автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Повышение эффективности работы электрических сетей низкого напряжения при несимметричных режимах работы

кандидата технических наук
Митин, Иван Александрович
город
Комсомольск-на-Амуре
год
2009
специальность ВАК РФ
05.09.03
цена
450 рублей
Диссертация по электротехнике на тему «Повышение эффективности работы электрических сетей низкого напряжения при несимметричных режимах работы»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности работы электрических сетей низкого напряжения при несимметричных режимах работы"

На правах рукописи

Мнтни Иван Александрович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ

05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□034004^■

Комсомольск-на-Амуре 2009

003488407

Работа выполнена в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» на кафедре «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Гринкруг Мирон Соломонович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кулинич Юрии Михайлович

кандидат технических наук, доцент Кузьмин Роман Вячеславович

Ведущая организация: Амурский государственный

технический университет

Защита состоится « 24 » декабря 2009г. в 10 00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.092.04 в ГОУВПО Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27, ауд. 201-3, email: kepapu@knastu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

Автореферат разослан « 20 » ноября 2009 г.

Ученый секретарь ,

диссертационного совета ДМ 212.092.04 " В.И. Суздорф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы обусловлена постоянным ростом цен на электроэнергию, необходимостью уменьшения потерь электроэнергии в процессе ее производства и доставки потребителям. Уровень потерь электроэнергии в электрических сетях в нашей стране существенно превышает соответствующий уровень, достигнутый в странах западной Европы, Америки и Японии. Одним из факторов увеличивающих потери в электрораспределительных сетях является несимметрия токов в ее элементах. Существующие способы снижения потерь электроэнергии не обеспечивают достижения максимально возможных энергетических показателей. Требуется разработка новых способов снижения потерь электроэнергии.

Системы распределения электрической энергии представляют собой сложный объект, содержащий большое количество разнообразных по типам элементов, работающих в условиях меняющихся во времени нагрузок.

Особенностью электрораспределительных сетей является ограниченность возможностей проведения на них экспериментальных исследований и неполнота получаемой исходной информации. Неполнота исходных данных, необходимых для расчета системы распределения электрической энергии, обусловлена тем, что невозможно проводить постоянные измерения нагрузок всех элементов сети. Замеры нагрузок производятся только для двух конкретных периодов: зимнего и летнего. Изменения нагрузки имеют как закономерный характер, так и подвержены случайным колебаниям.

Вопросам снижения потерь уделяется достаточно внимания. Разработке методов снижения потерь в сетях низкого напряжения посвящены работы Железко Ю. С., Поспелова Г.Е., Панфилова К.Д., Потребича A.A. и др. Однако, существующие методики расчета характеристик энергетических систем не учитывают ряда реальных факторов, в частности случайного изменения нагрузок по фазам электрораспределительной сети. В существующих методиках отсутствует учет влияния несимметричных нагрузок на энергетические характеристики работы ее элементов. При расчете систем электроснабжения принимают допущения о симметричных нагрузках ее элементов, что не соответствует действительности. В научной литературе отсутствуют данные по потерям энергии в элементах электрических сетей при несимметричных нагрузках. Так же отсутствуют данные по изменению несимметрии нагрузок в понижающих трансформаторах. Существующие методы и технические решения по снижению несимметрии нагрузок в электрических сетях не обеспечивают полностью решения этой задачи. Несимметрия нагрузок приводит к увеличению потерь энергии в электрических сетях и снижению надежности работы оборудования в них.

Задача улучшения характеристик систем электроснабжения должна учитывать фактическое состояние нагрузок ее элементов с учетом случайно меняющейся несимметрии. Требуется так же разработка способов по

управлению подключением и отключением нагрузок к сети электроснабжения для уменьшения несимметрии в режиме реального времени.

Таким образом, представляется актуальным проведение комплексных исследований по выявлению реальных значений несимметрии токов в элементах систем электроснабжения, длительности несимметричных режимов, факторов оказывающих наиболее существенное влияние на потери энергии в элементах электрораспределительных сетей при несимметричных режимах работы и разработке способов снижения несимметрии токов в элементах электрораспределительных сетей и связанным с этим потерь энергии.

Целью работы является исследование несимметричных режимов работы элементов электрораспределительных сетей, выявление зависимостей потерь энергии от режимных параметров работы оборудования электрораспределительных сетей, а так же разработка способов и технических средств для снижения несимметрии токов в элементах электрораспределительных сетей.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ существующих режимов работы элементов электрораспределительных сетей. Выявление реальных значений несимметрии токов в них и длительности несимметричных режимов работы оборудования.

2. Разработка способов уменьшения несимметрии в элементах электрораспределительных сетей и электрических схем обеспечивающих реализацию предложенных способов.

3. Выявление зависимостей изменения потерь энергии от несимметрии токов в элементах электрораспределительных сетей.

4. Разработка инженерных методик для расчета потерь, учитывающих несимметрию нагрузок в элементах электрораспределительных сетей.

5. Разработка программного и аппаратного обеспечения для управления элементами электрических схем, обеспечивающих подключение и отключение нагрузок к электрораспределительным сетям в режиме реального времени.

Методы исследовании базируются на теории расчета электрических аппаратов и цепей переменного тока, методах теории автоматического управления, математического моделирования и программирования.

Научная новизна работы заключается:

1. В разработке новых методов уменьшения потерь электроэнергии в линиях электропередач и понижающих трансформаторах.

2. В разработке алгоритма и программного обеспечения для управления элементами электрических схем снижающих несимметрию тока в электрораспределительной сети 0,4-6(10)кВ.

3. В получении зависимостей определяющих влияние несимметрии нагрузок и параметров работы элементов электрической сети на величину возрастания потерь и снижение несимметрии токов в них.

