авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Новосибирская государственная академия водного транспорта»

На правах рукописи

СИТНИКОВ

ГРИГОРИЙ ВИКТОРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СЕТЕЙ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ С НИЗКИМИ ИНТЕГРАЛЬНЫМИ

ХАРАКТЕРИСТИКАМИ В РЕГИОНАХ С СУРОВЫМ КЛИМАТОМ

Специальность 05.14.02 – «Электрические станции и электроэнергетические системы»

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук Иванова Елена Васильевна Новосибирск – 2  ОГЛАВЛЕНИЕ С.    ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................... ГЛАВА 1 СОДЕРЖАНИЕ ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВЕННОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРЁХФАЗНЫХ ТРЁХПРОВОДНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ С НИЗКИМИ ИНТЕГРАЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ В РЕГИОНАХ С СУРОВЫМ КЛИМАТОМ................................................................................................................ 1.1 Факторы, снижающие качество функционирования линий электропередачи........................................................................................................... 1.2 Несимметрия трёхфазной системы напряжений по обратной последовательности как вид искажения.................................................................... 1.3 Объект исследования............................................................................................ 1.4 Главный аспект системного анализа качества функционирования электрических сетей общего назначения с несимметричными нагрузками........ 1.5 Основные источники несимметрии напряжений в сетях общего назначения региона исследования.................................................................................................. 1.6 Интенсивность влияния несимметрии напряжений по обратной последовательности на технические средства.......................................................... 1.7 Выводы по главе 1................................................................................................. ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НА ПОТЕРИ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ.............. 2.1 Направление исследования................................................................................... 2.2 Сведения о кондуктивных низкочастотных электромагнитных помехах в действующих директивных документах................................................................. 2.3 Методологическая база анализа технологического расхода электроэнергии на её передачу при несимметричном и несинусоидальном напряжении в сети........................................................................................................ 2.3.1 Постановка задачи...............................................................................................   3  2.3.2 Эффективность использования активной мощности при симметричном и синусоидальном режимах напряжения в сети.

...................................................... 2.3.3 Влияние гармонического воздействия на баланс полной мощности в симметричной сети.................................................................................................... 2.3.4 Составляющие полной мощности несимметричной трёхфазной................ сети при несинусоидальных токе и напряжении...................................................... 2.3.5 Критерий нормированного технологического расхода электроэнергии на её транспорт при несимметрии напряжений в трёхфазных трёхпроводных сетях... 2.4 Выводы по главе 2................................................................................................. ГЛАВА 3 ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ К ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ....... 3.1 Теоретическая база исследования....................................................................... 3.1.1 Критерии качества функционирования линий электропередачи при искажениях напряжения и частоты............................................................................ 3.1.2 Классификация критериев качества функционирования систем электроснабжения общего назначения..................................................................... 3.1.3 Концепция повышения качества функционирования несимметричных систем электроснабжения общего назначения при гармоническом воздействии. 3.2 Методика определения кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности..................................................................................................... 3.3 Электромагнитная обстановка в электрических сетях (35–110) кВ региона исследования................................................................................................................. 3.4 Кондуктивные низкочастотные электромагнитные помехи в сетях (35–110) кВ региона исследования........................................................................... 3.4.1 Электрическая сеть 35 кВ................................................................................. 3.4.2 Электрическая сеть 110 кВ...............................................................................   4  3.5 Алгоритм расчётного обеспечения подавления кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности....................................................... 3.6 Выводы по главе 3................................................................................................ ГЛАВА 4 ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В РЕГИОНАХ С СУРОВЫМ КЛИМАТОМ................................................................................... 4.1 Повреждение опор как вид отказов воздушных линий электропередачи...... 4.2 Композитные опоры............................................................................................. 4.2.1 Общая характеристика композитных материалов......................................... 4.2.2 Зарубежный и отечественный опыт использования композитных опор.... 4.3 Почему и какие необходимо внедрять композитные опоры в регионах России с суровым климатом?.................................................................................... 4.3.1 Композитные опоры 10 кВ............................................................................... 4.3.2 Композитные опоры 35 кВ............................................................................... 4.3.3 Композитные опоры 110 кВ............................................................................. 4.3.4 Композитные опоры 220 кВ............................................................................. 4.4 Региональный подход к инвестициям в электрические сети общего назначения в районах с суровым климатом............................................................ 4.5 Выводы по главе 4................................................................................................ Заключение........................................................ Ошибка! Закладка не определена.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................................... ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................................................... Приложение А Вклад соискателя в опубликованные научные разработки, принадлежащие соавторам, коллективно с которыми они были написаны........ Приложение Б Акты о внедрении научных положений и выводов диссертации.................................................................................................................   5  ВВЕДЕНИЕ Нарастающие темпы освоения регионов Сибири и Дальнего Востока России обусловливают интенсивную их электрификацию. Влияющим фактором в ком плексе предъявляемых требований к надёжности и экономичности их систем электроснабжения является повышение качества функционирования электриче ских сетей общего назначения, имеющие в основном трёхфазное трёхпроводное исполнение. При этом под качеством функционирования понимается способность технических средств удовлетворять требованиям эксплуатации (ГОСТ Р 50397– 93).

Неослабляющая эскалация в эти регионы приёмников элетрической энер гии, искажающих её качество, незначительные интегральные показатели сетей общего назначения (полная мощность трёхфазного короткого замыкания) и не достаточная долговечность электросетевых конструкций линий электропередачи (опоры воздушных линий, фундаменты, электросетевая арматура и т.д.), рабо тающие в условиях сурового климата, обостряют проблему электромагнитной со вместимости (ЭМС) технических средств. Нарушаются нормы технологического расхода электроэнергии на её транспорт. В электрических сетях общего назначе ния наблюдается значительная несимметрия трёхфазных систем напряжений, ко торая обусловливает появление кондуктивных низкочастотных электромагнитных помех (ЭМП) по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последо вательности очень опасных для силового и электронного электрооборудования.

Основным научным направлением решения проблемы ЭМС технических средств, развитым учёными многих стран мира [В.П. Гореловым, А.Н. Висяще вым, Е.В. Ивановой, Н.И. Воропаем, Ю.С. Железко, Г.И. Самородовым, А.Г. Ов сянниковым, В.Г. Сальниковым, Б.В. Лукутиным, Н.Н. Лизалеком, Ю.В. Хрущё вым, В.В. Литваком, В.З. Манусовым, М.П. Бадером и др (Россия);

И.В. Жеже ленко, А.К. Шидловским, В.П. Шипилло и др. (Украина);

М.А. Короткевичем и др. (Белоруссия);

В. Клопелем, А. Швабом и др (Германия);

Дж. Аррилагом, Д.

Бодером и др. (Великобретания) и т.д.] является улучшение электромагнитной об становки (ЭМО). Однако, рассматриваемая проблема многогранна и одна из на   6  учно-технических задач – повышение качества функционирования электрических сетей общего назначения с низкими интегральными характеристиками, работаю щих в регионах с искажающими нагрузками и суровым климатом, не решена, нет соответствующего стандарта. Поэтому тема диссертации является актуальной.

Объектом исследования является трёхфазные трёхпроводные электриче ские сети общего назначения с нессиметричными нагрузками в регионах с суро выми климатом.

Предметом исследования является кондуктивная низкочастотная электро магнитная помеха по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной по следовательности в электрических сетях общего назначения.

Связь темы диссертации с общенаучными (государственными) про граммами.

Работа выполнена в соответствии с Государственными контрактами Мини стерства образования и науки Российской Федерации № 16.526.12.6015 от 11.10.2011 на выполнение опытно-конструкторских работ по теме "Разработка технологии производства и создание типоразмерного ряда оксидноцинковых ва ристоров и современных композитных материалов, необходимых для их произ водства" и № 16.526.11.6015 от 22.05.2012 г. – "Разработка и создание опытных образцов устройств для высоковольтных воздушных линий электропередачи на базе изолирующих траверс, предназначенных для удаления гололёда и подобных явлений с проводов". Соответствует основным положениям "Энергетической стратегии России на период до 2020 года" и Федерального закона № 261 от 23.10.2009 года "Об энергосбережении и повышении энергетической эффективно сти и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Фе дерации". Ориентирована на реализацию мероприятий подпрограммы "Энерго сбережение и повышение энергетической эффективности в электроэнергетике" Государственной программы Российской Федерации "Энергосбережение и повы шение энергетической эффективности на период до 2020", утверждённой распо ряжением Правительства Российской Федерации от 27.12.2010 г.

Идея работы заключается в повышении качества функционирования элек   7  трических сетей общего назначения (электропередачи) путём подавления кондук тивных низкочастотных ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по об ратной последовательности и улучшения характеристик электросетевых конст рукций.

