РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХМЕРНОГО ГРАФИКА СУММАРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ НАПРЯЖЕНИЯ

Н.М. Дрей, А.Г. Зиганшин, Г.М. Михеев

DOI: 10.47026/1810-1909-2021-1-56-67

Ключевые слова

система электроснабжения, компенсация реактивной мощности, батарея конденсаторов, трёхмерный график, высшие гармоники, суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения, алгоритм, матрица.

Аннотация

В системе электроснабжения промышленных предприятий с малой установленной мощностью в качестве устройств компенсации реактивной мощности в большинстве случаев применяется батарея косинусных конденсаторов. Однако в определённых режимах работы в такой сети из-за наличия в ней электроприёмников, которые генерируют высшие гармоники, могут возникнуть резонансные явления. Поэтому в такой сети следует учитывать как наличие гармонических составляющих, так и их процентное соотношение.

Согласно ГОСТ 32144-2013 необходимо учитывать не только отдельные гармонические составляющие напряжения порядка 40 гармоник, но и суммарный коэффициент этих составляющих. По этой причине расчёт этого параметра в системе электроснабжения потребителей является актуальной задачей.

В работе раскрыт принцип построения трёхмерного графика суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения. Приведены доводы зависимости этого коэффициента от наиболее важных параметров электрической сети, таких как мощности короткого замыкания системы, конденсаторной батареи, потребляемой нагрузки.

Авторами разработан также алгоритм построения трёхмерного графика суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения. В качестве примера в статье представлены графические зависимости: суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения от мощности короткого замыкания системы и мощности конденсаторных батарей; суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения от мощности короткого замыкания системы и нагрузки 6(10) кВ; суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения от мощности конденсаторных батарей и нагрузки 6(10) кВ.

Литература

1. Атаманов М.Н., Дрей Н.М., Зиганшин А.Г., Михеев Г.М. Расчет параметров и анализ работы пассивного фильтра гармоник // Вестник Чувашского университета. 2020. № 1. С. 17–25.
2. Бырыбин Б.Ю. Справочник по проектированию электроснабжения. М.: Энергоатомиздат, 1990. 576 с.
3. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 2000. 331 с.
4. Иванов В.П., Батраков А.С. Трехмерная компьютерная графика / под ред. Г.М. Полищука. М.: Радио и связь, 1995. 225 с.
5. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М.: Наука, 1973. 832 с.
6. Михеев Г.М., Атаманов М.Н., Афанасьева О.В., Дрей Н.М. Расчёт тока конденсаторных батарей с учётом источников высших гармоник // Вестник Чувашского университета. 2017. № 1. С. 145–155.
7. Михеев Г.М., Атаманов М.Н., Дрей Н.М. Алгоритм расчёта тока высших гармоник в системе электроснабжения промышленных предприятий // Промышленная энергетика. 2018. № С. 40–45.
8. Михеев Г.М., Атаманов М.Н., Дрей Н.М. Электромагнитная совместимость технических средств предприятий по гармоническому составу напряжения // Электрические станции. 2019. № С. 41–45.
9. Михеев Г.М., Атаманов М.Н., Афанасьева О.В., Дрей Н.М. О компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения с косинусными конденсаторами // Электротехника. 2019. № 4. С. 32–41.
10. Мостовской А.П. Численные методы и система Mathematica. Мурманск, 2009. 249 с.
11. Программа для ЭВМ «Расчет тока конденсаторных батарей с учетом высших гармоник» / Михеев Г.М., Атаманов М.Н., Дрей Н.М. Свидетельство о гос. регистрации № 2017614711; заявл. № 2017610657 от 24.01.2017; опубл. 02.05.2017.
12. Разработка САПР: в 10 кн. Кн. 7. Графические системы САПР / В.Е. Климов; под ред. А.В. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. 142 с.

Сведения об авторах

Дрей Надежда Михайловна – аспирантка кафедры электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (drey_nadezhda@mail.ru).

Зиганшин Айрат Габдулхакович – аспирант кафедры электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (ZiganshinAG@gridcom-rt.ru).

Михеев Георгий Михайлович – доктор технических наук, профессор кафедры электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (mikheevg@rambler.ru).

Формат цитирования

Дрей Н.М., Зиганшин А.Г., Михеев Г.М. Разработка алгоритма для построения трехмерного графика суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения // Вестник Чувашского университета. – 2021. – № 1. – С. 56–67. DOI: 10.47026/1810-1909-2021-1-56-67.

Загрузить полный текст статьи