Дослідження резонансних явищ при вмиканні в мережу 0,38 кВ батарей конденсаторів поперечної компенсації

Автор(и)

  • A. Omelchuk National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • D. Derevyanko National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • V. Tkachenko National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

DOI:

https://doi.org/10.31548/energiya1(65).2023.042

Анотація

Розглянуті питання роботи конденсаторних батарей у складі регульованих конденсаторних установок, підключених в електричній мережі 0,38 кВ силових трансформаторів споживчих підстанцій 10/0,4 кВ. Відомо, що конденсаторні батареї використовуються для компенсації реактивної потужності електроприймачів та вирівнювання навантаження фаз в трифазних чотирипровідних мережах 0,30 кВ шляхом створення струмів зворотної послідовності рівних за величиною, але повернутих на 1800 відносно струмів навантаження за рахунок включення різної кількості конденсаторів між фазами мережі.

Широка присутність в електричних мережах нелінійних електроприймачів обумовлює виникнення вищих гармонічних складових напруги і струму, які викликають підвищення струму в конденсаторах, оскільки реактивний опір конденсаторів зі зростанням частоти зменшується. Одночасно зі зростанням струму в конденсаторах, який можна регулювати за допомогою конструктивних заходів, в несприятливих випадках у мережах можуть виникнути резонансні явища. Широке впровадження конденсаторних батарей створює ризики виникнення резонансу напруг і струмів як при основній частоті трифазного змінного струму 50 Гц, так і при частотах 150, 250, 350 і 550 Гц, обумовлених вищими гармонічними складовими напруги і струму.

Отримані результати свідчать про те, що для виникнення резонансу струмів на основній частоті для силових трансформаторів різних потужностей потужність батарей конденсаторів повинна складати від 0,02 кВ×Ар на 1 кВ×А потужності (для трансформатора 630 кВ×А) до 0,034 кВ×Ар (для трансформатора 25 кВ×А), а для виникнення резонансу напруги відповідно від 18,7 кВ×Ар/кВ×А до 26 кВ×Ар/кВ×А.

Окрім того, розрахунки показують, що для підвищення коефіцієнта потужності навіть на малу величину (від 0,9 до 0,95) необхідно встановлювати  батареї конденсаторів не менше 0,14 кВ×Ар/кВ×А, а для збільшення коефіцієнта потужності від 0,7 до 0,95 – всього 0,66 кВ×Ар/кВ×А.

Ключові слова: конденсаторні батареї, силові трансформатори, ємність, індуктивність, резонанс напруг і струмів, добротність контуру

Посилання

Metodyky obchyslennia platy za peretikannia reaktyvnoi elektroenerhii, zatverdzhenoi Nakazom Minenerhetyky ta vuhilnoi promyslovosti Ukrainy vid 06.02.2018r №87 [Methods of calculating the fee for the flow of reactive electricity]. Kyiv: Ob’iednannia haluzevykh pidpryiemstv «HRIFRE», 2018. 20.

Boiko, V. S., Boiko, V. V., Vodoliub, Yu. F. (2004). Teoretychni osnovy elektrotekhniky [Theoretical foundations of electrical engineering]. Kyiv: Politekhnika, Vol. 1, 272.

Omelchuk, A. O. (2016). Enerhozberihaiuchi rezhymy v systemakh elektropostachannia [Energy-saving modes in power supply systems]. Kyiv: TsP «KOMPRYNT», 257.

SOU – N MPE 40.1.20.510.:2006. Metodyka vyznachennia ekonomichno dotsilnykh obsiahiv kompensatsii reaktyvnoi enerhii, yaka peretikaie mizh elektrychnymy merezhamy elektroperedavalnoi orhanizatsii ta spozhyvacha [Methodology for determining economically feasible amounts of compensation for reactive energy that flows between the electric networks of the power transmission organization and the consumer]. Minpalyvenerho, nakaz № 1 vid 05.01.2006.

Pravyla ulashtuvannia elektroustanovok [Rules for arranging electrical installations] (2017). Kharkiv: Fort,. 760.

Завантаження

Опубліковано

2023-04-26

Номер

№ 1 (2023)

Розділ

Статті

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).