Целью работы является разработка научных положений и рекомендаций по повышению качества функционирования электрических сетей общего назначения с низкими интегральными характеристиками в регионах с искажающими нагруз ками и суровым климатом. Для достижения цели в работе ставились и решались следующие взаимосвязанные научно-технические задачи:

– разработка схемы взаимодействия влияющих факторов, обусловленных особенностями сурового климата и электрической нагрузки, на качество функ ционирования линий электропередачи с низкими интегральными характеристи ками;

– анализ несимметрии трёхфазной системы напряжений по обратной после довательности как вида искажения;

– оценка интенсивности влияния несимметрии напряжений по обратной по следовательности на технические средства и разработка схемы воздействия этого напряжения на рецепторы;

– разработка главного аспекта системного анализа указанных электрических сетей как рецепторов, реагирующих на коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;

– исследование связей между составляющими полной мощности при раз личных режимах трёхфазной системы напряжений с целью дифференциальной оценки потерь активной мощности в зависимости от вида искажений;

– обоснование критерия нормированного технологического расхода элек троэнергии на её транспорт в трёхфазных трёхпроводных сетях;

– разработка методики определения кондуктивной низкочастотной ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности;

– экспериментальное исследование несимметрий напряжений и разработка математических моделей кондуктивных низкочастотных ЭМП по коэффициенту   8  несимметрии напряжений по обратной последовательности в электрических сетях (35–110) кВ региона исследования;

– разработка алгоритма расчётного обеспечения подавления кондуктивной низкочастотной ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности;

– анализ повреждения опор как вида отказов воздушных линий электропе редачи;

– обоснование применения и выбор композитных опор для воздушных ли ний электропередачи в развивающихся регионах с суровым климатом.

Методы исследования. В процессе выполнения исследований применя лись: научно-техническое обобщение литературных источников по исходным предпосылкам исследований, методы теоретических основ электротехники и тео рии электрических сетей, методы математической статистики и теории вероятно сти (теория производящих функций, теория ошибок), методы аналитических ис следований (метод симметричных составляющих, метод гармонического анализа), методы системного анализа, расчёты по универсальным и специализированным компьютерным программам.

Положения, выносимые на защиту:

– положение о взаимодействии природно-климатического воздействия и электромагнитного влияния на качество функционирования электрических сетей общего назначения с низкими интегральными характеристиками;

– методика определения кондуктивной низкочастотной ЭМП по коэффици енту несимметрии напряжений по обратной последовательности в электрической сети;

– математические модели кондуктивных низкочастотных ЭМП по коэффи циенту несимметрии напряжений по обратной последовательности в электриче ских сетях (35–110) кВ региона исследования;

– алгоритм расчётного обеспечения подавления кондуктивной низкочастот ной ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последова тельности;

  9  – положение о региональном подходе к инвестициям в электрические сети общего назначения в сырьевых регионах с суровым климатом.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций Достоверность обеспечена: использованием исходной информации, полу ченной с помощью сертифицированного оборудования и средств измерений;

дос таточной точностью измерения электрических величин;

корректностью про граммного обеспечения;

непосредственным участием в экспериментах.

Обоснованность подтверждается принятыми уровнями допущений при ма тематическом описании явлений, публикациями, практической реализацией полу ченных результатов.

Научная новизна работы характеризуется следующими научными поло жениями:

– разработана схема взаимодействия факторов, влияющих на качество функ ционирования электрической сети общего назначения с низкой интегральной ха рактеристикой в регионе с суровым климатом, позволяющая комплексно предста вить обстановку при сложных климатических условиях;

– разработана методика определения кондуктивной низкочастотной ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности, по зволяющая научно обоснованно оценивать электромагнитную обстановку в элек трических сетях;

– разработаны математические модели кондуктивных низкочастотных ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности в электрических сетях (35–110) кВ региона исследования, которые численно ото бражают уровень нарушения нормируемого показателя качества электроэнергии;

– обоснован алгоритм расчётного подавления кондуктивной низкочастотной ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательно сти, учитывающий свойства дисперсии этого коэффициента, которая всегда от лична от нуля и не зависит от способа подключения электроприёмников;

– разработано положение о региональном подходе к инвестициям в элек   10  трические сети общего назначения на основе решения оптимизационной задачи с учётом затрат полного цикла эксплуатации, существенно снижающее риски поте ри электроснабжения в районах с суровым климатом.

Теоретическая значимость работы заключается в развитии теоретических основ ЭМС электрических сетей с пониженными интегральными характеристи ками, имеющих несимметричную нагрузку потребителей электроэнергии и рабо тающих в тяжёлых условиях сурового климата.

Практическая значимость результатов работы заключается в том, что внедрение на отраслевом уровне научных положений и рекомендаций диссерта ции в проектную и эксплуатационную практику обеспечивает повышение качест ва функционирования указанных выше линий электропередачи.

Совокупность полученных результатов представляется как решение важной научно-технической задачи, имеющей существенное значение для экономики ин тенсивно развивающихся сырьевых районов России.

Реализация работы. Рекомендации по повышению качества функциониро вания электрических сетей общего назначения с низкими интегральными харак теристиками в регионах с суровым климатом внедрены: в ОАО "Тюменьэнерго" (г. Тюмень) с ожидаемым годовым экономическим эффектом 8100 тыс. руб. на 100 км линий электропередачи напряжением 110 кВ;

в ЗАО "Институт автомати зации энергетических систем" (г. Новосибирск) с ожидаемым годовым экономи ческим эффектом 950 тыс. руб. при нормированном сроке окупаемости капитало вложений;

в ЗАО «Сибирская электротехника» (г. Новосибирск) с ожидаемым го довым экономическим эффектом 850 тыс. руб. при сроке окупаемости капитало вложений менее двух лет.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались:

на 5-й международной научно-практической конференции «Энергосбережение, электромагнитная совместимость и качество в электрических системах» (г. Пенза, 2014 г.), на 52-й международной научной студенческой конференции « Студент и научно-технический прогресс» (г. Новосибирск, 2014 г.), на постоянно дейст вующем семинаре «Электрические станции и электроэнергетические системы» в   11  ФБОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта»

(2011–2013г.г.).

Личный вклад. Постановка научно-исследовательских задач и их решения, научные положения, выносимые на защиту, основные выводы и рекомендации диссертации принадлежат автору. Личный вклад в работах, опубликованных в соавторстве, показан в Приложении А диссертации и составляет не менее 50 %.

Публикации. Содержание работы изложено в 13 научных трудах, в том числе, 5 статьях в периодических изданиях по перечню ВАК, в одной моногра фии и в 7 отчётах о научно-исследовательских работах.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четы рёх глав и заключения, списка литературы из 159 наименований и двух приложе ний. Изложена на 167 страницах машинописного текста, который поясняется рисунками и 21 таблицей.

  12  ГЛАВА 1 СОДЕРЖАНИЕ ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВЕННОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРЁХФАЗНЫХ ТРЁХПРОВОДНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ С НИЗКИМИ ИНТЕГРАЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ В РЕГИОНАХ С СУРОВЫМ КЛИМАТОМ 1.1 Факторы, снижающие качество функционирования линий электропередачи Социальный аспект повышения качества функционирования электрических сетей общего назначения обусловливается высоким требованием к надёжности их работы и необходимостью осуществлять передачу электроэнергии в пределах норм технологического расхода. Повышение эффективности электроснабжения удалённых от крупных промышленных центров объектов в районах Сибири, Ал тая, Урала, Байкала и Дальнего Востока и в других регионах России, имеющих холодный климат (ГОСТ 15150 – 69), представляется жизнеобеспечивающим ас пектом проблемы электромагнитной совместимости (ЭМС) технических средств.

Нарастающие темпы добычи, транспортировки и первичной переработки природных ресурсов (нефть, газ, полиметаллы, уголь, алмазы и т.д.) обусловли вают появление различных электроприёмников. При этом ослабление эскалации искажающей нагрузки не наблюдается. В электрических сетях с низкими интег ральными характеристиками усиливается электромагнитное влияние этой нагруз ки, особенно несимметричной, на технические средства, проявляющееся в воз никновении электромагнитных помех (ЭМП). Согласно принятым терминам по ГОСТ Р 50397 – 97 применяют определения [8]:

Электромагнитная совместимость (ЭМС) – способность электротехниче ских или электронных устройств надёжно функционировать с заданным качест вом в определённой электромагнитной обстановке и не создавать при этом недо пустимых электромагнитных помех другим техническим средствам, а также не оказывать вредного воздействия на биологические объекты, в том числе и на ор ганизм человека.

Электромагнитная помеха (ЭМП) – электромагнитное явление, процесс,   13  которые снижают или могут снизить качество функционирования технического средства.

Техническое средство (ТС) – изделие, оборудование, аппаратура или их составные части, функционирование которых основано на законах электротех ники, радиотехники и (или) электроники, содержащие электронные компоненты и (или) схемы, которые выполняют одну или несколько следующих функций: уси ление, генерирование, преобразование, переключение и запоминание.

