Исследование феррорезонансных процессов в сетях 110–500 кв

РАХМАЕВ Р.Н., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. физ.-мат. наук, доцент ГУБАЕВА О.Г.

В связи с жесткими требованиями к бесперебойному и надежному электроснабжению потребителей, необходимость исследования режимов работы электрических систем, приводящих к недоотпуску электроэнергии и повреждениию оборудования, является актуальной.

Явления в электроэнергетике, возникающие в электрических цепях при образовании схем с индуктивными и емкостными элементами, характеризуемые длительными перенапряжениями и токовыми перегрузками обмоток трансформаторов, называются феррорезонансными. Такие явления могут привести к тепловому разрушению изоляции и витковым замыканиям трансформаторов, так как трансформаторы не рассчитаны на длительную работу в режиме сильного насыщения.

С физической точки зрения феррорезонансное явление делится на феррорезонанс токов, возникающий при параллельном соединении емкостного и индуктивного элементов, и феррорезонанс напряжений, возникающий при последовательном соединении емкостного и индуктивного элементов. В реально возникающих процессах отдельно их рассматривать невозможно.

На причину возникновения феррорезонансного процесса влияет способ заземления нейтрали трансформаторов данного класса напряжения, поэтому в сетях 110 кВ феррорезонансный процесс следует рассматривать отдельно, так как часто трансформаторы данного класса напряжения работают с разземленной нейтралью. Основным катализатором изучаемого процесса в данном случае является возникновение неполнофазного режима работы.

Сети напряжением 220–500 кВ работают в основном с глухим заземлением нейтрали, поэтому главной причиной возникновения феррорезонанса в данном случае является наличие выключателей с емкостными делителями.

Существующими решениями по защите от феррорезонансных явлений в сетях 110 кВ являются: заземление нейтралей части трансформаторов, применение антирезонансных трансформаторов напряжения. В сетях 220–500 кВ: применение выключателей без емкостного делителя, применение антирезонансных трансформаторов напряжения.

УДК 621.3

Устройство выравнивания нагрузки для трехфазных распределительных сетей 0,4 кв

САВЕЛЬЕВ А.А., МарГУ, г. Йошкар-Ола

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ОРЛОВ А.И.

Несимметрия нагрузки в трехфазной сети приводит к электрическим потерям в ней и отрицательно влияет на работу однофазных и трехфазных электроприемников. Проблема несимметрии токов и напряжений вызывает существенные экономические потери [1] и должна быть решена.

Работа направлена на решение указанной проблемы путем разработки и создания устройства выравнивания нагрузки коммутационного типа. Теоретические предположения относительно предложенного способа симметрирования фазных напряжений и токов подтверждены результатами компьютерного моделирования [2, 3]. Принцип работы устройства приведен в работах [2–5] и заключается в вычислении способа подключения отходящих линий к фазам электрической сети, направленного на выравнивание проводимостей фаз электрической сети в целом, и его реализации.

В работе рассматриваются вопросы создания экспериментального образца устройства выравнивания нагрузки для трехфазных распредели-тельных сетей на рабочий ток до 50 А. Приводятся особенности различных вариантов исполнения ключей переменного тока, входящих в состав модуля коммутации устройства, и обоснование выбранной схемы ключа с технико-экономической точки зрения. Дается описание способа управления ключами переменного тока и его практической реализации, не вызывающей высокочастотных помех. Представлены данные испытаний экспериментального образца устройства. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что разрабатываемое устройство способствует поддержанию напряжения в распределительной электрической сети 0,4 кВ в пределах, соответствующих нормам стандарта [6].

Литература

1. Курилин С.П. Развитие теории несимметричных режимов и энергетических процессов асинхронных двигателей сельскохозяйст-венных электроустановок: дис. … д-ра техн. наук / С.П. Курилин. – М., 2005. – 367 с.

2. Орлов А.И. Анализ влияния устройства выравнивания нагрузки на показатели несимметрии электрической сети / А.И. Орлов, С.В. Волков, А.А. Савельев // Вестник Чувашского университета. – 2016. – № 3. – С. 100–108.

3. Орлов А.И. Алгоритмы управления трехфазным устройством выравнивания нагрузки электрической сети / А.И. Орлов, С.В. Волков, А.А. Савельев // Вестник Чувашского университета. – 2017. – № 1 (в печати).

4. Заявка на пат. № 2016127923, 11.07.2016. Способ симметри-рования многофазной электрической сети и устройство для его реализации / А.И. Орлов, А.А. Савельев.

5. Волков С.В. Разработка устройства выравнивания нагрузки для трехфазных распределительных электрических сетей 0,4 кВ / С.В. Волков, А.А. Савельев, А.И. Орлов // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики: матер. 13-й Всерос. науч.-техн. конф. с международным участием в рамках 4-го Всерос. светотехнического форума с международным участием. – Саранск, 2017. – С. 526–531.

6. ГОСТ 32144–2013. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – М.: Стандартинформ, 2014. – 17 с.

УДК 621.313