Исследование симметрирующей способности лабораторной модели устройства симметрирования напряжений

ИЗВЕСТИЯ ВЕЛИКОЛУКСКОЙ ГСХА 2014 №2

УДК 621.316

ИССЛЕДОВАНИЕ СИММЕТРИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЛАБОРАТОРНОЙ МОДЕЛИ УСТРОЙСТВА СИММЕТРИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

Геннадий Николаевич Самарин, д. техн. н., доцент Максим Юрьевич Егоров, ассистент

ФГБОУВПО «Великолукская ГСХА», Россия, г. Великие Луки

Рассмотрена проблема несимметрии напряжений в сельских электрических сетях напряжением 0,4 кВ, причины появления несимметрии напряжений и последствия от ее наличия в сети для трехфазных и однофазных потребителей. Предложен способ решения данной проблемы путем разработки устройства симметрирования напряжений.

Ключевые слова: несимметрия напряжений; симметрирование напряжения; качество электроэнергии; нулевая последовательность; перекос фаз; устройство.

Одной из актуальных проблем сельских трехфазных электрических сетей напряжением 0,4 кВ с глухоза-земленной нейтралью является несимметрия напряжений, известная также как «перекос фаз». Для однофазных потребителей данная проблема тесно связана с проблемой уровня напряжения на вводах.

Несимметрия напряжений является одним из показателей, по которому оценивают качество электрической энергии в трехфазных электрических сетях напряжением 0,4 кВ в соответствии с ГОСТ 1310997 [2]. По этим нормам коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности не должен превышать 4%.

Для решения проблемы несимметрии напряжений в сельских электрических сетях на кафедре «Механизация животноводства и

применение электроэнергии в сельском хозяйстве» ФГБОУ ВПО «Великолукская ГСХА» ведется разработка устройства симметрирования напряжений (УСН). На УСН подана заявка на изобретение (заявка № 2013133563 от 18.07.13).

В качестве первичного эксперимента с лабораторной моделью устройства симметрирования напряжений предлагается исследовать ее симметрирующую способность, то есть зависимость величины напряжения нулевой последовательности на выходе лабораторной модели от величины напряжения нулевой последовательности на его входе.

Для этого предлагается подавать на вход УСН трехфазную систему напряжений, искаженную составляющими нулевой последовательности, и регистрировать величины фазных напряжений и величи-

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ну напряжения нулевой последовательности на входе устройства и на его выходе. Для создания такой системы напряжений можно использовать несимметричную трехфазную нагрузку с включенным до этой нагрузки в разрыв нулевого провода мощным регулируемым сопротивлением (реостатом) [1]. Путем регулирования сопротивления включенного в нулевой провод реостата можно задавать различные значения напряжения нулевой последовательности, проверяя результат функционирования УСН в виде величины напряжения нулевой последовательности на его выходе. В итоге получится экспериментальная зависимость напряжения нулевой последовательности на выходе УСН от напряжения нулевой последовательности на входе УСН. Для получения достоверного результата на каждом этапе измере-

ний замеры величин будут производиться 10 раз в течение 10 секунд с вычислением их среднего арифметического значения.

На рисунке 1 представлена принципиальная схема установки для исследования лабораторной модели устройства симметрирования напряжений, на рисунке 2 - график зависимости среднего значения напряжения на выходе иовых от среднего значения напряжения на входе и0вх. Фиксирование значений замеряемых величин производится посредством измерительных преобразователей ЭНИП-2, данные измерений от которых направляются на ЭВМ в режиме реального времени. В качестве нагрузки для устройства симметрирования напряжений используется асинхронный электродвигатель мощностью 0,37 кВт.

Рисунок 1 - Принципиальная схема лабораторной установки симметрирования напряжения

ИЗВЕСТИЯ ВЕЛИКОЛУКСКОИ ГСХА 2014 №2

Полная проходная мощность УСН - 0,75 кВА. Трехфазная несимметричная нагрузка для сети формируется из электронагревателя R1 мощностью 1 кВт, включенного в одну фазу, и бесконечно больших сопротивлений (разрывы цепи), включенных в остальные две фазы. Реостат Я2 имеет предел регулировки от 0 до 200 Ом.

Теоретически разработанная схема устройства симметрирования напряжений должна обеспечивать полное устранение составляющих нулевой последовательности напряжения на выходе при любой их величине во входном трехфазном напряжении, т.е. и0вых = f (Цвх) = 0. Однако эксперимент показывает, что реальная лабораторная модель УСН устраняет данные составляющие не полностью, причем значение напряжения нулевой последовательности на выходе устройства находится в прямой пропорциональной зависимости от его значения на входе, т.е.

зависимость и0вых от и0вх выглядит следующим образом:

и0вых = f (и0вх) = №

Ъх,

где к - некоторый коэффициент пропорциональности, причем, как видно из графика на рисунке 2, к < 1.

Данный результат можно объяснить тем, что коэффициенты трансформации трансформаторов, входящих в состав УСН, имеют незначительные неизбежные отклонения от оптимальных значений, что вносит ошибку в общий результат электрических преобразований в схеме. Размер ошибки возрастает пропорционально Ц)вх. Это накладывает естественные ограничения на максимальную величину составляющих нулевой последовательности входного напряжения, при которой на выходе УСН можно получить соответствующее ГОСТ 13109-97 качество электроэнергии по уровню несимметрии напряжений.

Рисунок 2 - Экспериментальная зависимость среднего значения напряжения на выходе и0вых от среднего значения напряжения на входе Ц)В

ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Влияние устройства симметрирования напряжений на современную технику и технологии:

• улучшает качество электроэнергии в сетях напряжением 0,4 кВ в соответствии с ГОСТ 13109-97;

• улучшая качество электроэнергии, облегчает внедрение энергосберегающих источников света в быту;

• обеспечивая симметричную систему напряжений, устройство

симметрирования напряжений способствует точному учету электроэнергии;

• снижает потери электроэнергии;

• расширяет возможности управления качеством электроэнергии для индивидуального бытового потребителя;

• способствует ресурсосбережению.

Список литературы

1. Бессонов Л.А. Теоретические 2. Лещинская Т.Б. Электроснабжение основы электротехники / Л.А. Бессонов. - сельского хозяйства / Т.Б. Лещинская,

М.: Высш. шк., 1967. - 776 с. И.В. Наумов. - М.: КолосС, 2008. - 655 с.

E-mail: samaringn@yandex.ru

182112 Псковская область, г. Великие Луки, пр. Ленина д. 2, Великолукская ГСХА. Тел.: (81153) 7-16-22

УДК 338.43

ЭКОНОМИКО-ПРАВОВЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РАЗВИТИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО АГРОПРОИЗВОДСТВА В УКРАИНЕ

Татьяна Александровна Чайка, к. э. н., доцент

Полтавская государственная аграрная академия, Украина, г. Полтава

В статье приведены схема организационно-экономического механизма развития органического производства в аграрном секторе экономики и мероприятия по обеспечению его развития. Определены пути совершенствования сертификации органической сельскохозяйственной продукции в Украине.

Ключевые слова: органическое сельское хозяйство; экономико-правовой механизм; концепция развития; органическая сельскохозяйственная продукция; сертификация; аграрный сектор экономики; агропроизводство; экология.

Сегодня органическое агро- ный природный потенциал, позволя-производство, используя значитель- ет обеспечить экономические, соци-