По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.314

Исследование токов при работе двухподдиапазонного реакторно-тиристорного управляемого регулятора напряжения

Табаров Б.Д. канд. техн. наук, доцент кафедры электропривода и автоматизации промышленных установок, Комсомольский-на-Амуре государственный университет, Россия, г. Комсомольск-на-Амуре. E-mail: behruz.tabarov@mail.ru

В работе рассмотривается влияние двухподдиапазонного реакторно-тиристорного управляемого регулятора напряжения на синусоидальности входного и выходного тока цехового трансформатора при стабилизации напряжения у потребителей на заданном уровне. Исследование проводилось в среде MATLAB на имитационной модели цехового трансформатора мощностью 1 МВА напряжением 6/0,4 кВ при разных уровнях напряжения питающей сети и тока активно-индуктивной нагрузки. Полученные результаты исследования показали, что предлагаемый двухподдиапазонный реакторно-тиристорный управляемый регулятор напряжения, стабилизируя напряжение у потребителей на заданном уровне, позволяет сохранить высокое значение энергетических показателей не только цехового трансформатора подстанции, но и питающей сети и потребителей электроэнергии.

Литература:

1. Волков Н. Г. Качество электроэнергии в системах электроснабжения: учеб. пособие. Национальный исследовательский Томский политехнический университет. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. — 152 с.

2. Климаш В. С., Константинов А. М. Устройство для повышения качества напряжения и энергетических показателей трансформаторных подстанций // Известия ТулГУ. Технические науки. — 2019. — Вып. 9. — С. 670–581.

3. Фетисов Л. В., Роженцова Н. В., Булатов О. А. Повышение качества электрической энергии в сетях низкого напряжения // Известия вузов. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. — 2018. — Т. 20. — № 11–12. — С. 99–106. DOI:10.30724/1998-9903-2018-20-11-12-99-106.

4. Montoya F. G., Banos R., Gil C., Espin A., Alcayde A. and Gоmez J. Minimization of voltage deviation and power losses in power networks using Pareto optimization methods. – Eng. Appl. Artif. Intell. — 2010. — 23 (5). — Р. 695–703.

5. Пат. № 2667095, Российская Федерация, Н02М 5/25, G05F1/30. Способ управления пускорегулирующим устройством силового трансформатора/В. С. Климаш, Б. Д. Табаров; заявитель и патентообладатель Климаш В. С., Табаров Б. Д. Заявл. 29.12.2017; опубл. 14.09.2018. Бюл. № 26.

6. Свид. № 2022611670 Российская Федерация. Блочно-модульная модель двухтрансформаторной подстанции с двухподдиапазонным реакторно-тиристорным устройством/В. С. Климаш, Б. Д. Табаров; заявитель и патентообладатели Климаш В. С., Табаров Б. Д. Заявл. 24.01.2022; опубл. 31.01.2022. Бюл. №2.

7. Табаров Б. Д., Соловьев В. А., Сериков А. В. Система стабилизации напряжения потребителей при нестабильности питающего напряжения и колебаниях тока нагрузки // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». — 2023. — Т. 23. — №3. — С. 41–50. DOI: 10.14529/power230304.

8. ГОСТ 33073–2014. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль и мониторинг качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения/М.: Стандартинформ, 2019. — С. 47.

Поддержание напряжения у потребителей на заданном (номинальном) значении без ухудшения синусоидальности тока и напряжения является одним из актуальных вопросов в системах электроснабжения [1]. Это позволяет не только обеспечить нормальную работу и сохранить срок службы электрооборудования, но и улучшить технико-экономические показатели электроустановки. Анализ результатов исследования, полученный отечественными и зарубежными учеными, а также опыт эксплуатации существующих устройств на основе элементов силовой электроники по стабилизацию напряжения потребителей электроэнергии показал, что известные устройства, поддерживая номинальное напряжения у потребителей на заданном уровне, создают несинусоидальности тока и напряжения не только у потребителей, но и в силовом трансформаторе и питающей сети [2–4]. Для устранения недостатков известных устройств в работе предлагается новое техническое решение на основе реакторно-тиристорных ключей [5]. Имитационная модель предлагаемого технического решения представлена на рис. 1. Модель состоит из блока питающей сети (ПС), блока сетевого выключателя (Q1), линии электропередачи (ЛЭП), модулей основных (ТК – 1) и дополнительных (ТК – 2) тиристорных ключей, синхронизированных с сетью, блоков системы импульснофазового управления CИФУ-1 и CИФУ-2, основного (L1) и дополнительного (L2) реакторов, блока контактора (AC), цехового трансформатора (ЦТ), блоков гибридных пускателей нагрузок (ГП-1, ГП-2 и ГП-3), блока автоматического выключателя QF, блоков датчика отклонения напряжения (ДОН) и обратной связи (БОС), блока формирователя управляющих импульсов (ФУИ) гибридных пускателей [6], измерительных датчиков тока и напряжения, блоков активно-индуктивных нагрузок (Zн-1, Zн-2 и Zн-3), а также других измерительных модулей и вспомогательных элементов.

Ниже рассмотрим результаты исследования токов систем электроснабжения и предлагаемого двухподдиапазонного реакторно-тиристорного управляемого регулятора напряжения при поддержании напряжения у потребителей на заданном уровне, несмотря на нестабильности напряжения питающей сети и тока активноиндуктивной нагрузки, а также регулировочные характеристики тиристорных ключей при разных углах управления тиристоров.

Для Цитирования:
Табаров Б.Д., Исследование токов при работе двухподдиапазонного реакторно-тиристорного управляемого регулятора напряжения. Главный энергетик. 2025;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: