Устройство для управления несимметричными режимами в компонентах низковольтных систем электроснабжения

Автор: Наумов И. В., Федоринова Э. С., Якупова М. А.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации

Статья в выпуске: 2 т.16, 2023 года.

Бесплатный доступ

В статье рассматриваются вопросы влияния несбалансированного электропотребления на уровень несимметрии токов и напряжений в низковольтных системах электроснабжения и их компонентах. Доказано, что возникающая несимметрия трехфазной системы напряжения электропитания оказывает негативное влияние на показатели, характеризующие качество электрической энергии, а несимметрия токов в этих системах влечет за собой увеличение потерь мощности и энергии, что сопровождается увеличенным электропотреблением, повышением тепловой нагрузки, являющимся причиной возникновения пожаров, а также снижением уровня надежности электроснабжения. В качестве наиболее эффективного средства минимизации последствий несимметричных режимов предлагается новое техническое средство с автоматическим изменением его мощности за счет саморегулируемой индуктивности в зависимости от уровня несбалансированного электропотребления. На основании произведенных расчетов определены параметры и изготовлена физическая модель предлагаемого устройства, эффективность которой доказана путем экспериментальных исследований, произведенных в лабораторных условиях. Эффективность симметрирования достигает 60 %.

Еще

Система электроснабжения, симметрирующее устройство, качество электроэнергии, дополнительные потери мощности, надежность электроснабжения

Короткий адрес: https://sciup.org/146282575

IDR: 146282575

Список литературы Устройство для управления несимметричными режимами в компонентах низковольтных систем электроснабжения

