CC BY
1376
УДК 621.316.722.076.12
РАСЧЕТ НЕСИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЙ СЭС
© 2015
Д. Е. Дулепов, кандидат технических наук, доцент кафедры «Электрификация и автоматизация» Т. Е. Тюндина, аспирант, преподаватель кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Аннотация. В статье рассмотрены показатели качества электрической энергии (КЭ) для показателей, характеризующих несимметрию напряжений в трехфазных системах. Несимметрия напряжений - это явление, при котором амплитуды фазных напряжений и/или углы между ними не равны между собой.
Рассмотрены причины и последствия возникновения несимметрии напряжений СЭС. Выделены основные причины возникновения несимметрии напряжений в трехфазных системах электроснабжения. В основной части статьи описаны способы снижения и основные методы расчета несимметрии напряжения. Подробно описан метод снижения несимметрии с помощью поперечной компенсация реактивной мощности. В качестве источников реактивной мощности у потребителей и в электрических сетях сельскохозяйственного назначения (ЭССН) рекомендуются установки поперечной емкостной компенсации (КУ), как правило, комплектные и отключаемые. Приведен пример расчета несимметрии напряжений, он производится по схеме замещения сети обратной последовательности.
В заключении отмечено то, что на сегодняшний день несимметрия напряжений является актуальной проблемой и требует незамедлительного решения, так как сельские распределительные сети характеризуются значительной несимметрией токов и напряжений. Это является одной из основных причин снижения качества электрической энергии и увеличения потерь мощности в сети. Значения показателей качества электрической энергии более чем в 5 раз превышают установленные ГОСТом значения, а увеличение потерь мощности составляет от 40 до 130 %.
Ключевые слова: несимметрия, коэффициент несимметрии напряжений, поперечная компенсация реактивной мощности, установки компенсации реактивной мощности.
Анализ литературы позволяет сделать вывод, что несимметрия напряжений является актуальной проблемой, так как сельские распределительные сети характеризуются значительной несимметрией токов и напряжений [5, 10, 11].
Несимметрия напряжений - это состояние системы энергоснабжения трехфазного переменного тока, в которой среднеквадратические значения основных составляющих междуфазных напряжений или углы сдвига фаз между основными составляющими междуфазных напряжений не равны между собой [3].
Несимметрия напряжений - довольно частое явление в сельских и городских электрических сетях напряжением 0,4 кВ и один из факторов, по которому оценивается качество электроэнергии. В свою очередь, успешность широкого и повсеместного внедрения европейских стандартов в технике и на производстве напрямую зависит от уровня качества электрической энергии и решения вопросов электромагнитной совместимости устройств.
Наиболее распространенными источниками несимметрии напряжений в трехфазных системах электроснабжения являются такие потребители электроэнергии, симметричное многофазное исполнение которых или невозможно, или нецелесообразно по технико - экономическим соображениям. К таким установкам относятся индукционные и дуговые электрические пе-
чи, тяговые нагрузки железных дорог, выполненные на переменном токе, электросварочные агрегаты, специальные однофазные нагрузки, осветительные установки.
Несимметричные режимы напряжений в электрических сетях имеют место также в аварийных ситуациях - при обрыве фазы или несимметричных коротких замыканиях.
Из теоретических основ электротехники известно, что несимметричную систему напряжений можно представить как геометрическую сумму трех симметричных систем напряжений: так называемых составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей [1]. Составляющая прямой последовательности является искомой, при добавлении к которой составляющих обратной и нулевой последовательностей получается несимметричная система напряжений.
Рисунок 1 - Пример несимметричной системы напряжений
Причины и последствия возникновения несимметрии напряжения. Причиной возникновения несимметрии напряжения являются потребители с несимметричным потреблением мощности по фазам. К ним относятся: однофазные потребители, включаемые на фазное либо междуфазное напряжения; трехфазные потребители с несимметричным потреблением мощности по фазам (в частности, дуговые сталеплавильные печи, сварочные установки). Причиной несимметрии напряжений может быть также несимметрия сопротивлений сети по фазам.
