автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Электромагнитная совместимость полупроводниковых преобразователей с сетью и нагрузкой

На правах рукописи ГУЛЯЕВ Евгений Николаевич

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С СЕТЬЮ И НАГРУЗКОЙ

Специальность: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискателя ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 2010

16 лен гиэ

004617799

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» на кафедре электромеханики

Научпый руководитель: доктор технических наук, профессор

Рогинская Любовь Эммануиловна проф. кафедры электромеханики Уфимского государственного авиационного технического университета

Официальные оппоненты: доктор технических наук профессор

Шапиро Семен Валентинович

проф., зав. кафедрой физики Уфимской государственной академии экономики и сервиса

кандидат технических наук, профессор Шабанов Виталий Алексеевич

проф., зав. кафедрой электротехники и электрооборудования предприятий Уфимского государственного нефтяного технического университета

Ведущая организация: ФГУП НКТБ «Вихрь»

Защита состоится 28 декабря 2010 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д - 212.288.02 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, г.Уфа, ул. К. Маркса, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета.

Автореферат разослан ноября 2010 ]

Ученый секретарь диссертационного совета доктор техн. наук, профессор

Г.Н. Утляков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационного исследования. Совместимость субъектов различных видов деятельности, процессов, популяций - это комфортное существование каждого из них при отсутствии недопустимого влияния на другие субъекты. В системах электроснабжения электрооборудование, приборы, аппараты и другие устройства находятся в общей для них электромагнитной среде, причём любое из устройств является источником (генератором) электромагнитных помех, в то же время на него воздействуют электромагнитные помехи, создаваемые другими источниками. В общем случае электромагнитная помеха характеризуется как воздействие, искажающее основной сигнал и нежелательно влияющее (или могущее влиять) на него.

Проблема электромагнитной совместимости, ставшая актуальной в 1940-х годах для систем передачи информации, выдвигается на первый план во всех областях производства, передачи и распространения электроэнергии. Усложнение электрических систем, введение в эксплуатацию мощных электроприводов, вентильных преобразователей, высокая степень автоматизации производства резко обостряют проблему электромагнитной совместимости. Её значимость соизмерима со значимостью проблем энергосбережения, надёжности и энергетической безопасности.

В системах электроснабжения промышленного предприятия особое внимание уделяется кондуктивным помехам, которые в сетях трёхфазного переменного тока определяются различного рода искажениями синусоидальной формы кривых напряжений и тока и действующего значения напряжения (отклонения напряжения). Эти электромагнитные помехи не исчерпывают все виды помех, указанных в ГОСТ 13109-97, однако они являются преобладающими, так как оказывают наибольшее влияние на электроприёмники. Значения их принято называть показателями электромагнитной совместимости или показателями качества электроэнергии. Проблема качества электроэнергии является одной из важнейших составных частей общей проблемы электромагнитной совместимости.

Качество электроэнергии в значительной мере зависит от технологических процессов в электроэнергетической системе. Один из распространенных видов электромагнитных кондуктивных помех представляют высшие гармоники тока, источниками которых являются как электроприемники с нелинейной вольтамперной характеристикой, так и элементы электроэнергетической системы.

Исследования в области обеспечения качества электроэнергии широко освещены и представлены на международных конференциях CIGRE, CIRED, PSCC, IEEE. Большой вклад в решении этих проблем внесли российские ученые Железко Ю.С., Жежеленко И.В., Зиновьев Г.С., Курбацкий В.Г., Кучумов Л.А., Смирнов С.С., Бердин A.C., Салтыков В.М.и др.

Проблема обеспечения качества электроэнергии, как в России, так и за рубежом остается актуальной для современной электроэнергетики. Объясняется это растущим внедрением силовой электроники, что способствует возрастающему влиянию высших гармоник тока на работу как промышленных и бытовых электроприемников, так и на электрооборудование систем электроснабжения и электрических сетей высокого напряжения. На сегодняшний день недостаточно изучен спектральный состав токов и напряжений, генерируемый различными электротехнолошческими нагрузками. В литературе вопросу генерирования высших гармоник электротехнологическими нагрузками и их влиянию на потребители и питающую сеть уделено мало внимания.

Высшие гармоники в системах электроснабжения нежелательны по ряду причин: появляются дополнительные потери в электрических машинах, трансформаторах и сетях; затрудняется компенсация реактивной мощности с помощью батарей конденсаторов; сокращается срок службы изоляции электрических машин и аппаратов; ухудшается работа устройств автоматики, телемеханики и связи. При работе асинхронного двигателя в условиях несинусоидального напряжения снижается его коэффициент мощности и вращающий момент на валу. Искажение формы кривой напряжения заметно сказывается на возникновении и протекании ионизационных процессов в изоляции электрических машин и трансформаторов.

Также следует отметить, что на сегодняшний день проблема энергосбережения рассматривается на правительственном уровне.

Ввиду негативного влияния высших гармонических составляющих на электрическую сеть и потребителей электроэнергии необходимы мероприятия, способствующие улучшению электромагнитной обстановки.

Имеется ряд способов снижения несинусоидальности кривой тока и напряжения при наличии нелинейной нагрузки. Однако вопрос повышения качества электроэнергии, потребляемой полупроводниковыми преобразователями, питающими нагрузку с нелинейной вольт - амперной характеристикой, освещен недостаточно.

Таким образом, исследование спектрального состава токов, генерируемых различными нелинейными потребителями, и разработка схемотехнических решений снижения искажения кривых тока и напряжения являются актуальными задачами современной электроэнергетики, особенно на фоне растущей мощности нелинейной нагрузки и в первую очередь полупроводниковых преобразователей.

Целью диссертационной работы является разработка схемотехнических решений для снижения высокочастотных составляющих тока, генерируемых в электрическую сеть нелинейными потребителями, и повышение энергетических показателей автономных источников питания на базе исследования электромагнитной совместимости полупроводниковых преобразователей с сетью и нагрузкой путем моделирования электромагнитных процессов электротехнологических установок.

Основные задачи исследования:

1. Разработка математических моделей установок с полупроводниковыми преобразователями для исследования влияния последних на питающую сеть и нагрузку.

2. Определение наиболее рационального способа уменьшения кондуктивных помех, генерируемых в питающую сеть полупроводниковыми преобразователями совместно с нелинейной нагрузкой, и повышение энергетических показателей автономных источников питания.

3. Исследование эффективности принятых схемотехнических решений для обеспечения электромагнитной совместимости электротехнологических установок с полупроводниковыми преобразователями при питании либо от энергосистемы, либо от автономного источника электропитания.

4. Разработка методики расчета специальных трансформаторов для обеспечения электромагнитной совместимости полупроводниковых преобразователей с сетью и нагрузкой.

5. Исследование влияния высших гармоник тока, генерируемых полупроводниковыми преобразователями с нелинейной нагрузкой, на увеличение потерь активной мощности в электрической сети на примере одного из энергоузлов Башкирской энергосистемы.

Методы исследования. В работе использованы основные положения теории цепей. Перечисленные задачи решены с помощью численно -аналитических и численных методов решения, а также имитационного моделирования в среде ОгСАБ 9.2 и МаИлЬ 6.5.

На защиту выносятся:

1. Модели электротехнологических установок с полупроводниковыми преобразователями, подключенными как к сети, так и к автономному источнику питания.

2. Модель и методика расчета трансформатора многофазного преобразователя для компенсации высших гармонических составляющих, генерируемых в сеть нелинейной нагрузкой.