Электрическая сеть общего назначения с низкой интегральной характе ристикой – электрическая сеть, в которой мощность эквивалентной однофазной нагрузки превышает 2 % от полной мощности трёхфазного короткого замыкания в характерной точке сети.

Качество функционирования технического средства – совокупность по казателей технического средства, характеризующих его способность удовлетво рять требованиям эксплуатации.

Природно-климатическое воздействие на рассматриваемые сети проявляет ся в регионах с суровым климатом виде интенсивного износа всех видов опор и фундаментов (деревянных, металлических и железобетонных) воздушных линий (ВЛ). Так, например, железобетонные опоры с цилиндрическими и коническими центрифугированными стойками разрушаются из-за трещин, возникающих по различным причинам (глава 4), ветровой нагрузки, влаги и резкой смены темпера туры. Наблюдается выпучивание и разрушение фундаментов опор.

Таким образом, природно-климатические условия этих регионов, незначи тельные интегральные характеристики сетей, несимметрия элементов сетей и не симметричные нагрузки являются основными факторами снижения качества функционирования линий электропередачи (рисунок 1.1). В связи с этим исследо вание проводилось по двум направлениям:

– разработка методики снижения электромагнитного влияния на сеть (главы 2 и 3);

          14  Рисунок 1.1 – Схема взаимодействия влияющих факторов на качество функционирования исследуемой электрической сети 15  – разработка технических мероприятий по повышению устойчивости опор и фун даментов ВЛ к природно-климатическим воздействиям (глава 4).

1.2 Несимметрия трёхфазной системы напряжений по обратной последовательности как вид искажения Несимметрия трёхфазной системы напряжений в трёхфазных трёхпровод ных сетях общего назначения обусловлена несимметричными нагрузками потре бителей электрической энергии или несимметрией элементов электрической сети.

Показателем качества электроэнергии в этих сетях является коэффициент несим метрии по обратной последовательности ( K 2U ) [1–3].

Анализ несимметрии трёхфазной системы напряжений выполняется с по мощью метода симметричных составляющих, предложенного Фортескью и де тально разработанных Вагнером и Эвансом [4, 5]. Этот метод применяется для линейных систем, в которых можно определить сопротивления для различных по следовательностей. В соответствии с этим методом под несимметрией напряже ний в трёхфазных трёхпроводных линиях электропередачи понимается наличие, наряду с системой прямой последовательности напряжений, системы обратной последовательности.

На рисунке 1.2, а показан результат наложения на систему прямой последо &&& вательности напряжений (вектора фазных напряжений U A1,U B1,U C1 на рисунке & & & 1.2, б) системы обратной последовательности U A2,U B 2,U C 2 (рисунок 1.2, в) [6].

&&& Несимметричные фазные напряжения U A,U B,U C определяются по форму лам & & & U A = U A1 + U A & & & U = 2U A1 + U A2, (1.1) & & & U = U A1 + 2U A ( ) a = (1 / 2 ) + j 3 / где – фазовый оператор;

( ) a = (1 / 2 ) j 3 /   16  j = 1 – мнимая единица.

Каждая из указанных последовательностей определяется из выражений & 1& U A1 = (U A + aU B + a 2U C ) & &. (1.2) 1& U А 2 = (U A + a 2U B + aU C ) & & & Рисунок 1.2 – Несимметричная система напряжений (а) и её составляющие:

прямая (б) и обратная (в) последовательности Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности как результат i-го наблюдения (измерения) в процентах определяется по фор муле [2] U A 2i K 2Ui = 100, (1.3) U Ali где U Ali, U A 2i – соответственно, действующее значение напряжения прямой и обратной последовательностей на основной частоте при i-м измерении.

Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 54149–2010 (дата введения – 2013–01–01) учитывает основные нормативные положения европей ского стандарта ЕН 50160:2010 "Характеристики напряжения электричества, по ставляемого общественными распределительными сетями" (EN 50160:2010 ''Volt age characteristics of electricity supplied by public distribution networks'', NEQ) [1].

  17  В этом стандарте для коэффициента несимметрии напряжений по обратной по следовательности установлены следующие нормы:

– значения K 2U в точке передачи электрической энергии потребителю, ус реднённые в интервале времени 10 мин., не должны превышать 2 % в течение 95 % времени интервала в одну неделю;

– значения K 2U в точке передачи электрической энергии потребителю, ус реднённые в интервале времени 10 мин., не должны превышать 4 % в течение % времени интервала в одну неделю.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 13109–97 характеризует в отличие от ГОСТ Р 5414–2010, принятые в нём нормы коэффициента несимметрии напряже ний по обратной последовательности как уровни электромагнитной совместимо сти (ЭМС) для кондуктивных низкочастотных электромагнитных помех (ЭМП) в системах электроснабжения общего назначения [2].

ГОСТ 1310909-97 допускает определять действующее значение напряжения обратной последовательности на основной частоте при i-м наблюдении по при ближенной формуле U A 2i = 0,62(U H i U Hmi ), (1.4) где U H i, U Hmi – соответственно, наибольшее и наименьшее действующие значе ния из трёх междуфазных напряжений основной частоты при i-м наблюде нии, кВ.

При этом относительная погрешность определения K 2 U i не превышает 8 %, что во многих случаях удовлетворяет требованиям точности измерений па раметров электрической сети.

Вычисляют значение коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности ( K 2U ) в процентах как результат усреднения N наблюдений на интервале времени, равном 3 с, по формуле [2] 0, N 2 = K 2Ui / N, (1.5) K 2U i =1 K 2U i – коэффициент несимметрии где N 9 – число наблюдений на интервале;

  18  при i-м наблюдении, %.

ГОСТ 13109-97 установлены следующие нормы для коэффициента несим метрии напряжений по обратной последовательности:

– нормально допустимое значение коэффициента равняется 2 %;

– предельно допустимое значение составляет 4 %;

Качество электрической энергии по коэффициенту несимметрии напряже ний по обратной последовательности в точке общего присоединения считается соответствующим требованиям настоящего стандарта, если наибольшее из всех измеренных в течение 24 ч значений коэффициентов K 2U не превышает предель но допустимого значения, а значение коэффициента K 2U, соответствующее веро ятности 95 % за установленный период времени, не превышает нормально допус тимого значения.

Дополнительно допускается определять соответствие нормам стандарта по суммарной продолжительности времени выхода измеренных значений данного показателя качества электроэнергии (КЭ) за нормально и предельно допустимые значения. При этом качество электрической энергии по коэффициенту несиммет рии напряжений по обратной последовательности считается соответствующим требованиям настоящего стандарта, если суммарная продолжительность времени выхода за нормально допустимое значение составляет не более 5 % от установ ленного периода времени, т.е. 1ч.12 мин., а за предельно допустимое значение % от этого периода [2].

Изложенное показывает, что требования ГОСТ 13109–97 и ГОСТ Р 54149– 2010 к уровню несимметрии напряжений по обратной последовательности не имеют принципиальных различий. При соблюдении указанных норм обеспечива ется электромагнитная совместимость электрических сетей общего назначения и электрических сетей потребителей электрической энергии (приёмников электри ческой энергии), а также других технических средств по несимметрии напряже ний в трёхфазных трёхпроводных электрических сетях общего назначения. Нор мы являются уровнями ЭМС для кондуктивных электромагнитных помех в сис темах электроснабжения общего назначения [2, 6].

  19  При нарушениях указанных норм в электрических сетях общего назначения появляются согласно ГОСТ 13109–97 кондуктивные ЭМП по коэффициенту не симметрии напряжений по обратной последовательности. Эти помехи в соответ ствии с номенклатурой видов ЭМП по ГОСТ Р 51317.2.5–2000 (МЭК 6100–2–5– 95) следует относить к кондуктивным низкочастотным ЭМП.

Для достоверности этого положения ниже приводится полная номенклатура видов ЭМП по ГОСТ Р 51317.2.5–2000 (МЭК 6100–2–5–95) [6, 9, 10].

Кондуктивные низкочастотные электромагнитные помехи:

– гармоники, интергармоники напряжения электропитания;

– напряжения сигналов, передаваемых в системах электропитания;

– колебания напряжения электропитания;

– провалы, кратковременные прерывания и выбросы напряжения электро питания;

– отклонения напряжения электропитания;

– несимметрия напряжений в трёхфазных системах электроснабжения;

– изменения частоты питающего напряжения;

– наведённые низкочастотные напряжения;

– постоянные составляющие в сетях электропитания переменного тока.

Излучаемые низкочастотные электромагнитные помехи:

– магнитные поля;

– электрические поля.

Кондуктивные высокочастотные электромагнитные помехи:

– наведённые напряжения или токи непрерывных колебаний;

– апериодические переходные процессы;

– колебательные переходные процессы.

Излучаемые высокочастотные электромагнитные помехи:

– магнитные поля;

– электрические поля;

– электромагнитные поля, в том числе вызываемые непрерывными колеба ниями, переходными процессами.