Основной же причиной несимметрии напряжений в сельских электрических сетях является появление составляющей нулевой последовательности, так
как наличие данной составляющей обусловлено протеканием тока в нулевом проводе, который, в свою очередь, возникает при неравномерной нагрузке фаз сети -обычном явлении в сельской местности [20].
На уровень несимметрии напряжений оказывает влияние такой важный показатель, как величина сопротивления нулевой последовательности сети, в которую входят сопротивление нейтрального провода и сопротивление нулевой последовательности питающего силового трансформатора 10/0,4 кВ - сопротивление обмоток трансформатора протеканию токов нулевой последовательности [4].
На рисунке 2 представлены в виде блок-схемы возможные последствия несимметрии напряжений при ее наличии в СЭС.
Рисунок 2 - Послед
Несимметрия напряжений сокращает срок службы асинхронных электродвигателей [19]. У них она может вызывать дополнительный нагрев, противодействующий вращающий момент, повышенную вибрацию. Перегрев ускоряет старение изоляции обмоток, вибрация усиливает усталостные процессы в механической части, что приводит быстрому выходу электродвигателей из строя.
Для однофазных потребителей проблема качества электроэнергии по уровню несимметрии напряжений оборачивается проблемой качества электроэнергии по уровню напряжения: уровень напряжения может быть как пониженный, так и повышенный. В первом случае будут проблемы с запуском в работу оборудования, проблемы с зажиганием энергосберегающих ламп и недостаточный световой поток от них, а во втором случае существует опасность поломок электрооборудования и проблема быстрого выхода строя источников освещения.
ия несимметрии напряжений.
Кроме того, несимметрия напряжений вызывает дополнительные технические и коммерческие потери электроэнергии [4].
Несимметрия трехфазной системы напряжений возникает в результате наложения на систему прямой последовательности напряжений системы обратной последовательности, что приводит к изменениям абсолютных значений фазных и междуфазных напряжений (рисунок 3).
Помимо несимметрии, вызываемой напряжением системы обратной последовательности, может возникать несимметрия от наложения на систему прямой последовательности напряжений системы нулевой последовательности. В результате смещения нейтрали трехфазной системы возникает несимметрия фазных напряжений при сохранении симметричной системы междуфазных напряжений (рисунок 4).
Рисунок 3 - Векторная диаграмма напряжений прямой и обратной последовательности
Рисунок 4 - Векторная диаграмма напряжений прямой и нулевой последовательности
Показателями качества электрической энергии (КЭ), характеризующими несимметрию напряжений в трехфазных системах, являются коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К2и и коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности К0и.
Для указанных показателей КЭ согласно ГОСТ 32144-2013 установлены следующие нормы:
- значения коэффициентов несимметрии напряжений по обратной последовательности К2и и несимметрии напряжений по нулевой последовательности К0и в точке передачи электрической энергии, усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превышать 2 % в течение 95 % времени интервала в одну неделю;
- значения коэффициентов несимметрии напряжений по обратной последовательности К2и и несимметрии напряжений по нулевой последовательности
К0и в точке передачи электрической энергии, усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превышать 4 % в течение 100 % времени интервала в одну неделю [3].
Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности равен, %
К ги = ^-100
где и2(1) - действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений, В;
и1(1) - действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты, В.
При определении и2(1) допускается:
1) определять и2(1) методом симметричных составляющих;
2) вычислятьи2(1) по приближенной формуле:
где инб(1)!, инм(1)! - наибольшее и наименьшее действующие значения из трех междуфазных напряжений основной частоты в >м наблюдении, В, кВ;
3) применять при вычислении и2(1) вместо действующих значений междуфазных напряжений основной частоты действующие значения соответствующих напряжений с учетом гармонических составляющих этих напряжений при коэффициенте искажения синусоидальности напряжения, не превышающем 5 %.
Кои -
и,
0(1)
и.
-100
ном. мф
где иноммф - номинальное значение междуфазного напряжения сети, В.