3. Обоснование целесообразности применения модульной конструкции согласующего высокочастотного трансформатора с коэффициентом усиления по напряжению 104 для электротехнологических установок автономного питания.

4. Методика расчета согласующего высокочастотного трансформатора с коэффициентом усиления по напряжению 104, с учетом эффекта вытеснения тока и модульной конструкции.

5. Математическая модель Сибайского энергоузла для определения потерь от высших гармонических составляющих.

Научная новизна:

1. Определено влияние полупроводниковых преобразователей с нелинейной индуктивной и емкостной нагрузкой на питающую сеть на базе созданных математических моделей.

2. Разработана математическая модель системы преобразовательный трансформатор — нелинейная нагрузка, построенная на основе предложенного схемотехнического решения для компенсации высших гармонических составляющих тока на базе трансформаторных преобразователей числа фаз.

3. Предложено применение модульной конструкции трансформаторной ячейки емкостного накопителя энергии и установлена зависимость изменения потерь в трансформаторе от числа применяемых модулей.

Практическая ценность:

1. Предложена схема, разработаны математическая модель и методика расчета многофазного трансформаторного преобразователя числа фаз для компенсации высших гармонических составляющих, генерируемых в сеть нелинейной нагрузкой.

2. Доказано, что с помощью предложенных схемотехнических решений достигается снижение искажения кривой потребляемого тока и уменьшение пульсаций выходного напряжения.

3. Представлена методика расчета высокочастотного согласующего трансформатора для емкостного накопителя энергии с учетом дополнительных потерь мощности, определяемых условием работы и модульной конструкцией.

4. Определено оптимальное количество модулей, характеризующихся высоким КПД емкостного накопителя энергии, при неизменных массогабаритных показателях.

5. Установлена зависимость добавочных потерь (в процентах от общих потерь), вызванных протеканием в сети токов высших гармонических составляющих, от коэффициента искажения по току, определяемого на шинах источника питания.

Реализация результатов работы. Материалы диссертационной работы внедрены в производственный процесс ООО «РЭДКОМ» и в учебный процесс на кафедре электромеханики ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийских, республиканских научно -технических конференциях «Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий» (Уфа, 2007), «Мавшотовские чтения» (Уфа. 2007), «П1 Слет молодых энергетиков Республики Башкортостан» (Уфа, 2008), «Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий» (Уфа, 2009).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 14 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале рекомендованным ВАК, получены 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ и 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения - 9 стр., четырех глав основного текста -128 стр., списка литературы, включающего 104 наименования - 10 стр. и приложений -17 стр.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы выбранного направления исследований, дана общая характеристика, сформированы цели и задачи научной работы.

В первой главе дан обзор основных потребителей, вносящих искажения в кривую питающего напряжения и тока. Рассмотрены негативные влияния высших гармонических составляющих тока на элементы электрической сети и разного рода потребителей электрической энергии. Произведен обзор различных способов согласования нагрузки с питающей сетью при питании от внешнего источника (энергосистемы) и автономного источника питания. Учтены их преимущества и недостатки. Произведен анализ современных методов расчета электрических цепей при наличии потребителей с нелинейной вольт - амперной характеристикой.

Во второй главе исследовано влияние электротехнологических нагрузок на питающую сеть с помощью созданных в программном комплексе Ма&аЬ 6 имитационных моделей индукционной установки (с фильтровой и без фильтровой емкости) и установки генератора озона, подключенных к внешней сети (энергосистеме).

Получены основные электромагнитные зависимости, характеризующие работу данных электротехнологических установок совместно с питающей сетью (рис. 1,2,3), и диаграммы спектрального состава сетевого тока (рис. 4,5).

а б

Рисунок 1 - Активная мощность на нагрузке установки индукционного нагрева а - с фильтровой емкостью, б - без фильтровой емкости

1

0,5 0

-0,5 -1

I, А I

__/...и

Ъс

0.01

0,02 0,03 0.01 о.о2 о.оз 0,04

а б

Рисунок 2 — Осциллограмма сетевого тока установки индукционного нагрева а - с фильтровой емкостью, б - без фильтровой емкости

0.02 0.03 0.04 0,05 0,08 0,07 0,08

Рисунок 3 - Осциллограмма сетевого тока генератора озона

.' Fundamental pOHz)« ОфТв ; ТШ», 79JS*.

s 'n ■■", J5. .■"

'Harnjdnic order

■S 1Q i i

"'Fimdammtd.

I I.

15 . 2) ,. 26 30 Harmonic order

Рисунок 4 - Диаграмма спектрального состава сетевого тока установки индукционного нагрева а — с фильтровой емкостью, б - без фильтровой емкости

В результате исследования предложенных моделей было установлено, что установки индукционного нагрева и генератора озона искажают кривую питающего напряжения, при этом коэффициенты искажения по току соответственно равны 79,33% (27,23 без сглаживающей емкости) и 38,45%. В рассматриваемых случаях спектральный состав тока содержит только нечетные гармоники некратные трем. При этом доминирующими по амплитуде являются 5-я, 7-я, 11-я и 13 -я гармоники. В установке индукционного нагрева применение сглаживающего конденсатора на выходе с выпрямителя ухудшает спектральный состав питающего тока (коэффициент искажения по току увеличивается в 2,9 раза), но способствует поддержанию постоянной активной мощности на нагрузке без значительных колебаний.

• Fundammtjl ^Нг)« 0.35« ЛНО^ 38.45% /...,•".

. 35

f33

s 10

* 5

О 6 10, 15 20 - . . 25 30 ; 35 4.1 Harmonic order

Рисунок 5 - Диаграмма спектрального состава сетевого тока генератора озона

Для уменьшения времени, затрачиваемого на моделирование электромагнитных процессов, происходящих в емкостном накопителе энергии (ЕНЭ), определим зависимость времени заряда накопительного конденсатора от параметров схемы. Схема замещения ЕНЭ приведена на рис. 6.

Рисунок 6 - Схема замещения емкостного накопителя энергии

1с=^г = и]таСк (1)

А ис

«о с« у

С„

(2)

и с;

я =-= — (3)

ьиСы ск ^

Из полученных выражений (1)-(3) видно, что ток через трансформатор и накопительную емкость не зависит от См. Так же следует отметить, что при уменьшении С>,- мощность, передаваемая через трансформатор, остается неизменной. Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что изменение Ск приводит к изменению времени протекания переходных процессов в емкостном накопителе энергии при неизменных электромагнитных зависимостях.

Приведена имитационная модель емкостного накопителя энергии в пакете ОгСЛБ 9.2 и сняты основные электромагнитные зависимости, характеризующие работоспособность установки.

В третьей главе произведен анализ существующих схемотехнических решений многофазных преобразователей и выявлены их недостатки. Предложено новое схемотехническое решение многофазного преобразования для питания потребителей с нелинейной вольт - амперной характеристикой. На рис. 7 представлена принципиальная электрическая схема преобразователя.

