Учёт несинусоидального/несимметричного режима работы электрической сети коммунально-бытового назначения при расчете уровня тока нулевого проводника
Аннотация
При эксплуатации электрических сетей напряжением 0,4 кВ несимметрия токов и напряжений неизбежна. Как известно, несимметричная работа электрических сетей 0,4 кВ обусловлена неравномерным распределением нагрузок между фазами. Это приводит к тому, что в четырехпроводной трехфазной электрической сети ток нулевой последовательности основной частоты будет протекать через нулевой проводник. С другой стороны, при симметричной работе четырехпроводной электрической сети с электроприемниками, имеющими нелинейную вольт-амперную характеристику, в нулевом проводнике суммируются токи высших гармоник, кратных трем. Поэтому актуальным является анализ несимметричного режима работы четырехпроводной электрической сети с нелинейной нагрузкой. В статье приведены характеристики коммунально-бытовой нагрузки для анализа несимметричного/несинусоидального режима её работы. Для проведения полной оценки несимметричного режима работы четырехпроводной электрической сети разработана имитационная модель участка сети 0,4 кВ, содержащего несинусоидальную нагрузку. Показано, что при несимметричной работе электрической сети, содержащей электроприемники с нелинейной вольт-амперной характеристикой, рекомендуется учитывать высшие гармонические составляющие тока нулевой последовательности, не кратные трем. Разработан алгоритм расчета гармонической составляющей тока нулевого проводника для определения температуры нагрева кабеля.
Литература
1. Шведов Г.В. Электроснабжение городов: электропотребление, расчетные нагрузки, распределительные сети: учебное пособие. — М.: Издательский дом МЭИ, 2012, 268 с.
2. Камолов М.М., Назиров Х.Б., Бобоев Б.А. Анализ современных электроприемников с нелинейной ВАХ коммунально-бытового сектора. — Modern Science, 2020, № 2-2, с. 322—325.
3. Камолов М.М., Назиров Х.Б., Исмоилов С.Т., Джураев Ш.Д., Амирханов А. С. Экспериментальная оценка качества электрической энергии современных коммунально-бытовых и офисных электроприемников. — Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования, 2019, № 2 (46), с. 26—33.
4. Камолов М.М., Назиров Х.Б., Махмадов Ш.С. Инструментальная оценка показателей качества электроэнергии в распределительной сети напряжением 0,4 кВ. — Modern Science, 2020, № 1—2, с. 286—290.
5. Агунов, А.В. Управление качеством электроэнергии при несинусоидальных режимах. СПб.: СПбГМТУ, 2009, 134 с.
6. Темербаев С.А. и др. Анализ качества электроэнергии в городских распределительных сетях 0,4 кВ. — Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии, 2013, т. 6, № 1, с. 107—120.
7. Авербух, М.А., Жилин Е.В. Влияние нелинейной и несимметричной нагрузки на систему электроснабжения жилых микрорайонов. — Промышленная энергетика, 2017, № 12, с. 40—45.
8. Тульский В.Н., Джураев Ш.Д., Вал янский А.В., Султонов Ш.М. Анализ результатов моделирования распределения высших гармоник тока в электрических сетях республики Таджикистан. — Энергетик, 2018, № 7, с. 44—50.
9. Вагин Г.Я., Севостьянов А.А., Солнцев Е.Б., Юртаев С.Н., Терентьев П.В., Смирнов В.В. Анализ влияния нелинейной однофазной нагрузки на значение тока в нулевом проводе. — Промышленная энергетика, 2013, № 12, с. 17—19.
10. Дед А.В., Зайцев В.Ю., Денисенко М.Ю. Несимметричные режимы низковольтных электрических сетей. — Динамика систем, механизмов и машин, 2012, №. 1, с. 121—123.
11. Висящев А.Н. Качество электрической энергии и электромагнитная совместимость в электрических системах: учебное пос. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1997, 187 с.
12. Железко Ю.С. Научно-методические основы стратегии снижения потерь и повышения качества электроэнергии в электрических сетях: автореф. дисс.... докт. техн. наук. М.: 1996, 46 с.
13. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: руководство для практических расчетов. М.: ЭНАС, 2009, 456 с.
14. Левин М.С., Мурадян А.Е., Сырых Н.Н. Качество электрической энергии сельских районов. М.: Энергия, 1975, 224 с.
15. Майер, В.Я. Исследование влияния симметричного и несимметричного отклонения напряжения на эксплуатационные характеристики асинхронного двигателя. — Промышленная энергетика, 1993, № 9, с. 30—34.
16. Косоухов Ф.Д., Наумов И.В. Несимметрия напряжений и токов в сельских распределительных сетях. Иркутск: Иркут. гос. с.-х. акад., 2003, 257 с.
17. Карташев И.И., Тульский В.Н., Шаманов Р.Г., Шаров Ю.В., Насыров Р.Р. Управление качеством электроэнергии, 3-е изд. М.: Издат. дом МЭИ, 2017, 347 с.
18. Симуткин М.Г., Тульский В.Н. Методы оценки влияния гармоник тока на силовые масляные трансформаторы и кабельные линии. — Сб. трудов международ. научно-практ. конф. «Управление качеством электрической энергии», 26—28 ноября 2014 г., М., 2014, с. 161—169.
19. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. М.: ДМК Пресс, 2014, 288 с.
20. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1984, 160 с.
21. Зевеке Г.В., Ионкин А.В., Нетушил А.В., Страков С.В. Основы теории цепей: Учебник для вузов, 5-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1989, 528 с.
22. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Стандартинформ. 2014, 16 с.
23. Назиров Х.Б. Разработка системы управления качеством электрической энергии в электрических сетях. автореф. дисс.. канд. техн. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2012, 20 с.
24. Алексеев Б.А. Активные фильтры высших гармоник. — Электро, 2007, №3. с. 28—32.
25. Dipak Suresh B., Kiran. P. Varade, Veeresh C. Shunt Active Filter for Power Quality Improvement. —International Journal of Engineering Research and General Science, 2015, vol. 3: Issue 4. July-August, pp. 136—148.
26. Gosbell V.J., Muttik P.K. Power quality monitoring in Australia. — CIGRE Session 2002. Paris, France, 2002, pp. 163—168.
27. Тульский В.Н., Иноятов Б.Д., Джураев Ш.Д. Мониторинг качества электроэнергии как инструмент диагностики состояния нейтрали низковольтных кабелей. — Энергетик, 2019, № 6, с. 30—33.
28. Тульский В.Н., Иноятов Б.Д., Джураев Ш.Д., Рахимов Д.Б., Исмоилов С.Т. Оценка влияния несимметричной нагрузки на тепловой режим работы кабельной линии. — Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования, 2018, № 4 (44), с. 17—23.