Кги -
и,
и-
-•100 %,
НОМ
где и2 - действующее значение обратной последовательности напряжения,
иг - ^гзкБ - %гъ .
Здесь 12ЭКВ - эквивалентный ток обратной последовательности, обусловленный несимметричными нагрузками;
- суммарное сопротивление обратной последовательности сети.
При подключении однофазных нагрузок на линейное напряжение ток обратной последовательности и начальная фаза этого тока определяются по соотношениям:
43
1г---
АВ + (1 АВ 21 ВС )
= arctg
или через мощности:
S
S ■ IA
Т — 2 ■ Т
1 AB 2 Т BC
Рн
12 =
6U„
= arctg
yl3 ■ SAB + (SAB + —2 ■ SBC )2 '
V3 ■ SAB
с* _ 9 о
S AB 2 ■ S BC
Рн,
где рН - фазный угол нагрузки. В общем случае относительное значение сопротивления обратной последовательности по отношению к секции или системе шин
7 =-
2*
i
22 n \ i n
ZSн, ■ cosP, I + | ZSh ■ sinP,
i=1 у V i=1
h, ■ У, ■ cosP, ) + (¿S н ■ У, ■ sin Pi )
где SHi, p - номинальная мощность и фазный угол /-го присоединения линейной или нелинейной части нагрузок; yt - относительное значение полной проводимости /-го присоединения.
n
Z SHi ■ У1 sin P arg Z 2* = arctg -i=1-
ZSHi ■ y, cos Pi
,=1
Обычно определение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности проводится по схеме замещения сети с представлением ее элементов в виде проводимостей:
1
У 2
Z,
При этом сопротивления обратной последовательности элементов схем замещения определяются по выражениям:
• сопротивление системы
и2
Х ^ =
Sv
сопротивление батареи конденсаторов
Х2ВК =
UL.
0нВВ
• сопротивление симметричной нагрузки
* * Z2H = Z2H*
U
S СИМ
*
где Z2н = (0,18 + ./0,24) при UH = 6 кВ и 10 кВ ;
*
Z2н = (0,19 + j0,36) при Uн = 35 кВ и 110 кВ ;
• сопротивление двигателя
Х2ДВ = Х
U
ДВ*
н
S
ДВ
где Х дв* =
К
П
Кп - кратность пускового тока; • сопротивление преобразователей -
Х2ПР = 2,5 ■
U2
S
ПР
где SПР - потребляемая мощность преобразова-
теля.
Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности равен:
^и 0
К0и =-
у0(1)
U
■100
1(1)
где и0(1) - действующее значение напряжения нулевой последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений, В. Допускается вычислять К0и по формуле:
К0и =
U
0(1)
U
■100
ном.ф
где ином.ф - номинальное значение фазного напряжения, В.
Измерение коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности проводят в че-тырехпроводной сети.
Относительная погрешность определения К2и и К0и по формулам:
Кш =^1.100
U
1(1)
К0и =
U
0(1)
U
■100
ном.ф
и численно равна значению отклонений напряжения и1(1) от и ном.
Теоретически, при любой несимметрии нагрузок в СЭС до 1 кВ, можно синтезировать симметрирующее устройство, состоящее из индуктивных и емкостных элементов, которое полностью устранит несимметрию напряжения. Однако симметрирующие устройства не нашли широкого применения, поскольку несимметрия в СЭС как правило нестационарна, а регулируемые симметрирующие устройства сложны, дороги и являются источником несинусоидальных токов.
Со стороны энергоснабжающей организации (ЭСО) в ТОП должны выполняться требования к ПКЭ, характеризующим несимметрию напряжений.
1
В то же время потребитель сам может вызвать нарушение требований ГОСТ, если использует несимметричные ЭП. При возникновении ухудшений КЭ в ТОП встает вопрос определения виновника этих ухудшений. Для выявления виновника, необходимо определить ФВ каждого несимметричного потребители, получающего питание от данной ТОП, и системы [3].
