CC BY
236
2. Бабак Г.А., Левин Е.М., Пак В.В. Элементы шахтных вентиляционных установок главного проветривания. М.: Недра, 1972. 264 с.
Нгуен Мань Туан, асп., nguyentuan1387@gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
CONSTRUCTIVE SOLUTIONS TO IMPROVE THE FUNCTIONING ELECTROMECHANICAL SYSTEMS FAN INSTALLATIONS
N.M. Tuan
The paper presents technological scheme and special new technology and design solutions to improve the efficiency of electromechanical systems of shaft fan installation with switched reluctance motors.
Key words: new technology and design solutions, switched reluctance motors, efficiency.
Nguyen Man Tuan, postgraduate, nguyentuan138 7@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 62-533.7
СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ КОЛЕБАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ
А.Г. Лагутенков, С.В. Ершов
Рассмотрены основные способы уменьшения колебаний напряжения в питающей сети, а также представлены достоинства и недостатки данных методов. При рассмотрении способов уменьшения колебаний напряжения были учтены типы нагрузки, подключенные к питающей сети, и их влияние на питающую сеть. Решением данной задачи является применение сдвоенных реакторов, продольной компенсации и трансформаторов с расщепленными обмотками.
Ключевые слова: колебания напряжения, изменение напряжения, сдвоенный реактор, продольная компенсация, батареи компенсаторов.
Для решения данной проблемы используются различные схемы и устройства в зависимости от типа нагрузки. Нагрузка может быть как спокойной, так и резкопеременной.
Наиболее простой является схема, в которой используется сдвоенный реактор. В такой схеме спокойные и резкопеременные нагрузки подключаются к различным секциям (обмоткам) реактора. Благодаря тому, что коэффициент взаимоиндукции между секциями М ф 0, падения напряжения в каждой из них при токах нагрузки Д и 12 представляются выражением:
А(1= ]-Хь- - км ■ ¡2)=]-Хь ■ (/2 - км ■ /Д (1)
где хь - индуктивное сопротивление секции реактора; кы = М/1, - коэффициент взаимоиндуктивной связи, кы = 0,5 -н 0,6 .
В идеальном случае, когда = /2, справедливо выражение:
Аи = 1т-Хь-(1-км). (2)
Падение напряжения за счет взаимоиндуктивной связи уменьшается на 50...60 %. При Ф12 снижение значения А11 будет, меньшим. Раз-махи изменения напряжения зависят от сопротивления питающей электрической сети (ЭС) до шин, к которым подключен реактор (рис. 1,2).
Применение описанной схемы для подключения дуговых сталеплавильных печей (ДСП) и мощных электродвигателей (ЭД) позволяет в ряде случаев обеспечить на шинах со спокойным характером нагрузки колебания напряжения, которые не превосходят предельно-допустимых значений (ПДЗ).
Для резкопеременных и спокойных нагрузок применяются также трансформаторы с расщепленными обмотками. В случае подключения к одной ветви обмотки НН трансформатора спокойной нагрузки, а к другой - резкопеременной связь между значениями размахов изменения напряжения на соответствующих шинах Ъип и Ъип можно представить в следующем виде:
биа = биа-Ш& , (3)
" " 4+кт ' v у
где крщ - коэффициент расщепления, равный 3,34...3,64 (в среднем принимается ¿|ш|=3,5).
При использовании трансформаторов с расщепленными обмотками для сетей 6... 10 кВ с ДСП небольшой мощности КН на шинах со спокойным характером нагрузки также могут быть в допустимых пределах.
Применение сдвоенного реактора более эффективно в случае, когда коэффициент связи между обмотками (секциями) равен единице. Последнее возможно при использовании реакторов со стальным магнитопрово-дом.
Однако при изменении сопротивления системы, что всегда имеет место на практике, эффективность работы реактора ухудшается. Исключить эксплуатационную расстройку системы возможно, если оборудовать реактор системой регулирования настройки, например, путем подмагничи-вания магнитопровода постоянным током.
Применение установок продольной компенсации (ПК) для снижения КН наиболее эффективно при преобладании реактивного сопротивления линии, т.е. когда отношение хь / г велико, а также при низких значениях коэффициента мощности. При пиковых нагрузках применение ПК оказыва-
ется эффективным средством уменьшения размахов изменения напряжения, что широко используется для электроснабжения сварочных установок и рудно-термических печей.
