Дополнительные потери мощности при амплитудно-фазовой несимметрия напряжений и токов

международный научный журнал «инновационная наука»

№11/2015

issn 2410-6070

Превышение потерь мощности в несимметричном режиме АРнес, определенное с помощью Ядпн1 при учете и амплитудной и угловой несимметрии токов над потерями ДРсим в симметричном режиме работы электрической сети составит 24%, а с помощью Ядпн1 - 10%. В тоже время разница между величинами Ядпн1 и ^дпн2 , определяемых в зависимости от выбранного способа учета наличия несимметрии, составляет 16%

Основываясь на результатах расчетов [1, 3, 4], можно предположить, что неверный учет типа несимметрии нагрузки может привести к не достоверному определению величины фактических значений потерь мощности в элементах распределительной сети. Список использованной литературы:

1. Дед А.В. Учет угловой несимметрии при расчете потерь мощности / А.В. Дед, А.В. Паршукова // Технологии XXI века: проблемы и перспективы развития. - 2015. - С. 42-45.

2. Дед А.В. Сравнение методов расчета коэффициентов учета несимметрии распределения нагрузок при оценке потерь мощности / А.В. Дед, А.В. Паршукова // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2015. - № 9 - С. 221-225.

3. Дед А.В. Потери мощности при амплитудно-фазовой несимметрии токов / А.В. Дед, А.В. Паршукова // Инновационные технологии научного развития. - 2015. - С. 36-39.

4. Дед А.В. Потери мощности при наличии в распределительной сети фазовой несимметрии токов / А.В. Дед, А.В. Паршукова // Инновационные технологии научного развития. - 2015. - С. 39-43.

© Дед А.В., Паршукова А.В., 2015

УДК 621.316.1

А.В.Дед

старший преподаватель кафедры «ЭсПП» ОмГТУ, г.Омск, РФ

е-mail: ded_av@mail.ru А.В.Паршукова

магистрант по направлению «Электроэнергетика и электротехника», ОмГТУ, г.Омск, РФ

е-mail: parshukova_av@mail.ru

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОТЕРИ МОЩНОСТИ ПРИ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОЙ НЕСИММЕТРИЯ НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ

Аннотация

В статье рассмотрено влияние несимметрии напряжении и токов на увеличение дополнительных потерь мощности в системах электроснабжения при сопоставимых условиях. Показано, что не учет несимметрии режима работы может привести к недостоверному определению величины фактических потерь.

Ключевые слова

Качество электрической энергии, несимметричная нагрузка, потери мощности.

В известных методиках расчета потерь мощности [1-3], характерным является допущение, что выражения, используемые в них для расчетов, справедливы при условии потребления мощностей в неискаженном (номинальном) режиме, когда коэффициенты мощности в каждой из фаз сети равны между собой, одинаковы углы сдвигов линейных токов по отношению к своим фазным напряжениям и отсутствует как амплитудная, так и фазовая несимметрия напряжений. В первую очередь это связно с тем, что при проектировании электрических сетей их работа предполагается в номинальном, симметричном, синусоидальном и равномерно активном режиме.

Тем не менее, как свидетельствуют результаты практических измерений [4], в настоящее время в

международный научный журнал «инновационная наука» №11/2015 issn 2410-6070

действующих электрических сетях распространено явление длительной фазной несимметрии нагрузки, когда нагрузки отличаются не только по модулю, но и по фазе.

При таких режимах работы в сети присутствует как амплитудная, так и угловая несимметрия токов и соответственно напряжений, приводящая в свою очередь к появлению токов и напряжений обратной и нулевой последовательности, то есть с порядком следования фаз отличного от прямого.

Рассмотрим, каким образом несимметрия напряжений и токов влияет на потери мощности, на примере трехфазной сети с изолированной нейтралью и нулевым проводом.

Потери мощности в токоведущих частях (в кабельной линии) классическим способом рассчитываются как сумма потерь в каждом из проводников сети:

ДРклх = 1А ^кл + h ^КЛ + ¡с ^КЛ + {JA + ¡в + ¡с) RH ,

где 1д, Iß, /с -вектора токов фаз А, В, С; ЯКЛ - сопротивления кабельной линии каждой из фаз; Rh -сопротивление нулевого провода.

Согласно первого закона Кирхгофа, для четырехпроводной системы токов в фазных проводах и нулевом проводе, справедливо следующее выражение:

¡п = и+1в+1с.

С учетом (2) перепишем уравнение (1):

ДРКЛе = ¡А ^кл + h ^КЛ + 1с ^КЛ + ^н RH.

Зададим параметры исследуемой схемы Ккл , ^нг, Хкл , Хнг таким образом, чтобы значения амплитуд токов и углов ф, формируемых нагрузкой, были не равны между собой. Суммарные значения сопротивлений нагрузки и кабельной линии, выбранные для задания несимметричного режима работы сети, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика (параметры) нагрузки

R,

Фаза А 1,50 1,51 2,13 0,71 45

Фаза В 1,00 0,75 1,25 0,80 37

Фаза С 1,35 0,45 1,42 0,95 18

Оценим потери мощности в режиме амплитудно-фазовой несимметрии, когда амплитуды напряжений Иа^Ив^Ис, токов 1а^1в^1о, углы сдвига фаз между фазными токами иАА1А^ивА1в^исА1с и фазными напряжениями ИалИв^ИалИв^ИвлИс соответственно не равны между собой (рис.2).