Практическая значимость полученных результатов и выводов связана с возможностью уменьшения потерь электроэнергии в элементах распределительной сети 0,4-6(10)кВ, повышения надежности работы систем электроснабжения и достаточных для их реализации теоретических приложений заключается:

1. В разработке технических решений, реализующих предложенные способы уменьшения потерь электроэнергии в распределительных сетях 0,4-6(10)кВ.

2. В получении новых данных и зависимостей по оценке влияния величины несимметрии нагрузок и различных параметров работы элементов сетей на увеличения потерь в элементах распределительной сети 0,4-6(10)кВ.

3. В разработке программного обеспечения, с помощью которого осуществляется управления техническими устройствами, которые уменьшают несимметрию тока в элементах распределительной сети 0,4-6(10)кВ.

Новизна и значимость технических решений подтверждены двумя патентами РФ, регистрацией программы для ЭВМ №2007614685, созданных в процессе диссертационного исследования и публикациями в научных изданиях.

Основные результаты диссертационной работы были получены автором в ходе исследований, выполнявшихся в рамках научного направления «Разработка научных и методологических основ энергосберегающих технологий на основе вычислительного интеллекта», проводимого по плану научных работ кафедры «Электропривод и автоматизации промышленных установок» ГОУ ВПО Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Результаты научно-исследовательской работы реализованы в «Распределительных сетях» ОАО «Сахалинэнерго» и автономной распределительной сети ООО «Тепловик» и подтверждены соответствующими актами о внедрении.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на: - П-ой ежегодной международной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии», Липецк 2007.

Материалы исследований также докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях аспирантов и студентов ГОУВПО «КнАГТУ» (2008-2009)гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ: 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК, 4 статьи в сборниках научных трудов, 1 программа для ЭВМ, 2 патента РФ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и трех приложений. Общий объем диссертации 152 страницы машинописного текста, в том числе 134 основного текста, 52 рисунка и 20 таблиц, списка использованных источников из 88 наименований и 3 приложения на 18 страницах, в

которых представлено описание разработанного программного обеспечения для ЭВМ, и акт о внедрении результатов диссертационной работы.

Автор выражает большую благодарность и признательность научному консультанту кандидату технических наук, Ткачевой Юлии Ильиничне за оказанную помощь в планировании работы, обсуждении научных результатов и большую консультативную работу при написании и представлении данной работы к защите.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, цель и задачи исследования; показана научная новизна диссертации, дается ее краткая характеристика и приведены основные научные результаты, выносимые на защиту.

Первая глава работы посвящена анализу работы элементов распределительных сетей низкого напряжения (РС НН) при несимметричных нагрузках, существующим методам расчета несимметричных режимов работы оборудования РС НН, способам и техническим устройствам для снижения несимметрии токов и напряжений в РС НН.

При изучении опубликованных данных по режимам работы систем электроснабжения и их элементов установлено:

- отсутствуют данные по средним и максимальным величинам несимметрии токов и напряжений в существующих системах электроснабжения и их элементах;

- отсутствуют данные по длительности несимметричных режимов работы элементов системы электроснабжения.

- имеются частичные данные по возрастанию потерь в кабельных линиях работающих при несимметричной нагрузке. Однако представленные данные не позволяют рассчитывать потери в несимметрично нагруженных кабельных и воздушных линиях при всех возможных значениях параметров нагрузки.

- отсутствуют данные по возрастанию потерь энергии в трансформаторах работающих при несимметричной нагрузки по сравнению с симметрично нагруженными трансформаторами и по влиянию режимных параметров работы трансформатора на рост потерь от несимметрии нагрузок.

- отсутствуют данные по величинам несимметрии токов на стороне высокого напряжения (ВН) трансформаторов при различных несимметричных нагрузках.

Анализ существующих методов и устройств по снижению несимметрии в электрораспределительных сетях показал, что существующие методы и устройства снижения несимметрии токов и напряжений в электрических сетях и их элементах не обеспечивают выравнивания случайных изменений нагрузок в режиме реального времени. Имеются отдельные уст-

роиства позволяющие снизить случайную несимметрию нагрузок в трансформаторах, однако их применение связано с дополнительными затратами на переоборудование трансформаторов и дополнительными потерями.

Вторая глава работы посвящена исследованию параметров элементов существующих городских и автономных РС НН на примере Хабаровского края.

Целью исследования результаты, которых приведены во второй главе, являлось определение реальных данных по несимметрии нагрузок в элементах РС НН и длительности несимметричных режимов. Рассматривались нагрузки понижающих трансформаторов (ПТ), линий электропередач 0,4-6 кВ и дизельных электростанций (ДЭС) в автономных электросетях.

По результатам замеров нагрузок на фидерах понижающих трансформаторных подстанций (ПТП) г. Комсомольска-на-Амуре установлено:

- Среднее значение коэффициента несимметрии токов составляет 31% для кабельных линий (КЛ) 0,4 кВ, 14,5% для ПТ.

- Доля ПТ имеющих несимметрию выше допустимой составляет 80,43 %.

В результате обследований автономных энергосистем Хабаровского края выявлено:

- Среднее значение коэффициента несимметрии токов составляет 20,65% для линий электропередач 0,4 кВ, 34,3% для ПТ.

- Доля ПТ имеющих несимметрию выше допустимой составляет

92%.

- На шинах ДЭС средний коэффициент несимметрии токов составляет 0,189, максимальный коэффициент несимметрии токов равен 1,47. Доля времени несимметричных режимов с несимметрией более 0,04 составляет 72,3%. Длительность несимметричных режимов с несимметрией токов более 0,04 лежит в диапазоне от 14 до 142 минут, среднее значение составляет 79,5 минут.

- Несимметричные режимы работы системы электроснабжения имеют достаточно большие длительности. Средняя длительность режимов с несимметрией превышающий 0,04 составляет 79 минут. Средняя доля времени несимметричных режимов с несимметрией токов более 0,04 составляет 72,3 %, с несимметрией более 0,1- 30,2 %.