Рис. 1. Схема электроснабжения предприятия (до реконструкции)
ДСП-25 ДСП-12 ДСП-12 5хДСП-25
Рис. 2. Схема электроснабжения предприятия (после реконструкции)
Обычно устройства ПК включаются последовательно со сварочными или печными трансформаторами, т.е. параллельно ветви намагничивания трансформатора. В образовавшемся феррорезонансном контуре при резких изменениях нагрузки, шунтировании или расшунтировании батарей компенсаторов (БК) возможно возникновение феррорезонанса токов и субгармонических колебаний. Вследствие триггерного эффекта в этом случае возникают 8-10-кратные увеличения тока и перенапряжения на БК с кратностью 2-2,5.
Появление субгармоник может привести к возникновению субгармонического резонанса, при котором наблюдаются периодические КН; мигание ламп, возникают периодические колебания частоты вращения роторов электродвигателей.
Для борьбы с отмеченными выше недостатками ПК практикуется ряд методов, к которым относится:
- применение специальных конденсаторов, допускающих кратковременные перенапряжения;
- использование постоянно включенных шунтирующих резисторов, сопротивления которых в несколько раз превосходят сопротивления конденсаторов при промышленной частоте подключение параллельно конденсаторам защитных разрядников, шунтирующих конденсаторы при КЗ за ними на стороне потребителя.
Список литературы
1. Сибикин Ю.Д. Справочник по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий. 4-е изд., испр. и доп. М.: Высшая школа, Изд. Центр «Академия», 2001. 248 с.
2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей: с последними изменениями. Москва, Ростов н/Д: ИКЦ «МарТ», 2006. 272 с.
3. ГОСТ Р 54149-2010. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. 2013-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2012. 31 с.
4. Данилов И. А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники: учеб. пособие. 5-е изд., стер. М.: Высш. шк., 2004. 752 с.
5. Электрические системы и сети: учебное пособие / Лыкин А.В. М.: Логос, 2007. 254 с.
6. Справочник по проектированию электроснабжения/ под. ред. Круповича В.И., Барыбина Ю.Г., Самовера М.Л. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1980. 456 с.
Ершов Сергей Викторович, канд. техн. наук, доц, energyat.su. tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Лагутенков Алексей Геннадьевич, магистрант, Lelik1one@,gmail. com , Россия, Тула, Тульский государственный университет
WAYS TO REDUCE VOLTAGE FLUCTUATIONS S. V. Ershov, A. G. Lagutenkov
The main ways to reduce voltage fluctuations in the supply electrical grid and their advantages and disadvantages are shown in this article. Different types of loads electrical equipment, connected to the mains, were taken into account for considering how to reduce the voltage fluctuations, and their effect on the supply mains was taken into account too. The solution to this problem is the use of dual reactors, series compensation and split-winding transformers.
Key words: voltage fluctuations, mains deviations, dual reactors, series compensation, batteries of compensator group.
Ershov Sergey Victorovich, candidate of technical science, docent, ener-gy@tsu.tula.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Lagutenkov Alexey Gennadevich, bachelor, Lelik1one@,gmail.com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 62-533.7
АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОЛЕБАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СЕТИ
А.Г. Лагутенков, С.В. Ершов
Рассмотрено влияние колебаний напряжения на качество электроэнергии в питающих сетях, а также влияние на рабочие характеристики электрооборудования. Также определены основные причины возникновения колебаний напряжения в сети и их предельно допустимые значения.
Ключевые слова: колебания напряжения, изменение напряжения, уменьшение напряжения, качество электроэнергии.
Напряжение сети постоянно меняется вместе с изменением нагрузки, режима работы источника питания, сопротивления цепи.
Колебания напряжения вызываются резким изменением нагрузки на рассматриваемом участке электрической сети, например, включением асинхронного двигателя с большой кратностью пускового тока, технологическими установками с быстропеременным режимом работы, сопровождающимися толчками активной и реактивной мощности - такими, как привод реверсивных прокатных станов, дуговые сталеплавильные печи, сварочные аппараты и т.п.