Рисунок 2 - Векторная диаграмма напряжений и токов при амплитудно-фазовой несимметрии.

международный научный журнал «инновационная наука»

№11/2015

issn 2410-6070

Таблица 2

Па

эалетры несимметричных напряжении и несимметричных токов нагрузки

'ЯШШ U,

Ф А 215 0 102 45

Фаза В 223 239 179 37

Фаза С 220 121 155 18

Значения амплитуд фазных напряжений и их углов определены таким образом (табл.2), чтобы смоделировать наиболее часто встречающийся в распределительных сетях 0,4 кВ режим, когда коэффициент несимметрии напряжения обратной последовательности K2U<2%, а коэффициент несимметрии напряжения нулевой последовательности Кои>2%, то есть находится на границе нормально допустимого, с точки зрения нормативной документации, значения [5]. При этом суммарная активная мощность потребляемая нагрузкой в обоих рассматриваемых случаях составляла « 79,5 кВт.

Сравнение полученных результатов расчетов потерь мощности проведем по отношению к симметричному характеру питающего напряжения, когда несимметрия напряжений (как амплитудная, так и фазовая) будет отсутствовать, то есть иА=ив=Ис, а углы сдвига фаз напряжений ЩЛив=иАЛив=ивЛис=1200 (табл. 3).

Таблица 3

Параметры симмет ричных напряжении и токов нагрузки

U,

Ф А 220 0 104 45

Фаза В 220 240 177 37

Фаза С 220 120 155 18

Результаты расчетов потерь мощности при различном учете несимметрии напряжений приведены в таблице 4.

Таблица 4

Результаты расчетов потерь мощности при амплитудно-фазовой несимметрии напряжений и токов

ШШШШШ При несимметрии напряжения При симметрии напряжения

P,

Фаза А 15317 991 6,5% 16036 1037 6,5%

Фаза В 31983 3102 9,7% 31129 3019 9,7%

Фаза С 32347 2323 7,2% 32349 2324 7,2%

Нулевой провод — 1611 2,0% — 1419 1,8%

АРш= 8027 10,1% АРе2= 7799 9,8%

В таблице 5 представлены расчеты потерь мощности без учета угловоИ несимметрии токов и напряжении. Здесь значения амплитуд токов и напряжении фаз записывались со своими исходными значениями, а фазовые углы принимались как симметрично смещенные соответственно на 1200 и 2400 относительно вектора тока с наименьшей величиной cos ф, а углы сдвига фаз напряжении равны 1200.

Таблица 5

Результаты расчетов потерь мощности без учета угловоИ несимметрии напряжений и токов

И P,

Ф А 16036 1037 6,5%

Фаза В 31130 3019 9,7%

Фаза С 32350 2324 7,2%

Нулевой провод --- 410 0,5%

АРи= 6790 8,5%

международный научный журнал «инновационнаянаука» №11/2015 issn 2410-6070

Потери APei от общей величины потребляемой мощности Pe, определенные с учетом несимметрии напряжений и токов, превышают на 3% потери АРе2 определенные с учетом только несимметрии токов.

В тоже время потери в нулевом проводе при определении APei превысили аналогичные потери при расчете APe2 и АРез на 12% и 75%.

Таким образом, не учет амплитудно-фазовой несимметрии напряжений и (или) токов может повлечь несоответствие величин фактических потерь в распределительной сети и значений потерь мощности, полученных с помощью директивных методик расчетным способом. Список использованной литературы:

1. Приказ Минэнерго России от 30 декабря 2008 г. № 326 «Об организации в министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям» URL: http://minenergo.gov.ru/ documents/fold13/ ?ELEMENT_ID=757

2. Железко Ю. С. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов / Ю.С. Железко, А. В. Артемьев, О. В. Савченко. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. -280 с.

3. Карташев И.И. Управление качеством электроэнергии / И.И. Карташев, Н.В. Тульский, Р.Г. Шамонов и др. под ред. Шарова Ю.В. -М.: МЭИ, 2006. -320 с.

4. Дед А.В. Несимметричные режимы низковольтных электрических сетей. // Динамика систем, механизмов и машин. Материалы научно-технической конференции / А.В. Дед, В.Ю. Зайцев, М.Ю. Денисенко. 2012. № 1. С. 121-123.

5. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения - М.: Стандартинформ, 2013. - 20 с.

© Дед А.В., Паршукова А.В., 2015

УДК 66.02

А. С. Дринберг, Заместитель генерального директора Холдинговой компании «Пигмент», д.х.н., Д. И. Куликова, к.х.н., доцент, начальник аналитического отдела ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ КАК КЛЮЧЕВОЙ МЕХАНИЗМ САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ РЫНКА ТРУДА

Аннотация

Разработан проект профессионального стандарта «Инженер -технолог в области анализа, разработки и испытаний наноструктурированных лаков и красок»

Ключевые слова

Профессиональный стандарт, профессионально-квалификационная структура

В 2015 году под руководством Фонда инфраструктурных и образовательных программ (РОСНАНО) начата разработка профессионального стандарта «Инженер-технолог в области анализа, разработки и испытаний наноструктурированных лаков и красок». Базовым предприятием по разработке профессионального стандарта является ООО «Холдинговая компания «Пигмент». Холдинговая компания «Пигмент» - старейшее предприятие России в области создания и производства лакокрасочных материалов