  20  Электростатические разряды.

Из анализа приведённой номенклатуры устанавливаем, что несимметрия трёхфазных систем напряжений в трёхпроводных электрических сетях обуслов ливает кондуктивную низкочастотную ЭМП по коэффициенту несимметрии на пряжений по обратной последовательности. Эта помеха является предметом ис следования.

1.3 Объект исследования Измерения несимметрии трёхфазной системы напряжений имеют свои осо бенности, которые характеризуются не только сложностью выполнения работы в высоковольтных электрических сетях, наличием измерительного сертифициро ванного оборудования и подготовленного инженерно-технического персонала, но и наличием в электрических сетях мощных искажающих нагрузок, реально нега тивно влияющих на режимы работы электроприёмников. Исходя из этого обозна ченные задачи целесообразно решать в пределах региональных электроэнергети ческих систем (ЭЭС), которые обеспечивают электроэнергией обширные терри тории, объединённые по характерному экономическому признаку и имеющие единый тариф на электроэнергию. Региональная ЭЭС является интегральной ча стью энергетического хозяйства региона, на которую во многом влияют особен ности использования на электростанциях энергоносителя – природного невозоб навляющего энергетического ресурса, электроёмкость основной продукции ре гиона, коэффициент эластичности потребления энергии и т.д.

[7, 11–13, 39].

Энергоносителем, используемым на электростанциях Сибири и Урала для выработки тепловой и электрической энергий, является каменный уголь. Значи мость для электроэнергетики мира каменного угля показал Всемирный угольный институт (World Coal Institute), когда опубликовал статистические данные о со стоянии дел в угольной промышленности [14]. Добыча каменного угля в мире увеличилась за последние 25 лет на 47 %. Рост генерирующих мощностей на электростанциях мира в первой половине 21-го века предусматривается за счёт   21  использования этого энергоносителя.

Россия является крупным производителем каменного угля. Однако, более % в годовом топливном балансе тепловых электростанций (ТЭС) приходится на импортируемый из Казахстана Экибастузский каменный уголь (таблица 1.1) [7].

Общая мощность электростанций на этом угле составляет около 11,4 ТВт (табли ца 1.2).

Таблица 1.1 – Структура расхода угля, сожжённого на энергоблоках тепловых электростанций России Топливо Расход условного топлива, % Всего угля в топливном 29, балансе ТЭС В том числе:

Кузнецкого 28, Экибастузского 17, Подмосковного 0, Канско-ачинского 18, Прочих углей 35, Таблица 1.2 – Основные потребители Экибастузского каменного угля в Рос сии Электростанция Установленная мощность, млн. кВт Рефтинская ГРЭС Троицкая ГРЭС Верхнетагильская ГРЭС Серовская ГРЭС Нижнетуринская ГРЭС Красногорская ГРЭС Курганская ТЭЦ Омская ТЭЦ-4 Омская ТЭЦ-5 Череповецкая ГРЭС Всего Совершенно очевидно, что Россия заинтересована в устойчивых поставках этого энергоносителя. Электрическая нагрузка Экибастузского угольного бассей на характеризуется редким сочетанием мощных несимметричных электрических приёмников, обусловленных особенностями оборудования и режимов их работы в   22  горнодобывающей и металлургической промышленностях, в электрифицирован ном железнодорожном транспорте. В электрических сетях общего назначения на пряжением от 35 до 220 кВ наблюдается значительная несимметрия напряжений [7].

Подобных искажений со спокойной нагрузкой, например, в сетях 35 и кВ ОАО "Межрегиональная распределительная сетевая компания Сибири" (МРСК Сибири) не наблюдается. Так, по данным результатов исследований, вы полненных в ФГБОУ ВПО "Национальный исследовательский Томский политех нический университет" В.В. Литваком и Е.П. Богдановым [15], искажения фазных напряжений и токов в сетях 110 кВ незначительны. "Амплитуды фазных напря жений обратной последовательности находятся в пределах до 0,45 % от амплиту ды напряжений прямой последовательности. Амплитуды напряжений нулевой по следовательности достигают 1,0 %. Токи обратной последовательности не пре вышают 1,0 %, а нулевой последовательности – 0,7 %. Большинство нейтралей трансформаторов 110 кВ изолированы по режимным соображениям. Это обеспе чивает низкий уровень токов нулевой последовательности. Несимметрия напря жений и токов практически не увеличивает загрузку линий электропередачи и трансформаторов".

При содействии АО "Казахстанский научно-исследовательский и проектно изыскательский институт топливно-энергетических систем "Энергия" и ТОО "Ин ститут "КазНИПИЭнергопром", разрабатывающие "Программу развития Единой электроэнергетической системы Республики Казахстан на период до 2010 года с перспективой до 2015 года и завершения стратегии развития отраслей топливно энергетического комплекса до 2015 года" по заданию правительства Республики Казахстан, Экибастузский угольный бассейн был выбран базовым регионом ис следования, который имеет резко-континентальный климат. Объектом исследова ния выбрана электрическая сеть общего назначения (электропередача), выпол ненная в трёхфазном трёхпроводном исполнении с несимметричной нагрузкой.

  23  1.4 Главный аспект системного анализа качества функционирования электрических сетей общего назначения с несимметричными нагрузками Производство электрической энергии концентрируется преимущественно на крупных электростанциях типов ГРЭС (государственные районные тепловые электростанции), ГЭС (гидроэлектрические станции), АЭС (атомные электро станции), ТЭЦ (тепловые электростанции с комбинированным производством те плоты и электрической энергии) и др., работающих совместно (параллельно).

Центры потребления электрической энергии – крупные города, промышленные предприятия, речные порты, нефтебазы, транспортные терминалы и т.д. удалены от её источников и распределены на значительной территории. Для обеспечения этих объектов электрической энергией создаются энергетические системы, кото рые должны гарантировать качественное функционирование технических средств [16–20].

На рисунке 1.3 представлена структурная схема энергосистемы, изобра жающая взаимосвязь энергообъектов [5]. Указаны следующие установки и уст ройства: источники энергии – паровые котлы (ПК) или гидротехнические соору жения (ГТС), турбины (Тр), тепловые сети (ТС), генераторы (Г), нагрузки – по требители электрические (ЭН) и тепловые (ПТ). Элементами системы передачи и распределения электроэнергии являются: линии электропередачи (ЛЭП) различ ных конструкций и напряжений (W), установки продольной компенсации реак тивной мощности (КУ) и шунтирующие реакторы;

трансформаторные подстанции [силовые трансформаторы (Т) и автотрансформаторы, выключатели, разъедини тели, контрольно-измерительные приборы и т.п.];

источники реактивной мощно сти (ИРМ) (конденсаторные батареи, синхронные и статические тиристорные компенсаторы);

устройства защиты и автоматики, т.е. автоматические регуляторы (АР), устройства релейной защиты (РЗ) и противоаварийной автоматики (ПА), средства диспетчерского и технологического управления (СДТУ).

Для единого подхода к характеристикам энергетических систем вводятся некоторые понятия, термины и определения, которые соответствуют действую щим нормативно-правовым документам. С некоторыми комментариями они   24  Рисунок 1.3 – Взаимосвязь объектов, обеспечивающих производство, переда чу, распределение и потребление электрической и тепловой энергий используются при рассмотрении теоретических и практических вопросов, связан ных с электромагнитной совместимостью в электроэнергетике [8, 21–29].

Энергообъект – совокупность электроустановок, зданий и сооружений, функционально связанных друг с другом и территориально приближённых.

Энергетическая система (энергосистема) – объединение электростанций, электрических и тепловых сетей и ряда установок и устройств для производства, передачи, распределения и потребления электрической и тепловой энергии.

Электроэнергетическая (электрическая) система (ЭЭС) – совокупность электрической части электростанций, электрических сетей (сетей электропереда чи) и потребителей электроэнергии (электроприёмников), а также устройств управления, регулирования и защиты, объединённых в одно целое общностью режима и непрерывностью (одновременностью) процессов производства, переда чи и потребления электрической энергии.

Электрическая сеть общего назначения (электропередача) – это линии с повышающими и понижающими подстанциями, служащие для транзитной пере дачи электроэнергии от станции к концентрированным нагрузкам, получающим   25  электроэнергию от шин низшего напряжения понижающих подстанций.

Электрическая сеть общего назначения формируется сетями генераторного напряжения (СГН) от 6 до 20 кВ, сетями высокого и сверхвысокого напряжения (СВН) от 110 кВ и выше и сетями среднего напряжения (ССН) от 6 до 35 кВ.

Потребитель электрической энергии, электроприёмник (ЭП) – аппарат, агрегат, механизм (электродвигатель, преобразователь, светильник и др.), потреб ляющий или преобразующий электроэнергию в другие виды энергии.

Электрическая сеть общего назначения представляется сложным техниче ским средством, которое в электроэнергетической системе является рецептором.