Рисунок 7 - Принципиальная электрическая схема преобразователя 1,2- модули преобразователя, 3,4 - трансформатор, 5 - шины высокого напряжения (питающая сеть), б - 11 - вторичные обмотки трансформатора, 12 -15 - выпрямители, 16,17 - первичная обмотка трансформатора, 18,19 -фазосдвигающая обмотка, 20,21 - сетевая обмотка

За счет соединения первичной обмотки, фазосдвигающей и сетевой части в «неравноплечий зигзага, как указано выше, в первом трансформаторе фазные напряжения сдвинуты относительно фазных напряжений соответствующих фаз питающей сети на угол +7°30 , а во втором на угол -7°30'. Фазные напряжения во вторичных обмотках сдвинуты аналогично первичным обмоткам. Нагрузка через выпрямительные мосты включена на линейные напряжения. Во вторичных обмотках, соединенных по схеме «треугольник», фазные (линейные) напряжения сдвинуты относительно соответствующего фазного напряжения питающей сети в первом трансформаторе на угол +7°30, во втором на угол -7°30. Во вторичных обмотках, соединенных по схеме «звезда», линейные напряжения сдвинуты относительно соответствующего фазного напряжения питающей сети в первом трансформаторе на угол +37°30', во втором на угол +22°30 Благодаря такому соединению обмоток преобразовательных трансформаторов получаем 24 фазный преобразователь. Линейные напряжения вторичных обмоток прикладываются к выпрямительным

мостам. В результате получаем в нагрузке выпрямленное напряжение со сниженным коэффициентом пульсаций.

Благодаря тому, что преобразовательные трансформаторы абсолютно идентичны, равны их коэффициенты трансформации и напряжения короткого замыкания, токовая нагрузка преобразователей одинакова. При такой схеме соединения преобразовательных трансформаторов эквивалентная фазность выпрямителя равна 24, в результате чего уменьшается коэффициент искажения напряжения питающей сети. К обмоткам, соединенным в зигзаг, приложено фазное напряжение, а не сочетание фазного и линейного напряжений. По ним протекает одинаковый ток. Это предполагает уменьшение арифметической суммы витков по сравнению с геометрической и, следовательно, уменьшение габаритов преобразователя и потерь в нем (увеличение КПД).

Исследовано влияние данного преобразователя на сеть и нагрузку с помощью имитационных моделей электротехнологических установок индукционного нагрева и генератора озона. Одна из моделей представлена на рисунке 8. Произведен сравнительный анализ эффективности применения многофазного преобразователя с помощью полученных электромагнитных зависимостей и диаграмм спектрального состава питающего тока (рис. 9, 10,

По полученным данным видно, что применение многофазного преобразователя в системах питания электротехнологических установок с нелинейной вольт - амперной характеристикой, либо связанных с преобразованием электроэнергии (содержащие полупроводниковые комплексы), улучшает кривую питающего тока и напряжения, в частности: для установки индукционного нагрева коэффициент искажения по току к1 снижается в 63 раза и составляет 1,26%, для установки генератора озона в 13,7 раза (к[=1,62%). При применении многофазного трансформатора с эквивалентной фазностью 24 амплитуда 5-ой и 7-ой гармоники практически равна нулю.

Для источника питания емкостного накопителя энергии рассмотрено влияние модульной конструкции согласующего трансформатора на энергетические показатели (рис. 12).

Предложена методика расчета высокочастотного согласующего трансформатора для емкостного накопителя энергии с учетом добавочных потерь (вытеснение тока собственным полем и полем соседних проводников). При этом ориентировочный объем магнитопровода определяется как

где Аи- коэффициент, представляющий собой потери в единице объема; кдо5-коэффициент добавочных потерь; кт- температурный коэффициент; км-коэффициент заполнения окна магнитопровода медь; /и - частота следования импульсов, Гц; АГ- допустимый перегрев, °С; я - скважность

11).

Рисунок 8 - Имитационная модель генератора озона при питании от многофазного преобразователя

0,4 0,2 О -0,2 -0,4

1,А

/Л

V

/ V

V

«.С

0,17

0,19

0,17 0,18 0,19 0,20 0,21

а б

Рисунок 9 - Ток питающей сети генератора озона при использовании а -многофазного трансформатора, б - обычного трансформатора

0,03 0.01 0,05 0,06 0,07

Рисунок 10 - Ток питающей сети установки индукционного нагрева при использовании а - многофазного трансформатора, б — обычного трансформатора

гР

(5)

(6)

_^ 2 С"-"!,)2 .

где т - число слоев обмотки, п- число проводников в радиальном направлении при замене круглого многожильного провода эквивалентным по сечению квадратным

Риг>с1атеп1а1 рОНг) = 0.368 , ТНВ= 162%

10 15

Нагтотс огйег

Рипйатвгаа! рПНг) = 0.59 ,ТНВ=1.26%

5 10

Нагтошс огйес

Рисунок 11 - Диаграмма содержания высших гармонических составляющих в кривой питающего тока а - генератора озона, б - установки индукционного нагрева

Рисунок 12 - Зависимость КПД трансформатора от количества применяемых модулей

В четвертой главе приведена математическая модель электрической сети и на основе проведенных исследований определено влияние высших гармонических составляющих на режим работы сети.

В качестве примера на рис.13 приведена зависимость потерь на участке сети 35-110 кВ Сибайских распределительных электрических сетей от высших составляющих тока (в процентах от общих потерь) от коэффициента искажения по току.

Рисунок 13 - График зависимости потерь, на участке сети 35-110 кВ СРЭС от высших составляющих тока (в процентах от общих потерь) от коэффициента

искажения по току

Согласно полученным данным при коэффициенте искажения по току к! = 22%, потери в рассматриваемой сети 35-110 кВ составляют приблизительно 6,5-1 % от общих потерь.

Произведен расчет экономического ущерба от увеличения потерь, вызванных протеканием токов с частотой отличной от основной. Предложена методика расчета трансформатора многофазного преобразователя.

В заключении изложены основные выводы и результаты диссертационной работы.

В приложениях приведен расчет энергетических показателей высокочастотного согласующего трансформатора емкостного накопителя энергии; приведены отчеты ООО «Энергоучет» по замерам КЭ на Сибайском переключательном пункте.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны математические модели систем источник питания -полупроводниковый преобразователь - нелинейная нагрузка. В результате их исследования был установлен уровень, генерируемых ими в питающую сеть, высших гармонических составляющих тока. Например, установки индукционного нагрева и генераторы озона искажают кривую потребляемого тока, при этом коэффициенты искажения по току соответственно равны 79,33% (27,23 без сглаживающей емкости) и 38,45%. Спектральный состав тока содержит только нечетные гармоники некратные трем. При этом доминирующими по амплитуде являются 5-я, 7-я, 11-я и 13 -я гармоники.

2. Наиболее рациональным способом по уменьшению кондуктивных помех генерируемых в сеть полупроводниковыми преобразователями является увеличение эквивалентной фазности системы. Дня реализации данного метода улучшения спектрального состава тока предложена схема многофазного преобразователя числа фаз, защищенная патентом на полезную модель № 91486.

3. Разработаны математические модели предлагаемого многофазного преобразователя с 12 и 24 эквивалентной фазностью и программы расчета согласования полупроводникового выпрямителя с сетью и нагрузкой №2009614599, №2009614600. Применение многофазного преобразователя в системах питания, связанных с преобразованием параметров электроэнергии, в том числе содержащих полупроводниковые комплексы, а также в электротехнологических установках с нелинейной вольт - амперной характеристикой, улучшает кривую питающего тока и напряжения. Для установки индукционного нагрева коэффициент искажения по току ki снижается в 63 раза и составляет 1,26%, для установки генератора озона в 13,7 раза (ki=l,62%). Также применение многофазного преобразователя для питания установки индукционного нагрева позволяет использовать на выходе с выпрямителя фильтровой емкости для поддержания постоянной мощности на нагрузке, при отсутствии негативного влияния на питающую сеть.

