Нормализация качества электрической энергии в сельских сетях 0,38кВ при несимметричной нагрузке для снижения энергетических потерь

• Автор: Подъячих, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 244 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕРОПРИЯТИЯ ПО НОРМАЛИЗАЦИИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И СНИЖЕНИЮ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ НЕСИММЕТРИЕЙ ТОКОВ

В СЕТЯХ 0, КВ.

1.1. Виды несимметричных режимов

1.2. Влияние несимметрии токов на работу потребителей электрической энергии и дополнительные потери мощности

1.3. Влияние несимметрии токов на показатели качества электрической энергии.

1.4. Работа сельских сетей 0, кВ в Иркутской области

1.5. Анализ способов и технических средств для нормализации ГЖЭ и

снижения потерь мощности в сельских сетях 0, кВ.

1.5.1. Классификация способов и средств снижения несимметрии токов

и напряжений
1.5.2. Способы снижения несимметрии токов и напряжений
1.5.3. Технические средства снижения несимметрии токов и напряжений в ееги 0, кВ
1.6. Выводы по главе 1
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА IЮКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ
МОЩНОСТИ В СЕТИ 0, КВ С СИММЕТРИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ
2.1. Метод расчета показателей несимметрии токов и напряжений для сети 0, кВ с сосредоточенной нагрузкой и симметрирующим устройством
2.2. Метод расчета показателей несимметрии токов и напряжений для
сети 0, кВ с распределенной нагрузкой и симметрирующим устройством
2.3. Методы расчета симметрирующих устройств.
2.3.1. Расчет конденсаторного шунтосимметрирующего устройства
2.3.2. Расчет электромагнитного шунтосимметрирующего устройства
2.4. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СЕТИ 0, КВ С СИММЕТРИРУЮЩИМ
УСТРОЙСТВОМ
3.1. Программа Несимметрия.
3.1.1. Исходные данные.
3.1.2. Порядок работы с программой Несимметрия.
3.1.3. Описание программы Несимметрия
3.2. Расчет и анализ показателей несимметрии токов и напряжений и
дополнительных потерь мощности в сети 0, кВ.
3.2.1. Сеть 0, кВ с трехфазной симметричной, трехфазной несимметричной нагрузками и симметрирующим устройством
3.2.2. Сеть 0, кВ с трехфазной симметричной, двухфазной
нагрузками и СУ.
3.2.3. Сеть 0, кВ с трехфазной симметричной, однофазной
нагрузками и СУ
3.3. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НЕСИММЕТРИИ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СИММЕТРИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ КАЧЕСТВА И СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭЕРГИИ В СЕЛЬСКИХ РАСРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ 0, КВ
4.1. Исследование показателей несимметрии токов и напряжений на физической модели сети 0, кВ.
4.1.1. Параметры физической модели сети 0, кВ.
4.1.2. Параметры симметрирующего устройства.
4.1.3. Модульный метод расчета.
4.1 3.1. Расчет показателей несимметрии токов.
4.1.4. Методика проведения эксперимента.
9 4.1.5. Расчет и анализ показателей несимметрии токов и напряжений и
дополнительных потерь мощности
4.1.5.1. Сеть 0, кВ с трехфазными симметричной, несимметричной нагрузками и симметрирующим устройством
4.1.5.2. Сеть 0, кВ с трехфазной симметричной, двухфазной нагрузками
и симметрирующим устройством.
4.1.5.3. Сеть 0, кВ с трехфазной симметричной, однофазной нагрузками
и симметрирующим устройством.
4.2. Исследование показателей несимметрии токов и напряжений в действующих сетях 0, кВ с симметрирующим устройством
4.2.1. Характеристика исследуемой сети 0, кВ
4.2.2. Расчет показателей несимметрии токов и напряжений с симметрирующим устройством.
4.2.3. Расчет симметрирующего устройства
4.3. Управление мощностью симметрирующего устройства
4.4. Экономическая эффективность применения СУ
4.5. Выводы по главе 4.
