Исследование режима высших гармоник в электрических сетях фанерного производства

Анна Константиновна Торопова; Вячеслав Васильевич Черепанов

doi:10.17213/0136-3360-2024-1-124-130

Авторы

Анна Константиновна Торопова Вятский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-4450-7669
Вячеслав Васильевич Черепанов Вятский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2024-1-124-130

Ключевые слова:

резкопеременная нагрузка, качество электрической энергии, высшие гармоники, несинусоидальность, лущильный станок

Аннотация

Произведен анализ спектрального состава токов, генерируемых главным приводом лущильного станка, и разработано математическое описание параметров режима высших гармоник, протекающих по электрическим сетям заводов по производству фанеры. Для достижения поставленной цели впервые выполнены экспериментальные исследования на действующем фанерном предприятии Кировской области. Установлено, что в спектральном составе тока присутствуют канонические и анормальные гармоники, создаваемые выпрямителями, работающими с двигателями главного привода лущильных станков. Изменение высших гармоник тока, генерируемого выпрямителями, носит резкопеременный стохастический характер. Установлено, что процесс изменения токов высших гармоник в электрических сетях фанерных производств имеет стационарный характер. Получены статистические законы распределения токов высших гармоник (канонических) на интервале осреднения 200 мс и их числовые характеристики. Определены основные характеристики нагрузочных диаграмм лущильных станков. Предложено изменение высших гармоник во времени описывать решетчатыми моделями, интерполированными сплайн-функциями первой степени. Результаты статистического анализа спектрального состава токов и полученную математическую модель параметров режима высших гармоник рекомендовано использовать при решении ряда задач на стадии проектирования систем электроснабжения фанерных производств и для дальнейшей разработки методики расчетов параметров режима высших гармоник

Биографии авторов

Анна Константиновна Торопова, Вятский государственный университет

аспирант, старший преподаватель, Вятский государственный университет

Вячеслав Васильевич Черепанов, Вятский государственный университет

д-р техн. наук, профессор, Вятский государственный университет

Библиографические ссылки

Проблемы оценки вклада потребителя в искажение качества электроэнергии / Д.В. Дворкин, М.А. Силаев, В.Н. Туль-ский, Ш. Палис // Электричество. 2017. № 7. С. 12-19. DOI 10.24160/0013-5380-2017-7-12-19.

Бакшаева Н.С., Вальц И.А. Анализ колебаний напряжения в системах электроснабжения с потребителями с резкопере-менной нагрузкой // Проблемы региональной энергетики. 2019. № 3(44). С. 1-16. DOI: 10.5281/zenodo.3562179.

Калинина Е.А. Влияние механизмов деревообрабатывающего комплекса на колебания напряжения в системе электро-снабжения // Изв. вузов. Электромеханика. 2015. № 3. С. 83-85. DOI: 10.17213/0136-3360-2015-3-83-85.

Черепанов В.В., Калинина Е.А. Исследование электрических нагрузок электроприводов механизмов фанерного произ-водства // Изв. вузов. Электромеханика. 2017. Т. 60, № 2. С. 65-69. DOI: 10.17213/0136-3360-2017-2-65-69.

Дед А.В., Сикорский С.П., Смирнов П.С. Результаты измерений показателей качества электроэнергии в системах элек-троснабжения предприятий и организаций // Омский научный вестник. 2018. № 2(158). С. 60-63. DOI: 10.25206/1813-8225-2018-158-60-64.

Исследование высших гармоник в электрических сетях низкого напряжения / Д.Ю. Руди, А.И. Антонов, М.Г. Вишня-гов, С.В. Горелов, Д.А. Зубанов, А.А. Руппель, Е.Ю. Руппель // Омский научный вестник. 2018. № 6 (162). С. 119 – 125. DOI: 10.25206/1813-8225-2018-162-119-125.

Ольховский В.Я., Мятеж Т.В., Наяксов С.Ю. Исследование воздействия высших гармоник мелких нелинейных потребителей на работу сети до 1000 В // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации. 2016. № 1(30). С. 84-97. DOI: 10.17212/1727-2769-2016-1-84-97.

Зацепина В.И., Зацепин Е.П., Скоморохов П.И. Повышение эффективности функционирования систем электроснабже-ния посредством комбинированного воздействия на искажения напряжения // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21, № 5. С. 79-86. DOI: 10.30724/1998-9903-2019-21-5-79-86.

Analysis of High Frequency Harmonics in Distribution Networks: 9 – 150 kHz / J. Yaghoobi, F. Zare, T. Rehman, H. Rathna-yake // IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT). Melbourne, VIC, Australia. 2019. DOI:10.1109/ICIT.2019.8755071.

Numerical AC loss analysis in HTS stack carrying nonsinusoidal transport current / W. Song, J. Fang, Z. Jiang // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2019. Vol. 29, No 2. pp. 1-5. DOI:10.1109/TASC.2018.2882066.

AC Loss Effect of High-Order Harmonic Currents in a Single-Phase 6.5 MVA HTS Traction Transformer / W. Song, J. Fang, Z. Jiang, M. Staines, R. Badcock // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2019. Vol. 29, Is. 5. DOI:10.1109/TASC.2019.2901014.

Методика расчета пассивных фильтров, предназначенных для компенсации высших гармоник тока в системах элек-троснабжения промышленных предприятий / Д.В. Коваленко, Б.Ю. Киселев, Д.И. Плотников и др. // Международный научно-исследовательский журнал. 2017. № 1-4(55). С. 82-86. DOI: 10.23670/IRJ.2017.55.093.

Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 2000. 331 с.

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. 14 – 155.