Существует пример расчета несимметрии напряжения, который заключается в том, что к шинам распределительного устройства подключены следую-
щие нагрузки (рисунок 5): трехфазная симметричная мощностью SCHM = 25 МВА, две однофазные мощностью SAB = 45 МВА и SBC = 9 МВА, включенные на разные междуфазные напряжения, и батарея статических конденсаторов мощностью Q^K = 45 МВА. Мощность короткого замыкания на шинах распределительного устройства SK3 = 500 МВА. Требуется определить коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности и оценить его допустимость.
4
SK3=500 МВ^А
SCMM
▼
SaB
Sbc
Обск
Рисунок 5 - Схема «Расчет несимметрии напряжений»
Расчет несимметрии напряжения производится по схеме замещения сети обратной последовательности (рисунок 6), в которой источник несимметрии (однофазная нагрузка) учитывается током обратной по-
следовательности а элементы схемы (симметричная нагрузка, БСК, система) представляются в виде проводимостей обратной последовательности.
I 2
Y2h
Y2c
\-Ytbck _
I2
Y2TL
Параметры схемы замещения:
У2С =
S
КЗ
U
H
У2Н =-
1 S
Z 2H
СИМ П 2 U H
500 1
= 13,89 См,
Рисунок 6 - Схема замещения сети
Ток обратной последовательности однофазной нагрузки определяется по выражению:
25
(0,18 + ./0,24) б2
= 1,39 - /1,85 См,
у2БСК ='
б:
НББ П 2 U Н
10
= —- = -0,27 См . б2
Суммарная проводимость обратной последовательности
у2Е = у2Н + у2С - у2БСК
у2£ = (1,39 - 71,85) +13,89 - 0,27 = 15,01 - Д85 См,
|у2£| = 15,038 См .
Мощность однофазной (эквивалентной) нагрузки, включенной на линейные напряжения (иАВ и иВС):
^одн = V3 • ^ав + о^ав - 2 • "$вс )2 £одн =у!3 • 452 + (45 - 2 • 9)2 = 82,48 мв • а.
12 =■
v3 • s
ОДН
бП
Н
Уэ • 82,48 б • б
= 3,9б кА ,
Напряжение обратной последовательности:
U2 =■
и
3,9б
■ = 0,2б3 кВ .
15,038
Коэффициент несимметрии напряжения обратной последовательности:
по
К2П =
U
НОМ
Г\ Г")
100% = 0--100% = 4,3%.
б
Для данной схемы нормально допустимое значение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности не должно превышать 4 %.
При этом получаем К2щоп< Кш, следовательно, совместная работа трехфазной и однофазной нагрузок недопустима. Поэтому следует предпринимать действия по снижению несимметрии напряжений.
2
*
Способы снижения несимметрии напряжения:
1. Перераспределение однофазных нагрузок. Это наиболее простой, доступный в условиях эксплуатации электрических сетей способ, не требующий капитальных затрат. Его применение позволяет существенно уменьшить несимметрию напряжений и токов (ННТ) в электрических сетях с коммунально-бытовой и смешанной нагрузками.
Поэтому для минимизирования ННТ необходимо проводить следующие мероприятия:
1) периодический (не реже одного раза в год) контроль состояния несимметрии токов и напряжений в распределительной сети путем осуществления замеров этих величин на трансформаторной подстанции
(ТП);
2) замена неполнофазных ответвлений на полнофазные;
3) составление карты (схемы) распределения нагрузок в сети и осуществление дальнейших подключений в соответствии с этой схемой;
2. Снижение сопротивления нулевой последовательности элементов электрической сети. Минимизация дополнительных потерь мощности, обусловленных несимметрией токов в сети 0,38 кВ возможна при уменьшении сопротивления нулевой последовательности её отдельных элементов. Вместе с тем пользоваться этим способом необходимо весьма осторожно, так как исследованиями, проведёнными в Санкт-Петербургском ГАУ, установлено, что уменьшение сопротивления Я сети приводит к увеличению в ней токов нулевой и обратной последовательностей, т. е. к увеличению коэффициентов К01 и К21. Поэтому увеличение сечения нулевого провода более 0,75 сечения фазного провода не приводит к заметному снижению дополнительных потерь мощности в сельских распределительных сетях. Снижение сопротивления нулевой последовательности сети 0,38 кВ может быть достигнуто заменой трансформатора со схемой соединения обмоток «звезда-звезда с нулём» на трансформатор со схемой соединения обмоток «звезда-зигзаг с нулём». В сельских распределительных сетях 0,38 кВ наиболее распространёнными в настоящее время являются трансформаторы с соединением обмоток по схеме «звезда-звезда с нулём». Это обусловлено тем, что они имеют более простое конструктивное выполнение и меньшие размеры, а следовательно, и меньшую стоимость по сравнению с трансформаторами с другой схемой соединения обмоток.