В третьей главе исследуется влияние несимметрии токов на величину потерь энергии в линиях электропередач и ПТ.

Рассмотрены задачи по определению величины коэффициента возрастания потерь в элементах сетей электроснабжения при несимметричных нагрузках. В рассматриваемых задачах были приняты следующие допущения:

- реактивные сопротивления линий электропередач малы;

- углы сдвига фаз между фазными токами одинаковы и равны по 120° в линиях электропередач с нулевым проводом.

- суммарные мощности нагрузок при симметричной и несимметричной нагрузках равны.

Определялся коэффициент возрастания потерь равный отношению потерь энергии в элементе сети при несимметричной нагрузке к потерям энергии в элементе сети при симметричной нагрузке. Для линий электропередач с нулевым и без нулевого провода были получены формулы для определения коэффициента возрастания потерь к в зависимости от коэффициента несимметрии токов и углов между токами. Для линии без нулевого провода

5 + 2£;-2е,+-(6е>-3)

^ _ (1 + соя а)

^ пиа

£, =

где £/ ~ J - коэффициент несимметрии токов; /,„„ - действующее

ср

значение тока в максимально нагруженной фазе (А); 1ср - средняя величина тока по всем трем фазам (А); а - угол между двумя меньшими токами.

Было найдено поле возможных значений величин е, и а представленное на рис. 1

Рис. 1. Поле возможных значений е, - а . Для линии электропередачи с нулевым проводом

/? 9Е2

4{е, + I)2 + 2е](41щ2 ¡5 + 1) + 2£,+8 + -^---^

____Кф

к —--

12

где р - угол между вектором максимального фазного тока и вектором тока в нулевом проводе; Яф - активное сопротивление фазного провода (Ом); Нд - активное сопротивление нулевого провода.

Было найдено поле возможных значений величин е, и р представленное на рис. 2

9

I

Рис. 2. Поле возможных значении £,-/?.

I

' Для линий электропередач и ПТ стандартной серии ТМ были рас-

I считаны коэффициенты возрастания потерь энергии при несимметричных нагрузках. Рассматривалось три варианта несимметричной нагрузки: 1. В случае, когда в одной фазе (1Л) ток является максимальным, а ' значения других фаз (1в, 1с) равны.

2. В случае, когда в двух фазах (1А, 1в) ток является максимальным, а 1 значение третьей фазы (1с) минимальным.

3. В случае, когда в одной фазе (1А) ток является максимальным, (1в) минимальным, а (1с) имеет среднее значение равное (1Й +1„)12.

Коэффициенты возрастания потерь для линий электропередач с нулевым проводом и без нулевого провода в зависимости от коэффициента несимметрии представлены на рис. 3, 4 и 5.

I

I I

Рис. 3. Зависимость коэффициента увеличения потерь от коэффициента несимметрии токов при различных способах задания несимметрии при 1*0 = Кф

!

Рис. 4. Зависимость коэффициента увеличения потерь от коэффициента несимметрии токов при различных способах задания несимметрии

при 1*о=

Рис. 5. Зависимость коэффициента увеличения потерь от коэффициента несимметрии токов при различных способах задания несимметрии

при R/f=0

Расчет параметров ПТ для несимметричных режимов нагрузки производился с помощью программного продукта «MatLab». Рассматривались два способа соединения обмоток треугольник-звезда с нулем и звезда-звезда с нулем, как наиболее часто встречающиеся в PC и варьировались следующие параметры:

- коэффициент несимметрии токов на стороне НН (с,);

- коэффициент мощности нагрузки (cos/p);

р /

- коэффициент нагрузки трансформатора (ß-Vp )■

В качестве выходных параметров рассматривались отношение потерь при несимметричном режиме нагрузки к потерям при симметричном режиме нагрузки трансформатора (#„„ /#,.) и отношение коэффициента несимметрии токов на стороне высокого напряжения трансформатора к коэффициенту несимметрии токов на стороне нагрузки е1тр).

Работа каждого трансформатора при несимметричной нагрузке была рассмотрена для шести вариантов приведенных в таблице 1.

Таблица 1.

Варианты для расчета несимметричных режимов работы трансформаторов

Номер варианта 1 2 3 4 5 6

Соединение обмоток А!\„ а 1\„ Л/г. У/Г, г/г„ Г/Г,

Случай несимметрии ~ ^тах Л = II II » ^ г г = 1,„„ 1. = 1с = 1~

Всего было рассмотрено 29200 различных комбинаций для всех значений варьируемых параметров и вариантов работы каждого трансформатора и типов соединения обмоток.

Для проверки достоверности методики расчета характеристик параметров ПТ при несимметричных режимах были проведены экспериментальные исследования на макетной установке. Среднее значение отклонения всех экспериментальных значений КПД трансформатора от расчетных значений КПД составляет 0,135 %, что подтверждает высокую точность и достоверность предложенной методики и способа расчета.

Результаты расчетов были сведены в базу данных и обработаны в программе «Статистика» в соответствии с вариантами работы трансформаторов, а затем были подвергнуты регрессионному анализу с целью выявления характерных зависимостей между варьируемыми и выходными параметрами.

Наиболее близким аппроксимирующим уравнением, описывающим искомые зависимости выходных величин от входных параметров, является многочлен второго порядка, зависящий от коэффициента нагрузки трансформатора (/?), коэффициента несимметрии токов (е, ) и коэффициента мощности. Уравнения для выходных величин полученные методом наименьших квадратов, представлены в таблице 2, а на рис. 6 и 7 представлены результаты расчетов выходных параметров работы трансформаторов в виде поверхностей установленных зависимостей. Полученные уравнения не зависят от мощности трансформатора и являются универсальными. Средняя погрешность аппроксимации не превышает 1,8 %.

