Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения с малой установленной мощностью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Дрей Надежда Михайловна

• Дрей Надежда Михайловна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Дрей Надежда Михайловна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 О КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ. ГАРМОНИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Понятие реактивной мощности

1.2 Необходимость компенсации реактивной мощности

1.3 Пути снижения потребления реактивной мощности в электрической сети

1.3.1 Способы уменьшения потребления реактивной мощности

1.3.2 Устройства, применяемые для компенсации реактивной мощности

1.4 Высшие гармоники. Общие сведения

1.4.1 Полупроводниковые преобразователи

1.4.2 Дуговые электрические печи и установки электродуговой сварки

1.5 Влияние несинусоидальности на работу электроприёмников

1.6 Способы снижения доли высших гармонических составляющих в системах электроснабжения

1.7 Резонансные явления в электрических сетях с косинусными батареями конденсаторов

1.8 Нормативные документы, регламентирующие несинусоидальность гармоник и компенсацию реактивной мощности

1.8.1 Обеспечение коэффициента мощности

1.8.2 Нормы качества электроэнергии по несинусоидальности

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

2.1 Расчет мощности КУ для обеспечения необходимого значения коэффициента реактивной мощности

2.2 Автоматическая компенсация реактивной мощности батареями конденсаторов

2.3 Расчет параметров УАКРМ

2.3.1 Расчет отношения мощностей смежных ступеней УАКРМ

2.3.2 Расчет мощностей секций УАКРМ

2.3.3 Расчет минимального количества ступеней компенсации

2.4 Моделирование режимов автоматической компенсации реактивной мощности

Выводы по второй главе

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С КОСИНУСНЫМИ БАТАРЕЯМИ КОНДЕНСАТОРОВ

3.1 Инструментальные обследования гармонического состава токов и напряжений в действующих электроустановках

3.2 Расчетная схема замещения электрической сети для определения токов высших гармоник

3.2.1 Эквивалентная схема электрической сети с источниками высших гармоник

3.2.2 Расчет параметров элементов схемы замещения

3.3 Методика расчета токов высших гармоник в электрической сети с батареями конденсаторов

3.3.1 Выбор метода расчета токов высших гармоник

3.3.2 Описание блок-схемы методики расчета высших гармоник

3.4 Резонансные явления в электрических сетях с косинусными конденсаторами

3.5 Моделирование резонансных режимов работы электрической сети

Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ НАПРЯЖЕНИЯ НА СООТВЕТСТВИЕ ГОСТ 32144-2013 ПО КАЧЕСТВУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

4.1 Разработка методики построения трехмерного графика суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения

4.1.1 Общие требования к виду трехмерного графика поверхности

4.1.2 Методика построения трехмерного графика поверхности

4.2 Анализ изменения суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения в зависимости от параметров системы и батарей конденсаторов

4.3 Анализ влияния нагрузки на несинусоидальность напряжения

4.3.1 Анализ зависимости К^ =/(£Кз, Рнг)

4.3.2 Анализ зависимости К^ =/(0БК, Рнг)

4.4 О соответствии гармонических составляющих напряжения ГОСТ

Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А - Акты о внедрении результатов диссертации в практическую деятельность ... 130 Приложение Б - Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения с малой установленной мощностью»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Компенсация реактивной мощности на предприятиях с малой установленной мощностью электроприемников с точки зрения экономии электроэнергии становится актуальным в связи с введением в действие Приказа Министерства энергетики Российской Федерации от 23 июня 2015 года №380. Этот документ определяет соотношение потребления активной и реактивной мощности для отдельных групп потребителей. Согласно Приказу в договоре оказания услуг по передаче электрической энергии оговариваются максимальные и минимальные значения коэффициента реактивной мощности, устанавливаемые отдельно для часов больших и (или) малых суточных нагрузок электрической сети. В случае нарушения условий договора поставщик электроэнергии имеет право применять повышающий коэффициент к тарифу на электроэнергию.

На предприятиях малой мощности (менее 5 МВт), как правило, синхронные двигатели отсутствуют, применение синхронных компенсаторов является не эффективной по причине значительных затрат на их установку и эксплуатацию, а также в связи с малой загрузкой при их установке. Минимальная мощность синхронных компенсаторов согласно ГОСТ 609-84 составляет 2,8 МВ-А на напряжение 6 кВ и 10 МВ-А на напряжение 10 кВ. Таким образом, для предприятий малой мощности представляет интерес компенсация реактивной мощности батареями конденсаторов (БК).

Выбор БК в качестве компенсирующих устройств определяется также простотой монтажа и эксплуатации, возможностью изменения генерируемой реактивной мощности в широких пределах при ступенчатом регулировании, малыми удельными потерями активной мощности на выработку реактивной, что на порядок меньше, чем для остальных источников реактивной мощности.

Степень разработанности темы исследования. Вопросы компенсации реактивной мощности БК и резонансные явления, возникающие при этом, рассмотрены в работах как отечественных, так и зарубежных ученых. Среди них - Жежеленко И.В., Железко Ю.С., Корнилов Г.П., Кузнецов А.В, Николаев А.А., Скамьин А.Н., Тульский В.Н., Храмшин Т.Р., Шклярский Я.Э., R. Aguilera, R. Bernal, S. Chaladying, A. Charlangsut, Don Hurst, Jih-Sheng Lai, J. S. Martin, P. Newman, J. Pontt, J. Rodriguez, Tom Key и многие другие.

Достаточно много работ по компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения со средней (5 < Руст < 75 МВт) и крупной (более 75 МВт) суммарной установленной мощностью электроприёмников. Однако компенсация реактивной мощности на предприятиях с малой (менее 5 МВт) установленной мощностью электроприёмников является малоизученной. Она слабо освещена в отечественной и зарубежной литературе. При этом

практически отсутствует оценка качества электрической энергии на соответствие ГОСТ 321442013.

Цель диссертационной работы. Разработка методики компенсации реактивной мощности БК с учетом частотной характеристики распределительной сети с малой установленной мощностью, содержащей источники высших гармоник (ИВГ).

Задачи исследования. Для достижения сформулированной выше цели в работе решены следующие задачи:

1. Обоснование выбора эквивалентной схемы электроснабжения для расчета токов и напряжений высших гармоник в режиме компенсации реактивной мощности БК с учетом резонансных явлений в распределительной сети.

2. Определение критериев выбора параметров устройства автоматической компенсации реактивной мощности (УАКРМ) в системах электроснабжения с малой установленной мощностью.

3. Разработка методики и реализация на его основе программного комплекса по расчету гармонических составляющих тока батарей конденсаторов в зависимости от параметров элементов системы электроснабжения и расчетной мощности источника высших гармоник.

4. Исследование и анализ зависимости суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения в резонансных режимах при одновременном изменении параметров нескольких элементов системы электроснабжения на соответствие ГОСТ 32144-2013 по качеству электроэнергии с помощью компьютерного моделирования.