При этом эта сеть должна обеспечивать нормальную электромагнитную обста новку для работы, присоединённых к ней технических средств [25].

Рецептор – техническое средство, реагирующее на электромагнитный им пульс и (или) электромагнитную помеху.

Электромагнитная обстановка (ЭМО) – совокупность электромагнитных явлений, процессов в заданной области пространства, частотном и временном диапазонах.

Повышение качества функционирования электрических сетей общего на значения является основным в комплексе предъявляемых требований по надёж ности электроснабжения потребителей. Это сложная многофункциональная зада ча не имеет единого общего решения, потому что условия её решения в значи тельной мере обусловливаются природно-климатическими факторами регионов и искажающими нагрузками.

При неопределённых условиях принятия решений для уточнения целей и объёма исследования рекомендуется применять системный подход [6, 7, 30]. При этом будем исходить из того, что классический подход к исследованию основыва ется на том, что свойства целого (системы) определяются главным образом свой ствами составляющих его элементов (подсистем). Системный же подход основы вается на другой парадигме. Система не детерминируется однозначно совокупно стью элементов и не сводится к ним, а наоборот, элементы детерминируются це лым комплексом, в рамках которого они и получают своё функциональное назна   26  чение;

при этом у системы в целом появляются новые свойства, отсутствующие у её элементов [30].

Парадигма – предтеоретическое утверждение, для которого могут быть временно не соблюдены строгие ограничения теории вследствие неполноты, не совершенства нашего знания. Это – нечто общее между методом (что мы хотим увидеть и как) и теорией – логически целостной системой выводимых на основе формально-логического вывода утверждений [31, 32, 34].

Системный анализ применительно к ЭМС электрических сетей предполага ет [30]:

установление границ исследуемой системы заданного назначения как целого, т.е. выделение из окружающей её среды;

определение целей системы, критериев качества её функционирования и методов их расчёта;

декомпозиция системы на составные части (подсистемы), которые на более низком уровне иерархии рассматриваются как подсистемы;

исследование системы (подсистемы) во всех требуемых целевым назна чением аспектах с учётом всех значимых связей как между частями одного уров ня, так и между различными уровнями.

В системных исследованиях электроэнергетических систем введены поня тия простой, сложной и большой системы [30, 33].

Простой называют систему по уровню её элементарных компонентов (эле ментов), которые могут быть точно количественно соизмеримы. При этом свойст ва простой системы достаточно полно характеризуются на основе свойств эле ментов, образующих систему. Под сложной системой понимают систему, в кото рой её составляющие компоненты (элементы) сами являются системами (подсис темами) со всей характерной сущностью системы (в первую очередь определяе мой понятием целостности). Большими называют сложные иерархически постро енные (многоуровневые) человеко-машинные системы, в которых пространствен ный (географический) фактор имеет существенное значение. Кратко сущность этой системы можно охарактеризовать как реальную, иерархически построенную,   27  открытую и целенаправленно развивающуюся систему;

это развитие осуществля ется органами управления, располагающими неполной информацией о системе [6].

Применительно к сформулированным научным задачам исследования в ус ловиях Казахстана [7], на предприятиях которого проводились эксперименталь ные исследования, на рисунке 1.4 показана четырёхуровневая иерархия большой системы. В пояснении к этому рисунку необходимо указать следующее: под ре гионом понимается часть территории, разделённая на два – три узла с общими ха рактерными признаками электропотребления, под узлом понимается дальнейшее территориальное разделение региона по принципу концентрации производства и потребления электрической энергии в промышленном центре.

Большая система состоит из национальных электрических сетей, регио нальных электрических сетей и систем электроснабжения общего назначения промышленных центров (структура 1 на рисунке 1.4). Составляющие этой систе мы электрические сети являются подсистемами с характерными признаками сложной системы.

Сложная система образуется из региональных электрических сетей, систем электроснабжения общего назначения промышленных центров и промышленных сетей 10 кВ (структура 2 на рисунке 1.4). Простые системы состоят из систем электроснабжения общего назначения промышленных центров (структура 3 на рисунке 1.3).

Системы электроснабжения отдельных потребителей электроэнергии, в се тях 10 кВ которых наблюдается несимметрия напряжений, являются подсистема ми (структура 4 на рисунке 1.4). На рисунке 1.4 пунктирными линиями показаны причинные связи, обусловленные кондуктивными низкочастотными ЭМП.

Большая система настолько сложна, что нельзя одновременно, количест венно точно соизмерить все её электрические характеристики. Поэтому для ис следования этой системы необходимо пользоваться эквивалентированием [6, 7, 30, 33].

В содержательном аспекте [30] получили наибольшее распространение два   28  вида эквивалентирования – декомпозиция и агрегирование. Их главная задача – создание наиболее представительной по объёму и характеру описания процессов исходной модели системы (математической, физической).

Под декомпозицией понимается расчленение общей задачи описания слож ной системы на подзадачи, их независимое решение и последующая увязка полу чаемых результатов. На основании этого положения из принципиальной схемы электроснабжения региона исследования (рисунок 1.4) выделена схема общего назначения Экибастузского угольного бассейна (рисунок 1.5) для эксперимен тальных исследований кондуктивных низкочастотных ЭМП.

Цель агрегирования по существу сводится к сокращению объёма задачи путём исключения из её рассмотрения несущественной или малосущественной ин формации (связей системы). Поэтому основной алгоритм агрегированных преоб разований заключается в наибольшем сокращении объёма составляющих ис ходной модели;

другой возможный алгоритм – замена на более удобные для рас чёта переменные или элементы;

иногда оба эти алгоритма объединяются.

Под эквивалентированием в формализованном аспекте понимается преобра зование одной математической модели в другую, более простую в том или ином смысле, но соответствующую с определённой точностью исходной при сохране нии в получаемой модели требуемых свойств первичной модели. Применение ныне созданных формализованных методов декомпозиции и эквивалентирования математических моделей допустимо при предпосылке о том, что ранее кто-то и каким-то методом создал некую исходную математическую модель реальной сис темы. Эта модель далее используется как отправная для формализованных проце дур декомпозиции и эквивалентирования.

В связи с этим в дальнейших исследованиях по теме диссертации исполь зуются уже разработанные: математические модели электрических сетей и режи мов их работы;

рекомендованные режимы нейтралей, а также методы и средства измерений и осциллографирования переходных процессов;

математические модели теории гармонического анализа (пакет программ Matlab);

алгоритмы обеспечения ЭМС электрических сетей и технических средств;

методы теории     29  Рисунок 1.4 – Принципиальная схема иерархической структуры системы электроснабжения потребителей, подверженных воздействию кондуктивных ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной после довательности 30  Рисунок 1.5 – Принципиальная электрическая схема электроснабжения тя говых подстанций Экибастузского угольного бассейна по одной (первой) секции шин (СШ): (ТРП1–ТРП7) – тяговые подстанции кондуктивных низкочастотных ЭМП, распространяющихся по сетям. При анализе полученных результатов исследований учитываются требования и рекомендации нармативно-технических документов (ГОСТы, руководящие указания, методиче ские рекомендации), а также международных соглашений и Законов Российской   31  Федерации.

Таким образом, главный аспект системного анализа применительно к зада чам исследования формулируется как обеспечения качественного функциониро вания электрических сетей общего назначения в условиях сурового климата как рецепторов, реагирующих на кондуктивные низкочастотные ЭМП по коэффици енту несимметрии напряжений по обратной последовательности.


1.5 Основные источники несимметрии напряжений в сетях общего назначения региона исследования Различные условия работы фаз электрических сетей общего назначения на пряжением от 35 до 220 кВ региона исследования обусловливают:

– мощные тяговые подстанции электрифицированного железнодорожного транспорта Экибастузского угольного бассейна (рисунок 1.5);

– мощные рудовостановительные печи ферросплавного производства Аксу ского завода ферросплавов (АЗФ);

– дуговые сталеплавильные печи средней мощности АО «Кастинг», полу чающие питание от Павлодарского энергоузла.

а) Тяговые подстанции электрифицированного железнодорожного транспорта как источники несимметрии напряжений по обратной последовательности Тяговые нагрузки железных дорог, электрифицированных на переменном токе промышленной частоты, являются несимметричными нагрузками [37]. Элек троснабжение их осуществляется от общих понижающих трёхфазных трёхобмо точных трансформаторов через контактную сеть напряжением 27,5 кВ (рисунок 1.6). Рельсы железной дороги присоединяются к одной из фаз вторичной обмотки трансформатора Т, соединённой в треугольник, а контактные провода, располо женные по обе стороны подстанции, соответственно, каждый к своей вершине.

Однако, несмотря на распределение однофазной тяговой нагрузки на подстанциях и в сети между тремя фазами – циклическим присоединением фаз контактной се ти к трёхфазной системе – при работе преобразователей электровозов возникают несимметричные нагрузки.