Таблица 2

Уравнения зависимостей исследуемых величин от варьируемых параметров

? а Уравнение Погрешность, %

О шах ср.

Я* /с)с -1-0.033 £, + ((-0.0538соя? - 0.3669) /?-' + 0.89485 р- 0.067} е] 9.3 1.8

1 Е1, ¡£¡„^=0.5059+0.0227-р+0.0999е,-0.0538рг+0.0107-Р-е,+0.0648е] 6.2 1.6

г Я„ /Чг= 1-0.01617- £, +((-1.573- соя^-0.303)- р~ + 3.514375-Р -0.2415)- с; 4.2 0.7

Е, , >£ш,Р = 0 4861" ° °<>36 ■ р - 0.3164 ■ £, 4.3 0.9

3 Я„, /Чс=1-0.0093- £, + ((0.029- созр - 0.6297)-рг +1.186-р-0.08783)- £2 3.2 0.7

,/£,т. =0.4861+0.0104 р~0.0144£,-0.0268 р1 +0.0108 р-е,-0.0388^ 4.2 0.7

4 Я„ / цс = / - 0.046 ■ е, + ((0.3 ■ соз <р - 0.74) ■ р' + 0.9587 ■ р - 0.0705) ■ е2 10.6 1.8

,/£1т. =0.9833+0.0016 Р-0.0434 £,-0.0673 Р7+0.0333Р-£,+0.0203^ 4.2 0.9

5 Я„ /дс=1 -0.064 ■£,+ ((0.5 • со5 ¡р - 2.82) р2 + 4.32- /? -0.298) ■ в) 3.5 0.9

/£,^.р= 0.9645+0.0134р-0.0058£, -0.0611 р2+0.1408Р-£,+0.01936] 2.4 0.6

6 Я„ / = 1-0.035-е, + ((0.325-созц> -1.07)-р! +1.3921-/? -0.0985)-е; 4.8 1.0

£,„^=0.9672+0.0089р-0.0189£, -0.0622р2 +0.0697Р-£, +0.0209е; 2.9 0.7

В результате проведенного анализа полученных значений дк,с I цс и е,„/6,мт было установлено:

1. Значение отношения дкг< /с/, лежит в диапазоне от 0.96 до 2.52. Следовательно, при несимметричной нагрузке потери в трансформаторе могут возрастать до 2.5 раз, при этом снижение потерь (<?„„ / <1) возникает в 11% рассмотренных случаев и соответствует случаям малой (до 15% от номинальной) нагрузки трансформатора. Наибольшее увеличение потерь при несимметричной нагрузке возникает при нагрузках близких к номинальной и больших значениях коэффициента несимметрии токов.

2. Значение отношения е,„/е1мгр лежит в диапазоне от 0.33 до 1. Так при соединении обмоток треугольником на высокой стороне трансформатора, втором и третьем случае несимметрии (варианты 2 и 3) соотношение £,„/ варьируется в пределах от 0.33 до 0.5. В варианте 1 - от 0.46 до 0.97

При соединении обмоток звездой на высокой стороне трансформатора соотношение е1лх/е1мт варьируется в пределах от 0.88 до I. Поэтому соединение обмоток трансформатора на высокой стороне звездой не существенно снижает несимметрию и является менее предпочтительным по сравнению с соединением обмоток треугольником.

Вариант 4 Вариант 5 Вариант 6

Рис. 6. Результаты численного исследования значения днп/дг по вариантам

Четвертая глава посвящена разработке способов снижения случайной несимметрии токов в элементах РС. Основной причиной несимметрии токов в электрических сетях 6(0,4) кВ является случайное подключение и отключение однофазных нагрузок. Поэтому снижение несимметрии токов в этом случае может быть только вариация подключений нагрузок к фазам сети. Таким образом, актуальным является разработка технических решений для управления подключением и отключением однофазных нагрузок к элементам сети в режиме реального времени, с учетом фактической не-симметрин токов.

Для решения этой задачи были разработаны способы и реализующие их технические решения. Предлагаемые электрические схемы предназначены для снижения несимметрии токов в ПТ и кабельных или воздушных линиях электропередач путем управления подключением и отключением нагрузок к линиям электропередач 0,4 кВ или на стороне НН ПТ. Электрическая схема для управления подключением нагрузок со стороны НН трансформатора представлена на рис. 8, а электрическая схема для управления подключением и отключением однофазных нагрузок к трехфазным линиям 0,4 кВ представленная на рис. 9.

Обе электрические схемы включают в себя датчики тока установленные на нагрузках, выключатели, соединяющие нагрузку с фазами элемента сети, микроконтроллер (МК), обеспечивающий управление выключателями. Любая из однофазных нагрузок с помощью выключателей может быть подключена к любой фазе сети. Электрические схемы работают следующим образом: сигналы с датчиков тока поступают на МК, который по разработанной программе из условия минимизации, коэффициента несимметрии токов определяет, какая однофазная нагрузка должна подключаться к каждой конкретной фазе в конкретный момент времени. После этого МК посылает сигнал на выключатели, которые отключают однофазные нагрузки с более нагруженных фаз и подключают их к менее нагруженным фазам.

Пятая глава посвящена рассмотрению переходных процессов в трансформаторах, которые возникают при включении и отключении отдельных нагрузок в ПТ. Так как такие процессы в наибольшей степени проявляются в более мощных трансформаторах, то рассмотрение переходных процессов произведено для трансформатора мощностью 630 кВ-А.

Для решения поставленной задачи работа ПТ была смоделирована в приложении БипиПпк пакета программ «Ма&аЬ» с учетом возможностей отключения или подключения полной или частичной нагрузки по любой из фаз.

