ЭНЕРГЕТИКА
Войти на сайт | Регистрация
УДК 621.316.721
Регулируемое симметрирующее устройство с индуктивным накопителем энергии
Сидоров Сергей Анатольевич, аспирант кафедры «Электромеханика», Уфимский государственный авиационный технический университет, 79373414900@yandex.ru
Рогинская Любовь Эммануиловна, д-р техн. наук, профессор кафедры «Электромеханика», Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа, 79373414900@yandex.ru
Аннотация
Рассмотрена проблема несимметрии напряжений в сетях электроснабжения. Дан обзор средств устранения несимметрии токов, применяемых в настоящее время, приведены их достоинства и недостатки. Предложено использование симметрирующего устройства с индуктивным накопителем энергии, построенным на управляемом энергообмене между сетью и дросселем с помощью трехфазного мостового преобразователя. Приведены схемы симметрирующего устройства, блока IGBT модулей, блока Control и дано описание их работы. Для исследования разработанного симметрирующего устройства была создана компьютерная модель в пакете Matlab/Simulink. Представлена общая схема компьютерной модели симметрирующего устройства, дано описание ее блоков и рассмотрено несколько цепочек их взаимодействия. Рассматривается неполнофазный режим работы симметрирующего устройства, приводятся осциллограммы напряжения в сети и токов на нагрузке и в сети при использовании симметрирующего устройства. Построенная в пакете Matlab/Simulink система управления с трехфазным мостом из транзисторных модулей и с нагрузкой в виде дросселя позволяет получить эффективное снижение несимметрии токов сети и соответственно устранить несимметрию напряжений питающей сети, это доказывают приведенные в статье осциллограммы.
Ключевые слова
несимметрия напряжений, несимметрия токов, симметрирующее устройство, дроссель, соотношения токов
Литература
1. Карташев, И.И. Качество электроэнергии в системах электроснабжения. Способы ее контроля и обеспечения / И.И. Карташев, Э.Н. Зуев. – М.: Изд-во МЭИ, 2001.
2. Розанов, Ю.К. Современные методы улучшения качества электроэнергии (аналитический обзор) / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчинский // Электротехника. – 1998. – № 3. – С. 10–17.
3. ГОСТ Р 54149–2010. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – М.: Стандартинформ, 2010.
4. Adrian, Р. Active Load Balancing in a Three-Phase Network by Reactive Power Compensation / Р. Adrian. – Romania: «Politehnica» University of Timisoara, 2012.
5. Чередниченко, В.С. Индукционные установки для нагрева и электрофизической обработки жидкостей в электромагнитных полях / В.С. Чередниченко. – М.: Электротехника, 2003.
6. Розанов, Ю.К. Современные методы регулирования качества электроэнергии средствами силовой электроники / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчинский, А.А. Кваснюк // Электротехника. – 1999. – № 4. – С. 28–32.
7. Электрооборудование и автоматика электротермических установок: справ. / А.П. Альтгаузен, И.М. Бершицкий, М.Я. Смелянский и др. – М.: Издат. центр «Энергия», 1978. – 360 с.
8. Han, B.M. Reactive-power compensator using thyristor PWM current source inverter / B.M. Han // This paper appears in: Power Electronics Specialists Conference, 2000.
9. Olivier, G. Thyristor Current Source with an Improved Power Factor / G. Olivier, V.R. Stefanovic // Industrial Electronics, IEEE Transactions on nov. – 1982.
10. Сидоров, С.А. Симметрирование трехфазных сетей при несимметричной нагрузке / С.А. Сидоров, Л.Э. Рогинская // Интеграция образования, науки и производства в условиях многоуровневого профессионального образования: сб. науч. тр. – Кумертау: филиал Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та, 2014. – С. 167–169.
11. Зиновьев, Г.С. Основы силовой электроники / Г.С. Зиновьев. – Новосибирск: НГТУ, 2004. – 199 с.
12. Управление потоками электроэнергии в преобразователе со сверхпроводящим индуктивным накопителем / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчицкий, М.Г. Лепанов, М.Г. Киселёв // Электричество. – 2008. – № 8. – С. 22–27.
13. Коротченко, Ю.И. Частотные фильтры электрических сигналов: пассивные фильтры / Ю.И. Коротченко. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. – 21 с.
14. Ивакин, В.Н. Исследование характеристик сверхпроводникового индуктивного накопителя с преобразователем на основе инвертора напряжения / В.Н. Ивакин // Электротехника. – 2001. – № 9. – С. 48–53.
15. Черных, И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink / И.В. Черных. – М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. – 288 с.
16. Характеристики и конструкции вентильных преобразователей для сверхпроводящих накопителей энергии / Б.М. Антонов, А.А. Кувшинов, Б.Д. Курносов и др. // Электричество. – 1995. – № 8. – С. 23–31.
17. Сидоров, С.А. Фазопреобразовательное устройство для несимметричных нагрузок / С.А. Сидоров, Л.Э. Рогинская // Электроэнергетические системы и сети. Энергосбережение: межвуз. сб. науч. тр. – Уфа: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т, 2013. – С. 121–125.
Источник
Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Т. 14, № 3. – C. 33-40.