Вместе с тем соединение обмотки трансформатора «в зигзаг» требует большого расхода цветного материала. Вес обмотки, при прочих равных условиях, увеличивается приблизительно на 7 %, а количество
цветного материала увеличивается в 1,16 раза. Из-за дополнительного расхода обмоточного провода, стоимость трансформатора с соединением обмоток по схеме «звезда-зигзаг с нулём» увеличивается на 30 % по сравнению с трансформаторами с соединением обмоток по схеме «звезда-звезда с нулём».
3. Применение замкнутых и полузамкнутых схем сети. Снижение несимметрии токов за счёт дополнительного эффекта выравнивания нагрузок фаз может быть получено при переводе сети 0,38 кВ в режим полузамкнутой или замкнутой сети. В первом случае замыкается сеть, питающаяся от одного распределительного трансформатора (РТ), во втором - от нескольких РТ. Наиболее благоприятно, в отношении выравнивания нагрузок по фазам, замыкание линий, присоединяемых к одному РТ, поскольку напряжение на клеммах трансформатора при этом одинаково по величине и по фазе для всех линий. При этом точки токораздела устанавливаются между точками питания для каждой из фаз линии. Эти нагрузки будут тем больше выравниваться, чем больше будет число замыкаемых линий сети низшего напряжения. Выравнивание нагрузки фаз в замыкаемых линиях снижает несимметрию напряжений вдоль линии. Поскольку в каждой из замыкаемых линий величины и фазы симметричных составляющих токов и напряжений являются случайными величинами, то математическое ожидание напряжения обратной последовательности составляет 33 % от максимального в незамкнутых линиях. Замыкание сети благоприятно сказывается на выравнивании нагрузок фаз и перераспределении симметричных нагрузок между участками сети. Таким образом, при замыкании сети повышается качество напряжения, уменьшаются потери за счёт разгрузки нулевого и фазных проводов.
4. Поперечная компенсация реактивной мощности. Основное назначение поперечной компенсации -повышение коэффициента мощности. Размещение конденсаторов в основном принято выполнять по принципу наибольшего снижения потерь мощности в электрических сетях. Немаловажное значение при этом имеет повышение уровня напряжения, сопровождающее установку конденсаторов. В ряде случаев размещение конденсаторов может быть подчиненно именно этому условию.
Путём несимметричного распределения по фазам мощностей конденсаторных батарей, предназначенных для компенсации реактивной мощности в электрической сети, можно одновременно с повышением коэффициента мощности добиться компенсации токов обратной последовательности в линии и трансформаторе. Следует отметить, что этот способ может быть применим в том случае, когда обеспечивается определённая
стабильность несимметрии нагрузок в сети, что характерно для ННТ.
Установки компенсации реактивной мощности при несимметрии напряжений неравномерно загружаются реактивной мощностью по фазам, что делает невозможным полное использование установленной конденсаторной мощности. Кроме того, конденсаторные установки в этом случае усиливают уже существующую несимметрию, так как выдача реактивной мощности в сеть в фазе с наименьшим напряжением будет меньше, чем в остальных фазах (пропорционально квадрату напряжения на конденсаторной установке):
Q=U2/Xc .