  32  Рисунок 1.6 – Электрическая схема тяговой подстанции переменного тока В настоящее время номинальная мощность электровоза переменного тока достигает 5000 кВт и более [7, 36]. От участка контактной сети, присоединённого к какой-либо фазе смежных взаимоудалённых на (20–60) км подстанций, может питаться одновременно несколько движущихся электровозов, причём их количе ство не остаётся постоянным.

Фазные токи тяговых нагрузок (Z) являются комплексными случайными ве личинами быстро и непрерывно изменяющимися во времени по модулю и фазе в широком диапазоне. Изменения составляющих реактивных токов зависят не толь ко от пределов и характера изменения активных составляющих токов нагрузок, но и от величины и характера изменения реактивного сопротивления в цепях под станций и электровозов. Изменения во времени токов обратной последовательно сти происходят резче, чем изменения токов прямой последовательности, так как они определяются только различием в изменениях нагрузок отдельных фаз, неиз   33  бежным для однофазных тяговых нагрузок. Это справедливо не только для каж дой отдельной подстанции, но и для их группы последовательно расположенных, т.е. всей системы электроснабжения железных дорог. Из этого следует, что даже при равенстве расчётных однофазных нагрузок по фазам группы подстанций и при полном цикле чередования фаз никак нельзя ожидать симметричной трёхфаз ной нагрузки в отдельных ветвях сети системы электроснабжения общего назна чения [37, 57].

Данные многочисленных экспериментальных исследований, выполненные в других регионах [35, 37], подтверждают сделанные выводы и свидетельствуют о том, что в контактных сетях переменного тока 27,5 кВ коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K 2 U может достигать 10 % и более (рисунок 1.7). В питающих сетях 110 и 220 кВ тяговых подстанций зафиксирова ны величины K 2 U достигающие 4 % и более. На рисунке 1.8 показаны области возможных изменений часовых реализаций величины K 2 U в сети 220 кВ АО «Красноярскэнерго» [36].

Рисунок 1.7 – Изменения величины K 2 U на шинах 27,5 кВ тяговой подстан ции   34  Рисунок 1.8 – Области возможных изменений часовых реализаций величи ны K 2 U в сети 220 кВ АО «Красноярскэнерго», питающей тяговые подстанции б) Рудовосстановительные печи ферросплавного производства как ис точники несимметрии напряжений по обратной последовательности Рудовосстановительные печи типа РКЗ–16,5, РКЗ–42, РКЗ–63 и др. имеют единичную номинальную мощность до 60 MB·А и более и являются трёхфазными несимметричными нагрузками. Увеличением единичной мощности печи достига ется наибольшая производительность труда и снижение удельных расходов элек троэнергии на одну тонну выпускаемой продукции, а также уменьшение сроков окупаемости капитальных затрат. Как потребители электрической энергии рудо восстановительные печи являются энергоёмкими технологическими агрегатами.

Для иллюстрации на рисунке 1.9 приведён график электрической нагрузки печи типа РКО–20 мощностью 20 MB·А при выплавке ферросилиция марки Си-75 [38].

График нагрузки получен по данным хронометража плавок в течение суток с за писью показаний приборов измерения полной S (MB·А), активной Р (МВт) и ре активной Q (МВ·Ар) мощностей.

Электропечная нагрузка в общей нагрузке ферросплавного завода составля ет значительную долю. Ферросплавные печи потребляют до 98 % поступающей   35  на Аксуский завод электроэнергии и оказывают основное влияние на формирова ние заводского графика электрической нагрузки. Остальные потребители имеют вспомогательное значение – насосные и компрессорные станции, дымоотсосы и вентиляторы, транспортёры, краны, дробилки, питатели, установки для приготов ления электродной массы, сепарации шлаков, обжига известняка и др. Потреб ляемая мощность ферросплавного производства при полной загрузке печей пре вышает 700 МВт [7, 38].

S, MB A Q, MB Aр P, MBm Рисунок 1.9 – График электрической нагрузки ферросплавной печи типа РКО-20 при выплавке ферросилиция марки Си- Отличительным признаком рудовосстановительной печи является смешан ный принцип работы – сопротивления и дуговой. Иными словами, эта печь пред ставляет синтез печи сопротивления и дуговой печи непрерывного действия.

Электрические процессы в рудовосстановительных печах носят случайный не симметричный характер и создают несимметрию токов и напряжений в системе электроснабжения.

Несимметричный электрический режим, обусловленный эксплуатацией трёхфазной несимметричной электропечи, является следствием двух причин:

конструктивной – несимметрия короткой сети;

  36  технологической – неравномерная эксплуатационная нагрузка фаз ванны печи.

Несимметрия короткой сети обусловлена, главным образом, неодинаковой взаимной индуктивностью фаз. По проводникам короткой сети протекают весьма большие (до 30 кА и более) токи промышленной частоты, которые обусловливают появление вокруг проводников сильных магнитных полей. Поэтому реактивное сопротивление короткой сети является (после сопротивления ванны) главным па раметром, определяющим несимметрию токов и напряжений [40, 41].

Собственные индуктивности фаз нетрудно сделать одинаковыми, но пред ставляется довольно сложным выровнять взаимные индуктивности фаз при кон структивной несимметрии. Наиболее часто встречаются трёхфазные короткие се ти симметричные относительно средней фазы, для которых отличительной осо бенностью является неравенство взаимной индуктивности МАВ или МВС между крайней и средней фазами с взаимной индуктивностью МСА между крайними фа зами, т.е.

M AC = M, M AB = M BC = M ;

(1.6) 1.

где Причём величины МАС и М могут отличаться более чем в 2 раза. Это суще ственно сказывается на несимметрии сопротивлений фаз. Поэтому величины ре активных сопротивлений фаз короткой сети могут отличаться более чем на 70 % [42]. Из-за этого нагрузки фаз печи существенно различаются. Следовательно, не симметрия короткой сети увеличивает несимметрию нагрузок по фазам.

Однако, несимметрия напряжений и токов рудовосстановительных печей обусловлена, в основном, случайными факторами технологического процесса восстановления руды в электропечах. На мощность дуг электродов оказывает влияние: гранулометрический и химический составы шихты и скрапа;

глубина посадки электродов в ванну;

электромагнитные силы, направленные из центра распада электродов к периферии, которые стремятся вытолкнуть дуги из-под электродов;

перебросы дуги вследствие изменения напряжённости электрическо го поля как на выступах скрапа, так и на выступах неравномерно обгорающих   37  электродов;

изменение проводимости в зоне дугового пространства, вследствие изменения агрегатного состояния отдельных компонентов шихты;

неравномерное оплавление электродов;

упругие колебания электродов;

отдельные нарушения технологического режима (свищи, настыли, обвалы шихты, обрыв электродов и т.д.).

Таким образом, конструктивное несовершенство рудовосстановительных печей (несимметрия короткой сети) и особенности технологического процесса (неравномерная загрузка фаз) объясняют длительные (эксплуатационные) несим метричные режимы в системах электроснабжения (в сетях общего назначения ре гиональной ЭЭС). Так, в сетях 10 кВ Аксуского завода ферросплавов коэффици ент несимметрии напряжений по обратной последовательности с вероятностью 0,95 составляет 6,7 % [18, 62].

Специфика режимов электропотребления, число и мощность рудовосстано вительных печей накладывают свои особенности на систему электроснабжения.

Ферросплавный завод располагается в непосредственной близости от Аксуской ГРЭС и формирует промышленный центр (узел). На рисунке 1.10 приведена схе ма электроснабжения Аксуского промышленного центра [7].

Радиальная схема электроснабжения АЗФ на напряжении 110 кВ и 220 кВ, сооружённая согласно проекту (автотрансформатор АТЗ типа АТДЦТН 200000/200/12+121±6х2,5 % мощностью 220 МВ·А установлен позднее), не обес печивала нормируемые значения установившегося отклонения напряжения и ко эффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности. Оказа лось, что встречное регулирование напряжения на ГПП1 и ГПП2 при помощи трансформаторов Т9 – Т17 с переключателями ответвлений под нагрузкой (РПН) мало эффективно, так как с одной стороны напряжение источника изменя ется при изменении направлений потоков реактивной мощности, а с другой сто роны графики нагрузок печных трансформаторов во времени резко отличаются.


При этом РПН трансформаторов Т9 – Т11, установленных на ГПП1, имеют незна чительный диапазон регулирования ± 4x2,5 %, а трансформаторов Т12 – Т17, ус тановленных на ГПП2, соответственно, ± 12x1,0 %. Следует отметить, что при   38  увеличении числа регулировочных ответвлений силовых трансформаторов суще ственно растут их индуктивные сопротивления [18].

