Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2023

Идентификатор DOI: 10.23670/IRJ.2023.134.35

Ключевые слова: reactive power compensation, voltage fluctuation, voltage nonsinusoidality, компенсация реактивной мощности, отклонение напряжения, несинусоидальность напряжения

Аннотация: Работа направлена на решение актуальной задачи обеспечения качества напряжения при параллельной работе потребителей с нелинейной нагрузкой и устройств компенсации реактивной мощности.В экспериментальной части работы представлены результаты инструментальных измерений в течение суток таких показателей, как отклонения фазных напряжений, потребление активной и реактивной мощности, коэффициент несинусоидальности напряжения, а также спектральный состав напряжения на примере одного из крупных угледобывающих предприятий Республики Хакасия. Режимы работы системы электроснабжения рассматриваемого объекта были смоделированы в программном комплексе RastrWin. Моделирование показало, что для повышения качества напряжения на предприятии недостаточно только регулирования напряжения посредством РПН трансформаторов на подстанции, и требуется повышение коэффициента мощности как в режиме минимальной, так и в режиме максимальной нагрузки. Для повышения коэффициента мощности предложено задействовать устройства компенсации реактивной мощности со ступенчатым управлением режимами их работы.Выбор устройств компенсации реактивной мощности был проведен на основе анализа частотных характеристик входного сопротивления сети относительно шин подключения этих устройств. Анализ показал, что работа незащищенных реактором конденсаторных батарей невозможна ввиду их перегрузки значительными токами высших гармоник, и целесообразно подключение имеющихся фильтрокомпенсирующих устройств с целью повышения коэффициента мощности, регулирования напряжения, снижения потерь мощности и электроэнергии в сети и улучшения качества электроэнергии по критерию несинусоидальности. The work is aimed at solving the urgent issue of voltage quality assurance during parallel operation of consumers with nonlinear load and reactive power compensation devices.The experimental part of the work presents the results of instrumental measurements during a day of such parameters as deviations of phase voltages, active and reactive power consumption, voltage non-sinusoidality coefficient, as well as voltage spectral composition on the example of one of the large coal mining enterprises of the Republic of Khakassia. The operation modes of the power supply system of the subject facility were modelled in the RastrWin software package. Modelling has shown that to improve the voltage quality at the enterprise it is not enough only to regulate the voltage by means of on-load tap changing of transformers at the substation, and it is required to increase the power factor both in the minimum and maximum load modes. To increase the power factor, it was suggested to use reactive power compensation devices with step-by-step control of their operation modes.The choice of reactive power compensation devices was made based on the analysis of frequency characteristics of the input impedance of the network relative to the connection busbars of these devices. The analysis showed that the operation of capacitor banks unprotected by a reactor is impossible due to their overload with significant currents of higher harmonics, and it is appropriate to connect the available filter compensating devices in order to increase the power factor, voltage regulation, reduce power and electricity losses in the network and improve the quality of electricity by the criterion of non-sinusoidality.

Журнал: Международный научно-исследовательский журнал

Выпуск журнала: №8

ISSN журнала: 23039868

Место издания: Екатеринбург

Издатель: Индивидуальный предприниматель Соколова Марина Владимировна

• Платонова Е.В. (Сибирский федеральный университет)
• Коловский А.В. (Сибирский федеральный университет)
• Торопов А.С. (Сибирский федеральный университет)
• Метелев В.А. (Сибирский федеральный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)