-21. — URL: https://moluch.ru/archive/228/53200/ (31.01.2025).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Power flow modeling of multi-circuit transmission lines. Kryukov A., Suslov K., Van Thao Le., Hung T.D., Akhmetshin A. Energies. 2022. Т. 15. № 21. С. 8249.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Power flow modeling of multi-circuit transmission lines. Kryukov A., Suslov K., Van Thao Le., Hung T.D., Akhmetshin A. Energies. 2022. T. 15. № 21. S. 8249.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">«Россети» и «СО ЕЭС» провели опыт с искусственным коротким замыканием для испытания цифровой подстанции 500 кВ «Тобол». [Электронный ресурс] URL: https://энергия-единойсети.рф/novosti/rosseti-i-so-ees-proveli-opit-s-iskusstvennim-korotkim-zamikanijem/ (31.01.2025).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">«Rosseti» i «SO EES» proveli opyt s iskusstvennym korotkim zamykaniem dlya ispytaniya cifrovoy podstancii 500 kV «Tobol». [Elektronnyy resurs] URL: https://energiya-edinoyseti.rf/novosti/rosseti-i-so-ees-proveli-opit-s-iskusstvennim-korotkim-zamikanijem/ (31.01.2025).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Коновалов, Ю.В. Автоматизация и цифровизация объектов электро-энергетики / Ю.В. Коновалов, А.Е. Вайгачев, А.А. Уваров // Вестник Ангарского государственного технического университета. 2021. № 15. – С. 51-55.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Konovalov, Yu.V. Avtomatizaciya i cifrovizaciya ob'ektov elektro-energetiki / Yu.V. Konovalov, A.E. Vaygachev, A.A. Uvarov // Vestnik Angarskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. 2021. № 15. – S. 51-55.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