В качестве источников реактивной мощности у потребителей и в электрических сетях сельскохозяйственного назначения (ЭССН) рекомендуются установки поперечной емкостной компенсации (КУ).
Применение других источников реактивной мощности следует предусматривать, если приведенные затраты на их установку и эксплуатацию меньше затрат на КУ. Реактивная мощность, генерируемая КУ, включая установленные с целью регулирования напряжения, в любой момент времени не должна превышать реактивную нагрузку трансформаторных подстанций 35-110 кВ и 10 кВ, к которым присоединяются КУ. Ввод в эксплуатацию КУ производится после достижения реактивной нагрузки не менее ступени мощности КУ. КУ рекомендуются, как правило, комплектные и отключаемые.
Регулирование мощности КУ производится по условию минимума потерь электроэнергии при ограничении максимального уровня напряжения. В качестве параметра регулирования принимается реактивный ток нагрузки. При комплектовании КУ 0,38 из нескольких комплектных конденсаторных установок рекомендуется соотношение мощностей отдельных установок принимать близким к 1:2 или 1:2:4.
Параметры электрических сетей должны быть проверены на соответствие нормированным отклонениям напряжения у электроприемников.
Отклонение напряжения от номинального (V):
V = -100 %
и h
где U - фактическое напряжение в точке сети, кВ; UK - номинальное напряжение этой же сети, кВ.
V > V t> V
v max — v 3t — v min?
где V3t - отклонения напряжения у электроприемника в произвольно выбранный момент времени t, %; Vmax,Vmin - допустимые отклонения напряжения у электроприемников, соответственно, положительное и отрицательное.
При проектировании электрических сетей сельскохозяйственного назначения отклонения напряжения от номинального обеспечиваются:
а) на зажимах электроприемников животноводческих комплексов, птицефабрик и крупных ферм в пределах ± 5 %;
б) у остальных электроприемников в пределах ± 7,5 %.
При необходимости обеспечения более высокого качества напряжения у электроприемников, выбор требуемых средств производится при разработке проектов внутреннего электроснабжения потребителей. Основным средством обеспечения нормированных отклонений напряжения является установка трансформаторов 35-110/10 кВ с автоматическим регулированием напряжения под нагрузкой (АРПН). На всех подстанциях 35-110 кВ при проектировании должны предусматриваться трансформаторы с АРПН либо устройства, их заменяющие. Отказ от применения трансформаторов с АРПН требует специального обоснования.
В качестве дополнительных средств обеспечения нормированных уровней напряжения рекомендуется:
а) установка конденсаторов поперечного включения;
б) увеличение сечений проводов на отдельных участках линий электропередачи;
в) установка линейных регулировочных автотрансформаторов в линиях 10 кВ[4].
На сегодняшний день несимметрия напряжений является актуальной проблемой и требует незамедлительного решения, так как сельские распределительные сети характеризуются значительной несимметрией токов и напряжений. Они являются одной из основных причин снижения качества электрической энергии и увеличения потерь мощности в сети. Значения показателей качества электрической энергии более чем в 5 раз превышают установленные ГОСТом значения, а увеличение потерь мощности составляет от 40 до 130 %. Несимметричная нагрузка в нормальном режиме работы вызывает значительные отклонения напряжения (от + 7 % до -8 %), что более характерно для по-слеаварийного режима работы сети.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. 9-е изд., перераб. и доп. М. : «Высшая школа», 1996. 638 с.
2. Вагин Г. Я. Комментарий к новому стандарту на качество электрической энергии ГОСТ Р 54149-2010 и сопровождающим его стандартам // «Промышленная Энергетика». 2013. № 01. С. 39-43.
3. ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. 201407-01.
4. Герман Л. А., Бородулин Б. М. Продольная емкостная компенсация в системе тягового электроснабжения переменного тока (расчет, размещение и режимы работы): Уч. пособие. М. : МИИТ, 2009. 38 с.