4. Установлено, что применение модульной конструкции высоковольтного высокочастотного согласующего трансформатора для зарядного устройства с количеством модулей 2 и 3 уменьшает добавочные потери и тем самым увеличивает КПД трансформатора при условии сохранения массогабаритных показателей. Предложена методика расчета специального высокочастотного трансформатора для электротехнологических комплексов с высоковольтным выходом с учетом добавочных потерь и применения модульной конструкции.

6. Разработана математическая модель Сибайского энергоузла Башкирской энергосистемы для анализа величины потерь электроэнергии в сети 35 - 110 кВ, вызванных протеканием токов высших гармоник. В результате моделирования и исследования части энергосистемы Республики Башкортостан - Сибайского энергоузла установлено, что для данного энергорайона величина добавочных потерь, вызванных протеканием тока высших гармонических составляющих, без принятия мер по их компенсации составляет до 7% от общих нагрузочных потерь.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В рецензируемом журнале из списка ВАК:

1. Электромагнитная совместимость полупроводниковых преобразователей с сетью при питании нагрузки с нелинейной вольт-амперной характеристикой / Рогинская Л.Э., Гуляев E.H. // Вестник Чувашского университета. 2010. N 3. Чебоксары: Изд - во ЧТУ, С. 244-251.

В других изданиях:

2. Выбор рациональных параметров взаимоиндуктивных модулей при проектировании электротехнологических установок / Гайнетдинов Т.А., Гуляев E.H. // Известия: Межвуз. научный сб. - Москва - Н.Новгород: Изд - во Hl ТУ, 2005.-С. 135-138.

3. Выбор параметров модулей при проектировании электротехнолошческих установок / Рогинская Л.Э., Гайнетдинов Т.А, Гуляев E.H. // Электротехнологические системы и комплексы: Межвуз. сб. научных трудов №11.-Магнитогорск: Изд-воМГТУ, 2005.-С. 123-130.

4. Особенности расчета высокочастотных трансформаторов для электротехнологии / Гайнетдинов Т.А., Гуляев Е.Н, Рахманова Ю.В. // Электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научный сб. - Уфа: Изд -во УГАТУ, 2007. - С. 252-255.

5. Исследование электромагнитных процессов в емкостном накопителе энергии / Гуляев E.H., Рахманова Ю.В. // Электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научный сб. - Уфа: Изд - во УГАТУ, 2007. - С. 229-232.

6. Методы анализа электромагнитных процессов электрической сети при наличии высших гармоник / Гуляев E.H. // Мавлютовские чтения: Всероссийская молодежная научная конференция. - Уфа: Изд - во УГАТУ, 2007.-С. 30-32.

7. Влияние высших гармоник на энергетические параметры сети ограниченной мощности / Гуляев E.H. // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сборник научных трудов Всероссийской научно - технической конференции - Уфа: Изд - во УГНТУ, 2007. - 286 с. - С. 49-51.

8. Способы уменьшения кондуктивного обратного влияния нелинейных нагрузок на питающую сеть / Гуляев E.H. // Электронные устройства и системы: Межвуз. научный сб. - Уфа: Изд - во УГАТУ, 2007. - С. 54-58.

9. Высшие гармоники в сетях с нелинейной нагрузкой и методы их уменьшения / Гуляев E.H. // III Слет молодых энергетиков Республики Башкортостан: Сборник докладов молодежной научно - технической конференции. - Уфа: Издательство «Скиф», 2008 - 624 с. - С. 26-32.

10. Полупроводниковая индукционная установка с высокочастотным транзисторным модулем / Гуляев E.H., Неугодников Е.В., Рогинская Л.Э. // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сборник научных трудов Всероссийской научно - технической конференции -Уфа: Изд - во УГНТУ, 2008. - 286 с. - С. 3-9.

11. Программа расчета согласования полупроводникового выпрямителя с сетью и нагрузкой с помощью двадцатичетырехфазного трансформатора/ Гуляев E.H., Рогинская Л.Э., Рахманова Ю.В. // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2009614599 от 27.08.2009.

12. Программа расчета согласования полупроводникового выпрямителя с сетью и нагрузкой с помощью двенадцатифазного трансформатора/ Гуляев E.H., Рогинская Л.Э., Рахманова Ю.В. // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2009614600 от 27.08.2009.

13. Определение устойчивого решения при моделировании емкостного накопителя энергии с малым временем заряда. / Гуляев E.H., Листова Н.В. // Электронные устройства и системы: Межвуз. научный сб. - Уфа: Изд - во УГАТУ, 2010.-С. 52-56.

14. Пат. 91486 Российская Федерация, МПК Н 02 М7/08. Многофазный преобразователь / Л.Э. Рогинская, E.H. Гуляев, Ю.В. Рахманова; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" - № 2009136848/22; заявл. 05.10.09; опубл. 10.02.10, Бюл. №4. - 9 с.: ил. •

Диссертант

E.H. Гуляев

ГУЛЯЕВ Евгений Николаевич^

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНЖОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С СЕТЬЮ И НАГРУЗКОЙ

Специальность: 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискателя ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 25.11.2010. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1,0. Усл. кр.-отт. 1,0. Уч.-изд. л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ № 485

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии УГАТУ 450000, Уфа-центр, ул.К.Маркса, 12

Введение.

ГЛАВА 1. Высшие гармонические составляющие как один из показателей электромагнитной совместимости. Согласование источника питания с нагрузкой.

1.1. Источники высших гармонических составляющих.

1.2. Причины искажения синусоидальной формы тока и напряжения и его влияние на потребителей электрической энергии.

1.3. Согласование источника питания с нагрузкой.

1.4. Методы расчёта нелинейных цепей при наличии высших гармонических составляющих.

Выводы.

ГЛАВА 2. Влияние полупроводниковых преобразователей на сеть и нагрузку.

2.1. Исследование электромагнитных зависимостей установки индукционного нагрева.

2.2. Исследование электромагнитных зависимостей генератора озона.

2.3. Исследование электромагнитных зависимостей ёмкостного накопителя энергии.

Выводы.

ГЛАВА 3. Обеспечение электромагнитной совместимости полупроводниковых комплексов с сетью и нагрузкой.

3.1. Улучшение гармонического состава тока, потребляемого полупроводниковыми преобразователями из сети с помощью многофазных взаимоиндуктивных модулей.

3.2. Применение многофазного преобразователя для согласования промышленных установок с питающей сетью.

3.3. Согласование с нагрузкой источника питания ёмкостного накопителя энергии в автономных системах.

Выводы.

ГЛАВА 4. Эффективность применения компенсации высших гармонических составляющих в энергетических системах.

4.1. Сибайский энергоузел Башкирской энергосистемы.11В

4.2. Моделирование электрической сети Сибайского энергоузла с учетом вносимых искажений со стороны ПС-90 (ММК).

4.3. Результаты моделирования.

4.4. Методика расчёта силового трансформатора для многофазного преобразователя.

Выводы.