Рассматривались два варианта работы ПТ:

- первый - значение токов в двух фазах трансформатора максимальны в третьей фазе минимально;

- второй - значение тока в одной из фаз трансформатора максимально в двух других минимально.

г;

Рис. 8. Электрическая схема управления подключением нагрузок со стороны НН трансформатора (1-понижающий трансформатор 6(10) - 0,4кВ; 2 - питающая трехфазная линия 6(10)кВ; 3-однофазная нагрузка; 4 - шины низкого напряжения понижающего трансформатора 6(10) -0,4кВ; 5-датчики тока; 6 -микроконтроллер; 7- выключатели)

Рис. 9. Электрическая схема управления подключением и отключением однофазных нагрузок к трехфазным линиям 0,4 кВ (I — понижающий трансформатор 6(Ю)-0.4 кВ; 2 - питающая трехфазная линия 6(10) кВ; 3 — удаленная однофазная нагрузка; 4 — трехфазная линия 0,4 кВ с нулевым проводом; 5 — датчики тока: 6 - передающие устройство датчика тока; 7 - приемопередающие устройство микроконтроллера; 8 — микроконтроллер; 9 — выключатели с приводами; 10 - приемное устройство датчика тока; 11 — датчики тока установленные на шинах 0,4 кВ трансформатора).

Переключение нагрузки осуществлялось с более нагруженной фазы на менее нагруженную фазу. Рассматривались режимы с суммарной нагрузкой ПТ близкой к номинально. Варьировался также момент времени подключения нагрузки к менее нагруженной фазе. В результате расчетов определялись решения с максимальными и минимальными амплитудами токов переходных процессов. Результаты моделирования представлены на рис. 10 и 11.

Фаза "А"

Фаза "А"

Фаза 'В"

Фаза "С"

¿Я (5! II 59 Я 13! 5!

II,

1

1

02

0,6

0.8

Фаза

I

Фаза "С"

N(0

11 С!

Время, с<

Время, с.

Рис. 10. Кривые переходных процессов тока по фазам при перераспределении нагрузки для первого случая:

(а) - с максимальным значением амплитуды тока,

(б) - с минимальным значением амплитуды тока.

Фаза "А"

Фаза "А"

Фаза "В"

Фаза "С"

Фаза "В"

ФазаХ"

1

1 1

1

I

Время, с.

Время, с.

Рис. 11. Кривые переходных процессов тока по фазам при перераспределении нагрузки для второго случая:

(а) - с максимальным значением амплитуды тока,

(б) - с минимальным значением амплитуды тока.

В результате анализа переходных процессов при перераспределении однофазных нагрузок в ПТ показано, что наибольшее возрастание тока в переходном процессе возникает в случае, когда в двух фазах ток является максимальным, а значение тока в третьей фазе является минимальным.

Амплитуда тока в переходном процессе при подключении нагрузки может возрастать в 2 раза по сравнению с током установившегося режима.

За счет выбора рационального момента подключения нагрузки к ПТ можно существенно уменьшить амплитуду тока переходного процесса. Целесообразно выбирать момент подключение нагрузки к фазе трансформатора соответствующий фазе напряжения равной я. При этом амплитуда тока в переходном процессе возрастает не более чем в 1,07 раза.

Время переходных процессов не превышает 10 периодов питающей

сети.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненных в диссертационной работе исследований получены следующие основные результаты:

1. На основании проведенного анализа по несимметричным режимам работы элементов PC НН, способам и устройствам для снижения несимметрии токов в них установлено: что существующие способы и устройства для снижения несимметрии токов не обеспечивают снижение случайной несимметрии нагрузок; отсутствуют данные по потерям энергии несимметрично нагруженных элементах PC НН.

2. В результате обследования нагрузок элементов PC НН в городских и автономных энергосистемах установлено, что несимметричные режимы работы имеют большую длительность. Доля элементов работающих при несимметричных режимах достигает 80 %. Среднее значение несимметрии токов в кабельных линиях PC равно 31 % для городской электросети и 20,65% для сельских автономных систем электроснабжения, в ПТ 14,5 % для городской электросети и 34,3 % для сельских автономных систем электроснабжения.

3. Предложены уравнения для определения величины возрастания потерь энергии несимметрично нагруженных линиях электропередач и ПТ. Произведенные расчеты показали, что возможно увеличение потерь энергии в несимметрично нагруженных ПТ в 2,5 раза по сравнению с симметрично нагруженными ПТ. Потери энергии в линиях электропередач при характерном значении несимметрии токов 0,5 возрастают в 1,5 - 2,6 раза по сравнению с симметричным режимом нагрузки. В случае неполнофаз-ных режимов работы потери энергии могут возрастать в 1,5 - 9 раз.

4. Предложены и запатентованы способы и технические решения для снижения потерь электроэнергии в сетях низкого напряжения за счет снижения несимметрии токов в элемента PC НН.

5. Разработаны алгоритм и программное обеспечение для микроконтроллера, который осуществляет управление выключателями, подключающими и отключающими однофазные нагрузки от элементов электрораспределительных сетей. Разработанный алгоритм обеспечивает минимизацию коэффициента несимметрии токов в элементах электрораспределительных сетей при случайных вариациях однофазных нагрузок.

6. Показано, что путем выбора рациональных моментов подключения нагрузок к фазам элементов PC НН можно существенно уменьшить амплитуды токов возникающих при переходных режимах.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Гринкруг М.С., Митин H.A. Управление несимметрией токов в распределительных сетях низкого напряжения Известия вузов. «ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ».№ 3-4, Казань 2009. -стр.80-84

Свидетельства

2. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2007614685 от 12.10.2007г. «Определение однофазных нагрузок, подключаемых к фазам понижающей трансформаторной подстанции на стороне низкого напряжения, из условия минимизации коэффициента несимметрии токов». Гринкруг М.С., Митин И.А., Кормин И.А., Ткачёва Ю.И.

