Выбор мощности статичного симметрирующего устройства в условиях динамично изменяющейся нагрузки

Введение. Несимметрия токов и напряжений является одним из постоянно действующих факторов в работе электрических сетей. При этом перераспределение нагрузок по фазам не всегда оказывается достаточной мерой для снижения несимметрии. В определенных условиях снижение несимметрии может быть достигнуто только за счет применения симметрирующих устройств. Однако в условиях переменного характера симметрируемой нагрузки применение симметрирующих устройств может вызывать ряд технических трудностей, связанных с необходимостью регулирования параметров симметрирующего устройства.

Цель. Определение оптимального значения мощности реактивных элементов статического симметрирующего устройства на базе схемы Штейнметца при симметрировании переменной нагрузки.

Материалы и методы. Исследование построено на проведении серии вычислительных экспериментов, позволяющих формировать различные графики нагрузок с возможностью подбора оптимальных параметров симметрирующего устройства.

Результаты и обсуждение. Определена величина оптимальной мощности симметрирующего устройства в условиях переменного графика симметрируемой нагрузки.

Заключение. По итогам проведенного исследования можно сделать вывод о том, что вне зависимости от формы графика симметрируемой нагрузки оптимальная мощность статичного симметрирующего устройства соответствует среднеинтегральному значению переменной мощности нагрузки.

1. Торопов А. С. Проблема несимметрии напряжений в распределительных электрических сетях 0,4 кВ / А. С. Торопов, Е. Я. Глушкин, В. Б. Сульбереков // Высокие технологии, наука и образование: актуальные вопросы, достижения и инновации : материалы конференции. Пенза, 2022. С. 23–25.

2. Дед А. В. К проблеме современного состояния уровней показателей несимметрии напряжений и токов в сетях 0,4 кВ / А. В. Дед // Омский научный вестник. 2017. № 2 (152). С. 63–65.

3. Костюков Д. А. Оценка долевого вклада потребителя в несимметрию напряжений по обратной последовательности в сетях с изолированной нейтралью / Д. А. Костюков, А. В. Петров, А. Е. Кущ // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2018. № 5(68). С. 7–18. doi: 10.37493/2307-907X-2018-68-5-7-18

4. Малахов П. С., Павлов А. А. О влиянии несимметрии напряжений на режимы работы городской электрической сети / П. С. Малахов , А. А. Павлов // Культура, наука, образование: проблемы и перспективы. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции. 2013. С. 89–94.

5. Петров А. В. Разработка инженерных методов оценки несимметрии напряжений в сетях 10-0,4 кВ : дис. … канд. техн. наук / Петров Антон Васильевич. Ставрополь, 2003. 200 с.

6. Шакиров В. А. Исследование влияния несимметрии напряжений на работу асинхронных двигателей / В. А. Шакиров, А. М. Сыровешкин, О. А. Буянина // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки – развитию регионов Сибири. 2011. Т. 2. С. 8–11.

7. Стрижиченко А. В. Оценка влияния коэффициента несимметрии напряжений на нагрев асинхронного двигателя / А. В. Стрижиченко, М. Д. Губин // Управление качеством электрической энергии : сборник трудов Международной научно-практической конференции. М., 2018. С. 167–171.

8. Харламов К. Д. Влияние несимметрии токов на работу трансформаторов // Аллея науки. 2018. Т. 1. № 6 (22). С. 507–511.

9. Гринкруг М. С., Гордин С. А. Влияние несимметрии нагрузок на параметры работы трансформаторов // Энергетик. 2011. № 7. С. 10–12.

10. Использование схемы Штейнметца для симметрирования трехфазной нагрузки / А. В. Петров, Д. А. Костюков, В. Е. Мартусенко, А. С. Вахтин // Электроэнергетика глазами молодежи. 2020. Т. 2. С. 254–257.

11. Дулепов Д. Е. Определение оптимального количества ступеней регулируемого симметрирующего устройства / Д. Е. Дулепов, Ю. М. Дулепова, Т. Е. Кондраненкова // Вестник НГИЭИ. 2020. № 8 (111). С. 26–35. doi: 10.24411/2227-9407-2020-10071

12. Петров А. В. Использование круговой диаграммы для определения параметров дроссельно-трансформаторного симметрирующего устройства / А. В. Петров, А. А. Легкий, Р. А. Сахно // Актуальные проблемы инженерных наук. 2018. С. 384–386.

13. Вахтин А. С. Определение параметров трехфазного симметрокомпенсирующего устройства в сетях 6-10 кВ / А. С. Вахтин, Р. А. Звездилин // Энергетика и энергосбережение: теория и практика. 2020. С. 207-1–207-5.