Диссертация (1143999), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Krakow, AGH. pp. 5-7.14•Zamyatin E.O. Concept for electric power quality indicatorsevaluation and monitoring stationary intellectual system development / E.O.Zamyatin, Y.E. Shklyarskiy, E.V.Yakovleva // International Journal of AppliedEngineering Research ISSN 0973-4562, 2016 – Number 6, Vol. 11, – pp.4270-4274.•Замятин Е.О. Система мониторинга показателей качестваэлектрической энергии на основе искусственной нейронной сети / Я.Э.Шклярский, Е.Н.
Ильницкая, Е.О. Замятин // «Современная наука ипрактика», 2016. – № 5 (10), – С. 35-37.•Zamyatin E.O. Concept for electric power quality intellectualsystem development / E. Zamyatin // 67th Berg- und Hüttenmännischer Tag,2016. Freiberg, Technische Universität Bergakademie Freiberg. – pp. 149-152.•Замятин Е.О. Влияние сопротивления системы на уровеньвысших гармоник в сети / А.Н. Скамьин, Е.О. Замятин // Материалы IIВсероссийской (с международным участием) молодежной научнопрактической конференции «Введение в энергетику», Кемерово, Изд-воКузГТУ, 2016.
– С. 122-125.•Zamyatin E.O. Developing of electric power quality indicatorsevaluation and monitoring intellectual system / A.Y. Shklyarskiy, J.V.Rastvorova, E.O. Zamyatin // Young Researchers in Electrical and ElectronicEngineering, 2018 IEEE Conference of Russian, 15.03.2018. pp 761-762.Свидетельстваогосударственнойрегистрациипрограммныхпродуктов для ЭВМ:•Свидетельство о госрегистрации программы для ЭВМ2016660883. Российская Федерация. Визуализация спектрального составасигналанапряженияЕ.Н.
Ильницкая;илитокаправообладатель/Е.О. Замятин,Я.Э. Шклярский,федеральноегосударственное15бюджетное образовательное учреждение высшего образования «СанктПетербургский горный университет. – № 2016615243; заявл. 24.05.2016;зарегистр. 22.09.2016; опубл. 20.10.2016 – 1 с.•Свидетельство о госрегистрации программы для ЭВМ2018617921.РоссийскаяопределенияместаЕ.О. Замятин,Федерация.подключенияЯ.Э. Шклярский,АвтоматизированнаякомпенсирующихА.Я. Шклярский;системаустройств/правообладательфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования «Санкт-Петербургский горный университет. –№ 2018615248;заявл.21.05.2018;зарегистр.04.07.2018;опубл.04.07.2018, Бюл.
№ 7. – 1 с.Всегопубликацийпотемедиссертации–13,включаясвидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.Структура работыДиссертация состоит из оглавления, введения, четырех глав свыводами по каждой из них, заключения, библиографического списка иприложений. Основная часть диссертации изложена на 126 страницахмашинописного текста. Работа содержит 41 рисунок, 14 таблиц.Библиографический список включает 102 наименования.16ГЛАВА1НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕПРОБЛЕМЫКОРРЕКЦИИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙЭНЕРГИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАГРУЗКИ1.1Анализ влияния показателей качества электрическойэнергии на эффективность работы системы электроснабженияпредприятийВ настоящее время на ряде предприятий разных отраслей системаэлектроснабжения работает на недостаточно эффективном уровне.Затратная энерговооруженность технологических процессов и высокаястоимостьэлектроэнергииобуславливаетчрезвычайновысокуюэнергетическую составляющую в себестоимости продукции.
А напредприятиях, не производящих продукцию, затраты на электроэнергиюсоставляют львиную долю от общих эксплуатационных затрат.Особыйакцентследуетсделатьназатратыотпотерьэлектроэнергии в системе электроснабжения действующих предприятий.На рисунке 1.1 приведены расход электрической энергии по некоторымпотребителям и потери в сетях Российской Федерации [80].Рисунок 1.1 – Расход электрической энергии по отдельным видампотребителей17Нарисунке1.2приведеныданныеобудельномрасходеэлектрической энергии в различных отраслях промышленности [81].Рисунок 1.2 – Удельный расход электроэнергии на производствоИз анализа приведенных данных следует, что лидером в удельномпотребленииявляетсяалюминиеваяпромышленность.Остальныеотрасли достаточно сложно сравнивать между собой, т.к.
стоимостьодной тонны продукции для них разная.Тема повышения качества электроэнергии, что на прямую связано спотерями электрической энергии, актуальна до сих пор, о чемсвидетельствуют множество публикаций в различных российских изарубежных изданиях [47, 30, 66, 48, 57, 70, 71, 77].Чем, прежде всего, обусловлены потери электроэнергии напредприятиях? Какова доля в них различных показателей качестваэлектроэнергиивзависимостиоттехнологиипроизводстваиэксплуатации предприятия? До сих пор нет четкого ответа на этотвопрос.18Очевидно лишь одно – на различных предприятиях величинупотерь по-разному будут определять различные показатели качестваэлектрической энергии.
