Анализ качества электрической энергии в системе электроснабжения c преобладающей импульсной нагрузкой

  • Ольга Алексеевна Васильева
  • Максим Георгиевич Попов
  • Мария Алексеевна Шахова
  • Евгения Юрьевна Валеева
  • Юлия Андреевна Марковская
Ключевые слова: качество электрической энергии, система электроснабжения, оценка фактического вклада, несинусоидальность, импульсная нагрузка

Аннотация

Несинусоидальность напряжения в электрических сетях является актуальной проблемой, обусловленной широким использованием электронной техники как в энергоснабжающих организациях, так и у потребителей электроэнергии. Статья посвящена исследованию несинусоидальности в системе электроснабжения 0,4 кВ административно-производственного здания при питании нагрузки с импульсными преобразователями. Измерения на вводе системы электроснабжения и на присоединении потребителя выявили систематические отклонения коэффициентов гармонических составляющих напряжения 3-го и 9-го порядков от нормально допустимых значений, регламентированных ГОСТ 32144-2013. Получена корреляционная зависимость между гармонической составляющей напряжения и полной мощностью основной частоты. Выполнена оценка фактического долевого вклада питающей электрической сети и нагрузки потребителя в искажение синусоиды напряжения. Установлено, что на вводе системы электроснабжения нагрузка увеличивает искажение по 3-й и снижает по 9-й гармоническим составляющим напряжения. Измерения проведены специализированными микропроцессорными устройствами BINOM3, обеспечивающими класс А характеристик процесса измерений по параметрам и показателям качества электрической энергии.

Биографии авторов

Ольга Алексеевна Васильева

кандидат техн. наук, доцент, доцент Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия; vasilieva_oa@spbstu.ru.

Максим Георгиевич Попов

доктор технич. наук, профессор, профессор Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия; popovmg@eef.spbstu.ru.

Мария Алексеевна Шахова

кандидат техн. наук, доцент Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия; shahova_ma@spbstu.ru.

Евгения Юрьевна Валеева

студент Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия; valeeva.eyu@edu.spbstu.ru.

Юлия Андреевна Марковская

студент Высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия; markovskaya.yua@edu.spbstu.ru.

Литература

1. ГОСТ 32144-2013. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Стандартинформ, 2013, 16 с.
2. Карташев И.И. и др. Управление качеством электроэнергии / под ред. Ю.В. Шарова. М.: Издательский дом МЭИ, 2017, 347 с.
3. Коверникова Л.И. и др. Качество электрической энергии: современное состояние, проблемы и предложения по их решению / под ред. Н.И. Воропая. Новосибирск: Наука, 2017, 219 с.
4. Симуткин М.Г. Разработка методов оценки влияния нелинейных электроприемников на режимы работы оборудования распределительных сетей: дис. … канд. техн. наук. М., 2014, 163 с.
5. Наумов И.В. Устройство для снижения потерь в электрических сетях с нелинейно-несимметричной нагрузкой. – Электричество, 2023, № 6, с. 57–66.
6. Солуянов Ю.И. и др. Актуализация удельных электрических нагрузок многоквартирных жилых домов Москвы и Московской области. – Электричество, 2023, № 7, с. 52–65.
7. Абрамов Б.И. и др. Инструментальные исследования качества электроэнергии на нефтепромыслах в условиях широкого применения частотно-регулируемых приводов. – Нефтяное хозяйство, 2016, № 1, c. 90–92.
8. Жеребцов А.Л., Чуйков В.Ю., Шомов П.А. Необходимость внедрения системы мониторинга качества электрической энергии на компрессорных станциях магистрального газопровода. – Вестник ИГЭУ, 2015, вып. 3, с. 28–33.
9. Большаков О.В. Об энергии искажений в электрических сетях. – Автоматизация и IT в энергетике, 2014, № 16 (65), с. 26–30.
10. Коверникова Л.И. Активные мощности гармоник в узлах присоединения нелинейных нагрузок к сети высокого напряжения. – Электричество, 2017, № 3, с. 12–20.
11. Куликов А.Л. и др. Выборочный контроль показателей качества электроэнергии в распределительных сетях с большой долей генерации на основе возобновляемых источников энергии. – Электричество, 2022, № 7, с. 11–23.
12. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов. М.: ЭНАС, 2017, 456 с.
13. Дворкин Д.В. и др. Проблемы вклада потребителя в искажение качества электроэнергии. – Электричество, 2017, № 7, с. 12–18.
14. Счетчики – измерители показателей качества электрической энергии многофункциональные «BINOM3»: Руководство по эксплуатации ТЛАС.411152.002 РЭ. СПб.: ЗАО «ТИМ-Р», 2023, 126 с.
15. Popov M.G. et al. Digital Technologies of Control and Monitoring of Power Supply System Modesat MEI Power Station. – 2nd International Youth Scientific and Technical Conference on Relay Protection and Automation, 2019, DOI:10.1109/RPA47751. 2019.8958074.
16. Vanin V. et al. About Influence of Non-Sinusoidal Currents and Voltages on the Amount of the Electric Energy. – MATEC Web of Conferences, 2018, 245 (35), DOI:10.1051/matecconf/201824506009.
17. Freytsis E.M. et al. Training and Experimental Power Plant Power Quality Research Using Digital Technologies. – Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, 2022, рр. 629–632, DOI: DOI:10.1109/ElConRus54750.2022.9755508.
Опубликован
2024-02-01
Раздел
Статьи