Не эффективное встречное регулирование и появление малонагруженных линий электропередачи 110 кВ и 220 кВ, условно обозначенных на схеме электро снабжения (рисунок 1.9) величинами S110 и S220, вследствие снижения электропо требления в удалённых от ОРУ 110 кВ и выше районах (промышленные предпри ятия, рудники, насосные станции канала «Иртыш-Караганда» и т.д.) обусловило избыток реактивной мощности в северном узле единой электроэнергетической системе Республике Казахстан (ЕЭЭС РК) (рисунок 1.11). Значительная реактив ная мощность начала поступать к генераторам типа ТГВ ЗОО Аксуской ГРЭС.

Автоматические регуляторы возбуждения сильного действия (АРВ-СД) этих ге нераторов снижают ток возбуждения в пределах возможного значения. При этом нарушается режим работы генераторов, так как высокоиспользуемые турбогене раторы типа ТГВ ЗОО имеют ухудшенные с точки зрения статической устойчиво сти параметры и характеристики [7]. Поскольку поддержание стабильного напря жения с помощью АРВ-СД производится на шинах генераторов, то они работают с коэффициентом мощности близким к единице. Системы возбуждения (СВ) не работают, так как заблокированы работой блоков ограничения минимального воз буждения (ОМВ). Очевидно, что снижение тока возбуждения генераторов при не оптимальной настройке регуляторов возбуждения приводит даже при незначи тельных возмущениях в системе к взаимным колебаниям роторов генераторов, а следовательно, и к взаимным перетокам мощностей, что ухудшает условия стати ческой и динамической устойчивости.

Для повышения уровней ЭМС технических средств на АЗФ была разрабо тана и внедрена новая кольцевая схема электроснабжения рудовосстановительных печей ферросплавного производства на напряжениях 110 кВ и 220 кВ. В этой схе ме шины 110 кВ ОРУ 110 кВ ГПП1 и шины 220 кВ ОРУ 220 кВ ГПП2 АЗФ со единены через автотрансформатор АТЗ типа АТДЦТН-200000/200/12+121±6х2, % мощностью 220 МВ·А (рисунок 1.10).

    39  Рисунок 1.10 – Схема электроснабжения Аксуского промышленного центра    40  Рисунок 1.11 – Принципиальная электрическая схема северного узла Единой электроэнергетической системы Республики Казахстан   41  Изменением схемы достигнуты оптимальные с точки зрения несимметрии и уровней напряжения на шинах 110 кВ ГПП1 и на шинах 220 кВ ГПП2 перерас пределение потоков мощности. Часть полной мощности S 220 110 поступает с шин 220 кВ ГПП2 на шины 110 кВ ГПП 1 [7].

Однако, влияние рудовосстановительных печей ферросплавного производ ства на сети общего назначения велико. Так, коэффициент несимметрии напряже ний по обратной последовательности достигает (6–10)%, а в сетях 35 кВ Аксуско го промышленного центра достигает до 5 %, а в сетях 110 кВ, соответственно, до 2,5 % [7, 40, 43].

в) Дуговые сталеплавильные печи как источники несимметрии напря жений Трёхфазные дуговые сталеплавильные печи типа ДСП 5 и ДСП 10 следует рассматривать как приёмники электроэнергии с несимметричными электрически ми параметрами (комплексными сопротивлениями фаз) [44] & & & Z A Z B ZC. (1.7) Объясняется это несимметрией короткой сети, неодинаковой взаимоиндук тивностью фаз (крайних друг с другом и крайних со средней). Вследствие этого токи, напряжения и активные мощности фаз являются также несимметричными & & & I A I B IC & & & U A U B UC. (1.8) PA PB PC При работе дуговой сталеплавильной печи часто наблюдается явление пе реноса мощности из одной крайней фазы в другую. В результате этого одна из дуг имеет пониженные напряжение и мощность ("мёртвая" фаза), а другая, наоборот, повышенные ("дикая" фаза). В промышленных дуговых печах с симметричной относительно средней фазы (токопроводы расположены в одной плоскости) ко роткой сетью "дикой" фазой является крайняя опережающая, а "мёртвой" – край няя отстающая. Неравенство мощностей дуг по фазам может достигать 50 % [42].

  42  Это вызывает существенную несимметрию токов и напряжений в сетях об щего назначения напряжением (110 – 220) кВ [К2U (2 3)% ] [45].

1.6 Интенсивность влияния несимметрии напряжений по обратной по следовательности на технические средства Превышение установленных ГОСТ Р 54149–2010 и ГОСТ 13109–97 значе ний коэффициента К2U обусловливает появление в сети кондуктивной низкочас тотной ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последова тельности [3, 6, 7, 46–47]. Нарушается уровень ЭМС технических средств. Про блема ЭМС обостряется, если нарушается нормальное функционирование приём ников электрической энергии [48–55]. Обнаруживается наличие электромагнит ных влияний.

Влияние электромагнитной помехи – снижение показателей качества функционирования технического средства, вызванного электромагнитной поме хой [8].

Электромагнитное влияние источника помех на рецептор передаётся через некоторый механизм связи. Модель влияния приведена на рисунке 1. [6, 48-52, 55].

Рисунок 1.12 – Схема влияния источника электромагнитных помех на ре цептор Между источником ЭМП и рецептором может быть несколько одновремен но функционирующих механизмов связи, которые характеризуются различными физическими принципами передачи энергии. На рисунке 1.13 приведены извест ные типы связи [6, 48–52, 55].

Гальваническая связь появляется тогда, когда наблюдается в электрической сети электромагнитная кондукция (от источника помехи), которая означает явле   43  ние, процесс распространения ЭМП кондуктивным путём в проводящей среде [7].

Ёмкостная связь возникает между двумя контурами, проводники которых находятся под разными потенциалами. Вследствие этого между проводниками существует электрическое поле (E-поле), которое в эквивалентной схеме электри ческой сети моделируется ёмкостью рассеяния [48–52, 55].

Электромагнитные помехи через паразитные ёмкости (ёмкости рассеяния) оказывают существенное влияние на средства связи, на цепи вторичной коммута ции электрических подстанций, устройств автоматики и учёта электроэнергии и т.д.

Рисунок 1.13 – Механизм связи источника электромагнитных помех и рецептора Магнитная или индуктивная связь возникает между двумя или несколькими контурами с током. Переменный ток в первом контуре вызывает переменное маг нитное поле (Н-поле), которое индуктирует во втором контуре или в нескольких контурах, подверженных помехе, напряжение, накладывающееся на полезный сигнал. Воздействие магнитного поля первого контура на второй и последующие контуры в эквивалентной схеме электрической сети моделируется взаимной ин   44  дуктивностью или индуктируемой электродвижущей силой. Появление взаимной индукции в цепи рецептора обусловливает напряжение противофазной электро магнитной помехи [6, 54–56].

Связь через электромагнитное излучение. Если под связью через электро магнитное излучение понимать любую связь в непроводящем пространстве, то связи через электрическое поле и магнитное поле тоже относятся к связи через излучение. Однако рассматриваемые поля независимы.

В то же время существуют источники, которые находятся в дальнем поле электромагнитного излучения (Е / Н-поле), когда электрическое и магнитное поля возникают, как бы одновременно и связаны через волновое сопротивление вакуу ма [55]. Рецепторами к такому виду излучения являются технические средства со держащие элементы микроэлектроники, которые встречаются в устройствах ре лейной защиты и сетевой автоматики [6].

Рассмотренные пути распространения ЭМП взаимосвязаны и поэтому мож но говорить только о доминировании того или иного явления в работе региональ ной ЭЭС. Однако известно, что излучаемые ЭМП, распространяющиеся через ём костную связь (Е-поле), индуктивную связь (Н-поле) и связь электромагнитного излучения (Е / Н-поле), и кондуктивные ЭМП, распространяющиеся по общему контуру заземления, по оболочкам контрольных кабелей и т.д. оказывают замет ное влияние на работу устройств релейной защиты и автоматики, автоматизиро ванных систем диспетчерского управления, средств связи, вычислительных ком плексов и т.д. Эти ЭМП в мировой практике наиболее полно изучены, по их по давлению имеется значительное количество стандартов. Область применения этих стандартов составляют в основном технические средства напряжением до 1000 В [6, 7].

В тоже время в технической литературе крайне недостаточно информации о канале распространения кондуктивных низкочастотных ЭМП по проводам высо ковольтных электрических сетей трёхфазного трёхпроводного исполнения. Хотя известно, что гальваническая связь является основным каналом распространения помех, обусловленных нестандартными значениями показателей КЭ [6, 7, 48]. На   45  основании этого положения применительно к задачам исследования по теме дис сертации на рисунке 1.14 показана схема механизма воздействия несимметричной нагрузки в электрических сетях общего назначения на технические средства, ко торые подключены к этим сетям.

Несимметрия на-   пряжений в трёхфаз Технические Металлическая ной трёхпроводной средства связь электрической сети общего назначения       Электрические ма Напряжение Провода шины, электриче обратной электрической ская сеть как рецеп последовательности сети тор и т.д.

