Экспериментальная оценка влияния трансформатора со схемой соединения обмоток «двойной зигзаг с нулем» на ток в нулевом проводе сети 0,38 кВ

Автор: Забродина Ольга Борисовна, Юндин Михаил Анатольевич, Исупова Александра Михайловна, Севостьянов Данил Андреевич

Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science

Рубрика: Электротехнологии, электрооборудование и энергоснабжение агропромышленного комплекса

Статья в выпуске: 2 (62), 2023 года.

Бесплатный доступ

Описаны результаты экспериментального исследования, в котором на физической модели сети 380/220 В, с однородной несимметричной нелинейной нагрузкой, продемонстрирована возможность использования трансформатора со схемой соединения обмоток «двойной зигзаг с нулем» в качестве шунто-симметрирующего устройства (ШСУ) для токовой разгрузки нулевого провода линейной сети. Приведены схема экспериментальной установки, программа и методика проведения эксперимента. Оценивались действующие значения несинусоидальных токов и напряжений на различных участках модели сети, мощности, значения суммарных коэффициентов гармонических составляющих напряжений и токов. Результаты измерений, выполненных с помощью сертифицированного прибора HIOKI 3196, получали как в статике, так и в динамике, с возможностью их фиксации и последующего анализа. Получены уравнения, описывающие эти токи и напряжения. Осциллограммы токов и напряжений, записанные на участках модели сети до и после подключения ШСУ, доказывают, что трансформатор со схемой соединения обмоток «двойной зигзаг с нулем» при его включении перед нелинейным несимметричным однородным приемником в четырехпроводной трехфазной цепи действительно значительно уменьшает ток в нулевом проводе. При этом с увеличением несимметрии и мощности нагрузки использование трансформатора со схемой соединения обмоток «двойной зигзаг с нулем» для снижения тока в нулевом проводе более эффективно. Кроме этого уменьшаются токи нулевой последовательности основной и третьей гармоник. Полученные результаты могут быть использованы на практике в нагруженных кабельных линиях с сечением нулевого провода меньше фазного, питающих несимметричную нелинейную нагрузку.

Еще

Несимметрия, несинусоидальность, трансформатор, схема «двойной зигзаг с нулем», шунто-симметрирующее устройство, нагрузка, модель сети, качество электрической энергии

Короткий адрес: https://sciup.org/140300212

IDR: 140300212   |   DOI: 10.55618/20756704_2023_16_2_66-76

Список литературы Экспериментальная оценка влияния трансформатора со схемой соединения обмоток «двойной зигзаг с нулем» на ток в нулевом проводе сети 0,38 кВ

  • Вагин Г.Я., Севостьянов А.А., Солнцев Е.Б., Юртаев С.Н., Терентьев П.В., Смирнов В.В. Анализ влияния нелинейной однофазной нагрузки на значение тока в нулевом проводе // Промышленная энергетика. 2013. № 12. С. 17–19. EDN: RTXSUH
  • Тульский В.Н., Карташев И.И., Насыров Р.Р., Симуткин М.Г. Влияние высших гармоник тока на режимы работы кабелей распределительной сети 380 В // Промышленная энергетика. 2013. № 5. С. 39–44. EDN: QIVRCP
  • Янченко С.А. Анализ гармонической эмиссии распространенных видов современных бытовых нелинейных электроприемников // Промышленная энергетика. 2014. № 8. С. 46–55. EDN: STESYB
  • Авербух М.А., Жилин Е.В., Сизганова Е.Ю. Статистическая оценка коэффициентов, характеризующих несинусоидальность и несимметрию питающего напряжения в системах электроснабжения ИЖС // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 10. № 8. С.1079–1087. DOI: 10.17516/1999-494X-2017-10-8-1079-1087. EDN: YPJYKM
  • Косоухов Ф.Д., Васильев Н.В., Горбунов А.О. Снижение потерь мощности от несинусоидальных токов в сельских электрических сетях 0,38 кВ // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2019. № 2 (55). С. 125–135. DOI: 10.24411/2078-1318- 2019-12125. EDN: AGWMCE
  • Тульский В.Н., Иноятов Б.Д., Джураев Ш.Д. Мониторинг качества электроэнергии как инструмент диагностики состояния нейтрали низковольтных кабелей // Энергетик. 2019. № 6. С. 30–33. EDN: ICKKYH
  • Наумов И.В., Багаев А.А. Исследование несимметричных режимов работы низковольтных электрических сетей Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2022. № 9 (215). С. 106–114. DOI: 10.53083/1996-4277-2022-215-9-106-114. EDN: IZQWTV
  • Подъячих С.В. Анализ режимов работы действующих электрических сетей низкого напряжения // Актуальные вопросы аграрной науки. 2022. № 44. С. 12–21. EDN: LPUXUQ
  • Юндин М.А., Юндин К.М., Исупова А.М., Лукин В.В., Бабина Л.В. Об эффективности применения трансформаторов со схемой соединения обмоток «звезда / двойной зигзаг с нулевым проводом» при нелинейной несинусоидальной нагрузке // Электротехника. 2023. № 2. С. 46–50. DOI: 10.53891/00135860_2023_2_46. EDN: BDXDZD
  • Tofoli F.L., Sanhueza S.M.R., A. de Oliveira. On the study of losses in cables and transformers in nonsinusoidal conditions // IEEE Transactions on Power Delivery. 2006. Vol. 21. Issue 2. P. 971–978. DOI: 0.1109.TPWRD.2006.870986.
  • Cazacu E., Petrescu L., Ionita V. Losses and temperature rise within power transformers subjected to distorted currents // Proc. 15-th Intern. conf. on electrical machines, drives and power systems (ELMA). Sofia, Bulgaria, 2017. Art. № 7955464. P. 362–365. DOI: 10.1109.ELMA.2017.7955464.
  • Турдуев И.Э. Влияние несимметрии токов на потери мощности и электрической энергии в сетях 0,38 кВ // Известия Ошского технологического университета. 2018. № 2. С. 58–61. EDN: AXTYBJ
  • Зеленькевич А.И., Прищепов М.А., Збродыга В.М. О возможности применения трансформатора со схемой соединения обмоток «звезда – двойной зигзаг с нулевым проводом» для повышения качества электро-энергии // Инновации в природообустройстве и защите в чрезвычайных ситуациях: материалы IV Международной научно-практической конференции. Саратов, 2018. С. 18–21. EDN: YNPPXV
  • Прищепов М.А., Зеленькевич А.И., Збродыга В.М. Перспективный силовой трансформатор с улучшенными характеристиками для сельских электрических сетей // Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi. Серыя аграрных навук. 2021. Т. 50. № 3. С. 366–377. DOI: 10.29235/1817-7204-2021-59-3-366-377. EDN: ABCBEN
  • Topolski L., Woźny K., Hanzelka Z. Kompensacja asymetrii prądów i napięć powodowanej odbiornikami i odnawialnymi źródłami energii za pomocą transformatora symetryzującego w sieciach niskich napięć. DOI: 10.15199/48.2019.09.39
Еще
Статья научная