Гармонійний склад напруги і струму та енергетичні показники лінії зовнішнього електропостачання

Автор(и)

  • Mykola Olexandrovych Kostin Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Ukraine
  • Olga G. Sheykina Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15802/ecsrt2015/73758

Ключові слова:

спектральний склад, енергетичні показники, лінія зовнішнього електропостачання, тягова підстанція, напруга, струм, несинусоїдний, вхідний, гармоніка, нормативний, показник, випрямляч

Анотація

Згідно з рядом нормативних документів, основним фактором, який визначає якість параметрів електричної енергії, досягнення в питанні електромагнітної сумісності, закон керування пристроями компенсації реактивної потужності тощо є рівень гармонійного складу напруг і струмів в вузлах приєднання навантаження. Тому в роботі приведено результати досліджень спектральних складів напруги і струму в лінії електропередачі зовнішнього електропостачання тягової підстанції з 6-пульсним діодним випрямлячем.

Необхідну реєстрацію часових залежностей напруг і струмів здійснювали на елементах досліджуваних ділянок Придніпровської залізниці відповідно спеціально розробленої програми. Часові залежності зміни діючих значень напруги і струму на виході районної підстанції (РП) записували за допомогою переносних самописців (зі швидкістю запису 100…300 мм/год) магнітоелектричної системи з випрямлячем і класом точності 1,5. Для отримання регістрограм напруги використовували ампервольтметр, який вмикали паралельно затискачам вторинної обмотки трансформатора напруги. Синхронну реєстрацію струму здійснювали приладом того ж типу, який вмикали послідовно з вторинною обмоткою трансформатора струму певної фази мережі РП.

Встановлено, що вхідні (до тягової підстанції) напруга і струм є суттєво несинусоїдними. При цьому несинусоїдність кривої напруги обумовлена головним чином за рахунок гармонік 2; 5; 7 та 11. Сумарний коефіцієнт спотворення склав 10,5 % при нормально допустимому 6 %. Основний вклад в спотворення струму вносять гармоніки 2; 4; 6 і 7. Інтегральний показник струму THDI при вхідному I1 = 700 А склав 17,1 %, що перевищує нормативне значення. Коефіцієнт потужності системи електротяги λ = 0,973, а коефіцієнт реактивної потужності tgφ = 0,273. Отже, коефіцієнт потужності не менше нормативного значення, що дорівнює 0,92…0,95, а фактична величина tgφ перевищує нормовану, що становить 0,25.

Біографії авторів

Mykola Olexandrovych Kostin, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

Костін Микола Олександрович

Каф. "Електротехніка та електромеханіка", д.т.н., професор

Olga G. Sheykina, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

Шейкіна Ольга Григоровна

Каф. "Електротехніка та електромеханіка", к.т.н., доцент

Посилання

ГОСТ 13109 97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Издание официальное. Мн. – Изд-во стандартов. – 1998. – 30 с.

Аналіз роботи господарства електрифі-кації та електропостачання в 2008 році. – К.: «Укрзалізниця», 2009.

Сиченко, В. Г. Оцінка ефективності функціонування пасивних згладжуючих фільтрів тягових підстанцій [Текст] / В. Г. Сиченко, В. А. Зубенко // Вісник ДНУЗТ. – 2008. – Вип. 25. – С. 63-68.

Fryse, S. Wirk-, Blind- und Scheinleistung in elektrichen stromkkeisen min nichtsinusstormigen rerlaf von Strom und Spannung / S. Fryse // Elektrotechnische Zeitschrift. – 1932. –T. 25. – S. 596-599; T. 26. – S. 625-627; T. 29. – S. 700-702.

Костин, Н. А. Реактивная мощность в устройствах систем электрической тяги [Текст] / Н. А. Костин // Вісник ДНУЗТ. – 2010. – Вип. 34. – С. 73-76.

Шалимов, М. Г. Двенадцатипульсовые полупроводниковые выпрямители тяговых подстанций [Текст] / М. Г. Шалимов // – М.: Транспорт, 1990. – 127 с.

Пекер, Б. Н. Компенсація низькочастотних пульсацій вихідної напруги 6-пульсних керованих випрямлячів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук [Текст] / Б. Н. Пекер. – К., 2004. – 20 с.

Щербак, Я. В. Подавлення неканонічних гармонік мережійних струмів тягового випрямляча за допомогою резонансних фільтрів [Текст] / Я. В. Щербак, К. В. Ягуп // Технічна електродинаміка. Тем. вип. «ПСЕ – 2006». – 2006. – Ч. 5. – С. 91-93.

Ягуп, К. В. Подавлення неканонічних гармонік вхідних струмів тягової підстанцій: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 05.22.09 «Електротранспорт» [Текст] / К. В. Ягуп. – Харків, 2008. – 20 с.

Саблин, О. И. Спектральный анализ случайных функций тягового тока и напряжения на токоприемнике электроподвижного состава [Текст] / О. И. Саблин // Вісник ДНУЗТ. – Д.: 2007. – Вип. 15. – С. 41-47.

Петров, А. В. Методи спектрального аналізу випадкових технологічних коливань напруги та струму фідера ТП постійного струму [Текст] / А. В. Петров // Вісник ДНУЗТ. – 2010. – Вип. 34. – С. 77-80.

Сиченко, В. Г. Розвиток наукових основ підвищення електромагнітної сумісності підсистем електричної тяги постійного струму залізничного транспорту: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня докт. техн. наук: спец. 05.22.09 «Електротранспорт» [Текст] / В. Г. Сиченко. – Дніпропетровськ, 2011. – 39 с.

Розанов, Ю. К. Современные методы улучшения качества электроэнергии (аналитический обзор) [Текст] / Ю. К. Розанов, М. В. Рябчинский // Электротехника. – 1998. – №3. – С. 10-17.

Костін, М. О. Методи визначення потужностей в системах зі стохастичними електроенергетичними процесами [Текст] / М. О. Костін // Технічна елек-тродинаміка. Темат. випуск. ПСЕ. Частина 6, 2006. – С. 3-8.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-09-16

Як цитувати

Kostin, M. O., & Sheykina, O. G. (2015). Гармонійний склад напруги і струму та енергетичні показники лінії зовнішнього електропостачання. Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті, (9). https://doi.org/10.15802/ecsrt2015/73758

Номер

Розділ

ЕЛЕКТРОМАГНІТНА СУМІСНІСТЬ НА ЗАЛІЗНИЧНОМУ ТРАНСПОРТІ