Исследование режима высших гармоник в электрических сетях фанерного производства

Anna K. Toropova; Vyacheslav V. Cherepanov

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

Authors

Anna K. Toropova Vyatka State University https://orcid.org/0000-0002-4450-7669
Vyacheslav V. Cherepanov Vyatka State University

DOI:

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

Keywords:

abruptly variable load, electric power quality, higher harmonics, non-sinusoidal waveform, veneer peeling machine

Abstract

The article analyzes the spectral composition of the currents generated by the main drive of the veneer peeling machine and the mathematical description of the mode parameters of higher harmonics flowing through the electrical networks of plywood production plants has been developed. In order to achieve this goal, experimental studies were performed at the operating plywood plant of Kirov region. It is established that in the spectral composition of the current there are canonical and abnormal harmonics generated by rectifiers working with the main drive motors of veneer peeling machine. The change of the higher harmonics of the current generated by rectifiers has a sharply variable stochastic character. It is established that the process of change of the higher harmonics currents in electric networks of plywood production has a stationary character. Statistical laws of distribution of higher harmonic currents (canonical) on the averaging interval of 200 ms and their numerical characteristics are obtained. The basic characteristics of load diagrams of veneer peeling machine are determined. It is suggested to describe the change of higher harmonics in time by lattice models interpolated by spline functions of the first degree. The results of statistical analysis of the spectral composition of currents and the obtained mathematical model of the parameters of the higher harmonics mode are recommended to be used in solving a number of problems at the stage of designing power supply systems for plywood production and for further development of the methodology of parameter calculations of the higher harmonics mode.

Author Biographies

Anna K. Toropova, Vyatka State University

Postgraduate Student, Senior Lecturer, Vyatka State University

Vyacheslav V. Cherepanov, Vyatka State University

Dr. Sci. (Eng.), Professor

References

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.