Нго Ван Кыонг Прогнозирование влияния несинусоидального режима сети на силовые трансформаторы / Нго Ван Кыонг, Л. И. Коверникова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2019. – Т. 64, № 4. – С. 36–43. – DOI: 10.26731/1813-9108.2019.4(64).36-43
10.26731/1813-9108.2019.4(64).36–43
В настоящее время параметры режимов электрических сетей часто не удовлетворяют требованиям ГОСТа 32144-2013 в России и руководящим указаниям № 39/2015/TT-BCT и №25/2016/TT-BCT во Вьетнаме. В реальных эксплуатационных условиях в электрических сетях имеет место несинусоидальный режим, следствием которого являются гармоники напряжения и тока. Гармоники вызывают перегрев и повреждение силовых трансформаторов, поскольку создают дополнительные потери активной мощности, включающие потери холостого хода, нагрузочные резистивные потери и потери на вихревые токи в обмотках и в других элементах трансформатора. Дополнительные потери вызывают выделение дополнительного тепла, что ускоряет процесс старения изоляции обмоток и магнитопроводов силовых трансформаторов, а в результате, приводит к сокращению сроков службы. Проблема негативного влияния гармоник напряжения и тока на электрооборудование, на эффективность использования электрической энергии в последнее время все чаще ставится в российских публикациях, на конференциях, в органах государственной власти. Потребители обращаются в суды с претензиями к энергоснабжающим организациям, поставляющим им электрическую энергию, которая не соответствует требованиям ГОСТа 32144-2013. В связи с этим возникает необходимость разработки научных методик, которые бы показывали, что некачественная электрическая энергия может привести, например, к сокращению срока службы электрооборудования. В настоящее время разрабатываются автоматизированные системы непрерывного мониторинга показателей качества электрической энергии и параметров режима в электрических сетях. Они могут быть дополнены программами расчета характеристик, сигнализирующих о негативном влиянии гармоник напряжения и тока на различное электрооборудование как энергоснабжающих организаций, так и потребителей электрической энергии. Для прогнозирования влияния гармоник напряжения и тока на силовые трансформаторы может быть использована представленная в статье компьютерная программа. В программе используются характеристики, с помощью которых оценивается и прогнозируется влияние гармоник напряжения и тока на силовые трансформаторы. Программа «Прогнозирование влияния параметров несинусоидального режима на силовые трансформаторы» разработана на основе пакетов программ MS Excel и Matlab. С помощью программы в качестве примера вычислены прогнозы оценок влияния гармоник напряжения и тока на силовой трансформатор, установленный на одной из тяговых подстанций железной дороги. Параметры гармоник напряжения и тока, использованные при расчете, получены в результате измерений в узле присоединения тягового трансформатора к питающей сети. Результаты расчетов показывают, что уровень гармоник напряжения и тока, имевший место в момент измерений, может привести к сокращению срока службы силового трансформатора на 6,98 лет.
- ГОСТ 32144–2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. 2014–07–01. М. : Стандартинформ, 2014.
- Циркуляр № 39/2015/TT-BCT от 18.11.2015 «О распределении электрической энергии» : утв. Министерством промышленности и торговли Вьетнама.
- Циркуляр № 25/2016/TT-BCT от 30.11.2016 «О передаче электрической энергии» : утв. Министерством промышленности и торговли Вьетнама.
- Качество электрической энергии: современное состояние, проблемы и предложения по их решению / отв. ред. Н.И. Воропай. Новосибирск : Наука, 2017. 219 с.
- Тран Динь Лонг. Справочник по качеству электрической энергии. Ханой : Изд-во Ханойского Политехника, 2013.
- Манькин Э.А. Потери на вихревые токи в обмотках трансформаторов при несинусоидальном токе // Электричество. 1955. №12. С.48–52.
- Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. М. : Энергоатомиздат, 1984. 160 с.
- IEEE Std C57.110-2008, IEEE Recommended Practice for Establishing Liquid-Filled and Dry-Type Power and Distribution Transformer Capability When Supplying Nonsinusoidal Load Currents. IEEE Power Engineering Society, 2008.
- Thinh Dao, H. Abdull Halim, Z. Liu, B.T. Phung. Voltage Harmonic Effect on Losses in Distribution Transformers // International Conference on Smart Green Technology in Electrical and Information Systems (ICSGTEIS), Bali (Indonesia), 2016.
- Singh J., Singh S. Amanpreet Singh. Effect of Harmonics on Distribution Transformer Losses and Capacity // International Journal of Engineering Technology Science and Research 2017. Vol. 4, Is. 6.
- Abbas A., Zahab E. Abou El, Elbendary A. Thermal modeling and ageing of transformer under harmonic currents // рroceedings of 23-rd International Conference on Electricity Distribution. Lyon, 2015.
- Targosz R., Chapman D. Application note. Cost of poor power quality. European Copper Institute. URL: http://www.leonardo-energy.org/resources/297/the-cost-of-poor-power-qual... (access date: 01.06.2018).
- Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов. М .: Энергоатомиздат, 1986. 528 с.
- Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. М. : Энергия, 1980. 928 с.
- Best Practice Manual: Transformers. URL: https://electrical-engineering-portal.com/res/Best-Practice%20Manual-Tra... (access date: 05.12.2018).
- Dr. Gado A., Hassan Abo Gad, Radwan S. Effect of types of loads in rating of transformers supplying harmonic-rich load // proceedings 21-st International Conference on Electricity Distribution (CIRED 2011), Frankfurt, 2011.