Надежность фильтрокомпенсирующих устройств различной топологии

Современная структура электропотреб-ления определяется расширяющейся нелиней-ной нагрузкой, характер которой определен алгоритмом функционирования источников вторичного электропитания. По этой при-чине энергоснабжающие организации столкну-лись с серьезной проблемой «заражения» рас-пределительных сетей высшими по отноше-нию к промышленной частоте гармониками. Для снижения высших гармоник в случае неиз-менного нелинейного сопротивления нагрузки возможно применение фильтрокомпенсирую-щих устройств на основе пассивных филь-тров. Выполнено численное моделирование сети с предлагаемой схемой фильтрокомпен-сирующего устройства и произведѐн расчѐт надѐжности, доказывающий, что использова-ние четырѐхлучевого фильтра обеспечивает наработку на отказ, близкую к срокам службы основного сетевого электрооборудования. Предлагаемая топология фильтра состоит из трѐх ветвей с тремя идентичными сопро-тивлениями и одного нейтрального ответв-ления. Данная схема позволяет уменьшить общее количество реактивных элементов, образующих фильтр, и повысить экономиче-скую эффективность, например сетей осве-щения, в сравнении с традиционными схемами. С помощью такой схемы образуется силовой фильтр с двумя резонансными частотами. Одна резонансная частота - для гармоник то-ков, образующих симметричные составляю-щие прямой и обратной последовательности, а вторая резонансная частота - для токов, образующих систему нулевой последователь-ности. Для реализации схемы используются только пассивные элементы. Приведены статические и динамические характеристики питающей сети с предлагаемой схемой фильтрокомпенсирующего устройства по ре-зультатам численного моделирования. Прове-ден сравнительный расчет надежности, под-тверждающий, что применение 4-лучевого фильтра сохраняет уровень наработки на от-каз основных элементов сети. Оценка уровня надежности выполнена по методике учета надежности каждого элемента схемы, участ-вующего в алгоритме преобразования элек-трических величин. Данная методика позволя-ет учесть интенсивность отказов в течение срока службы устройства. В соответствии с методикой расчет производится методом «λ - характеристик», основанным на интен-сивности отказов комплектующих изделий и поправочных коэффициентах, учитывающих реальные условия и режимы эксплуатации.