Актуальность. Совместимость субъектов различных видов деятельности, процессов, популяций — это комфортное существование каждого из.них при. отсутствии недопустимого влияния* на1 другие субъекты. В системах электроснабжения (СЭС) электрооборудование (ЭО), приборы, аппараты и другие устройства находятся в. общей, для них электромагнитной среде, причём любое из устройств является источником (генератором) электромагнитных, помех (ЭМП), в то же время-на него воздействуют ЭМП, создаваемые другими источниками. В общем случае ЭМП характеризуется как воздействие; искажающее основной сигнал и нежелательно влияющее (или могущее влиять)-на него:

ЭМП можно- разделить на две основные группы: естественные1 № искусственные. Естественные (иначе — полевые) создаются* грозовыми разрядами, геомагнитными» явлениями и др. Возникновение искусственных ЭМП обусловлено работой ЭО, воздушных линий электропередач (ВЛ)> электронной* и другой аппаратуры управления и контроля; они также могут возникать в аварийных режимах, например, при коротких замыканиях (КЗ). Распространение ЭМП'возможношибо в пространстве (так называемые "помехи излучения"), либо в проводящих средах — кондуктивные помехи. Последние, характерные для СЭС предприятий, распространяются по проводам, кабелям, шинопроводам, проводящим конструкциям, а также в электролитах, различных расплавах и аналогичных средах.

Система электроснабжения какого-либо объекта является электромагнитной средой, в которой имеет место генерирование, распространение и воздействие ЭМП на электроприёмники. Поэтому возникает задача их электромагнитной совместимости (ЭМС) [1,6].

Проблема ЭМС, ставшая'актуальной в 1940-х годах для систем передачи информации, выдвигается, на первый план во всех областях производства, передачи и распространения электроэнергии. Усложнение электрических систем (ЭС), введение в эксплуатацию мощных электроприводов, вентильных преобразователей (ВП), высокая степень автоматизации производства резко обостряют проблему ЭМС. Её значимость соизмерима со значимостью проблем энергосбережения; надёжности иэнергетическойбезопасности [2,6]. в сэс промышленного предприятия' особое внимание уделяется^ кондуктивным помехам, которые- в сетях трёхфазного переменного тока определяются различного рода искажениями синусоидальной формы кривых напряжений и тока и действующего значения напряжения (отклонения напряжения). Эти ЭМП не исчерпывают все виды помех, указанных в ГОСТ 13109-97, однако они являются преобладающими, так как оказывают наибольшее влияние на электроприёмники. Значения их принято называть показателями ЭМС или показателями качества электроэнергии (ПКЭ). Проблема качества электроэнергии (КЭ) является одной? из важнейших составных частей общей проблемы ЭМС [3-5].

Научно-техническая- проблема КЭ, как составная часть проблемы ЭМП включает [8,9]:

1) ^исследование источников и видов ЭМП;

2) изучение воздействиями восприимчивости электрооборудования к ЭМП*

3) разработку нормативных документов, определяющих допустимый уровень ЭМП и уровни помеховосприимчивости электроприёмников;

4) изучение распространения ЭМП в электрических сетях;

5) разработку методов и средств измерения уровней ЭМП, а также их снижения.

Качество электроэнергии (КЭ) в значительной мере зависит от технологических процессов в электроэнергетической системе (ЭЭС). Один из распространённых видов электромагнитных кондуктивных помех представляют высшие гармоники тока, источниками которых являются как электроприёмники с нелинейной вольтамперной характеристикой, так и элементы ЭЭС.

Состав гармонического спектра зависит от источников высших гармонических составляющих, присоединенных к сети, а распространение высших гармоник, создаваемых источник; параметров и конструктивных особенна гармоник сопряжено с возможностью Вероятность^ их появления, зависит от пар самих источников в её узлах и порядка гене Исследования в области обеспечения 1С представлены на международных конфере Большой вклад в решение этих пробл< Железко Ю.С., Жежеленко И.В., Зиновьев Смирнов С.С., Бердин A.C., Салтыков В.М.

Проблема обеспечения КЭ остает электроэнергетики! как в России, так и за- р» внедрением силовой электроники, что сп высших гармоник тока на работу электроприёмников, так и на электрообору-^ электрических сетей высокого напряжен спектральный состав токов и напряге? электротехнологическими нагрузками. В вопросу генерирования высших гаг нагрузками и их влияние на потребителей Высшие гармоники в системах элек' причин: появляются дополнительные ц трансформаторах и сетях; затрудняется к: помощью батарей конденсаторов; со электрических машин и аппаратов; ухудхл^-телемеханики и связи. При работе ас^ несинусоидального напряжения снижае*х> вращающий момент на валу. Искажение сказывается на возникновении и протез изоляции электрических машин и трансф од^,^^ тока, зависит от схемы ЭЭС, её стей. Распространение высших резонансных явлений в ЭЭС етров схемы ЭЭе, расположения, ^руемых ими гармоник, широко освещены и

CIGRE, CIRED, PSCC, IEEE. внесли российские ученые - С., Курбацкий В.Г., Кучумов Л.А., др. актуальной для, современной ^ежом. Объясняется это растущим* обствует возрастающему влиянию К промышленных и бытовых звание систем электроснабжения и ^ На сегодня недостаточно изучен ^ий, генерируемый различными тературе уделено мало внимания ник электротехнологическими

-Читающую сеть. снабжения нежелательны по ряду "*-ери в электрических машинах, '^Шенсация реактивной мощности с ^Чается срок службы изоляции тся работа устройств автоматики, ронного двигателя в условиях J3* его коэффициент мощности и ^ормы кривой напряжения заметно ии ионизационных процессов в Кторов [3,4]. высших гармоник, создаваемых источниками тока., зависит от схемы ЭЭС её параметров и конструктивных особенностей. Распространение высших гармоник сопряжено с возможностью резонансных явлений в ЭЭС Вероятность их появления, зависит от параметров схемы ЭЭС, расположениям самих источников в её узлах и порядка генерируемых ими гармоник

Исследованиям области обеспечения КЭ широко освещены и представлены на международных конференциях CIGKE, CIRED PSCC IEEE Большой вклад в решение этих проблем внесли российские ученые Железко Ю.С., Жежеленко КВ., Зиновьев Г.С., Курбацкий ВТ., Кучумов Л.А., Смирнов С. С, Бердин А. С., Салтыков В.М. и др.

Проблема обеспечения КЭ остается актуальной для современной электроэнергетики как в России, так и за-рубежом. Объясняется это растущим внедрением силовой электроники, что способствует возрастающему влиянию высших гармоник тока на работу как промышленных и бытовых электроприёмников, так и на электрооборудование систем электроснабжения и электрических сетей высокого напряжения. На сегодня недостаточно изучен спектральный состав токов и напряжений, генерируемый различными электротехнологическими нагрузками. В литературе уделено мало внимания вопросу генерирования высших гармоник электротехнологическими нагрузками и их влияние на потребителей и питающую сеть

Высшие гармоники в системах электроснабжения нежелательны по ряду причин: появляются дополнительные потери в электрических машинах, трансформаторах и сетях; затрудняется компенсация реактивной мощности с помощью батарей конденсаторов; сокращается срок службы изоляции электрических машин и аппаратов; ухудшается работа устройств автоматики телемеханики и связи. При работе асинхронного двигателя в условиях несинусоидального напряжения снижается его коэффициент мощности и вращающий момент на валу. Искажение формы кривой напряжения заметно сказывается на возникновении и протекании ионизационных процессов в изоляции электрических машин и трансформаторов [3,4].

Имеется ряд способов снижения несинусоидальности кривой ТОКа и напряжения' при наличии нелинейной нагрузки. Однако вопрос повышения качества электроэнергии, потребляемой полупроводниковымипреобразователями, питающими нагрузку с нелинейной, вольт - <Ешшерной характеристикой, освещен недостаточно.

Также следует отметить, что в настоящее время " Проблема энергосбережения рассматривается на правительственном уровне.

Таким образом, исследование спектрального состава токов, генерируемых различными нелинейными потребителями, и разработка схемоте5сцичеСких решений снижения искажения кривых тока и напряжения являются, актуальными задачами современной электроэнергетики, особенно на фоне растущей« мощности нелинейной нагрузки и в, первую очередь — полупроводниковых преобразователей.

Цельюз диссертационной работы является разработка схемотехнических решений для снижения высокочастотных составляющих тока, генерируемых в электрическую сеть нелинейными потребителями, и повышение энергетических показателей автономных источников-, питания На базе исследования электромагнитной* совместимости полупроводниковых преобразователей с сетью и нагрузкой, путём моделирования электромагнитных процессов электротехнологических установок.

Основные задачи исследования:

1 Разработка математических моделей установок с полупроводниковыми преобразователями для исследования влияния последних на питающую сеть и нагрузку.

2 Определение наиболее рационального способа уменьшения кондуктивных помех, генерируемых в питающую сеть полупроводниковыми преобразователями совместно с нелинейной нагрузкой, и Повышение энергетических показателей автономных источников питания.

3. Исследование эффективности принятых схемотехнических решений для обеспечения электромагнитной совместимости электротехнологических установок с полупроводниковыми преобразователями при питании либо от энергосистемы, либо от автономного источника электропитания.

4. Разработка методики расчёта специальных трансформаторов для обеспечения * электромагнитной совместимости полупроводниковых преобразователей с сетью и нагрузкой.

5. Исследование влияния высших гармоник тока, генерируемых полупроводниковыми преобразователями с нелинейной нагрузкой, на увеличение потерь активной« мощности в электрической сети на примере одного из энергоузлов Башкирской энергосистемы.

Методы исследования. В работе использованы основные положения теории цепей. Перечисленные задачи решены с помощью< численно-аналитических, и> численных методов решения, а также имитационного-моделирования в среде ОгСАО 9.2'и МаИ,аЬ 6.5.

На защиту выносятся:

1. Модели электротехнологических установок с полупроводниковыми преобразователями, подключенными как к сети, так и к автономному источнику питания.

2. Модель и методика расчёта трансформатора многофазного преобразователя для компенсации высших гармонических составляющих, генерируемых в сеть нелинейной нагрузкой.

3. Обоснование целесообразности применения модульной конструкции согласующего высокочастотного трансформатора с коэффициентом усиления по напряжению 104 для электротехнологических установок автономного питания.

4. Методика расчёта согласующего высокочастотного трансформатора с коэффициентом усиления по напряжению 104, с учетом эффекта вытеснения тока и модульной конструкции.

5. Математическая модель Сибайского энергоузла для определения потерь от высших гармонических составляющих.

Научная новизна:

1. Определено влияние полупроводниковых преобразователей с нелинейной индуктивной и ёмкостной нагрузкой на питающую - сеть на базе I созданных математических моделей.

2. Разработана математическая модель системы преобразовательный 1 трансформатор — нелинейная'нагрузка, построенная на основе предложенного' схемотехнического решения! для компенсации высших гармонических составляющих тока на базе трансформаторных преобразователей;числа фаз.

3". Предложено применение модульной конструкции трансформаторной ячейки ёмкостного накопителя энергии и установлена зависимость изменения потерь в трансформаторе от числа применяемых модулей.

Практическая ценность:

1. Предложена схема, разработаны математическая модель и методика расчёта многофазного трансформаторного преобразователя числа' фаз для компенсации высших гармонических составляющих, генерируемых в сеть I нелинейной нагрузкой.

2. Доказано, что с помощью ' предложенных схемотехнических решений, достигается, снижение искажения! кривой* потребляемого тока и уменьшение пульсаций выходного напряжения.

3. Представлена методика расчета высокочастотного согласующего трансформатора для ёмкостного накопителя энергии с учетом дополнительных потерь мощности, определяемых условием работы и модульной конструкцией.

4. Определено оптимальное количество модулей, характеризующихся высоким КПД ёмкостного накопителя энергии, при неизменных массогабаритных показателях.

5. Установлена зависимость добавочных потерь (в процентах от общих потерь), вызванных протеканием в сети токов высших гармонических составляющих, от коэффициента искажения по току, определяемого на шинах источника питания.

Реализация результатов работы. Материалы диссертационной работы внедрены в производственный процесс ООО «РЭДКОМ» и в учебный процесс на кафедре электромеханики ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет». (

Апробация« работы. Основные положения диссертационной работы докладывались , и обсуждались на всероссийских, республиканских научно-технических конференциях «Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий» (Уфа, 2007), «Мавлютовские чтения» (Уфа. 2007), «III Слёт молодых энергетиков Республики Башкортостан» (Уфа, 2008), «Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий» (Уфа, 2009).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 14' печатных работ, в- том. числе 1 статья в- журнале, рекомендованном ВАК, получены 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ и 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы.

Диссертация1 состоит из введения — 9 стр., четырех глав основного текста — 128 стр., списка литературы', включающего' 104 наименования, — 10 стр. и приложений— 17 стр.

Основные результаты и выводы диссертационной работы:

1. Разработаны математические модели систем источник питания— полупроводниковый преобразователь—нелинейная нагрузка. В результате их исследования^ был установлен уровень генерируемых ими в питающую сеть-высших гармонических составляющих тока. Например, установки индукционного нагрева и генераторы озона искажают кривую потребляемого тока, при этом коэффициенты искажения по току соответственно равны 79,33% (27,23 без сглаживающей ёмкости) и 38,45 %. Спектральный состав* тока содержит только нечетные гармоники, не кратные трём. При этом доминирующими по амплитуде являются5-я, 7-я, 11-я и 13-я гармоники.

2. Наиболее рациональным способом, по уменьшению кондуктивных помех, генерируемых в сеть полупроводниковыми преобразователями, является увеличение эквивалентной фазности системы. Для реализации данного метода улучшения спектрального состава тока, предложена схема многофазного преобразователя числа фаз, защищённая патентом на полезную модель № 91486.

3. Разработаны математические модели предлагаемого многофазного преобразователя с 12- и 24-эквивалентной фазностью и программы расчёта согласования полупроводникового выпрямителя с сетью и нагрузкой (№ 2009614599, № 2009614600). Применение многофазного преобразователя в системах питания, связанных с преобразованием параметров электроэнергии, в том числе содержащих полупроводниковые комплексы, а также в электротехнологических установках с нелинейной вольт-амперной характеристикой, улучшает кривую питающего тока и напряжения. Для установки индукционного нагрева коэффициент искажения по току к^ снижается в 63 раза и составляет 1,26 %, для установки генератора озона — в 13,7 раз (кг=1,62 %). Также применение многофазного преобразователя для питания установки индукционного нагрева позволяет использовать на выходе выпрямителя фильтровой ёмкости для поддержания постоянной мощности на нагрузке, при отсутствии негативного влияния на питающую сеть.