Патенты

3. Патент RU 2349012 С1 РФ, МПК Н 02 J 3/00, Н 02 J 3/28. «Способ снижения потерь электроэнергии в распределительных сетях 6(10)-0,4 кВ. / М.С. Гринкруг, И.А. Митин, Ю.И. Ткачева (RU). - № 2007149185/09; Заявлено 29.12.2007; Опубл. 10.03.09 Бюл. №7

4. Патент RU 2349049 С1 РФ, МПК Н 02 J 3/00, Н 02 J 3/28. «Способ снижения потерь электроэнергии. / М.С. Гринкруг, И.А. Митин, Ю.И. Ткачева (RU). - № 2007149186/09; Заявлено 29.12.2007; Опубл. 27.03.09 Бюл. №9

Материалы международных и научно-технических конференции:

5. Гринкруг М.С., Митин И.А., Ткачева Ю.И. Влияния несимметрии токов в трехфазных линиях электропередач на величину потерь: Сборник докладов II ежегодной международной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии». - Липецк: ЛГТУ, 2007. -стр.71-75.

6. Гринкруг М.С., Митин И.А. Существующие способы уменьшения потерь электроэнергии от несимметрии и разработка новых подходов в эти проблемах: Весник, вып. 12: в 2 ч. Ч. 1: сб. науч. тр. / редкол.: A.M. Шпи-лев (отв. ред.) и др. - Комсомольск - на - Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2008.-стр. 19-24.

7. Новгородов В.А., Митин И.А., Гринкруг М.С. Исследование влияния несимметрии нагрузок на показатели работы трансформатора с соединением «Звезда-звезда с нулем». Материалы 39-й научно-технической конференции аспирантов и студентов (г. Комсомольск-на-

Амуре, 2009 г.). В Зч. Ч. 1 / редкол.: A.M. Шпилеа (отв. ред.) « др. - Комсомольск - на - Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2009. - стр. 261-263.

8. Милютин A.A., Митин И.А., Ткачева Ю.И. Исследование влияния несимметрии нагрузок на показатели работы трансформатора с соединением «Треугольник-звезда с нулем». Материалы 39-й научно-технической конференции аспирантов и студентов (г. Комсомольск-на-Амуре, 2009 г.). В Зч. Ч. 1 / редкол.: A.M. Шпилев (отв. ред.) и др. - Комсомольск - на -Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2009. - стр. 264-266.

Подписано в печать 16.11.2009 Формат 60 х 84 1/16. Бум. тип. № 3. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Уч. - изд. л. 1,35. Тираж 100. Заказ 22769

Полиграфическая лаборатория Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013, Комсомолск-на-Амуре, пр. Ленина,27

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Митин, Иван Александрович

Условные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНЫХ НАГРУЗКАХ И СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ НЕСИММЕТРИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ.

1.1. Несимметричные нагрузки в электрических сетях.

1.1.1 Классификация несимметрии в электрических сетях и причины ее возникновения.

1.1.2. Методы расчета параметров несимметрично нагруженных элементов электрических сетей.

1.1.3. Параметры, характеризующие несимметрию в элементах электрических сетей.

1.1.4. Анализ влияния несимметричности нагрузок на показатели работы элементов электрических сетей.

1.2. Методы и технические устройства для снижения несимметрии токов и напряжений в электрических распределительных сетях 0,4-6(10)кВ.

1.2.1. Методы для снижения несимметрии токов и напряжений в электрических распределительных сетях 0,4-6(10)кВ связанные с воздействием на элементы и параметры сети.

1.2.1.1 Выравнивание фазных нагрузок в электрической сети.

1.2.1.2 Снижение несимметрии тока и напряжения с воздействием на основные и дополнительные элементы сети.

1.2.1.2.1 Изменение схемы соединения обмоток распределительного трансформатора.

1.2.1.2.2. Изменение сечений фазных и нулевого проводов линий электропередач.

1.2.1.3. Регулирование параметров электрической энергии в электрических сетях 0,4кВ.

1.2.1.4. Применение замкнутых электрических сетей 0,4кВ.

1.2.2. Методы для снижения несимметрии токов и напряжений в электрических распределительных сетях 6(10)-0,4кВ связанные с применением специальных устройств.

1.2.2.1. Применение реакторов в электрической сети 0,4кВ.

1.2.2.2. Применения симметрирующих устройств в электрической сети 0,4кВ.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НЕСИММЕТРИИ ТОКОВ В ЭЛЕМЕНТАХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

2.1. Анализ несимметрии нагрузок элементов городской распределительной сети низкого напряжения (на примере распределительной сети города Комсомольска — на — Амуре).

2.1.1. Общая характеристика элементов городской распределительной сети низкого напряжения.

2.1.2. Анализ несимметрии нагрузок понижающих трансформаторов городской распределительной сети низкого напряжения.

2.1.3. Анализ несимметрии нагрузок в кабельных линиях городской распределительной сети низкого напряжения.

2.2. Анализ, несимметрии нагрузок автономных распределительных сетей низкого напряжения (на примере поселков Хабаровского края).

2.2.1. Анализ несимметрии нагрузок повышающих трансформаторов на дизельных электростанциях.

2.2.2. Анализ несимметрии нагрузок в понижающих трансформаторах автономных распределительных сетей низкого напряжения.

2.2.3. Анализ несимметрии нагрузок в линиях электропередач 0,4 кВ автономных распределительных сетей низкого напряжения.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ НЕСИММЕТРИИ ТОКОВ НА ВЕЛИЧИНУ ПОТЕРЬ В ЭЛЕМЕНТАХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

3.1. Оценка потерь в кабельных линиях без нулевого провода 6(10) кВ.

3.2. Оценка потерь в кабельных линиях с нулевым проводом 0,

3.3. Анализ увеличения потерь в кабельных линиях от несимметрии нагрузок.

3.3.1. Расчет увеличения потерь в кабельных линиях с нулевым проводом от несимметрии нагрузок.

3.3.2. Расчет увеличения потерь в кабельных линиях без нулевого провода от несимметрии нагрузок.

3.4. Расчет характеристик понижающих трансформаторов при несимметричных нагрузках.

3.4.1. Методика расчета параметров понижающих трансформаторов с несимметричными нагрузками по фазам.

3.4.2. Экспериментальная проверка, достоверности методики расчета параметров понижающих трансформаторов, при несимметричных режимах.

3.4.3. Результаты расчетов параметров понижающих трансформаторов при несимметричных нагрузках.

Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ И ПРОГРАММНОГО ОБОСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ НЕСИММЕТРИИ ТОКОВ В ЭЛЕМЕНТАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 0,4-6( 10)кВ.

4.1. Разработка технического решения и электрической схемы для выравнивания нагрузок понижающего трансформатора 0,4-6(10)кВ и питающей кабельной линии 6(10) кВ.

4.2. Разработка технического решения и электрической схемы для выравнивания нагрузок понижающего трансформатора

6(10)-0,4 кВ и кабельных линий 0,4 кВ.

4.3 Разработка программного обеспечения для микроконтроллера, обеспечивающего минимизацию несимметрии токов.

4.3.1 Постановка математической задачи.

4.3.2 Алгоритм работы микроконтроллера.

Выводы по четвертой главе.

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРАХ ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ И ОТКЛЮЧЕНИИ НАГРУЗОК НА СТОРОНЕ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

5.1. Постановка задачи и методика исследования.

5.2. Анализ переходных процессов в понижающих трансформаторах при отключении и подключении нагрузки в одной из

Выводы по пятой главе.

Введение 2009 год, диссертация по электротехнике, Митин, Иван Александрович

Актуальность работы обусловлена постоянным ростом цен на электроэнергию, необходимостью уменьшения потерь электроэнергии в процессе ее производства и доставки потребителям. Уровень потерь электроэнергии в электрических сетях в нашей стране существенно превышает соответствующий уровень, достигнутый в странах западной Европы, Америки и Японии. Одним из факторов увеличивающих потери в электрораспределительных сетях является несимметрия токов в ее элементах. Существующие способы снижения потерь электроэнергии не обеспечивают достижения максимально возможных энергетических показателей. Требуется разработка новых способов снижения потерь электроэнергии.

Системы распределения электрической энергии представляют собой сложный объект, содержащий большое количество разнообразных по типам элементов, работающих в условиях меняющихся во времени нагрузок.

Особенностью электрораспределительных сетей является ограниченность возможностей проведения на них экспериментальных исследований и неполнота получаемой исходной информации. Неполнота исходных данных, необходимых для расчета системы распределения электрической энергии, обусловлена тем, что невозможно проводить постоянные измерения нагрузок всех элементов сети. Замеры нагрузок производятся только для двух конкретных периодов: зимнего и летнего. Изменения нагрузки имеют как закономерный характер, так и подвержены случайным колебаниям.

Вопросам снижения потерь уделяется достаточно внимания. Разработке методов снижения потерь в сетях низкого напряжения посвящены работы Железко Ю. С., Поспелова Г.Е., Панфилова К.Д., Потребила A.A. и др. Однако, существующие методики расчета характеристик энергетических систем не учитывают ряда реальных факторов, в частности случайного изменения нагрузок по фазам электрораспределительной сети. В существующих методиках отсутствует учет влияния несимметричных нагрузок на энергетические характеристики работы ее элементов. При расчете систем электроснабжения принимают допущения о симметричных нагрузках ее элементов, что не соответствует действительности. Так же отсутствуют данные по изменению несимметрии нагрузок в понижающих трансформаторах. Существующие методы и технические решения по уменьшению несимметрии нагрузок в электрических сетях не обеспечивают полностью решения этой задачи. Несимметрия нагрузок приводит к увеличению потерь энергии в электрических сетях и снижению надежности работы оборудования в них.

Задача улучшения характеристик систем электроснабжения должна учитывать фактическое состояние нагрузок ее элементов с учетом случайно меняющейся несимметрии. Требуется так же разработка способов по управлению подключением и отключением нагрузок к сети электроснабжения для уменьшения несимметрии в режиме реального времени.

Таким образом, представляется актуальным проведение комплексных исследований по выявлению реальных значений несимметрии токов в элементах систем электроснабжения, длительности несимметричных режимов, факторов оказывающих наиболее существенное влияние на потери энергии в элементах электрораспределительных сетей при несимметричных режимах работы и разработке способов снижения несимметрии токов в элементах электрораспределительных сетей и связанным с этим потерь энергии.

Целью работы является исследование несимметричных режимов работы элементов электрораспределительных сетей, выявление зависимостей потерь энергии от режимных параметров работы оборудования электрораспределительных сетей, а так же разработка способов снижения несимметрии токов в элементах электрораспределительных сетей.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ существующих режимов работы элементов электрораспределительных сетей. Выявление реальных значений несимметрии токов в них и длительности несимметричных режимов работы оборудования.

2. Разработка способов уменьшения несимметрии в элементах электрораспределительных сетей и электрических схем обеспечивающих реализацию предложенных способов.

3. Выявление закономерностей по изменению потерь энергии от несимметрии токов в элементах электрораспределительных сетей.

4. Разработка инженерных методик и программного обеспечения для расчета потерь, учитывающих несимметрию нагрузок в элементах электрораспределительных сетей.

5. Разработка программного и аппаратного обеспечения для управления элементами электрических схем обеспечивающих подключение и отключение нагрузок к электрораспределительным сетям в режиме реального времени. /

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Анализ существующих методов и технических устройств снижения несимметрии токов и напряжения.