ОБЩИН ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Этот ток обуславливает дополнительный нагрев ротора и статора, в результате чего происходит старение изоляции и уменьшается располагаемая мощность двигателя. Установлено, что срок службы полностью нагруженного асинхронного электродвигателя, работающего при несимметрии напряжений в 4, сокращается в два раза , ,,. Суммарные добавочные потери мощности в асинхронных электродвигателях изза несимметрии напряжений в сети равны ,3, от суммарных потерь в этих машинах, если бы последние работали при средней нагрузке и номинальном напряжении . Проведенные исследования показали, что уменьшение вращающего и пускового моментов асинхронного двигателя при несимметрии напряжений равно квадрату коэффициента несимметрии напряжений. При этом, более асинхронных двигателей выходят из строя в результате их работы в несимметричных электрических системах . Установлено , что допустимой несимметрией напряжений для асинхронных электродвигателей следует считать несимметрию в 2 . Как видно из выражения 1. Для сохранения срока службы машины при несимметрии больше 2 требуется либо снижение мощности на валу двигателя, либо увеличение его номинальной мощности. Однофазные потребители. При современном уровне электрификации быта, качество электроэнергии на вводе у потребителя значительно определяет качество и эксплуатационные параметры бытовых электроприборов, их надежность и долговечность. Исследования показали, что число бытовых потребителей, получающих некачественную электроэнергию, составляет в сельской местности более половины всех абонентов , . В современном сельском хозяйстве, как в быту, так и в производстве, имеется довольно много однофазных потребителей электроэнергии, режим работы которых сильно зависит от стабильности вел и ч и ны напряжения. Потребители электрической энергии, подключенные на разные фазы несимметричной системы, могут оказаться, либо под повышенным, либо мод пониженным напряжением, причем оба условия нежелательны. Особенно это относится к элементам с нелинейной вольтамперной характеристикой. Вызванные несиммстрией токов отклонения фазных напряжений от номинальных значений, отрицательно влияют на работу таких потребителей. Рассмотрим влияние несимметрии напряжений на лампы накаливания. Если фазные напряжения неодинаковы, то те лампы, которые подключены к фазе с более высоким напряжением, имеют меньший срок службы, но более высокий световой поток, в отличие от ламп, подключенных к фазе с меньшим напряжением. Результаты опытов показали, что при увеличении напряжения на 5 световой поток ламп увеличивается на , а срок службы уменьшается в 2 раза. При снижении напряжения на 5 световой поток уменьшается на , а срок службы увеличивается в 2,4 раза. При повышении напряжения на срок службы люминесцентных ламп сокращается на , а при снижении напряжения порядка зажигание газоразрядных ламп вообще невозможно . Несимметрия в трехфазной четырехпроводной системе также отрицательно влияет на работу релейной защиты, снижает устойчивость электрических систем, систем автоматики, ведет к ошибкам при учете электроэнергии и т. Линии электропередач и трансформаторы. Несимметрия токов в линиях электропередач, распределительных сетях и трансформаторах уменьшает пропускную способность трехфазной системы. Несимметрично расположенная нагрузка приводит к тому, что одна из фаз работает с перегрузкой, тогда как другие фазы недогружены. При передаче электроэнергии по сетям низкого напряжения потеря мощности, в случае несимметричного распределения токов по фазам, может быть в тричетыре раза больше, чем при симметричном режиме , , . Действительно, в симметричном режиме потери энергии составляют 2г, где г активное сопротивление фазы линии. Дг 1 Аг 2г 2Аг. Явление нссимметрии в трансформаторах вызываются, как несимметрией подведенных напряжений, так и несимметрией нафузок. При нссимметрии напряжения под полезной мощностью трансформатора понимается мощность, соответствующая току прямой последовательности. Мощность, соответствующая току прямой последовательности при нафузке, когда в одной из обмоток полный ток достигает номинального значения, принято называть располагаемой мощностью трансформатора.