4. Установлено, что применение модульной конструкции высоковольтного высокочастотного согласующего трансформатора для зарядного устройства с количеством модулей 2 и 3 уменьшает добавочные потери и тем самым увеличивает КПД трансформатора при условии сохранения массогабаритных показателей. Предложена методика расчёта специального высокочастотного трансформатора для электротехнологических комплексов с высоковольтным выходом с учётом добавочных потерь и применения модульной конструкции. 6. Разработана математическая модель Сибайского энергоузла Башкирской энергосистемы для анализа величины потерь электроэнергии в сети 35-110 кВ, вызванных протеканием токов высших гармоник. В результате моделирования и исследования части энергосистемы Республики Башкортостан — Сибайского энергоузла — установлено, что для данного энергорайона величина добавочных потерь, вызванных протеканием тока высших гармонических составляющих, без принятия мер по их компенсации составляет до 7 % от общих нагрузочных потерь.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Карташов И. И. Управление качеством электроэнергии' / Карташов И. И., Тульский В. Н., Шапонов Р. Г., Шаров Ю. В., Воробьёв А. Ю. // Под ред. Ю. В1 Шарова. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 320 с.

2. Вагин Г. Я., Лоскутов А. Б., Севостьянов А. А. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского гос. техн. ун-та, 2004. 216 с.

3. Гамазин С.И., Петрович В. А. К вопросу об определении фактического вклада потребителя, в искажение параметров качества электрической энергии. // Электрика. -2002. № 7. С. 28-32.

4. Жежеленко И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. М.: Энергоатомиздат, 2004. 358 с.

5. Жежеленко И. В., Саенко Ю. Л. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 2005; 261 с.

6. Электромагнитная совместимость электроприёмников промышленных предприятий / Шидловский А. К., Борисов Б. П., Вагин Г. Я., Куренный? Э. Г., Крахмалин И. Г. // Под ред. акад. АН Украины А. К. Шидловского. К.: Наукова думка, 1992. 236 с.

7. Липский А. М. Качество электроснабжения промышленных предприятий. Киев-Одесса: Вища школа, 1985. 160 с.

8. Прокопчик В. В. Повышение качества электроснабжения и эффективности электрооборудования предприятий с непрерывными технологическими процессами. Гомель: Изд-во Гомельского гос. техн. ун-та, 2002. 283 с.

9. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л., Горпинич А.В: Влияние качества электроэнергии^ на сокращение срока службы и снижение:: надежности: электроснабжения. // Электрика. 2009; - № 5 — с. 4-12.

10. Карташев И.И. Управление качеством , электроэнергии / И.И: Карташев, В:Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и др.: под ред. Ю.В. Шарова. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 320 е.: ил.

11. Ариллага Дж\, Брэдли Д., Боджер П. Гармоники в электрических системах. М.: Энергоатомиздат, 1990. 86 с.: ил.

12. Воротницкий В.Э. Потери электроэнергии в электрических; сетях энергосистем / В.Э. Воротницкий, Ю.С. Железко, и др.; Под ред. В.Н. Казанцева. М.: Энергоатомиздат, 1983. 210 е.: ил.

13. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Мл Высш. шк., 1973. 185 е.: ил. ,

14. Шидловский А.К., Кузнецов В.Г. Повышение качества электрической энергии в электрических сетях. Киев: Наук. Думка, 1985: — 154 е.: ил:

15. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). 7-е изд. М.: Изд-во НЦЭНАС, 2003. - 456 е.: ил. ;

16. Майер В.Я., Зения И. Методика определения долевых вкладов потребителя и энергоснабжающей организации в ухудшение качества? электроэнергии // Электричество. №9. 1994. С. 23-27

17. Семичевский П.И. Методика. расчета дополнительных потерь активных мощности и электроэнергии в элементах систем электроснабженияпромышленных предприятий^ обусловленных высшимиг гармониками: Дис.канд. тех. Наук. М., 1978.

18. Железко Ю1С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях. М.: Энергоатомиздат, 1989; — 179 е.: ил.

19. Данилов Л.В: Теория нелинейных электрических цепей / Л.В. Данилов, П.Н. Матханова, Е.С. Филиппов. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. - 256с.: ил.

20. Железко Ю.С. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов / Ю.С. Железко A.B. Артемьев, Савченко О.В. М.: Изд-во НЦ ЭНАС. 2002. -280 е.: пл.

21. Гребенюк В.Ф., Хомутов В.И., Калмыков Е.В. Выбор конфигурации и расчет индуктора1 для высокочастотного нагрева: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Оренбург: ГОУ ВПО ОГУ, 2002. — 31с.

22. Андреев B.G. Теория нелинейных электрических цепей: Учебное пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1982. - 280 с:, ил.

23. Свенчанский А.Д. Электрические промышленные печи: Дуговые печи и установки специального нагрева / А.Д. Свенчанский и др.; под ред. А.Д. Свенчанского. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Энергоатомиздат. 1981. - 207 е.: ил.

24. Климов Bill., Москалев А.Д. Проблемы высших- гармоник в современных системах электропитания // Практическая силовая электроника. Науч.-техн.сб./Под ред. Малышкова Г.М., Лукина A.B.- М.: АОЗТ "ММП-Ирбис", 2002. Вып 5. с. 3-8.

25. Смирнов С.С., Коверникова Л.И. Вклад потребителя в уровни напряжения высших гармоник в узлах электрической сети. // Электричество. — 1996.-№1-с. 56-64.

26. Вдовин С.С. Проектирование импульсных трансформаторов. 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское.отделение, 1991.-208с.

27. Гинзбург Л.Д. Высоковольтные трансформаторы и дроссели с эпоксидной изоляцией, Энергия, Ленинград, 1978, 192 с.

28. Горский А.Н., Русин Ю.С., и др. Расчет электромагнитных элементов источников вторичного электропитания. М.: Радио и связь, 1988.-176с.: ил.

29. Готтлиб И.М. Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы. М., Постмаркет, 2000. - 55 е.: ил.

30. Белопольский И.И. и др. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1973.- 400с.: ил.

31. Блинов И.В., Кузнецов К.Ю., Махин Ю.И. Частотное регулирование производительности установок для синтеза озона. Межв. Сборник электротехнические комплексы и системы, Уфа, 2005, с. 164-167

32. Электротехнические материалы. Справочник/ В.Б. Березин, Н.С. Прохоров и др.- 3-е изд. доп. и перепаб. М.: Энергоатомиздат, 1983.- 504с.

33. Милях А.Н., Волков И.В. Системы стабилизации на1 индуктивно-емкостных преобразователях.- Киев.: Наукава думка, 1974, 216 с.

34. Рогинская Л.Э., Гайнетдинов Т. А., Гуляев E.H. Выбор рациональных параметров взаимоиндуктивных модулей при» проектировании электротехнологических установок. Сборник: «Электотехнологические системы и комплексы». Магнитогорск 2005. с. 23-26.

35. Кныш В.А. Основы теории и- методы расчета- вентильных систем* заряда накопительных конденсаторов. Л.: Энергоиздат, 1979.-184 с.

36. Кныш В.А. Полупроводниковые преобразователи в системах заряда накопительных конденсаторов.- Л.: Энергоиздат, 1981. -160 с.

37. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические^ основы электротехники, М., Мир, 1981-410 с.

38. Сергеев Б.С. Схемотехника функциональных узлов/ источников? вторичного электропитания. — М., Радио и связь, 1992. с 4-8.

39. Источники вторичного электропитания/ Под ред. Конева Ю.И. М., Радио и связь, 1990. с 55-57.49. Ёмкостные накопители энергии для электрофизических устройств различного назначения / Онищенко Л.И., Гунько В.И. // «Электротехника» № 8 2001 г. стр. 55.

40. Инвертор напряжения / Скачков Ю.В., Колосовский В.В // «Электротехника» № 8 2003г. стр. 46.

41. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей: Справочная книга. 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат. 1986. 488 с.

42. Кириенко В.П., Кузнецов К.Ю., Махин Ю.И., Семенов В.И: Промышленные озонаторы серий ТМ и ТС с источниками питанияповышенной частоты. Изв. Академии инженерных наук, том 15, М.-Н. Новгород 2005, -с. 93-98

43. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов, М., Энергоатомиздат, 1986, 528 с.

44. Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. М.: Высш. шк., 1980. — 80 е.: ил.

45. Хныков A.B. Теория и расчет трансформаторов источников вторичного электропитания, М., Солон-Пресс, 2004,128 с.

46. Полупроводниковые выпрямители / Беркович E.H., Ковалев В.Н., Ковалев ФИ. и др. М.: Энергия, 1978. - 448 с.

47. Расчет электромагнитных элементов источников вторичного электропитания / Горский А.Н., Русин Ю.С., Иванов Н.Р., Сергеева JI.A.; М., Радио и связь, 1988, 176 с.

48. Справочник по преобразовательной технике/ Под ред. И.М. Чиженко. Киев: Техника, 1978. 420 е.: ил.

49. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник/ H.H. Акимов, Е.П. Ващуков, В.А. Прохоренко, Ю.П. Ходоренко Мн.: Беларусь, 1994. - 591 с.

50. Тиристорные преобразователи высокой частоты./Е.И. Беркович и др.- Л.:Энергия, 1973. -200 е., илл.

51. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротехнологических установок./Е.И.Беркович и др.- Л.: Энергоатомиздат, 1983.-206С.

52. Создание серии IGBT преобразователей частоты трансформаторного типа для питания промышленных ускорителей электронов / Вейс М.Э., Голубенко Ю.И., Куксанов С.А., Немытов П.И // «Электротехника» № 12 2001г. стр.21.

53. Трансформаторы для преобразователей частоты / Зборовский И.А // «Электротехника» № 7 1999г. стр. 8.

54. Макромоделирование тиристорных, переключающих устройств силовых и преобразовательных трансформаторов: Учеб- Пособие/ Б.Ю: Алтунин; Шжегород/гос. техн. ун-т. Новгорода 1998. ,- 108с. ^ i , (

55. Патентнаполезнуюмодель№9Г486заявка№2009136848

56. Рогинская Л.Э.,. Исмагилов Р.Р., Гайнетдинов Т.А. Особенности работы резонансных , преобразователей частоты на нелинейный индуктивно конденсаторный контур // Вестник У Г АТУ 2008. Т. 200;, №, I. «26», ст. 142 -150. . . / .Л. • . : '' , . .

57. Болотовский Ю.И. Таназлы Г.И. Способ определения значений ряда опций, задающие параметры численных методов в OrCAD //Силовая электроника. № 3'2005: с. 114-И9: .

58. Болотовский Ю.И. Таназлы Г.И. Опыт моделирования систем силовой' электроники> в среде OrCAD 9:2,//Силовая электроника. № 2'2006:. с. 85-90.

59. Гальперин; В.Е. Обеспечение электромагнитной совместимости технологического оборудования:- // Промышленная энергетика1 JS» 1, 2009. с.

60. Выбор рациональных параметров взаимоиндуктивмых.модулей при проектировании электротехнологических установок / Гайнетдинов Т.А., Гуляев E.H.// Известия: Межвуз. научный.сб. Москва - йНовгород: Изд - во НГТУ, 2005.-С. 135-138.

61. Особенности расчета высокочастотных трансформаторов, для; электротехнологии / Гайнетдинов Т.А., Гуляев Е.Н, Рахманова Ю.В. // Электротехнические,комплексы и* системы: Межвуз:.научный сб: Уфа:: Изд, -во УГАТУ,,2007,,-С".252-255.

62. Исследование электромагнитных процессов в емкостном накопителен энергии. / Гуляев: Е.Н:, Рахманова Ю.В. // Электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научный сб: Уфа: Изд - во УГАТУ, 2007. - С. 229-232.

63. Методы анализа электромагнитных процессов электрической» сети при наличии высших гармоник, / Гуляев? Е.Н. // Мавлютовские чтения: Всероссийская молодежная научная конференция. Уфа: Изд - во УГАТУ, 2007 г. - С. 30-32.

64. Способы уменьшения кондуктивного обратного влияния нелинейных нагрузок на питающую сеть / Гуляев E.H. // Электронные устройства и системы: Межвуз. научный сб: Уфа: Изд-во УГАТУ, 2007 г. - С. 54-58.

65. Определение устойчивого решения при моделировании г емкостного накопителя энергии с малым временем заряда. / Гуляев Е.Н:, Листова Н.В. // Электронные устройства и системы: Межвуз. научный сб. — Уфа: Изд во УГАТУ, 2010. - С. 52-56.

66. Программа расчета согласования полупроводникового выпрямителя с сетью и нагрузкой с помощью двенадцатифазного трансформатора/ Гуляев

67. Е.Н., Рогинская Л.Э., Рахманова Ю.В. // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009614600 от 27.08.2009.

68. Электромагнитная совместимость полупроводниковых преобразователей с сетью при питании нагрузки с нелинейной вольт-амперной характеристикой / Рогинская Л1Э., Гуляев Е.Н. // Вестник Чувашского -университета. 2010: N 3, Чебоксары: Изд во ЧТУ. С. 244-251«.

69. Houdek J.A. Economical Solutions to Meet Harmonic Distortion Limits //MTE Corporation, 1999.- 5 p.

70. Dugan R.C., McGranaghan M.F., Beaty H.W. Electrical Power Systems Quality. McGraw-Hill, 1996.- 265 p.

71. K-Factor Transformers and Nonlinear Loads // Liebert Corporation, 1997.-4 p.

72. Gruzs T.M. An Optimized' Three-Phase Power Conditioner Featuring Deep Sag Protection and Harmonic Isolation // Liebert Corporation, 1996.- 10 p.

73. Bettega E., Fiorina J.N. Active Harmonic Conditioners and Unity Power Factor Rectifiers // Cahier Technique Schneider Electric, ЕСТ 183, 1999.- 28 p.

74. Bernard' S., Trochain G. Compensation of,Harmonic Currents Generated By Computers Utilizing^ an Innovative Active Harmonic Conditioner // MGE UPS Systems, MGE 0128, 2000.- 19 p.

75. SineWave THM Active Harmonics Conditioners // MGE UPS Systems, MGE 0023,1997.-8 p.

76. Harmonic Mitigating Transformer Energy Saving Analysis. MIRUS International Inc. Oct., 1999. 44p.

77. Evaluating Harmonic Concerns With Distributed Loads, Mark McGranaghan, Electrotek Concepts, Knoxville, Term., Nov. 2001. 67p.

78. Treating Harmonics in electrical distribution system, Victor A. Ramos Ж. Computer Power & Consulting, January, 1999. 32 p.

79. Robert, T. Deflander, working group CC02* Guide for assessing the network harmonic impedance. — Electra. -№167- c. 97-131

80. DIN VDE 0712 / Specification for accessories to hot and cold-cathode fluorescent lamps with rate voltages up to 1000 V General requirements. - 230 p.

81. IEC 555 / Disturbances caused by harmonic currents in electrical equipment. 108p.

82. Hunter P. Solve Switcher Problems With Power- Factor Correction // Electronic Design, Febr. 6, 1992. P. 67, 68, 72-74, 76-78.