По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.316

К вопросу о синфазности в электрических сетях 0,38 кВ токов нечетных гармоник, кратных трем

Юндин М. А. канд. техн. наук, профессор, Азово-Черноморский инженерный институт – филиал Донского государственного аграрного университета, Ростовская обл., г. Зерноград
Исупова А. М. канд. техн. наук, доцент, Азово-Черноморский инженерный институт – филиал Донского государственного аграрного университета, Ростовская обл., г. Зерноград
Рудь Е. В. ректор, УДПО «Энергетический институт повышения квалификации», ПАО «Кубаньэнерго», г. Краснодар

Разработка математических моделей и технических средств, направленных на снижение уровня высших гармоник тока в электрических сетях 0,38 кВ, является актуальной задачей. Для ее эффективного решения необходима достоверная информация о режимах работы электрооборудования и характере изменения электрических величин. Выполненные экспериментальные исследования характера изменения токов гармоник, кратных трем, в электрических сетях 0,38 кВ при одновременном воздействии на сеть токов несимметрии и неактивных составляющих полной мощности, позволили рассчитать коэффициенты небаланса для токов 3-й и 9-й гармоник при различном характере нагрузок. Показано, что при генерировании узлами нагрузки токов высших гармоник на участках сети 0,38 кВ отсутствует синфазность у токов нечетных гармоник, кратных трем.

Литература:

1. Викторов В.А. Исследование уровней и спектров высших гармоник тока в электрических сетях питания компьютерной техники и основные мероприятия по обеспечению электромагнитной совместимости / В.А. Викторов, В.А. Мешалкин, В.М. Салтыков // Системы управления, связи и безопасности. – 2019. – № 4. – С. 381–402.

2. Авербух М.А. Влияние нелинейной и несимметричной нагрузки на систему электроснабжения жилых микрорайонов / М.А. Авербух, Е.В. Жилин // Промышленная энергетика. – 2017. – № 9. – С. 40–45.

3. Temerbaev S.A. Analysis of power quality in distribution grids 0,4 kV / S.A. Temerbaev, N.P. Boyarskaya, V.P. Dovgun, V.O. Kolmakov // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. – 2013. – Vol. 6. – N 1. – Р. 107–120.

4. Григорьев О. Высшие гармоники в сетях электроснабжения 0,4 кВ / О. Григорьев, В. Петухов, В. Соколов, И. Красилов. // Новости электротехники. – 2002. – № 6 (18). – С. 18–19; http://www.news.elteh.ru/arh/2003/18_19/

5. Кобелев А.В. Современные проблемы высших гармоник в городских системах электроснабжения / А.В. Кобелев, А.А. Зыбин // Вестник Тамбовского ГТУ. – 2011. – Т. 17. – № 1. – С. 187–191.

6. Белицкий А.А. Компенсация несинусоидальных токов и токов несимметрии в четырехпроводных сетях низкого напряжения / А.А. Белицкий, Я.С. Шклярский // Известия ТУлГУ. – Технические науки. – 2016. – Вып. 11. – Ч. 2. – С. 531–540.

7. Косоухов Ф.Д. Снижение потерь мощности от несинусоидальных токов в сельских электрических сетях 0,38 кВ / Ф.Д. Косоухов, Н.В. Васильев, А.Ю. Горбунов // Известия С.-Петербург. гос. аграрн. ун-та. – 2019. – № 2 (55). – С. 125–134.

8. Бугров С.А. Исследование несинусоидальности напряжения системы освещения при ее реконструкции в сельской школе / С.А. Бугров, Д.А. Филатов, П.В. Терентьев // Вестник НГИЭИ. – 2018. – № 5 (84). – С. 20–33.

9. Коваленко Д.В. Измерение показателей качества электрической энергии в сети компьютерного класса и разработка мероприятий по фильтрации высших гармоник / Д.В. Коваленко, П.С. Смирнов, Д.В. Дубровский, М.С. Матвеева, Н.В. Рубанов // Омский научный вестник. – 2018. – № 6 (162). – С. 108–114.

В России сельские и городские электрические сети напряжением 0,38 кВ являются одними из наиболее протяженных. Совокупная длина воздушных и кабельных линий превышает 1 млн км. Одной из наиболее острых проблем, существующих в настоящее время в сетях данного класса напряжения, является значительное искажение синусоидальной формы токов, протекающих в линейных проводах.

Источниками высших гармоник тока в современных электрических сетях 0,38 кВ являются электроприемники, обладающие нелинейной вольт-амперной характеристикой. Несинусоидальные токи, генерируемые нелинейными электроприемниками, протекают по электрической сети как в сторону источника питания, так и в сторону нагрузки, вызывая падения напряжения на сопротивлениях участков линии. Форма падения напряжения на участках линии соответствует форме протекающего тока, как следствие, ко всем потребителям на стороне низшего напряжения силового трансформатора 6-10/0,4 кВ прикладывается несинусоидальное напряжение. Для внутренней сети узла нагрузки, находящейся под воздействием гармонических напряжений, характерно появление в ней гармонических токов.

Таким образом, можно утверждать, что несинусоидальность токов характеризует электромагнитное воздействие нелинейных электроприемников, находящихся в узлах нагрузки, на систему электроснабжения через кондуктивные электромагнитные помехи, распространяющиеся по всей электрической сети 0,38 кВ.

Многочисленные собственные исследования и исследования других авторов [1–3] показывают, что в четырехпроводных сетях 0,38 кВ из высших гармоник тока доминируют нечетные, и особенно третья.

В ряде работ [4–8] суммарный ток третьей гармоники в нулевом рабочем проводе сети 0,38 кВ предлагается находить простым умножением на три, т. е. алгебраическим суммированием токов нечетных гармоник, кратных третьей.

В настоящей статье исследуется влияние современной нелинейной нагрузки на амплитудно-фазо-частотные характеристики токов гармоник кратных третьей в условиях реальных коэффициентов реактивной мощности и уровня несимметрии токов. С появлением современных электроизмерительных приборов с памятью стали возможны более глубокие исследования проблемы несинусоидальности токов в трехфазных электрических сетях.

Для Цитирования:
Юндин М. А., Исупова А. М., Рудь Е. В., К вопросу о синфазности в электрических сетях 0,38 кВ токов нечетных гармоник, кратных трем. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2020;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: