ВЛИЯНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ НА ОТКЛОНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

INFLUENCE OF CONSUMERS ON DEVIATIONS OF ELECTRICITY QUALITY PARAMETERS

Nikita Dankev

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье описано влияние потребителей на отклонения параметров качества электроэнергии.

ABSTRACT

This article describes the influence of consumers on deviations of electricity quality parameters.

Ключевые слова: электроэнергия, качество электроэнергии.

Keywords: electricity, electricity quality.

Рассмотрим, как влияет отклонение параметров качества электроэнергии от работы электрических потребителей. Отклонения и колебания напряжения в электрических сетях, вызванные регулярным изменением электрических нагрузок, приводят к изменению уровня освещения, увеличению удельного потребления энергии, изменению технологических процессов, увеличению стоимости производства, браку и прочим негативным последствиям, которые снижают экономическую эффективность производства. Фактором, из-за которого происходят искажение напряжения и тока в энергосистеме, являются нелинейные потребители, которые используют ток несинусоидального типа. Среди таких источников стоит выделить электродвигатели с системой управления инвертором, системы плавного пуска для двигателей, выпрямители управляемого и неконтролируемого типа, источники питания, электротермическое оборудование - лазеры, дуговые и индукционные печи с высокочастотными, сварочными аппаратами, СВЧ-устройствами, и т. д.

Основное внимание заслуживает группа электротермического оборудования, так как для их мощности используются мощные силовые полупроводниковые элементы, печные трансформаторы. Это оборудование может создавать и усиливать отрицательные эффекты в электрической сети, а именно асимметрию и несинусоидальное напряжение. Моделирование установок и электрических аппаратов с добавлением функционала, ответственного за эффекты, вводимые в сеть и имеющие отрицательный эффект, может на этапе проектирования дать достаточно точную оценку эффективной работы задействованного электрооборудования.

Электрические сети административных зданий, построенные в 60 - 90 годах прошлого века, не были рассчитаны на текущие нагрузки. Широкое использование современного офисного оборудования может привести к их перегрузке. Замена электрических комплектующих в таких зданиях может потребовать значительные материальные затраты. Необходимо рассматривать возможность замены старого оборудования на современную энергоэффективную оргтехнику. Как правило, персональные компьютеры включаются в течение всего рабочего дня, а некоторые устройства (например, серверы) работают круглосуточно. Очевидно, что широкое использование энергосберегающих устройств с нелинейными характеристиками может привести к увеличению гармонических искажений токов и напряжений. Поэтому меры по экономии энергии и повышению энергоэффективности должны включать меры, направленные на поддержание качества электроэнергии и надежности электроснабжения. Наибольший эффект достигается за счет использования специальных компенсирующих устройств - активных и пассивных гармонических фильтров. Традиционными средствами подавления высших гармоник в сетях электропитания являются пассивные гармонические фильтры (ПФГ). Пассивные фильтры производятся с использованием традиционных хорошо зарекомендовавших себя технологий. Их основными преимуществами являются простота и экономичность. ПФГ не только фильтрует высшие гармоники, но и компенсирует реактивную мощность основной гармоники. Недостатком пассивных фильтров является то, что они являются статическими устройствами. Эффективность ПФГ уменьшается при изменении гармонического состава токов и напряжений, а также при изменении режима работы сети. Другим недостатком является возможность резонанса токов в параллельном колебательном контуре, образованном фильтром и индуктивностью сети питания, на частотах, близких к частотам высших гармоник. Альтернативой пассивным устройствам являются активные гармонические фильтры (АФГ).

АФГ представляет собой коммутируемое устройство, которое может одновременно выполнять несколько функций: подавление высших гармоник, коррекция коэффициента мощности, уменьшение колебаний. В качестве переключаемых элементов в активных фильтрах используются мощные МОП-транзисторы или биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT. Следует отметить, что силовые гармонические фильтры не имеют ничего общего с активными RC-фильтрами, используемыми в телекоммуникационных системах для обработки сигналов. Важным преимуществом активных фильтров является то, что они являются подстраивающимися устройствами, характеристики которых различаются в зависимости от режима работы сети и характеристик нагрузки. Однако широкое использование АФГ ограничено их сложностью и высокой стоимостью.

Наиболее перспективным направлением, обеспечивающим улучшение характеристик при относительно низкой стоимости, является разработка гибридных фильтрующих устройств, которые представляют собой комбинацию пассивных и активных фильтров. Гибридные фильтры намного дешевле активных и в то же время обладают преимуществами последних. Активный фильтр в гибридной системе часто рассматривается как средство регулирования характеристик пассивного фильтра.

Список литературы:

1. Арустамов Э.А. Безопасность жизнедеятельности. Учебник. М.: Издат. дом. "Дашков и К", 2006. – 476 с
2. Висящев А.Н. Качество электрической энергии и электромагнитная совместимость в электроэнергетических системах Ч. 1: учеб. пособие. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1997. – 187 с.
3. Куско А., Томпсон М. Качество энергии в электрических сетях: пер. с англ. М.: Додэка-ХХ1, 2008. – 336 с.