Абдиева З. Э. Оценка влияния несимметрии нагрузки на потери электрической энергии в сетях 0,4 кВ, Энергетика. Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова, 2014, 32(1), 157-159. [Abdieva Z. E. Evaluation of the effect of load asymmetry on electrical energy lossesin 0.4 k Vnetworks, Energetika. Proceedings of the Kyrgyz State Technical University named after I. Razzakov, 2014, 32(1), 157-159 (in Rus.)].
Амелькина Н. А., Бодрухина С. С., Цырук С. А. Определение фактического вклада асимметричных потребителей в искажение качества электроэнергии в точке общего подключения, Электрик, 2005, 4, 17-21 159. [Amelkina N. A., Bodrukhina S. S., Tsyruk S. A. Determination of the actual contribution of asymmetric consumers to the distortion of the quality of electricity at the point of common connection, Electrician, 2005, 4, 17-21 (in Rus.)].
Айтбаев Н. А., Гайыбов Т. С. Оптимизация режимов электросети по напряжению узлов с регулируемыми реактивными мощностями, Республиканская научно-техническая конференция, Ташкент, 2018, 216-218. [Aitbayev N. A., Gayybov T. S. Optimization of power grid modes by voltage of nodes with controlled reactive capacities, Republican Scientific and Technical Conference, Tashkent, 2018, 216-218(in Rus.)].
Ануфриев А. И., Платонов И. Ю., Агеев В. А. и др. Анализ асимметрии и отклонения напряжения в распределительных сетях 0,4 кВ, Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: межвузовский сборник научных трудов, Саранск, 2016, 186-190. [Anufriev A. I., Platonov I. Yu., Ageev V. A. et al. Analysis of asymmetry and voltage deviation in 0.4 kV distribution networks, Energy-efficient and resource-saving technologies and systems: Interuniversity collection of scientific papers, Saransk, 2016, 186-190 (in Rus.)].
Боярская Н. П., Кунгс Я. А., Темербаев С. А. и др. Проблемы обеспечения качества электроэнергии в городских распределительных сетях 0,4 кВ, Ползуновский вестник, 2012, 4, 89-94. [Boyarskaya N. P., Kungs Ya.A., Temerbaev S. A. et al. Problems of ensuring the quality of electricity in urban distribution networks of 0.4 kV, Polzunovsky Vestnik, 2012, 4, 89-94 (in Rus.)].
Гольдштейн В. Г., Сливкин В. Г. Анализ электромагнитной совместимости низковольтных электроприемников с асимметричными режимами работы высоковольтных электрических сетей, Вестн. Сам. гос. тех. ун-та. Сер. Физ.-мат. Науки., 2002, 16,205-208. [Goldstein V. G., Slivkin V G. Analysis of electromagnetic compatibility of low-voltage electrical receivers with asymmetric modes of operation of high-voltage electrical networks, Vestn. Sam. gos. tech. un-ta. Ser. Phys.-mat. Sciences, 2002, 16, 205-208 (in Rus.)].
Жилин М. И., Воркунов О. В. Повышение качества электрической энергии. Приоритетные направления развития науки. Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции в 2 частях, М., ООО «Научное партнерство «Апекс»,2017, 83-85. [Zhilin M. I., Vorkunov O. V. Improving the quality of electrical energy. Priority directions of science development. Collection of articles based on the materials of the international scientific and practical conference in 2 parts, Moscow: LLC "Scientific Partnership "Apex", 2017, 83-85 (in Rus.)].
Килин С. В., Вендин С. В. Анализ несинусоидальности и асимметрии в электрических сетях 0,4-10 кВ. Проблемы электрификации сельского хозяйства: сборник научных трудов по материалам Всероссийского НПК, Ярославль, 2018, 15-21. [Kilin S. V., Vendin S. V. Analysis of non-sinusoidality and asymmetry in 0.4-10 kV electrical networks. Problems of electrification of agriculture: collection of scientific papers based on the materials of the All-Russian NPC, Yaroslavl, 2018, 15-21 (in Rus.)].
Наумов И. В., Бастрон А. В. Исследование несимметричных режимов работы внутренних электрических сетей индивидуальных жилых домов в сельской местности, Вестник НГИЭИ, 2022, 6(133), 44-58. [Naumov I. V., Bastron A. V. Investigation of asymmetric modes of operation of internal electrical networks of individual residential buildings in rural areas, Bulletin of the NGIEI, 2022, 6(133), 44-58 (in Rus.)].
Наумов И. В. К вопросу управления несимметричными режимами работы распределительных электрических сетей 0,38 кВ, Промышленная энергетика, 2022, 5, 2-14. [Naumov I. V. On the issue of controlling asymmetric modes of operation of 0.38 kV distribution electric networks, Industrial Power engineering, 2022, 5, 2-14 (in Rus.)].
Naumov I. V. Additional power losses in low-voltage electrical networks and their influence on people, International Conference on Research Paradigms Transformation in Social Sciences. The European Proceedings of Social &Behavioural Sciences EpSBS. Future Academy ISSN: 2357-1330, 844-853. https://dx.doi.org/10.15405/epsbs.2018.12.103.
Naumov I. V., Podyachikh S. V. On the choosing the installation location the balancing devices in low-voltages distribution electric networks, APITECHIII2021, IOP Publishing / Journal of Physics: Conference Series.2094 (2021) 052012. DOI: 10.1088/1742-6596/2094/5/052012, 1-9.
ГОСТ 32144-2013. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения/ Дата введения 2014.07.01. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200104301[GOST 32144-2013. Interstate standard. Electrical energy. Electromagnetic compatibility of technical means. Standards of quality of electric energy in generalpurpose power supply systems/ Date of introduction 2014.07.01. [Electronic resource]. - Access mode: https://docs.cntd.ru/document/1200104301 (in Rus.)].
Наумов И. В. Метод и программа расчёта потерь мощности и показателей несимметрии токов и напряжений в распределительной сети 0,38 кВ с симметрирующим устройством, Мех. и электр. соц. сельск. хоз-ва., 1989, 3, 30. - реф. деп. рук., 22 ВС-89 Деп. [Naumov I. V. Method and program for calculating power losses and indicators of asymmetry of currents and voltages in a 0.38 kV distribution network with a symmetrical device, Mech. and electric social rural. khoz-va, 1989, 3, 30. - ref. Dep. Ruk., 22 VS-89 Dep. (in Rus.)].
Наумов И. В. Оптимизация несимметричных режимов системы сельского электроснабжения. Теоретические обобщения, монография, Иркутск, издательство "ИрГСХА", 2001, 217. [Naumov I. V. Optimization of asymmetric modes of the rural power supply system. Theoretical generalizations, Monograph, Irkutsk, publishing house «IrGSHA», 2001, 217 (in Rus.)].
Наумов И. В. Несимметричные режимы работы распределительных электрических сетей, монография. Издательство ИрГСХА, Иркутск, 2014, 152. [Naumov I. V. Asymmetric modes of operation of distribution electrical networks, Monograph. Ir GSHA Publishing House, Irkutsk, 2014, 152 (in Rus.)].
Наумов И. В., Карамов Д. Н. К вопросу о возникновении пожароопасных ситуаций при несимметричном электропотреблении, Надежность и безопасность энергетики, 2021, 14(1), 69-76. [Naumov I. V., Karamov D. N. On the issue of the occurrence of fire-hazardous situations with asymmetric power consumption, Reliability and safety of energy, 2021, 14(1), 69-76 (in Rus.)].
Наумов И. В. К вопросу о пожарной безопасности при строительстве индивидуальных жилых домов, Известия Вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость, 2022, 12(3), 350-361. [Naumov I. V. On the issue of fire safety in the construction of individual residential buildings, Izvestiya Vuzov. Investment. Construction. Real estate, 2022, 12(3), 350-361(in Rus.)].
Сведения о техническом состоянии сетей. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200104301. [Information about the technical condition of the networks. [Electronic resource]. - Access mode: https://docs.cntd.ru/document/1200104301(in Rus.)].
Шидловский А. К., Кузнецов В. Г., Мостовяк И. В., Самков А. В. Симметрирующее устройство для трёхфазной четырёхпроводной электрической сети, Патент SU 982146А1от 15.12.1982 г. [Shidlovsky A. K., Kuznetsov V. G., Mostovyak I. V., Samkov A. V. A symmetrical device for a three-phase four-wire electrical network, Patent SU 982146A1 dated 12/15/1982(in Rus.)].
Буренин В. В. и др. Устройство симметрирования напряжения в высоковольтных сетях / Патент RU188396U1 от 11.04.2019 г. [Burenin V. V. etal. Voltage balancing device in high-voltage networks /Patent RU 188396U1 dated 11.04.2019(in Rus.)].
Наумов И. В., Иванов Д. А., Подъячих С. В., Гантулга Д. Симметрирующее устройство для трёхфазных сетей с нулевым проводом, Патент на изобретение № 2490768. Зарегестрирован в Госреестре изобретений РФ от 20 августа 2013 г. [Naumov I. V., Ivanov D. A., Podyachikh S. V., Gantulga D. Symmetrical device fo rthree-phasene tworks with zero wire, Patentforinvention No. 2490768. Registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on August 20, 2013in Rus.)].

Еще

Статья научная