Рисунок 1.14 – Схема воздействия напряжения обратной последовательно сти в высоковольтной электрической сети общего назначения на технические средства Различные условия работы фаз негативно отражаются на работе техниче ских средств [7, 57–61]. Несимметрия напряжения отрицательно влияет на работу всех звеньев электрической системы, приводит к увеличению потерь, снижению надёжности работы электрооборудования и всей системы электроснабжения [76, 78].

В синхронных машинах при несимметрии питающего напряжения возника ют дополнительный нагрев и дополнительные потери как в статоре, так и в роторе из-за протекания в статоре токов обратной последовательности. Кроме того, токи обратной последовательности в статоре машины создают момент, противополож ный основному вращающему моменту. В ГОСТ 183–74 на электрические машины и в Правилах технической эксплуатации электрических станций и сетей отмечает ся, что длительная работа генераторов и синхронных компенсаторов при нерав ных токах фаз допускается, если разница токов не превышает 10 % номинального тока статора для турбогенераторов и 20 % – для гидрогенераторов. При этом токи   46  в фазах не должны превышать номинальных значений. Если эти условия не вы полняются, необходимо принимать специальные меры по уменьшении несиммет рии [78].

В асинхронных электродвигателях несимметрия вызывает дополнительный нагрев, а также противодействующий вращающий момент. Поскольку сопротив ление обратной последовательности асинхронных двигателей в (5 – 7) раз меньше сопротивления прямой последовательности, то при наличии даже небольшой со ставляющей напряжения обратной последовательности возникает значительный ток. Этот ток накладывается на ток прямой последовательности и вызывает пере грев двигателя, в результате чего уменьшается его располагаемая мощность, бы стро стареет изоляция и т.д. Так, срок службы полностью загруженного асин хронного двигателя, работающего при несимметрии напряжения 4 %, сокращает ся в 2 раза. Исследования показывают, что допустимой несимметрией напряжения для асинхронных двигателей следует считать несимметрию до 2 % [7, 78].

Несимметрия напряжения значительно ухудшает режимы работы много фазных вентильных выпрямителей. В результате различия напряжения по фазам значительно увеличивается пульсация выпрямленного напряжения. Значительное отрицательное влияние несимметрия напряжения может оказывать также на сис тему импульсно-фазового управления тиристорных преобразователей [62, 78].

Конденсаторные установки при несимметрии напряжений неравномерно за гружаются реактивной мощностью по фазам, что делает невозможным полное ис пользование установленной реактивной мощности. Кроме того, конденсаторные установки в этом случае усиливают уже существующую несимметрию, так как выдача реактивной мощности в сеть в фазе с наименьшим напряжением будет значительно меньше, чем в остальных фазах (пропорционально квадрату напря жения на конденсаторной батарее) [6, 44, 76, 78, 79].

Несимметрия напряжения значительно влияет и на однофазные потребите ли. Если фазные напряжения не одинаковы, то, например, лампы накаливания, подключенные к фазе с более высоким напряжением, имеют большой световой   47  поток, но значительно меньший срок службы по сравнению с лампами подклю ченными к фазе с меньшим напряжением [76].

Несимметрия многофазной системы напряжения усложняет работу релей ной защиты, ведёт к ошибкам при работе счётчиков электрической энергии и т.д.

В общем случае несимметричная нагрузка может быть как многофазной, так и однофазной. Однако наиболее характерной является однофазная, поскольку лю бую многофазную несимметричную нагрузку можно рассматривать как геометри ческую сумму симметричной многофазной и однофазной нагрузки.

При проектировании линий электропередачи несимметрию трёхфазной сис темы при трёхпроводном исполнении (В, кВ) – абсолютную величину обратной последовательности (В, кВ) относят к длительно допустимой на зажимах любого трёхфазного симметричного электроприёмника, если она не превышает 2 % от номинального напряжения [2, 79]. Для ориентировочных инженерных расчётов коэффициент несимметрии напряжений в процентах определяется по формуле [78] Sодн K 2U 100, (1.9) SK где Sодн – мощность эквивалентной однофазной нагрузки, МВ·А;

Sк – полная мощность трёхфазного короткого замыкания в исследуемой точке питающей сети, МВ·А.

Из формулы (1.9) следует, что если Sодн (Sк / 50), то несимметрия напряжений не превышает 2 % [18, 44, 47, 48].

Снижение несимметрии напряжений и токов целесообразно даже тогда, ко гда она находится в допустимых пределах, с точки зрения режимов нормальной работы оборудования, так как при этом уменьшаются потери в электрических се тях и электроприёмниках, облегчаются условия работы приёмников электриче ской энергии, релейной защиты и т.д. Симметрирование должно рассматривается не только как средство повышения качества электрической энергии, но и как средство повышения экономичности и надёжности работы электроэнергетической системы в целом [78].

  48  Таким образом, интенсивность воздействия напряжения обратной последо вательности на технические средства инженерным и научными обществами оце нивается как высокой, требующей снижения уровня несимметрии напряжений до нормируемых значений.

1.7 Выводы по главе 1 Ретроспективный анализ несимметрии напряжений по обратной последо вательности как вида искажений показал, что:

– требования ГОСТ Р 54149–2010 и ГОСТ 13109–97 к уровню несимметрии напряжений по обратной последовательности не имеют принципиальных разли чий;

– несимметрия напряжений по обратной последовательности наблюдается только в трёхфазных трёхпроводных электрических сетях;

– при нормируемых за расчётный период значениях коэффициента несим метрии напряжений по обратной последовательности обеспечивается ЭМС элек трических сетей общего назначения и электрических сетей потребителей электро энергии;

– при нестандартных значениях коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности за расчётный период в сети появляется кондуктив ная ЭМП, которую в соответствии с номенклатурой видов ЭМП по ГОСТ Р 51317.2.5-2000 (МЭК 6100-2-5-95) следует относить к кондуктивным низкочас тотным электромагнитным помехам;

– предметом исследования представляется кондуктивная низкочастотная ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательно сти в электрических сетях общего назначения.

2 Обоснован выбор региона исследования (Экибастузский угольный бас сейн, Республика Казахстан), который характеризуется наличием редкого сочета ния мощных несимметричных электрических приёмников, обусловленных осо бенностями оборудования и режимов их работы в горнодобывающей и металлур гической промышленностях и в электрифицированном железнодорожном транс порте. Регион имеет резко-континентальный климат.

  49  3 Сформулирован главный аспект системного анализа применительно к за дачам исследования как обеспечение качественного функционирования электри ческих сетей общего назначения в условиях резко-континентального климата как рецепторов, реагирующих на кондуктивные низкочастотные ЭМП по коэффици енту несимметрии напряжений по обратной последовательности.

4 Выбран объект исследования – электрические сети общего назначения с несимметричными нагрузками и низкими интегральными характеристиками в ре гионах с суровым климатом.

5 Разработана схема взаимодействия влияющих факторов на качество функ ционирования линий электропередачи общего назначения с низким интегральным показателем в регионе с суровым климатом.

6 Представлена схема механизма воздействия напряжения обратной после довательности в трёхфазной трёхпроводной сети общего назначения на техниче ские средства.

7 Показано, что интенсивность воздействия кондуктивной низкочастотной ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательно сти на технические средства является высокой, требующей снижения уровня не симметрии напряжений до нормируемых значений.

  50  ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НА ПОТЕРИ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 2.1 Направление исследования Несимметричные режимы напряжений питающей сети могут быть вызваны несимметрией как источников, так и потребителей электрической энергии. В пер вом случае симметрирование сводится к обеспечению симметрии напряжений на выводах трёхфазного потребителя и является задачей питающей системы. Во вто ром случае задача заключается в равномерном распределении по фазам несим метричной нагрузки, достигаемом применением специальных мер по симметри рованию, а также симметрирующих устройств (СУ) [78, 79].

Уменьшение несимметрии напряжения и токов питающей сети при работе несимметричных нагрузок можно обеспечить путём подключения несимметрич ных нагрузок в точке сети с возможно большей мощностью КЗ. Для этого, напри мер, на промышленных предприятиях несимметричные нагрузки в зависимости от потребляемой мощности выделяются на отдельные трансформаторы с первичным напряжением 10, 110 и 220 кВ. Уменьшению несимметрии напряжения способст вует также тщательное распределение однофазных нагрузок по всем трём фазам [76].

Если указанных мер не достаточно, то применяют СУ различного типа, причём длительную несимметрию, например, несимметрию обусловленную под ключением неизменяющихся однофазных нагрузок, устраняют путём применения нерегулируемых устройств, преобразующих однофазную нагрузку в трёхфазную.

Такие устройства целесообразно включать вместе с мощными однофазными на грузками. Примером таких устройств является включение конденсаторных бата рей или фильтров высших гармоник (в условиях несинусоидального напряжения) различной мощности в разных фазах напряжения в зависимости от его уровня.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.