Объектом исследования являются распределительные сети электротехнических комплексов, содержащие косинусные БК и источники высших гармоник.

Предметом исследования являются алгоритм регулирования реактивной мощности БК, а также резонансные явления в распределительных сетях электротехнических комплексов промышленных предприятий с ИВГ.

Методы и методология исследования. Достижение поставленной цели в работе базировалось на основных законах электротехники и выполнялось с применением современных цифровых устройств. Для решения поставленных задач использованы методы математического моделирования, аналитические и численные методы расчета, метод узловых потенциалов.

Достоверность полученных результатов исследований и разработок теоретически обоснована и подтверждена в работах по исследованию режимов работы электрических сетей АО «Конденсат» (Республика Казахстан) и разработке рекомендаций по компенсации реактивной мощности, исследованию режимов работы электрических сетей 8Л1РЕМ и разработке рекомендаций по снижению доли высших гармоник в соответствии с требованиями стандарта по качеству электроэнергии Республики Казахстан. Результаты теоретических

исследований соответствуют данным инструментальных обследований в электрических сетях буровых и нефтегазоперерабатывающих предприятий.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методические рекомендации по выбору УАКРМ в системах электроснабжения с малой установленной мощностью.

2. Методика расчета тока батарей конденсаторов с учетом высших гармоник в распределительных сетях промышленных предприятий с малой установленной мощностью.

3. Оценка возможности применения батарей конденсаторов для компенсации реактивной мощности с учетом их допустимой перегрузки токами высших гармоник в зависимости от номера гармоник на каждой ступени компенсации при заданных мощностях источника высших гармоник и короткого замыкания на шинах системы.

4. Результаты исследования зависимости суммарного коэффициента гармонических составляющих от параметров электрической сети, таких как мощности короткого замыкания системы, батарей конденсаторов, потребляемой нагрузки в резонансном режиме на соответствие ГОСТ 32144-2013 по качеству электроэнергии.

Соответствие диссертации области исследования специальности:

Тема и содержание диссертационной работы соответствуют формуле специальности 05.09.03 «Электротехнические комплексы и системы»:

1. Развитие общей теории электротехнических комплексов и систем, изучение системных свойств и связей, физическое, математическое, имитационное и компьютерное моделирование компонентов электротехнических комплексов и систем.

2. Обоснование совокупности технических, технологических, экономических, экологических и социальных критериев оценки принимаемых решений в области проектирования, создания и эксплуатации электротехнических комплексов и систем.

3. Разработка, структурный и параметрический синтез электротехнических комплексов и систем, их оптимизация, а также разработка алгоритмов эффективного управления.

Научная новизна работы:

1. Разработана методика расчёта гармонических составляющих тока батарей конденсаторов в зависимости от параметров питающей системы, нагрузок 6(10) и 0,38 кВ и расчётной мощности источника высших гармоник для проектирования, создания и эксплуатации электротехнических комплексов и систем применительно для предприятий с малой суммарной установленной мощностью электроприемников.

2. Предложена математическая модель для оценки зависимостей тока батарей конденсаторов от номера гармоник на каждой ступени компенсации при заданных мощностях

источника высших гармоник и короткого замыкания на шинах системы, позволяющих оценить уровень допустимой перегрузки токами высших гармоник.

3. Исследованы зависимости суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения и параметров электрической сети, таких как мощность короткого замыкания системы, мощности батарей конденсаторов и потребляемой нагрузки в резонансном режиме в виде трехмерных графиков к^=/(£кз , 0бк ), к^=/(£кз , Рнг ) и кц=/(Обк , Рнг ) с помощью программного комплекса.

4. Разработана методика компенсации реактивной мощности, заключающаяся в выборе параметров устройства автоматической компенсации реактивной мощности с учетом допустимой перегрузки токами высших гармоник батарей конденсаторов, исключения резонансных явлений в сети и обеспечения качества электрической энергии в системе электроснабжения малой установленной мощности.

Теоретическая значимость работы - разработка методики компенсации реактивной мощности с учётом влияния высших гармоник на ток батарей конденсаторов и на входное сопротивление сети, а также влияние мощности короткого замыкания системы, нагрузки и конденсаторов на суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения.

Практическая значимость работы:

1. Предложены методические рекомендации по выбору устройства автоматической компенсации реактивной мощности в сети с малой установленной мощностью, учитывающие необходимые перекрытия рабочих зон смежных ступеней с целью обеспечения стабильной работы устройства.

2. Разработана методика и реализован программный комплекс расчета токов и напряжений высших гармоник в распределительных сетях в режиме компенсации реактивной мощности батареями конденсаторов с учетом параметров системы электроснабжения.

3. Показана возможность применения устройств компенсации реактивной мощности в сети по оценке уровня допустимой перегрузки батарей конденсаторов токами высших гармоник на каждой ступени компенсации при заданных мощностях источника высших гармоник и короткого замыкания на шинах системы.

4. Исследованы зависимости суммарного коэффициента гармонических составляющих от параметров электрической сети, таких как мощности короткого замыкания системы, батарей конденсаторов, потребляемой нагрузки в резонансном режиме на соответствие ГОСТ 321442013 по качеству электроэнергии.

5. Разработаны алгоритм и методика эффективного управления компенсацией реактивной мощности батареями конденсаторов с анализом частотной характеристики

распределительной сети в системе электроснабжения промышленных предприятий, содержащих источники высших гармоник.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: IV Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности» (Чебоксары, 2020 г.); XIII Всероссийской научно-технической конференции «Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем» (Чебоксары, 2019 г.); II Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности» (Чебоксары, 2018 г.); XIII Международной научно-практической конференции (Самара, 2018 г.); I Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности» (Чебоксары, 2017 г.); IV Международной научно-практической конференции РЕЛАВЭКСП0-2017 (Чебоксары, 2017 г.).

Реализация результатов работы. Научные и практические результаты диссертационной работы использованы в ООО «Чебоксарская электротехника и автоматика» при выполнении проектов в соответствии с хоздоговорами № 201610/358-16 от 17 марта 2016 г. «Исследование режимов работы электрических сетей АО «Конденсат» (г. Аксай, Республика Казахстан) и разработка рекомендаций по компенсации реактивной мощности» и № 2122-17 от 08 декабря 2017 г. «Исследование режимов работы электрических сетей SAIPEM (г. Уральск, Республика Казахстан) и разработка рекомендаций по снижению доли высших гармоник в соответствии с требованиями стандарта по качеству электроэнергии Республики Казахстан», а также в учебном процессе кафедры электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем имени А.А. Федорова по дисциплине «Электроснабжение промышленных предприятий» и в учебных научно-исследовательских работах студентов в «Чувашском государственном университете имени И.Н. Ульянова».

Публикации. Основные положения и результаты диссертационного исследования отражены в 14 печатных работах, в том числе одна работа, индексируемая в международных базах данных и систем цитирования (SCOPUS), 5 статей в изданиях из перечня ВАК, одна работа, индексируемая в системе цитирования РИНЦ, 6 докладов на Международных и Всероссийских конференциях, одно свидетельство РФ о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего всего 123 источника, из которых 14 авторских, и двух приложений. Работа изложена на 133 страницах, из которых 116 страниц основного текста, включая 51 рисунок и 23 таблицы.

ГЛАВА 1 О КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ. ГАРМОНИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Понятие реактивной мощности

Пусть мы имеем источник синусоидального напряжения u = V2sinat. В этом случае при подсоединении приемника электрической энергии к зажимам этого источника, он будет

потреблять ток, форма которого описывается уравнением i = V2l sin(at — ф). Этот ток сдвинут по фазе относительно напряжения на угол ф. Мгновенная мощность, которая при этом будет выделяться на зажимах этого приемника, отображается в виде [10, 18, 47, 59, 71,

91]

p = ui = 2UI sin at sin(at — ф) = UI cos at + UI cos(2at — ф). Из формулы видно, что данное выражение состоит из двух слагаемых. Первое слагаемое постоянно во времени. Другое слагаемое будет пульсировать с двойной частотой (рисунок 1.1).

Рисунок 1. 1 - Кривые мгновенных значений тока, напряжения и мощности

Значение средней мгновенной мощности р за период питающего напряжения Т определяется первым слагаемым [7, 10, 18, 42, 91]

1 Т

р ^рсо^«™,-^, + (1.0

Это выражение характеризует активную мощность. Именно эта энергия тратится на производство полезной работы за единицу времени. На активном сопротивлении Я она выделяется в виде тепла [7, 10, 47, 71, 72, 79, 91]

P = UI cos ф = 12 R.

Мощность, выделяемая за период во втором слагаемом функции (1.1) равна нулю. Поэтому она не может совершить полезную работу. В то же время без этой слагаемой процесс обмена энергией в приёмнике становится невозможным. Процесс обмена энергией в приёмнике может происходить не всегда. Незыблемым условием этого процесса является тогда, когда имеются реактивные элементы - емкость и индуктивность. Они способны накапливать и отдавать электромагнитную энергию в приёмнике.

Следовательно, полную (кажущуюся) мощность на выводах электроприемника в комплексной форме обычно выражают, используя формулу [10, 12, 18, 44, 47, 71, 72, 79, 84, 91]

. *

S = UI = UIe™ = UI cos ф + jUI sin ф = P + jQ, (1.2)

где U - комплекс напряжения;

*

I - сопряженное значение комплекса тока; величина UI sin ф получила название реактивной мощности.

Если в сети преобладает индуктивное сопротивление, то ток в ней отстаёт по фазе от напряжения. В этом случае реактивная мощность потребителя имеет положительное значение. Если в сети преобладает ёмкостное сопротивление, то ток в ней опережает по фазе от напряжения, а реактивная мощность нагрузки в данном случае имеет отрицательное значение.

Из уравнения (1.2) следует [7, 10, 65, 47, 50, 67, 79, 84, 91, 117]:

S = VP2 + Q2; QQ=^

P

— = cos ф. S

(1.3)

Учитывая выражения (1.3), активная и реактивная мощности рассчитываются следующим образом [7, 9, 10, 12, 18, 44, 47, 71, 72, 79, 91]:

P = S cos ф;

Q = S sin ф.

Показатель, который характеризует реактивную мощность, общеизвестен. Им является коэффициент мощности cosф. Средневзвешенное значение данного коэффициента, согласно старым нормативным документам, варьировалось 0,92^0,95. В таких пределах должно было

находиться значение еоБф на вводах, питающих промышленное предприятие [91].

Однако, следует подчеркнуть, что соотношение активной к полной мощности не всегда однозначно. Оно не даёт пользователю реальной динамики изменения реактивной мощности. Объясним это на следующих примерах. Если по каким-либо причинам на вводах предприятия еоБф изменился от 0,95 до 0,94, то реактивная мощность изменится на десять процентов. В то же время, при изменении этого коэффициента с 0,99 до 0,98 приращение реактивной мощности составит сорок два процента [91].

По этой причине чёткое представление о динамике изменения реактивной мощности даёт следующий коэффициент [10, 44, 47, 55, 71, 72, 79, 117]

к,м = Я!Р = 18Ф.

1.2 Необходимость компенсации реактивной мощности

Как показывает опыт эксплуатации, асинхронные двигатели являются основным потребителем реактивной мощности. На их долю приходится 60-65% общего ее потребления.

Вторым по значимости потребителем реактивной мощности являются силовые трансформаторы. Они потребляют от 20 до 25 % этой мощности. Остальные энергетические установки, такие как вентильные преобразователи, токоограничивающие и дугогасящие реакторы, воздушные и кабельные электрические сети и прочие электроприемники вместе потребляют до 10% реактивной мощности [37, 44, 51, 57, 66, 90, 117]. Коэффициенты реактивной мощности данных электрических аппаратов варьируются в пределах от 1,3 до 1,5 [90].

Транспортировка реактивной мощности по воздушным и кабельным линиям электропередачи посредством силовых трансформаторов приносит энергетикам громадные убытки. Перечислим основные причины, приводящие к немалым убыткам энергетической отрасли из-за избытка реактивной мощности в СЭС [8, 42, 46, 67, 89, 116]:

1. Появление дополнительных потерь активной мощности, которая равна [18, 42, 51, 57,

83, 90]:

Р 2 + и 2 р 2 и 2

ЛР =-О- Я = ^Я + ^тЯ = ЛРа +ЛРр,

и2 и2 и2 а р'

где ЛРа - потери активной мощности из-за прокачки активной мощности в электрической сети;

Лр - дополнительные потери активной мощности вследствие прокачки реактивной мощности И по сети.

2. Возникновение дополнительных потерь напряжения. Они особенно ощутимы в распределительных сетях 6-10 кВ [16, 18, 38, 52, 58, 60, 84, 91, 117]:

,тт ря+ох ря ох ,тт ,тт

Ди =-=— + ^ = диа + дир,

и и и р

где ДЦа - потери напряжения, из-за прокачки активной мощности в электрической сети;

АЦ - потери напряжения, обусловленные вследствие прокачки реактивной мощности О по сети.

Потери напряжения в относительных единицах в трехфазной сети (отклонение или колебание напряжения) определяется главным образом реактивной мощностью и мощностью короткого замыкания (КЗ) в рассматриваемой точке сети [91]:

аи = РК+ох = ря/х+о = ря/х+о 3и2 3и2/х SКЗ .

Рисунок 1.2 иллюстрирует изменения напряжения на шинах 10 кВ ( Цш ) и реактивной мощности (о) во время работы мощного вентильного преобразователя.

Q, иш

иш

о

Рисунок 1.2 - Изменение напряжение на шинах 10 кВ и реактивной мощности во время работы вентильного преобразователя

3. Уменьшение пропускной способности системы электроснабжения (СЭС) загрузкой реактивной мощностью [16, 68], что влечёт за собой выбор сечений проводов воздушных и кабельных линий, номинальной мощности или числа силовых высоковольтных трансформаторов и т.п. в сторону их увеличения.

По этим многочисленным причинам проектным организациям ещё на этапе проектирования необходимо заложить в проектно-сметную документацию эти мероприятия, для того чтобы уменьшить реактивную составляющую мощности.

На предприятиях промышленного производства эти цели могут достигаться разными

путями. Например, изменением режима работ установок, где используются современные электродвигатели с лучшими характеристиками, исключая недогрузки вращающих электрических машин и, конечно же, с применением компенсирующих устройств (КУ) [16, 47, 69, 91, 103].

Необходимо подчеркнуть, что компенсируя реактивную мощность в узлах системы промышленного предприятия, мы получаем экономию не только в точке подключения, но и экономию во всех элементах энергосистемы, начиная от генераторов до силовых трансформаторов главных понизительных подстанций (ГПП) промышленного предприятия или до питающих линий главных распределительных подстанций (ГРП).

1.3 Пути снижения потребления реактивной мощности в электрической сети

1.3.1 Способы уменьшения потребления реактивной мощности

Чтобы уменьшить потребления реактивной мощности в сети необходимо планировать мероприятия, которые условно подразделяются на следующие группы [38, 52, 66, 91]:

1) с установкой КУ;

2) без установки КУ;

3) мероприятия, которые допускаются в виде исключения.

Последние две группы мероприятий должны обосновываться технико-экономическими расчетами и должны воплощаться в жизнь после согласования с Системным оператором.

Рассмотрим мероприятия, не требующие установки устройств компенсации реактивной мощности [9, 52, 66, 67, 91]:

-рассмотрение технологических процессов на предприятии, которые могут способствовать улучшению режима работы сети с целью повышения коэффициента мощности;

-переключение схемы соединения статорных обмоток электрических вращающих машин ниже 1000В с треугольника на звезду, в случае загрузки последних ниже сорока процентов;

-исключение работы вращающих электрических машин в режиме холостого хода с помощью установки ограничителей холостого хода. Следует подчеркнуть, что эту систему необходимо внедрить в случаях, когда продолжительность межоперационного периода синхронного двигателя (СД) превышает 10 мин;

-реконструкция подстанций с заменой силовых трансформаторов или их отключение в случаях их загрузки менее тридцати процентов от номинальной мощности;

-реконструкция энергетического объекта с целью замены асинхронных двигателей (АД) синхронными двигателями той же мощности;

-внедрение тиристорного управления вращающих машин с целью регулирования напряжения;

-закладка в проект СД на новых энергетических объектах после технико-экономического обоснования;

-замена слабо загруженных АД меньшей мощности. Эту замену необходимо в тех случаях, когда данное мероприятие приводит к уменьшению суммарной составляющей потерь активной энергии в системе в целом и электродвигателе [58];

-улучшение качества ремонтных работ над вращающими электрическими машинами без ухудшения их номинальных параметров.

Остановимся над мероприятиями, которые связаны с установкой устройств компенсации реактивной мощности [52, 66, 91]. К этим мероприятиям можно отнести установку статических конденсаторов, использование СД в качестве компенсаторов.

К мероприятиям, которые относятся к группе «допущенные в виде исключения» могут быть отнесены следующие пункты [52]:

-установка и использование синхронных генераторов в качестве синхронных компенсаторов (СК);

-синхронизация вращающих электрических машин, допускаемая при нагрузке на валу не выше 70% от номинальной мощности и соответствующем технико-экономическом обосновании.

1.3.2 Устройства, применяемые для компенсации реактивной мощности

Средствами компенсации реактивной мощности являются такие устройства, как генераторы электростанций и СД. К компенсирующим устройствам также относятся СК, БК и статические компенсирующие устройства (СКУ) [8, 9, 27, 30, 36, 47, 52, 58, 67, 74, 77, 91, 119].

Рассмотрим содержания рисунка 1.3. На нём представлена однолинейная схема секции некой подстанции 110/10 кВ, где имеются источники реактивной мощности и различные фильтры гармоник.

1. Синхронный двигатель.

Одним из эффективных устройств компенсации реактивной мощности является электрическая машина под названием СД. Коэффициент мощности этого устройства на опережающем токе составляет 0,9.

Максимальная вырабатываемая реактивная мощность данного устройства выражается следующим образом [52]

__Рном ^ёФном

СДтах _ Лпер2 ' ,

Лном

где кперд - коэффициент перегрузки по реактивной мощности.

Рисунок 1.3 - Принципиальная схема подстанции с источниками реактивной мощности и

фильтрами гармоник

Максимальная генерируемая реактивная мощность этой машины зависит от загрузки двигателя активной мощностью. Она также зависит от напряжения и, подводимого к её зажимам, и технических данных двигателя.

На величину максимальной генерируемой реактивной мощности СД сильное воздействие оказывает изменение коэффициента загрузки ( кз) двигателя в диапазоне от 0,8 до 1,1. При снижении коэффициента загрузки ниже этой величины данный эффект снижается.

2. Синхронный компенсатор

СД облегченной конструкции без нагрузки на валу именуются синхронными компенсаторами [52, 91]. Они могут работать как в режиме генерации реактивной мощности, так и в режиме её потребления, путём регулирования его возбуждения.

Приведём основные преимущества применения СК в качестве источника реактивной мощности [9, 18]. У этих устройств высокие термические и электродинамические стойкости электрических обмоток при возникновении внешних коротких замыканий в системе. Эти

устройства предназначены для автоматического и плавного регулирования генерируемой реактивной мощности.

Как и любое устройство СК имеет свои недостатки. По сравнению с БК у них большие эксплуатационные издержки и значительная стоимость. Шум во время их работы причиняет большие неудобства эксплуатационному персоналу [9, 18, 52, 91]. Они имеют весьма большие потери активной мощности. Особенно это проявляется при их полной загрузке. Потери активной мощности у СК варьируются в пределах от 0,011 до 0,03 кВт на один квар. По мере уменьшения мощности СК удельная их стоимость и потери активной мощности растут пропорционально. По этому поводу приведём лишь один пример.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дрей Надежда Михайловна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Об энергосбережении и о повышении эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: Федеральный закон № 261-Ф3. - от 23.11.2009.

2. Приказ Министерства энергетики Российской Федерации от 23 июня 2015 года №380 «О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии».

3. ГОСТ 1282-88 Конденсаторы для повышения коэффициента мощности электроустановок переменного тока частоты 50 и 60 Гц. - М.: Издательство стандартов, 1988.

4. ГОСТ 30804.4.7-2013 (IEC 61000-4-7:2009) Совместимость технических средств электромагнитная. Общее руководство по средствам измерений и измерениям гармоник и интергармоник для систем электроснабжения и подключаемых к ним технических средств: издание официальное: Введ. 01.01.2014. - М.: Стандартинформ, 2013. - 39 с.

5. ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: издание официальное: Введ. 07.01.2014. - М.: Стандартин-форм, 2014. -19 с.

6. ГОСТ 33073-2014 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль и мониторинг качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: издание официальное: Введ. 01.01.2015. -М.: Стандартин-форм, 2015. - 45 с.

7. Агунов, А. В. Управление качеством электроэнергии при несинусоидальных режимах: монография / А. В. Агунов; А. В. Агунов; М-во образования и науки Российской Федерации, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования "Санкт-Петербургский гос. морской технический ун-т". - Санкт-Петербург: СПбМТУ, 2009. - 134 с.

8. Аксенов, В. В. Компенсация реактивной мощности с фильтрацией токов высших гармоник - реальный путь повышения энергоэффективности передачи и распределения электроэнергии / В. В. Аксенов, Д. В. Быстров, В. Э. Воротницкий, Г. Г. Трофимов // Электрические станции. - 2012. - № 3. - С. 53-60.

9. Анчарова, Т. В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений : учебник / Т. В. Анчарова, М. А. Рашевская, Е. Д. Стебунова. - 2-е изд., перераб. и доп. -Москва: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2020. - 415 с.

10. Атабеков, Г. И. Теоретические основы электротехники. В 3-х ч. Ч. 1. Линейные электрические цепи: Уч. для вузов. - 5-е изд., испр. и доп. - М.: Энергия, 1978. - 592 с.

11. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. - 9-е изд., перераб. и доп. - М.: «Высшая школа», 1996. - 638 с.

12. Боярская, Н. П. Синтез фильтрокомпенсирующих устройств для систем электроснабжения / Н. П. Боярская, В. П. Довгун, Д. Э. Егоров ; Сибирский федеральный университет, Политехнический институт. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2014. - 191 с.

13. Бутырин, П. А. Алгоритм определения параметров каткона - элемента оптимизации режимов электрических сетей / П. А. Бутырин, Г. Г. Гусев, Д. В. Михеев, Ф. Н. Шакирзянов // Известия РАН. Энергетика. 2015. №2. - С. 69-75.

14. Бутырин, П. А. Математическая модель фильтрокомпенсирующего устройства на основе катушки-конденсатора / П. А. Бутырин, Г. Г. Гусев, В. В. Кужман // Известия РАН. Энергетика. - 2014. - № 2. - С. 130-135.

15. Бутырин, П. А. Математическое и физическое моделирование фильтрокомпенсирующего устройства на основе каткона / П. А. Бутырин, Г.Г. Гусев, В. В. Кужман, Д. В. Михеев // Электричество. 2014. №11. - С. 58-62.

16. Васьков, М. Исследование вопроса компенсации реактивной мощности в электрических сетях "Россети Ленэнерго" / М. Васьков, В. Тульский // Электроэнергия. Передача и распределение. - 2019. - № S3(14). - С. 28-33.

17. Горюнов, В. Н. Активный фильтр как техническое средство обеспечения качества электроэнергии / В. Н. Горюнов, А. Г. Лютаревич, И. Н. Четверик // Омский научный вестник №1(64). 2008 г. - С. 78-80.

18. Гужов, Н. П. Системы электроснабжения: учебник / Н. П. Гужов, В. Я. Ольховский, Д. А. Павлюченко. - Ростов н/Д: Феникс, 2011. - 382 с.

19. Дж. Аррилага. Гармоники в электрических системах: Пер. с англ. / Дж. Аррилага, Д. Брэдли, П. Боджер. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.

20. Добрусин, Л. А. Фильтрокомпенсирующие устройства для преобразовательной техники // М.: НТФ «Энергопрогресс», 2003. - 84 с.

21. Добуш, В. С. Анализ способов и средств компенсации высших гармоник // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 5. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/05/53518 (дата обращения: 13.09.2020).

22. Довгун, В. П. Компенсационные характеристики гибридных фильтров гармоник/ В.П. Довгун, С. А. Темербаев, Д. Э. Егоров, Е. С. Шевченко // Изв. вузов. Проблемы энергетики. - 2012. - № 11-12. - С. 72-80.

23. Довгун, В. П. Параметрический синтез пассивных фильтрокомпенсирующих устройств / В. П. Довгун, Д. Э. Егоров, Е. С. Шевченко // Электротехника. - 2016. - № 1. -С. 31-37.

24. Довгун, В. П. Синтез пассивных фильтрокомпенсирующих устройств / В. П. Довгун, Н. П. Боярская, В. В. Новиков // Известия вузов. Проблемы энергетики: научно-технический и производственный журнал / Казанский государственный энергетический университет. - Казань, 2011. - № 9. - С. 31-39.

25. Дрей, Н. М. Михеев, Г. М. Рекомендации по расчету параметров устройства автоматической компенсации реактивной мощности батареями конденсаторов / Г. М. Михеев, Н. М. Дрей, А. Г. Зиганшин // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. - 2021. - № 2. -С. 18-26.

26. Дрей, Н. М. Гармонический анализ тока замыкания на землю в переходном режиме / М. Н. Атаманов, Н. М. Дрей, Г. М. Михеев, А. Н. Пулин // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: Материалы II Международной научно-технической конференции, Чебоксары, 18-19 октября 2018 года. - Чебоксары: Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, 2018. - С. 137-144.

27. Дрей, Н. М. Электромагнитная совместимость технических средств предприятий по гармоническому составу напряжения / Г. М. Михеев, М. Н. Атаманов, Н. М. Дрей // Электрические станции. - 2019. - № 8(1057). - С. 41-45.

28. Дрей, Н. М. Расчет параметров пассивного фильтра гармоник/ М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей, Г.М. Михеев // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: материалы XIII Всерос. науч.-техн. конф.- Чебоксары: Изд-во Чуваш. унта, 2019, С.393-396.

29. Дрей, Н. М. Алгоритм расчёта тока высших гармоник в системе электроснабжения промышленных предприятий / Г.М. Михеев, М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей // Промышленная энергетика. 2018. - № 3. - С. 40-45.

30. Дрей, Н. М. Алгоритм расчета тока косинусных батарей конденсаторов в резонансном режиме / М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей, Г.М. Михеев // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: I Междунар. науч.-техн. конф. -Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2017. - С. 27-31.

31. Дрей, Н. М. Анализ тока замыкания на землю в переходном режиме по гармоническим составляющим / Г.М. Михеев, М.Н. Атаманов, Н.М. Дрей, А.Н. Пулин // Актуальные вопросы в науке и практике // Сборник статей по материалам XIII Международной научно-практической конференции (10 декабря 2018 г., г. Самара). В 4 ч. Ч.1 / Уфа: Изд. Дендра, 2018. - С. 124-133.

32. Дрей, Н. М. Компенсация реактивной мощности на промышленных предприятиях с малой установленной мощностью электроприемников / Г.М. Михеев, Н.М. Дрей, А.Г. Зиганшин // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: IV Междунар. науч.-техн. конф. - Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2020. - С. 61-67.

33. Дрей, Н. М. Разработка алгоритма для создания трёхмерного графика суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения / Н.М. Дрей, А.Г. Зиганшин, Г.М. Михеев // Вестник Чувашского университета. - 2021. - № 1. - С. 56-67.

34. Дрей, Н. М. Разработка рекомендаций по компенсации реактивной мощности в электрических сетях АО «Конденсат» / О.В. Афанасьева, Н.М. Дрей // Труды Академии электротехнических наук Чувашской Республики. Материалы научно-технической конференции молодых специалистов, прошедшей в рамках форума «РЕЛАВЭКСПО-2017» -Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2017. - С. 95-98.

35. Дрей, Н. М. Расчёт параметров и анализ работы пассивного фильтра гармоник / М. Н. Атаманов, Н. М. Дрей, А. Г. Зиганшин, Г. М. Михеев // Вестник Чувашского университета. - 2020. - № 1. - С. 17-25.

36. Дрей, Н. М. Расчет тока конденсаторных батарей с учетом источников высших гармоник / Г. М. Михеев, М.Н. Атаманов, О. В. Афанасьева, Н.М. Дрей // Вестник Чувашского университета. - 2017. - № 1. - С. 145-155.

37. Ефременко, В. М. Выбор оптимальных способов компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий/ В. М. Ефременко, Р. В. Беляевский, Н. В. Пономарев // Вестник кузбасского государственного технического университета: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева. -Кемерово, 2011. - С. 81-84.

38. Ефременко, В. М. О влиянии перетоков реактивной мощности на параметры систем электроснабжения промышленных предприятий / В. М. Ефременко, Р. В. Беляевский // Вестн. Кузбасского гос. тех. унив., 2011. - № 3. - С. 60-63.

39. Жежеленко, И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий / И. В. Жежеленко. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат. - 2010. - 375 с.

40. Жежеленко, И. В. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях / И. В. Жежеленко, М. Л. Рабинович, В. М. Божко. - Киев : Техшка, 1981. - 160 с.

41. Жежеленко, И. В. Электромагнитная совместимость потребителей: моногр. / И.В. Жежеленко [и др.]. - Машиностроение. - 2012. - 351 с.

42. Железко, Ю. С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 224 с.

43. Зубюк, Ю. П. Особенности современных конденсаторных установок среднего напряжения / Ю. П. Зубюк, М. К. Бочаров // Взрывозащищенное электрооборудование. - 2011. -№ 1. - С. 181-192.

44. Иванов, В. С. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий / В. С. Иванов, В. И. Соколов // М.: Энергоатомиздат, 1987. - 336 с.

45. Иванов, В. П. Трехмерная компьютерная графика / В. П. Иванов, А. С Батраков; Под ред. Г. М. Полищука. - М.: Радио и связь, 1995. - 225 с.

46. Измерение и устранение гармоник. - Техническая коллекция Schneider Electric, вып. 30, 2009. - 48 с.

47. Кабышев, А. В. Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий: Учеб. пособие. - Томск: - Томский политехнический университет, 2012. - 234 с.

48. Карманова, Т. Е. Приёмники и потребители электрической энергии систем электроснабжения: учебное пособие/ Т. Е. Карманова. - Архангельск: САФУ им. М.В. Ломоносова. 2015. -120 с.

49. Карташев, И. И. Управление качеством электроэнергии / И. И. Карташев, В. Н. Тульский, Р.Г. Шамонов. - Издательский дом МЭИ, 2017. - 2017. - 347 с.

50. Киреева, Э. А. Полный справочник по электрооборудованию и электротехнике (с примерами расчетов): справочное издание / Э. А. Киреева, С. Н. Шестнев; под общ. Ред. С. Н. Шерстнева. - М.: КНОРУС, 2012. - 864 с.

51. Климов, В. Е. Разработка САПР: В 10 кн. Кн. 7. Графические системы САПР: Практ. пособие / В. Е. Климов; Под ред. В. А. Петрова. - М.: Высш. шк., 1990. - 142 с.

52. Князевский, Б. А. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник / Б. А. Князевский, Б. Ю. Липкин. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. Школа, 1979 - 431 с.

53. Коваленко, Д. В. Определение резонансной частоты системы электроснабжения при изменении степени компенсации реактивной мощности и наличии высших гармоник // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. № 8 (часть 1). С. 16-21.

54. Коверникова, Л. Качество электроэнергии в ЕЭС России. Текущие проблемы и необходимые решения / Л. Коверникова, В. Тульский, Р. Шамонов // Электроэнергия. Передача и распределение. - 2016. - № 2(35). - С. 40-51.

55. Колломбет, К. Гармонические искажения в электрических сетях и их снижение // К. Колломбет, Ж. Люпен, Ж. Шонек. - Техническая коллекция Schneider-Electric. - 2008. -№ 22.

56. Корн, Г.А. Справочник по математике для научных работников и инженеров] / Г.А. Корн, Т.М. Корн. - М.: Наука, 1973. - 832 с.

57. Коробов, В. М., Федоров, В. Н. Электротехнологические установки в системах электроснабжения. - Псков: Псковский государственный университет, 2013. - с. 172.

58. Красник, В. В. Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности в электросетях предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 136 с.

59. Кудрин, Б. И. Электроснабжение потребителей и режимы: учебное пособие / Б. И. Кудрин, Б. В. Жилин, Ю. В. Матюнина. - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - 412 с.

60. Кудрин, Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений / Б.И. Кудрин. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. -672 с.

61. Кузнецов, А. В. Математическая модель оценки снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности / А. В. Кузнецов, И. В. Аргентова // Электротехника. - 2016. - № 10. - С. 68-73.

62. Кузнецов, А. В. Модель оценки эффективности установки компенсирующих устройств в сети потребителя электроэнергии / А. В. Кузнецов, Д. А. Ребровская // Интеллектуальная электротехника. - 2020. - № 1(9). - С. 15-24.

63. Кузнецов, А. В. Правовые аспекты управления качеством электроэнергии в электроэнергетической системе / А. В. Кузнецов, В. В. Чикин // Вестник Ульяновского государственного технического университета. - 2019. - № 1(85). - С. 50-54.

64. Кузнецов, А. В. Совершенствование математической модели снижения потерь мощности в сетевой организации при компенсации реактивной мощности в сети потребителя / А. В. Кузнецов, Д. А. Ребровская, А. Бирков // Вестник Ульяновского государственного технического университета. - 2019. - № 1(85). - С. 45-50.

65. Кузнецов, А. В. Уточнение методики оценки финансовой эффективности установки компенсирующих устройств в сети потребителя / А. В. Кузнецов, Д. А. Ребровская // Вестник Ульяновского государственного технического университета. - 2017. - № 3(79). - С. 5156.

66. Кузьмин, В. В. Анализ средств компенсации реактивной мощности в электрических сетях Украины / В. В. Кузьмин, И. Г. Кирисов, С. В. Малинин // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. - 2012. - № 5 (99). - С. 45-50.

67. Кулуев, Ж. О. Анализ компенсации реактивной мощности / Ж. О. Кулуев, Н. Т. Алдашева // Известия Ошского технологического университета. - 2018. - №. 1-2. - С. 92-95.

68. Максимов, A. B. Компенсация реактивной мощности - актуальная задача энергосбережения / A.B. Максимов, В.К. Паули // Электро. 2009. - № 3. - С.7-10.

69. Матисон, В. Компенсация реактивной мощности - наиболее эффективное средство рационального использования электроэнергии / В. Матисон, С. Стуканов // Силовая электроника. - 2006. - № 7. - С. 110-111.

70. Мостовской, А. П. Численные методы и система Mathematica: Учебное пособие. -Мурманск: 2009. - 249 с.

71. Нейман, Л. Р. Теоретические основы электротехники: в 2-х т. Учебник для вузов. Том I. / Л.Р. Нейман, К.С. Демирчян. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. - 536 с.

72. Николаев, А. А. Расчет и выбор электрооборудования промышленных предприятий / А. А. Николаев, Г. П. Корнилов // Магнитогорский гос. технический ун-т им. Г.И. Носова. - Магнитогорск: Магнитогорский гос. технический ун-т им. Г.И. Носова, 2015. -48 с.

73. Николаев, А. А. Экспериментальные исследования электромагнитной совместимости современных электроприводов в системе электроснабжения металлургического предприятия / А. А. Николаев и др. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - 2016. - Т. 14. - №4. - С. 96-105.

74. Носов, Г. В. Теоретические основы электротехники. Установившийся режим: учебное пособие / Г. В. Носов, Е. О. Кулешова, В. А. Колчанова; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011 - 216 с.

75. Остробородов, М. А. Применение установок продольной компенсации реактивной мощности для стабилизации напряжения при резкопеременной нагрузке / М. А. Остробородов, Н. С. Бакшаева // Общество. Наука. Инновации (НПК-2017). - 2017. - С. 1672-1681.

76. Пивняк, Г. Г. Расчеты показателей электромагнитной совместимости : учеб. пособие / Г. Г. Пивняк, И. В. Жежеленко, Ю. А. Папаика; М-во образования и науки Украины, Нац. горн. ун-т. - Д. : НГУ, 2014. - 113 с.

77. Программа для ЭВМ «Расчет тока конденсаторных батарей с учетом высших гармоник» / Михеев Г. М., Атаманов М. Н., Дрей Н. М. Свидетельство о гос. регистрации №2017614711; заявл. №2017610657 от 24.01.2017; опубл. 02.05.2017.

78. Пустынников, С. В. Теоретические основы электротехники. Часть 1: учебное пособие / С. В Пустынников; А. Г. Сипайлов; Е. Б. Шандарова. Национальный

исследовательский Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014 - 92 с.

79. Руководство по компенсации реактивной мощности с учетом влияния гармоник. -Техническая коллекция Schneider Electric, вып. 21, 2008. - 32 с.

80. Скамьин, А. Н. Компенсация реактивной мощности с учетом генерирования высших гармоник сторонними потребителями / А. Н. Скамьин, А. Я. Шклярский // В сборнике: Инновации и перспективы развития горного машиностроения и электромеханики: IPDME-2017. Сборник научных трудов международной научно-технической конференции. Научные редакторы В. В. Максаров, В. В. Габов. 2017. - С. 211-215.

81. Скамьин, А. Н. Способы выявления источников высших гармоник в связанных системах электроснабжения промышленных предприятий / А. Н. Скамьин, Ю. В. Растворова // Энергетика и энергосбережение: теория и практика: сборник материалов IV Всерос. науч.-практ. конф. 2018. С. 262-1 - 262-3.

82. Справочник по проектированию электроснабжения / под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.

83. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий / под общ. ред. профессоров МЭИ (ТУ) С. И. Гамазина, Б. И. Кудрина, С. А. Цырука. - М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 745 с.

84. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети / под общ. ред. А. А. Федорова, Г. В. Сербиновского. - М.: Энергия, 1980. -624 с.

85. Темербаев, С. А. Анализ качества электроэнергии в городских распределительных сетях 0,4 кВ. / С. А. Темербаев, Н. П. Боярская, В. П. Довгун // Журнал Сибирского федерального университета. Серия техника и технологии. - 2013. - № 1 - С. 107-120.

86. Темербаев, С. А. Гибридные фильтрокомпенсирующие устройства для управления качеством электроэнергии в распределительных сетях: автореферат дисс... канд. техн. наук: 05.14.02. Красноярск, СФУ, 2013. 19 с.

87. Тульский, В. Н. Анализ качества электроэнергии в распределительной сети Египта и выбор устройств компенсации реактивной мощности / В. Н. Тульский, М. А. Х. Толба, А. С. Ванин, А. А. З. Дияб // Электричество. - 2018. - № 2. - С. 52-58.

88. Тульский, В. Н. Оптимальное размещение батарей конденсаторов в радиальной распределительной сети / В. Н. Тульский, А. С. Ванин, М. А. Х. Толба // Электричество. - 2017. - № 6. - С. 16-23.

89. Тульский, В. Н. Расстановка устройств компенсации реактивной мощности в радиальной распределительной сети Московской области / В. Н. Тульский, А. С. Ванин, А. Т. Мохамед, А. А. Заки Дияб // Электротехника. - 2018. - № 6. - С. 74-81.

90. Федоров А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1972. - 416 с.

91. Федоров, А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. 4-е изд. / Федоров А. А., Каменева В. В. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 472 с.

92. Федоров, А. А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: учеб. пособие / А. А. Федоров, Л. Е. Старкова. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.

93. Черных, И. В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulinnk / И. В. Черных. - ДМК Пресс - 2008. - с. 288.

94. Четверик, И. Н. Анализ проблемы возникновения резонанса на высших гармониках в системах промышленного электроснабжения / И. Н. Четверик // Россия молодая: передовые технологии - в промышленность. - 2011. - №2, С. 137-139.

95. Четверик, И.Н. Резонанс на высших гармониках в распределительных сетях с косинусными конденсаторами / Четверик И.Н., Радченко А.В. // Динамика систем, механизмов и машин. - 2012. - № 1. - С. 205-208.

96. Шакуров, Д. Р. Компенсация реактивной мощности / Д. Р. Шакуров, Т. Р. Терегулов // Точная наука. - 2016. -№ 3 (3). - С. 10-12.

