ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА СПОТВОРЕННЯ НАПРУГИ В СИСТЕМАХ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ

2019;
: pp. 64-72
1
Львівський національний аграрний університет
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Краківський університет технологій, Польща

Нові  технічні  розробки,  наприклад,  у  галузі  частотних  електроприводів  технологічних агрегатів, електрифікованого транспорту , вітрових та сонячних електростанцій,  використовують пристрої, побудовані на базі потужних тиристорів та транзисторів. Багато сучасних пристроїв, сконструйованих на цих елементах, є потужними генераторами  вищих  гармонік  струмів,  котрі  проникають  у  електричні мережі  систем  електропостачання. Це  потребує розроблення заходів та засобів для обмеження вищих гармонік струмів у електричних мережах. 

У  роботі  розглянуто  метод  і  засіб  визначення  коефіцієнта  спотворення  форми  напруги  вищими  гармоніками  в електричних  мережах.  Цей  коефіцієнт  належить  до  групи  основних  показників  якості  електричної  енергії,  які регламентують національними стандартами та міжнародними нормами на якість електричної енергії. Вказано на недоліки у прийнятих методиках та запропоновано спосіб, який суттєво дає змогу істотно підвищити точність визначення вказаного показника. На основі опрацювання реальних вимірювань за допомогою  сертифікованої апаратури показано, що похибка результатів  обчислення  та  вимірювання  з  використанням  запропонованого  способу  не  перевищує  1 %  від  номінальної напруги,  тоді  як  чинними  нормами  значення  цього  коефіцієнта,  залежно  від  напруги  системи  електропостачання, допускається від 2 % до 8 %. Враховуючи те, що використовувана вимірювальна апаратура не враховує інтергармонік та експоненціальних складових у напрузі живлення, запропоновано спосіб, який враховує ці складові на заданому інтервалі часу ,  значно  більшому  від  одного  періоду ,  забезпечує  вищу  точність  визначення  коефіцієнта  спотворення  напруги. Запропоновані метод та засіб визначення коефіцієнта спотворення форми напруг дають змогу врахувати всі гармоніки та інтергармоніки,  зокрема  нульову  та  експоненціальні  складові,  що  забезпечує  значно  вищу  точність  порівняно  із прийнятими методами, передбаченими стандартами та нормами на якість електричної енергії. До того ж алгоритм можна реалізувати на основі використання вимірювальної апаратури та мікропроцесорних пристроїв.

[1] И. Жежеленко, Ю. Саенко, Показатели качества электроэнергии  и  их  контроль  на  промышленных  предприятиях. Москва, Россия: Энергоатомиздат, 2000.  

[2] Polska norma PN-EN 61000-3-11. Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) Część 3–2: Poziomy  dopuszczalne emisji  harmonicznych  prądu  (fazowy  prąd  zasiłający odbiornika  16 £ , 2004.

[3] Polska Norma PN-EN 50160.  Parametry napięcia zasiłającego  w  publicznych  sieciach  elektroenergetycznych, 2010.

[4] Norma  Europejska  EN  610000  –  4–7  z włączona poprawką  AC1:2004  ma  status  Polskiej  Normy. Kompatybilność  elektromagnetyczna  (EMC)  Część  4–7: Metody  badań  i  pomiarów.  Ogólny  przewodnik  dotyczący pomiarów  harmonicznych  i  interharmonicznych  oraz  przyrządów pomiarowych, dla sieci zasiłających i przyłączonych do nich urządzeń,  Warszawa, Polska 2007.

[5] M. Marz,  Interharmonics: What  They Are, Where They  Come  From  and  What  They  Do.  [Online].  Available: https://ccaps.umn.edu/documents/CPE-Conferences/MIPSYCON-Papers/2016/Int...

[6]  J.  Arrillaga  and  N.  R.  Watson,  Power  System Harmonics, John Wiley & Sons, Ltd, 2003.

[7] R. Polikar, The Wavelet Tutorial. Part I. Fundamental Concepts & an Overview on  the Wavelet Theory.  [Online]. Available: http://web.iitd.ac.in/~sumeet/WaveletTutorial.pdf.

[8]  P.  Wojtaszczyk,  A  Mathematical  Introduсtion  to wavelets.  Cambridge  CB2  IRP, United Kingdom:  Cambridge University Press. 1997.

[9] Amara Graps, An Introduction to Wavelets. Institute of  Electrical  and  Electronics  Engineers,  Inc.,  1995 https://www.eecis.udel.edu/~amer/CISC651/IEEEwavelet.pdf

[10] В. Гудим, Технічні засоби зниження гармонік в електропостачальних системам, Техн. електродинаміка,. № 3, c. 67–72, 1996.

[11] В.  Гудим, В. Косовська, А. Дрваль, В. Чухра, Спосіб  визначення  коефіцієнтів  гармонік  і  відхилення напруги  у  однофазних  електричних  мережах.  Патент України на корисну модель № 132863,  Бюл. №5, 2019. 

[12]  У.  Ашимов,  Д.  Сатвалдиев,  Ю.  Чернов, Шестиэлектродный  узел  руднотермической  электропечи  с круглой ванной, А.с. СССР 1702544, Бюл. 48а, 1991.