ВОЛЬТОДОБАВОЧНЫЙ КОРРЕКТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭТАЛОННОЙ ФОРМЫ НАПРЯЖЕНИЯ
Аннотация
В судовых электроэнергетических системах качество электрической энергии зависит от различного рода дестабилизирующих факторов. К этим факторам относится подключение нелинейных преобразователей электрической энергии, несимметричных нагрузок и других потребителей с нелинейной характеристикой. Традиционно применяемые на практике компенсирующие устройства не позволяют осуществить комплексный подход к повышению качества электрической энергии. В таких условиях целесообразным является переход к использованию многофункциональных систем повышения качества электрической энергии. С этой целью разработан и исследован корректор напряжения на основе вольтодобавочного напряжения, который за счет приближения формы кривой напряжения к эталонной позволяет одновременно устранять небаланс фазных напряжений и уменьшать гармонические искажения для питания потребителей электрической энергии.Одной из мер по обоснованию применения корректора напряжения является имитационное моделирование, в котором объектом исследования является судовая электроэнергетическая система. На основе результатов моделирования определены коэффициенты гармонических искажений и коэффициенты несимметрии по обратной и нулевой последовательности. Выявлено, что использование блока памяти с хранением эталонной формы напряжения в составе системы управления позволяет в достаточной мере снизить гармонические искажения напряжения и небаланс фазных напряжений на выходе корректора напряжения. Однако установлено, что применение корректора напряжения приводит к искажению напряжения со стороны генераторного агрегата, а также незначительно повышает несимметрию напряжения по обратной последовательности в случае активной нагрузки. Результаты исследования показывают практическую возможность реализации корректора напряжения в составе судовой электроэнергетической системы с ограниченной мощностью генераторного агрегата.
Ключевые слова
вольтодобавочный трансформатор, судовая электроэнергетическая сеть, корректор напряжения, гармонические искажения, несимметрия
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Fuchs E. Power Quality in Power Systems and Electrical Machines / E. Fuchs, M. A. S. Masoum. - Second edition. - Academic Press, 2015. - 1140 p. DOI: 10.1016/B978-0-12-800782-2.09989-9.
Абдиева З. Э. Экспериментальное исследование несимметрии трехфазной системы напряжений / З. Э. Абдиева, Б. И. Сариев, Р. Б. Куржумбаева, Х. Т. Касмамбетов // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. - 2018. - № 2. - С. 93-100. DOI: 10.22281/2413-9920-2018-04-02-218-225.
Виноградов А. А. Анализ влияния непропорционального распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами на коэффициент мощности нагрузки каждого генератора / А. А. Виноградов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 2. - С. 411-419. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-2-411-419.
Ольховский В. Я. Исследование воздействия высших гармоник мелких нелинейных потребителей на работу сети до 1000 В / В. Я. Ольховский, Т. В. Мятеж, С. Ю. Наяксов // Доклады академии наук высшей школы Российской Федерации. - 2016. - № 1 (30). - С. 84-97. DOI: 10.17212/1727-2769-2016-1-84-97.
Родимов Н. В. Анализ систем повышения качества электрической энергии при активной фильтрации гармонических искажений сети / Н. В. Родимов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 2 (30). - C. 198-207. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-2-198-207.
ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - М.: Стандартинформ, 2014. - 6 c.
Правила Российского Речного Регистра: в 5 т. - М.: Российский речной регистр, 2017. - Т. 2: Правила классификации и постройки судов (ПКПС). - 1885 c.
Правила классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства. Ч. XI: Электрическое оборудование. - СПб: Российский морской регистр судоходства, 2018. - 131 с.
Сугаков В. Г. Внешняя форсировка систем возбуждения судовых синхронных генераторов / В. Г. Сугаков [и др.] // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2015. - № 3. - С. 103-111.
Сугаков В. Г. Компенсация небаланса фазных напряжений / В. Г. Сугаков, О. С. Хватов, Ю. С. Малышев, А. А. Тощев // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2015. - № 2. - С. 30-34. DOI: 10.17588/2072-2672.2015.2.030.034.
Старостина Я. К. Построение ряда энергосберегающих асинхронных электроприводов на основе унифицированного трансформаторно-транзисторного модуля / Я. К. Старостина, С. Н. Сидоров // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. - 2017. - Т. 17. - № 2. - С. 67-74. DOI: 10.14529/power170209.
Коробко Г. И. Моделирование устройства компенсации нелинейных искажений напряжения судовой электроэнергетической системы / Г.И. Коробко, В.В. Лебедев // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2014. - № 2. - С. 45-49.
Мещеряков В. Н. Устройство компенсации гармонических искажений тока в системах с тиристорным преобразователем напряжения / В. Н. Мещеряков, А. М. Евсеев // Электротехнические системы и комплексы. - 2017. - № 3 (36). - С. 4-10. DOI: 10.18503/2311-8318-2017-3(36)-4-10.
Мещеряков В. Н. Исследование активного фильтро-компенсирующего устройства с общим звеном постоянного тока / В. Н. Мещеряков, М. М. Хабибуллин, И. С. Павлов // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2016. - № 1. - С. 44-51. DOI: 10.17588/2072-2672.2016.1.044-051.
Пат. 2612055, Российская Федерация, МПК H02P 9/14. Корректор напряжения / В. Г. Сугаков, Ю. С. Малышев, О. С. Хватов, Н. С. Варламов, И. И. Ягжов; заяв. и патентообл. ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта». - № 2631862; Заявлено 27.10.2016; Опубл. 27.09.2017; бюл. № 27. - 10 с.
Об авторах
Сугаков Валерий Геннадьевич - доктор технических наук, профессор
elektrikasp@mail.ru. electrotech@vgavt-nn.ru
ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта»Варламов Никита Сергеевич - аспирант
ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта»Малышев Юрий Сергеевич - кандидат технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта»
