Специализация: 010900 Прикладные математика и физика
Программа: Электронно-ионные процессы в газах и жидкостях
Руководитель программы: проф. Ю.К. Стишков
Кафедра радиофизики
Научный руководитель: доц. М.А. Павлейно
Рецензент: с.н.с. В.П. Афанасьев

Исследование переходных процессов в силовых трансформаторах в номинальных и аварийных режимах работы
Кружаев Алексей Валериевич

В работе проведено исследование факторов, оказывающих существенное влияние на форму осциллограмм токов обмоток исправного и аварийного трансформатора во всех переходных процессах, представляющих интерес с точки зрения его релейной защиты. Основным инструментом исследования выбраны модели трансформатора в виде эквивалентных магнитных цепей известных и оригинальных конфигураций. 
В первой главе рассматриваются переходные процессы в исправном трехфазном трансформаторе с учетом нелинейности и гистерезисного характера свойств стали магнитопровода. Особое внимание уделено остаточной намагниченности сердечника и процессам ее возникновения. Намагниченность сильно влияет на ток включения трансформатора и, согласно полученным результатам, имеет стабильно высокую величину при отключении трансформатора от сети в номинальном режиме. Предложен и верифицирован метод расчета магнитного сопротивления окружающего трансформатор пространства для устройств разных конструкций.
Во второй главе для трансформатора с внутренним замыканием в обмотке исследовано влияние типа и параметров аварии на аварийный ток, который имеет минимальную величину при аварии на краю обмотки. В работе также отмеченное учитываемое, как правило, проявление нелинейности сердечника в аварийных режимах. Оценено влияние падения напряжения на электрической дуге, замыкающей части аварийной обмотки, и сделан вывод о необходимости его учета в ряде случаев.
Полученные с помощью эквивалентных схем результаты сопоставлены с экспериментальными данными и расчетами конечноэлементных моделей трансформатора в пакете СOMSOL Multiphysics, для полученных различными способами осциллограмм отмечено качественное и количественное соответствие. 

Список публикаций
1. A.V.Kruzhaev, I.A. Elagin, M.A. Pavleino. Computer simulation of inrush current in single-phase transformer using MATLAB’s Simscape environment//Proc. of ICCTPEA 2014, pp.87-88
2. А.В. Кружаев, И.А. Елагин, М.А. Павлейно, В.А. Дмитриев, А.М. Чалый. Компьютерное моделирование и экспериментальное исследование переходных процессов в однофазном трансформаторе напряжения//Журнал технической физики. Т. 85, Вып.2, 2015, pp.31-38
3. А.В. Кружаев, И.А. Елагин, М.А. Павлейно. Моделирование внутренних замыканий в обмотках однофазного силового трансформатора//СПЭФЭГД 2015 (в печати)