5. Герман Л. А., Синицына Л. А. Автоматизация регулирования несимметричного напряжения тяговых подстанций переменного тока // ЦНИИ ТЭИ. Серия: Электрификация и энергетическое хозяйство. № 1. 1981. С. 1-12.
6. Железко Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии. М. : ЭНАС, 2009. 456 с.
7. Железко Ю. С., Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии. М. : Энергоатомиздат. 1985. 224 с.
8. Железко Ю. С., Потери электроэнергии. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях. Руководство для практических расчетов. М. : ЭНАС. 2004. 280 с.
9. Красник В. В. Автоматические устройства по компенсации реактивных нагрузок в электросетях предприятий. М. : Энергия. 1975. 112 с.
10. Лещинская Т. Б., Наумов И. В. Электроснабжение сельского хозяйства. М. : КолосС. 2008. 655 с.
11. Баркан Я. Д. Несимметрия в сетях низкого напряжения // Электричество. 1970. № 3. С. 78-81.
12. Правила устройств электроустановок ПУЭ. М. : Кнорус, 2009. 488 с.
13. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. М. : Издательство Омега-Л, 2008. 263 с.
14. Сибикин Ю. Д., Сибикин М. Ю. Электроснабжение: Учебное пособие. М. : РадиоСофт, 2011. 328 с.
15. Серебряков А. С., Герман Л. А., Балуева И. А. Современная схема установки поперечной емкостной компенсации // Электроника и электрооборудование транспорта. 2009. № 2-3. С. 17-22
16. Серебряков А. С., Герман Л. А., Нефедова Г. И. Повышение надежности работы поперечной емкостной компенсации 27,5 кВ. Горький : ДЦНТИ ГЖД, 1977. 4 с.
17. Статические компенсаторы реактивной мощности для электрических сетей : Сборник статей. Под ред. В. И. Кочкина. М. : ЭЛЕКС-КМ. 2010. 296 с.
18. Тамазов А. И. Несимметрия токов и напряжений, вызываемая однофазными нагрузками. М. : Транспорт. 1965. 236 с.
19. Карташев И. И., Тульский В. Н., Шамонов Р. Г. Управление качеством электроэнергии. М. : Издательский дом МЭИ, 2008. 354 с.
20. Dr Johan Driesen & Dr Thierry Van Crae-nenbroeck, Katholieke Universiteit Leuven. Введение в несимметричность (рус.). НП АВОК. (Опубликовано в журнале «Энергосбережение» № 6/2004).
CALCULATION OF VOLTAGE UNBALANCE SES
© 2015
D. Е. Dulepov, the candidate of technical sciences, доцент кафедры «Электрификация и автоматизация»
T. Е. Tyundina, the post-graduate student, преподаватель кафедры «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Nizhniy Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia)
Annotation. The article discusses the indicators of quality of electric energy (CE) for parameters characterizing the voltage unbalance in three-phase systems. The voltage unbalance is a phenomenon in which the amplitude of the phase voltages and/or the angles between them are not equal. Discusses the causes and consequences of occurrence of voltage unbalance SES. The main causes of voltage unbalance in three-phase power systems. In the main part of the article describes ways of reducing and basic methods of calculating voltage unbalance. Describes in detail a method of reducing the unbalance by using cross-reactive power compensation. As sources of reactive power consumers and power distribution systems for agricultural purposes (ESSN) recommended installation of the transverse capacitive compensation (KU) as a rule, complete and disable. The example of calculation of voltage unbalance, it is produced by the equivalent circuit network of the reverse sequence.
In conclusion, noted that to date, the voltage unbalance is an important issue and requires an immediate solution, as rural distribution networks are characterized by considerable asymmetry of currents and voltages. This is one of the main reasons for the decline of power quality and increase of power losses in the network. The values of indicators of quality of electric energy to more than 5 times higher than established by GOST values, and the increase of power losses ranging from 40 to 130 %.
Keywords: asymmetry, the coefficient of voltage unbalance, cross-reactive power compensation, installation of reactive power compensation
