The results of experimental studies of non-linear loads of a marine industry facility`s electrical power supply system
Authors: Белей В.Ф. , Коротких К.В. , Самарин В.Д. 
Published: December 2022

Основной круг вопросов, составляющих содержание данной работы: количественная оценка высших гармоник, генерируемых различными нелинейными нагрузками в систему электроснабжения судостроительного завода, а именно сварочными аппаратами, светодиодными лампами, конденсаторными установками и другими. На объекте морской индустрии доля нелинейного электрооборудования и приборов в процентах от общей установленной мощности всех электроприёмников предприятия составляет более 35 %. Дальнейшее неконтролируемое увеличение мощности нелинейных нагрузок позволит добиться существенного снижения расхода электроэнергии; массогабаритных показателей; увеличения функциональных возможностей электрооборудования, однако приведёт к искажению синусоидальности кривой напряжения, что вызовет значительный рост гармонических составляющих тока и напряжения; коммутационным перенапряжениям и ухудшению других показателей качества электроэнергии, а также не будет сопровождаться своевременной разработкой рекомендаций и технических решений, направленных на обеспечение показателей качества в соответствии с ГОСТ. Таким образом, имеет место проблема повышения энергетической безопасности и эффективности системы электроснабжения объекта морской индустрии. В работе представлена структура, режим работы системы электроснабжения судостроительного завода и его нелинейных электроприёмников. Приведены результаты экспериментальных исследований, характеризующие высокие уровни гармонических составляющих тока в цепях с нелинейными нагрузками. Результаты, характеризующие уровень эмиссии высших гармоник тока в электрическую сеть, могут быть использованы при реструктуризации системы электроснабжения завода для повышения качества электроэнергии. Разработана методика проведения экспериментальных исследований высших гармонических.

The main range of issues that make up the content of this work: a quantitative assessment of higher harmonics generated by various non-linear loads in the power supply system of a shipyard, namely welding machines, LED lamps, capacitor units and others. At the marine industry facility, the share of non-linear electrical equipment and devices as a percentage of the total installed capacity of all electrical receivers of the enterprise is more than 35%. Further uncontrolled increase in the power of non-linear loads will make it possible to achieve a significant reduction in power consumption; weight and size indicators; increasing the functionality of electrical equipment, however, it will lead to a distortion of the sinusoidality of the voltage curve, which will cause a significant increase in the harmonic components of current and voltage; switching surges and deterioration of other power quality indicators, and will not be accompanied by the timely development of recommendations and technical solutions aimed at ensuring quality indicators in accordance with GOST. Thus, there is a problem of increasing the energy security and efficiency of the power supply system of the marine industry. The paper presents the structure, mode of operation of the power supply system of a shipyard and its non-linear electrical receivers. The results of experimental studies characterizing high levels of current harmonic components in circuits with non-linear loads are presented. The results characterizing the level of emission of higher current harmonics into the electrical network can be used in the restructuring of the power supply system of the plant to improve the quality of electricity. A technique for conducting experimental studies of higher harmonics has been developed.