97. Шамонов, Р. Г. Оценка влияния батарей статических конденсаторов на высшие гармонические составляющие напряжения в магистральных электрических сетях / Р. Г. Шаманов // Энергия Единой сети. - 2015. - № 2(19). - С. 22-29.

98. Шидловский, А. К. Высшие гармоники в низковольтных электрических сетях / А. К. Шидловский, А. Ф. Жаркин. - К. : Наукова думка, 2005. - 210 с.

99. Шклярский, Я. Э. Шклярский, Я. Э. Влияние высших гармоник на измерение реактивной энергии в электрических сетях / Я. Э. Шклярский, О. С. Васильков, Д. Е. Батуева // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2018. - № 1. - С. 381-389.

100. Шклярский, Я.Э. Влияние высших гармоник при измерении реактивной энергии в электрических сетях / Я. Э. Шклярский, Ю. Е. Бунтеев, А. К. Радковский, В. А. Кузнецов // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. - 2011. - № 4(135). - С. 67-70.

101. Шклярский, Я. Э. Определение потока активной мощности в цепях с нелинейной нагрузкой / Я. Э. Шклярский, Ю. Е. Бунтеев, А. И. Барданов // Естественные и технические

науки - 2014. - №1(69) - С. 147-152.

102. Шклярский, Я. Э. Проблемы высших гармоник в сетях промышленных предприятий / Шклярский Я. Э., Скамьин А. Н. // Электротехника и электромеханика. - 2013. -№ 1. - С. 69-71.

103. Шклярский, Я. Э. Способы уменьшения влияния высших гармоник на работу электрооборудования / Я. Э. Шклярский, А. Н. Скамьин // Записки Горного института. - 2011. -№ 189. - С. 121-124.

104. Яковкина, Т. Н. Влияние высших гармоник на изоляцию из сшитого полиэтилена / Яковкина Т. Н., Черепанов Д. В. //Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. - 2016. - Т. 2. - С. 166-169.

105. Ajayi.A., Izuagie F.I., Jerome D.K., "Reactive Power Compensation Strategies in Power System Engineering", Journal of Electrical and Electronics Engineering, 2014, Volume 9, Issue 2 Ver. VII, - Р. 66-72.

106. Akagi, H. Active harmonic filters [Text] / H. Akagi // Proceedings of the IEEE. - 2005.

- Vol. 93, № 12. - P. 2128-2141.

107. Arrillaga, J.; Smith, B.C.; Watson, N.R.; and Wood, A.R.; Power Systems Harmonic Analysis, John Wiley & Sons, 1997 - Р. 482.

108. Badrzadeh, D. Designing passive harmonic filters for an aluminum smelting plant / D. Badrzadeh, K. Smith, R. Wilson // IEEE transactions on industry applications. - NJ, 2011. - №2. -Р. 973-983.

109. Chaladying, S. Parallel resonance impact on power factor improvement in power system with harmonic distortion / S. Chaladying [and / TENCON 2015 IEEE Region 10 Conference. - Macao.

- 2015. - P. 1-5.

110. Chen R. Integrated EMI Filters for Switch Mode Power Supplies // Dissertation for PhD in Electrical Engineering. Virginia Polytechnic Institute and State University, 2004.

111. Chen Y.-M. Passive filter design using genetic algorithms // IEEE transactions on industrial electronics. 2003. Vol. 50. No. 1. - Р. 202-207.

112. Chou C.-J., Liu C-W., Lee J.-Y., Lee K-D. Optimal planning of large passive-harmonic-filters set at high voltage level // IEEE transactions on power systems. 2000. Vol. 15. No. 1. - Р. 433441.

113. Dixon, J. Reactive power compensation technologies: state-of-the-art review / J. Dixon, L. Moran, J. Rodrigues, R. Domke // Proceedings of the IEEE. - NJ, 2005. - № 12. - Р. 2144-2164.

114. Fujita, H. A practical approach to harmonic compensation in power systems - series connection of passive and active filters / H. Fujita, H. Akagi // IEEE transactions on industry applications. - NJ, 1991. - № 6. - Р. 1020-1025.

115. Ginn H.L., Czarnecki L.S. An optimization based method for selection of resonant harmonic filter branch parameters // IEEE transactions on power delivery. 2006. Vol. 21. No. 3. Р. 1445-1451.

116. High voltage three phase capacitors CIRCUTOR S. A. series CHV T, [Электронный ресурс]. URL: http://www.3ymf.ru/capacitors/3faznie/chv-t (дата обращения: 01.12.2018).

117. Hofmann W., Schlabbach J., Just W. Reactive Power Compensation: A Practical Guide. 2 edition. New York: Wiley, 2012. - April. 304 p.

118. IEEE Std. 519-2014. IEEE Recommended practice and requirements for harmonic control in electric power systems. - Approved 2014-03-27. - IEEE, 2014. - 29 p.

119. N.M. Drey. Compensation of Reactive Power in Power Supply Systems with Cosine Capacitors/ G.M. Mikheev, M.N. Atamanov, O.V. Afanasyeva, N.M. Drey // Russian Electrical Engineering, 2019, Vol. 90. - No. 4 - Р. 324-331.

120. Pontt, J. Resonance mitigation and dynamical behavior of systems with harmonic filters for improving reliability in mining plants / J. Pontt and eat - Conference Record of the 2006 IEEE Industry Applications Conference Forty-First IAS Annual Meeting, Tampa. - FL. - 2006. - P. 12981302.

121. Sandeep, G.J. Importance of Active Filters for Improvement of Power Quality; G.J. Sandeep, Sk. Rasoolahemmed; International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT). - 2013. - № 4. - Р. 1164-1171.

122. Skamyin, A.N. Automatic neutralization of high harmonics in electric circuits of metallurgical enterprises / Y.E. Shklyarsky, A.N. Skamyin, V.N. Lebedik, A.I. Mikheyev // «CIS Iron and Steel Review». Издательский дом «Руда и металлы». - 2008. - Р. 38-40.

123. Why is power factor correction necessary? URL: http://www.enerdis.com/sites/default/files/ documents/guide_compensation_906211239_bd.pdf (дата обращения: 01.12.2018).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А - Акты о внедрении результатов диссертации в практическую деятельность

Составлен настоящий в том, что исследование режимов работы электрических сетей и рекомендации по компенсации реактивной мощности, а также результаты анализа резонансных явлений, полученные Дрей Н.М., использованы при выполнении проекта «Установка компенсации реактивной мощности в электрических сетях 6 кв МТУ АО «конденсат» (г. Аксай, Республика Казахстан).

УТВЕРЖДАЮ

Перауй заместитель генерального директора-директор по развитию

ООО «ЧЭТА»

А.Н. Ткаченко

АКТ О ВНЕДРЕНИИ

главный инженер проекта ООО «ЧЭТА»

пулин

и.о. начальника проектного отдела ООО «ЧЭТА»

А.Л. Фролов

Приложение Б - Свидетельство о государственной регистрации программы для

ЭВМ