Назад в библиотеку

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ФИЛЬТРОКОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СЕТЕЙ 10 - 0,4 КВ

Автор: Егоров Д.Э.
Источник: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

Аннотация

Разработка методов оптимального проектирования многофункциональных фильтрокомпенсирующих устройств, предназначенных для улучшения качества электрической энергии в сетях 10 - 0,4 кВ.

Коэффициенты, характеризующие несинусоидальные функции

В соответствии с ГОСТ 32144-2013 количественной оценкой отклонения формы напряжения от синусоидальной является значение суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения KU. В зарубежной литературе суммарный коэффициент гармоник принято называть THD (total harmonic distortion – суммарное гармоническое искажение). Для напряжения и тока значение суммарного коэффициента гармонических составляющих определяется выражением[1]:

Таким образом, для оценки коэффициентов, определяющих несинусоидальность периодических кривых, необходимо знать спектральный состав несинусоидальных токов и напряжений. При расчете гармонического состава кривых напряжений и токов удобно учитывать не частоту гармонических составляющих в герцах, а ее порядок – кратность по отношению к частоте основной гармонической составляющей. Другой характеристикой несинусоидальности формы кривой служит значение коэффициента n-й гармонической составляющей:

Типичным видом нелинейных нагрузок многих промышленных потребителей являются трехфазные системы электропривода с регулируемой скоростью вращения[2]. Частотно-регулируемый привод представляет собой электромеханический комплекс, включающий преобразователь частоты с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и асинхронный двигатель. Применение таких комплексов обеспечивает сокращение потребляемой электрической энергии в зависимости от режима работы на 10 – 25 %[5].

В качестве источников питания систем регулируемого электропривода используются многофазные выпрямители, имеющие большую индуктивность со стороны постоянного напряжения. На стороне переменного тока преобразователь ведет себя как источник тока. Кривая входного тока трехфазного вентильного преобразователя показана на рис. 1.1.

Рисунок 1 – Входной ток вентильного преобразователя

Рисунок 1 – Входной ток вентильного преобразователя

Особенность многофазных преобразователей заключается в том, что они не генерируют гармонические составляющие, кратные трем[4]. Однако такие преобразователи являются источниками гармоник более высоких частот. Доминирующими являются 5, 7, 11 гармонические составляющие.

Для обеспечения электромагнитной совместимости систем регулируемого электропривода и сетей промышленных предприятий проводятся методические, организационные и технические мероприятия.

Методические мероприятия включают[3]:

  • ограничение уровня помех, вносимых электрооборудованием потребителей и энергосистемы;
  • автоматизированный контроль и анализ качества энергии;
  • совершенствование структуры электрической сети, устройств релейной защиты и автоматики для обеспечения надежности электроснабжения.

    • К организационным мероприятиям относятся:

  • разработка и применение правовой и нормативной базы;
  • подготовка персонала;
  • создание служб мониторинга и управления качеством электроэнергии.

    • Список использованной литературы

  • 1. Аррилага Дж., Брэдли Д., Боджер П. Гармоники в электрических системах: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 320 с.
  • 2. Боярская Н. П., Довгун В. П., Темербаев С. А., Шахматов С. Н. Анализ качества электроэнергии в распределительных сетях АПК. – Вестник КрасГАУ, 2012, № 3, с. 169 – 182.
  • 3. Вагин, Г. Я. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике / Г. Я. Вагин, А. Б. Лоскутов, А. А. Севостьянов. – Н. Новгород: НГТУ, 2004. – 214 с.
  • 4. Железко Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов. – М.: ЭНАС, 2009. – 456 с.
  • 5. Кудрин Б. И. Электроснабжение – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 2-е изд., перераб. и доп. – 352 с.