Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 16(228)

Рубрика журнала: Технические науки

Секция: Энергетика

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4, скачать журнал часть 5, скачать журнал часть 6, скачать журнал часть 7

Библиографическое описание:
Салимгараев Н.К. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ // Студенческий: электрон. научн. журн. 2023. № 16(228). URL: https://sibac.info/journal/student/228/287031 (дата обращения: 29.03.2024).

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Салимгараев Нурислам Каримович

магистрант, кафедра электроснабжение промышленных предприятии, Казанский государственный энергетический университет,

РФ, г. Казань

MODERN PROBLEMS OF POWER QUALITY IN POWER SUPPLY SYSTEMS

 

Nurislam Salimgarayev

master's student, Department of power supply of industrial enterprises, Kazan State Power Engineering University,

Russia, Kazan

 

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются актуальные проблемы качества электроэнергии в системах электроснабжения. Анализируются причины возникновения некачественной электроэнергии, а также приводятся примеры и способы решения данных проблем.

ABSTRACT

This article discusses current problems of power quality in power supply systems. It analyzes the causes of low-quality electric power, as well as gives examples and ways of solving these problems.

 

Ключевые слова: качество электроэнергии, электроснабжение, гармонические искажения, перенапряжение, несимметрия напряжения, активные фильтры, пассивные фильтры, ограничители перенапряжения, стабилизаторы напряжения, балансировка нагрузки.

Keywords: power quality, power supply, harmonic distortion, overvoltage, voltage unbalance, active filters, passive filters, overvoltage limiters, voltage stabilizers, load balancing.

 

С развитием промышленности и нарастанием количества потребляемой электроэнергии актуальность проблемы качества электроэнергии в системах электроснабжения возрастает. В настоящее время качество электроэнергии оказывает влияние на эффективность работы оборудования и надежность электросетей. В данной статье будут рассмотрены основные современные проблемы качества электроэнергии, их причины и примеры, а также возможные способы решения этих проблем.

1. Гармонические искажения

Гармонические искажения являются одной из основных проблем качества электроэнергии. Они возникают из-за наличия нелинейных нагрузок, таких как преобразователи частоты, светодиодные осветительные приборы и другие электронные устройства. Гармонические искажения могут привести к перегреву трансформаторов, снижению мощности и надежности работы оборудования [1].

Пример: В исследовании, проведенном на заводе по производству стали, было обнаружено, что из-за гармонических искажений, вызванных преобразователями частоты, происходит снижение КПД электрических двигателей [1].

2. Перенапряжения

Перенапряжения могут возникнуть из-за атмосферных явлений, коммутационных процессов или неисправностей оборудования. Они могут привести к сбоям и выходу из строя электрооборудования.

Пример: В результате грозы было зафиксировано перенапряжение в сети, что привело к выходу из строя компьютерного оборудования на предприятии [1].

3. Несимметрия напряжения

Несимметрия напряжения возникает при неравномерном распределении нагрузки между фазами [2]. Это может привести к перегреву электрооборудования, снижению эффективности работы и короткому сроку службы оборудования.

Пример: На одной из подстанций было выявлено снижение качества электроэнергии из-за несимметрии напряжения, что приводило к перегреву и снижению ресурса электродвигателей [2].

Для улучшения качества электроэнергии в системах электроснабжения можно предложить следующие решения:

1. Фильтрация гармонических составляющих

Применение активных и пассивных фильтров для устранения гармонических искажений может значительно снизить их влияние на работу электрооборудования.

Пример: Внедрение активного фильтра на заводе по производству стали позволило снизить уровень гармонических искажений и повысить эффективность работы электродвигателей [3].

2. Защита от перенапряжений

Использование ограничителей перенапряжения, автоматических выключателей и стабилизаторов напряжения может предотвратить возникновение перенапряжений и снизить риск выхода из строя оборудования [3].

Пример: Установка ограничителей перенапряжения на предприятии позволила избежать выхода из строя компьютерного оборудования во время грозы.

3. Балансировка нагрузки

Равномерное распределение нагрузки между фазами позволяет снизить несимметрию напряжения и улучшить качество электроэнергии.

Пример: Перераспределение нагрузки на подстанции с учетом мощности потребителей привело к улучшению симметрии напряжений и снижению перегрева электрооборудования [4].

4. Управление реактивной мощностью

Управление реактивной мощностью в системах электроснабжения позволяет уменьшить потери электроэнергии и повысить качество электроэнергии. Это достигается с помощью компенсационных устройств, таких как синхронные конденсаторы и статические компенсаторы реактивной мощности (STATCOM) [5].

Пример: Внедрение STATCOM на предприятии позволило улучшить качество электроэнергии, снизить потери и стабилизировать напряжение в сети [5].

5. Использование энергетических хранилищ

Применение энергетических хранилищ, таких как литий-ионные аккумуляторы или протонно-обменные топливные элементы, может сгладить пиковые нагрузки и флуктуации мощности, вызванные возобновляемыми источниками энергии [6]. Это позволяет стабилизировать напряжение и улучшить качество электроэнергии в системе электроснабжения.

Пример: Интеграция аккумуляторного энергетического хранилища с ветровой электростанцией позволила сгладить флуктуации мощности и улучшить качество электроэнергии в системе электроснабжения [7].

В заключении необходимо отметить, что современные проблемы качества электроэнергии в системах электроснабжения, такие как гармонические искажения, перенапряжения и несимметрия напряжения, являются актуальными для обеспечения надежной и эффективной работы электрооборудования. Решение этих проблем возможно путем применения фильтрации гармонических составляющих, защиты от перенапряжений и балансировки нагрузки. Такие меры позволяют повысить качество электроэнергии и обеспечить стабильную работу систем электроснабжения.

 

Список литературы:

  1. Проблемы качества электроэнергии в системах электроснабжения / З. З. Туйчиев, И. К. Исмоилов, Д. А. Турсунов, Б. Б. Бойназаров // Проблемы науки. – 2019. – № 10(46). – С. 15-18. – EDN KVBKRW.
  2. Макашева С.И. Качество тока: аспекты оценки и нормирования / С. И. Макашева, П. С. Пинчуков // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2020. – Т. 20, № 4. – С. 23-35. – DOI 10.14529/power200403. – EDN HLJSLJ.
  3. Попков Е.Н. Современные научные направления Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого в области электроэнергетики / Е. Н. Попков, А. Н. Беляев, С. Г. Зверев // Технический оппонент. – 2019. – № 4(5). – С. 12-16. – EDN ZOTEFN.
  4. Воронцов А.В. Оборудование для воспроизводства параметров качества электроэнергии систем электроснабжения / А. В. Воронцов // Практическая силовая электроника. – 2018. – № 3(71). – С. 45-50. – EDN YMBOEH.
  5. Куликов А.Л. Проблемы и особенности распределённой электроэнергетики / А. Л. Куликов, В. Л. Осокин, Б. В. Папков // Вестник НГИЭИ. – 2018. – № 11(90). – С. 123-136. – EDN MACFEW.
  6. Безручко В.М. Защита фильтров токов нулевой последовательности в ненормальных режимах сети / В. М. Безручко // Технічні науки та технології. – 2018. – № 2(12). – С. 159-166. – EDN VKBHBY.
  7. Виноградов А.В. Принципы управления конфигурацией сельских электрических сетей и технические средства их реализации / А. В. Виноградов. – Орел : Общество с ограниченной ответственностью полиграфическая фирма «Картуш», 2022. – 392 с. – ISBN 978-5-9708-0861-0. – EDN DOFZZD.

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.