CC BY
156
Надёжность и диагностирование технического состояния электроэнергетических...
Key words: productivity regulation, refrigerating capacity, compressor, drosseliro-vaniye, spool-type valve.
Kutko Grigori Vladimirovich, Bachelor of Science, grigoryy. kutko@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.311
ВОЗМОЖНЫЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ПЕРЕДАВАЕМОЙ ПОДСТАНЦИЯМИ К ПОТРЕБИТЕЛЯМ
Е.М.Саркисова, Ю.В.Кравцов
Рассмотрены устройства, устанавливаемые на подстанциях, для повышения качества электроэнергии. Отмечены наиболее эффективные способы регулирования параметров электроэнергии, поступающей к потребителям.
Ключевые слова: подстанция, качество электроэнергии.
Вопросы повышения качества электроэнергии, поступающей к потребителям, в настоящее время являются весьма актуальными. Приборы контроля качества электроэнергии и специальные устройства регулирования обычно устанавливаются на подстанциях. Это рационально и экономически обосновано. Вместе с тем, возникают вопросы выбора наиболее эффективных устройств и способов регулирования параметров.
Документом, регламентирующим нормы качества электроэнергии, является ГОСТ Р 54149-2010 [1]. Основными показателями качества электрической энергии являются установившееся отклонение напряжения; длительность провала напряжения; импульсное напряжение; коэффициент временного перенапряжения; коэффициент несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательности; коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения; коэффициент п-й гармонической составляющей напряжения.
Наиболее частыми виновниками провалов и импульсов напряжения являются энергоснабжающие организации. Причинами импульсных напряжений являются грозы и коммутационные переключения. Для снижения перенапряжений в электроэнергетических системах, вызванных молнией, коммутационными процессами или другими причинами, применяются ограничители перенапряжений (защитные разрядные промежутки, вари-
сторы, лавинные диоды).
Отклонения напряжения от номинальных значений происходят из-за суточных, сезонных и технологических изменений электрической нагрузки потребителей; изменения мощности компенсирующих устройств; регулирования напряжения генераторами электростанций. Колебания напряжения вызываются резким изменением нагрузки на рассматриваемом участке электрической сети, например, включением мощных асинхронных двигателей, дуговых сталеплавильных печей, сварочных аппаратов; использованием технологических установок с быстропеременным режимом работы и т.п. Регулирование напряжения в сети может осуществляться изменением коэффициентов трансформации трансформаторов. В настоящее время применяются силовые трансформаторы с регулированием под нагрузкой. При работе такого устройства имеет место продольное регулирование напряжения. Если необходимо изменять не только модуль напряжения, но и его фазу, требуется применение добавочного трансформатора. При совпадении векторов электродвижущей силы силового и добавочного трансформаторов коэффициент трансформации возрастает, а при встречном - уменьшается.
Для уменьшения колебания напряжения применяется разделение на подстанциях резкопеременной и спокойной нагрузок. Наиболее простым способом является использование сдвоенного реактора: спокойные и резкопеременные нагрузки подключаются к различным секциям реактора. Следует учитывать, что при изменении сопротивления системы эффективность работы реактора ухудшается, поэтому необходимо оборудовать реактор системой регулирования.
Наиболее распространенными источниками несимметрии напряжений в трехфазных системах электроснабжения являются индукционные и дуговые электрические печи, электросварочные агрегаты, вентильные выпрямители, специальные однофазные нагрузки, осветительные установки. Снижение несимметрии напряжений может быть обеспечено рациональным распределением нагрузок. При невозможности обеспечить требуемый уровень несимметрии напряжений с помощью схемных решений применяются симметрирующие устройства. При помощи нескольких трансформаторов или специального трансформатора, включенного определенным образом между сетью и несимметричной нагрузкой, можно получить необходимое напряжение на нагрузке и добиться выравнивания линейных токов. Следует отметить, что симметрирующие свойства зависят от характера нагрузки.
Симметрирование системы напряжений может быть осуществлено также путем введения системы добавочных ЭДС, т.е. между источником и приемником в разрыв линейных проводов включаются дополнительные источники ЭДС, образующие систему обратной последовательности. В результате суммирования ЭДС основного и добавочного источников их сим-
Надёжность и диагностирование технического состояния электроэнергетических...
метричные составляющие обратной последовательности взаимно компенсируются, напряжение на приемнике становится симметричным. В качестве источника добавочной системы ЭДС могут быть использованы синхронный генератор, трансформаторы последовательного регулирования или трансформатор с пофазным регулированием коэффициента трансформации.
Главной причиной искажений синусоидальности напряжения являются вентильные преобразователи, электродуговые сталеплавильные и термические печи, установки дуговой и контактной сварки, преобразователи частоты, индукционные печи, телевизионные приемники, компьютеры, газоразрядные лампы и др. Обеспечить допустимый уровень несинусои-дальности в некоторых случаях возможно путем выделения нелинейных нагрузок на отдельную секцию шин, подключенную к одной из обмоток многообмоточного трансформатора или реактора. Батареи конденсаторов должны включаться последовательно с защитными реакторами. При большем уровне несинусоидальности конденсаторы используются в фильтрокомпенсирующих устройствах. Фильтры настраиваются на частоты одной или нескольких высших гармоник, преобладающих в амплитудных спектрах напряжения сети, либо на промежуточную частоту в зависимости от вида нелинейных нагрузок. Обеспечение требуемого снижения несинусоидаль-ности напряжения позволяет облегчить работу конденсаторов и увеличить срок их службы.
Рациональной является схема комбинированного фильтра, который по своим свойствам эквивалентен сочетанию резонансного фильтра и отдельной батареи конденсаторов.
Наиболее сложные вопросы возникают при использовании централизованной компенсации параметров сети, при которой компенсирующие устройства размещаются на одной из подстанций системы электроснабжения, а параметры их выбираются такими, чтобы уровни высших гармоник на всех подстанциях были в допустимых пределах и обеспечивался необходимый уровень качества электроэнергии. Наиболее важной является задача выбора места установки, числа и мощности компенсирующего устройства в системе электроснабжения.
Список литературы
1. ГОСТ Р 54149-2010. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Взамен ГОСТ 13109-97; введ. 2013-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2012. 31 с.
Саркисова Екатерина Михайловна, студентка, kafeiene@rambler. т. Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Кравцов Юрий Владимирович, канд. техн. наук, доц., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
PRACTICABLE METHODS OF UPGRADING ELECTRIC POWER TRANSMITTED TO ELECTRIC USERS ON ELECTRICAL SUBSTATION
E.M. Sarkisova, Y. V. Kravtsov
Electrical substation devices for upgrading electric power are considered. The most ways of regulation of electrical power parameters transmitted to electrical users are proposed.
Key words: electrical substation, upgrading electric power.
Sarkisova Ekaterina Mikhailovna, student, kafeiene@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kravtsov Yuri Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, ka-feiene@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 62-784.2: 621.45
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ В ВЕНТИЛЯТОРНЫХ УСТАНОВКАХ
Н.М. Туан
Представлены способы регулирования производительности в вентиляторных установках и реактивно-вентильного электродвигателя. Приведено обоснование применения РВЭД в системе электропривода вентиляторных установок.
Ключевые слова: реактивно-вентильный электродвигатель, эффективность.
В вентиляторных установках необходимо регулирование производительности, которое у осевых и центробежных вентиляторов осуществляется следующими способами (таблица)
