Назад в библиотеку

Моделирование воздействия несинусоидальности напряжения на оборудование в электрической системе

Авторы: Нестеренко А.С., Булгаков А.А.

В электрических системах возникновение несинусоидальности напряжения обуславливается в основном наличием мощной электрической нагрузки с нелинейными вольт-амперными характеристиками: тиристорные преобразователи, вентильные выпрямители, дуговые сталеплавильные печи, насыщенные магнитные системы.

Показателями качества электроэнергии по несинусоидальности напряжения являются значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения KU(n) до 40-го порядка и значение суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения KU в процентах в точке передачи электрической энергии. Стандарт [1] определяет вероятностный характер нормирования показателей качества электроэнергии на несинусоидальность напряжения: 95% и 100% времени измерения.

Несинусоидальность напряжения в разной мере воздействует на различное силовое оборудование в электрической системе. Оценка воздействия производится по величине дополнительных потерь активной мощности ΔP, температуры дополнительного перегрева Δθ, сокращения срока службы Δτ.

Исследования проводятся для двух случаев. В первом варианте источником гармоник напряжения является шестифазный тиристорный преобразователь, подключенный к шинам 6 кВ. Расчет выполняется по упрощенной методике с использованием SMath Studio для получения результатов при различных значениях мощности преобразователя, мощности короткого замыкания на шинах и других параметров. Во втором случае рассматривается более общий вариант: кривая напряжения содержит все гармонические составляющие до 40-й включительно. Количественные значения гармоник генерируются с использованием случайного процесса. Выполняется расчет и анализ ΔP, Δθ, Δτ для асинхронных двигателей 6 кВ и силовых трансформаторов различной мощности.

Список литературы

    1. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. с 01.07.2014.