Далее рассмотрим основные показатели качестваэлектрическойэнергии,влияющиенапотериэнергиивэлектротехническом комплексе предприятия, а именно в части системыего электроснабжения.На основании проведенного анализа [7, 12, 16, 42, 49, 76] на потериэлектрической энергии прежде всего влияют следующие показателикачества электрической энергии (ПКЭ):- несинусоидальность кривой тока или напряжения;- коэффициент мощности нагрузки.Рассмотрим каждый показатель в отдельности.1.1.1 Несинусоидальность кривой тока или напряженияНесинусоидальность кривой тока или напряжения вызываютнагрузки, вольтамперные характеристики которых нелинейны.
Этинагрузки потребляют из сети ток, кривая которого оказываетсянесинусоидальной, что характеризуется наличием высших гармониктока. В результате возникают нелинейные искажения кривой напряжениясети.На рисунке 1.3 представлен пример наличия гармоническихискажений в кривой напряжения. Используя преобразование Фурье,кривую можно разложить (в данном случае) на две составляющие:основная или первая гармоника,– пятая гармоника.–19Рисунок 1.3 – Разложение несинусоидальной кривой на синусоидальныесоставляющиеГармонические искажения создают магнитные поля различныхпоследовательностей.Кривые напряжений в трехфазной системе сдвинуты относительнодруг друга на 1200, в отличие от гармонических составляющихпоследовательности,кратнойтрем.Ониобразуютпоследовательность, в случае симметричной нагрузки [33].нулевую20Рисунок 1.4 – Осциллограмма кривых напряжения и тока мощногонелинейного потребителяНа рисунке 1.4 представлен еще один пример несинусоидальноститока и напряжения.Несинусоидальность негативно сказывается на потребителях иустройствах, регулирующих ПКЭ.
Так конденсаторы, при наличиивысших гармоник в сети могут выйти из строя из-за токовой перегрузки,так как сопротивление конденсатора обратно пропорционально порядкугармонической составляющей:.(1.1)21Рисунок 1.5 – Зависимость сопротивления конденсатора от порядкагармонических составляющих при различных сопротивлениях наосновной гармоникеКак видно из зависимости (1.1) и графика на рисунке 1.5,сопротивление конденсатора стремительно снижается при протеканиитока, содержащего искажения высокой частоты. Отсюда можно сделатьвывод, что конденсаторные батареи в условиях несинусоидальностинапряжения или тока, прежде всего, подвержены их влиянию.В линиях электропередач гармоники вызывают дополнительныепотери электроэнергии, так как сопротивление индуктивности прямопропорционально порядку гармоники:(1.2)где:гармонике ,на первой гармонике.– сопротивление конденсатора и индуктивности на– сопротивление конденсатора и индуктивности22Рисунок 1.6 – Зависимость сопротивления индуктивности от порядкагармонических составляющих при различных сопротивлениях наосновной гармоникеКак видно из зависимости (1.2) и графика, представленного нарисунке 1.6, сопротивление индуктивности линейно увеличивается припротекании по ней тока, содержащего гармонические искажения.Известно, что в общем случае потери активной мощностиопределяются выражением:(1.3)где:– модуль полного тока в линии,– активное сопротивлениелинии.Из выражения (1.3) следует, что несинусоидальность напряжения итокакосвенновлияетнапотериэлектроэнергии,нижеследующего.Модуль полного тока определяется выражением:исходяиз23(1.4)где– квадрат действующего значения тока i-ой гармоники.Выражение (1.4) можно изменить и записать в виде:(1.5)где– действующее значение тока первой гармоники.Несинусоидальность кривой характеризуется понятием суммарногокоэффициента гармонических составляющих –:(1.6)Тогда, объединив выражения (1.5) и (1.6) получим:(1.7)Объединив выражения (1.3) и (1.7), получим выражение дляопределения потерь мощности, указывающее на прямую их зависимостьот ненормируемого показателя несинусоидальности:(1.8)Таким образом, можно сделать вывод, что несинусоидальностькривой тока напрямую влияет на потери активной мощности.
Это следуетиз выражения (1.3). Несинусоидальность напряжения напрямую напотери активной мощности не влияет, однако и несинусоидальностьнапряжения может привести к искажению синусоидальности кривойтока.Установлено,чтопотериопределяются по выражению (1.8).приналичииискаженийтока241.1.2 Реактивная мощность, коэффициент мощностиПодробно понятие реактивная мощность (реактивная энергия)рассмотрено в [31, 64]. Реактивная мощность (энергия) не создаетполезной работы.Реактивная мощность и коэффициент мощности не являютсяпоказателями качества электрической энергии, входящими в [22]. Однакоэтим параметрам уделяется немало внимания.Как сказано в [32], реактивная энергия не выполняет никакойполезной работы, в том смысле, что она не может превращаться втепловую или механическую.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