2. Исследования фактического состояния несимметрии токов в действующих городских и автономных электрических сетях.

3. Зависимости по влиянию несимметрии токов и параметров работы элементов электрической сети на увеличения потерь в них.

4. Методы снижения несимметрии тока в элементах распределительной сети 0,4-6(10)кВ для уменьшения потерь электрической энергии.

5. Программное обеспечение для управления элементами электрических схем с целью уменьшения потерь электрической энергии в элементах распределительной сети 0,4-6(10)кВ.

Методы исследований базируются на теории расчета электрических аппаратов и цепей переменного тока, методах теории автоматического управления, математического моделирования и программирования.

Научная новизна работы заключается:

1. В разработке новых методов уменьшения потерь электроэнергии в линиях электропередач и понижающих трансформаторах.

2. В разработке алгоритма и программного обеспечения для управления элементами электрических схем снижающих несимметрию тока в электрораспределительной сети 0,4-6(10)кВ.

3. В получении зависимостей по влиянию несимметрии нагрузок и параметров работы элементов электрической сети на величину возрастания потерь и снижения несимметрии токов в них.

Практическая значимость полученных результатов и выводов связана с возможностью уменьшения потерь электроэнергии в элементах распределительной сети 0,4-6(10)кВ и достаточных для их реализации теоретических приложений заключается:

Г. В разработке технических решений, реализующих предложенные способы уменьшения потерь электроэнергии в распределительных сетях 0,4-6(10)кВ.

Т. В получении новых данных и зависимостей по оценки влияния; величины несимметрии нагрузок и различных параметров работы элементов сетей на увеличения потерь в элементах распределительной сети 0,4-6(10)кВ.

3. В разработке программного обеспечения, с помощью которого осуществляется управления техническими устройствами снижающие несимметрию тока в элементах распределительной сети 0,4-6(10)кВ.

Новизна и значимость технических: решений подтверждены двумя патентами РФ, регистрацией программы для ЭВМ №2007614685, созданных в процессе диссертационного исследования и публикациями? в научных изданиях.

Основные результаты диссертационной работы были получены автором в ходе исследований, выполнявшихся в рамках научного направления «Разработка научных и методологических основ энергосберегающих технологий на основе вычислительного интеллекта»; проводимого по плану научных работ кафедры «Электропривод и автоматизации промышленных установок» ГОУ ВПО Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Результаты научно-исследовательской работы реализованы; в «Распределительных сетях»

ОАО «Сахалинэнерго» и автономной распределительной сети ООО «Тепловик» и подтверждены соответствующими актами о внедрении.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на: - П-ой ежегодной международной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии», Липецк 2007.

Материалы исследований также докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях аспирантов и студентов ГОУВПО «КнАГТУ» (2008-2009)гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ: 1 статья в журнале рекомендованном ВАК, 4 статьи в сборниках научных трудов, 1 программа для ЭВМ, 2 патента РФ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и трех приложений. Общий объем диссертации 152 страницы машинописного текста, в том числе 134 основного текста, 52 рисунка и 20 таблиц, списка использованных источников из 88 наименований и 3 приложения на 18 страницах, в которых представлено описание разработанного программного обеспечения для ЭВМ, и акт о внедрении результатов диссертационной работы.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности работы электрических сетей низкого напряжения при несимметричных режимах работы"

Выводы по пятой главе:

1. В результате анализа переходных процессов при перераспределение однофазных нагрузок в ПТ показано, что наибольшее возрастание тока в переходном процессе возникает при случае 2 п. 3.2.1. Амплитуда тока в переходном процессе при подключении нагрузки может возрастать в 2 раза по сравнению с током установившегося режима.

2. За счет выбора рационального момента подключения нагрузки к ПТ можно существенно уменьшить амплитуду тока переходного процесса. Целесообразно выбирать момент подключение нагрузки к фазе трансформатора соответствующий фазе напряжения равной я.

3. Время переходных процессов не превышает 0,2 с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненных в диссертационной работе исследований получены следующие основные результаты:

1. На основании проведенного анализа по несимметричным режимам работы элементов РС НН, способам и устройствам для снижения несимметрии токов в них установлено: что существующие способы и устройства для снижения несимметрии токов не обеспечивают снижение случайной несимметрии нагрузок; отсутствуют данные по потерям энергии несимметрично нагруженных элементах РС НН.

2. В результате обследования нагрузок элементов РС НН в городских и автономных энергосистемах установлено, что несимметричные режимы работы имеют большую длительность. Доля элементов работающих при несимметричных режимах достигает 80 %. Среднее значение несимметрии токов в кабельных линиях РС равно 31 % для городской электросети и 20,65% для сельских автономных систем электроснабжения, в ПТ 14,5 % для городской электросети и 34,3 % для сельских автономных систем электроснабжения.

3. Предложены уравнения для определения величины возрастания потерь энергии несимметрично нагруженных линиях электропередач и ПТ. Произведенные расчеты показали, что возможно увеличение потерь энергии в несимметрично нагруженных ПТ в 2,5 раза по сравнению с симметрично нагруженными ПТ. Потери энергии в линиях электропередач при характерном значении несимметрии токов 0,5 возрастают в 1,5 - 2,6 раза по сравнению с симметричным режимом нагрузки. В случае неполнофазных режимов работы потери энергии могут возрастать в 1,5-9 раз.

4. Предложены и запатентованы технические решения на способы снижения потерь электроэнергии в сетях низкого напряжения за счет снижения несимметрии токов в элементах РС НН.

5. Разработаны алгоритм и программное обеспечение для микроконтроллера, который осуществляет управление выключателями, подключающими и отключающими однофазные нагрузки от элементов электрораспределительных сетей. Разработанный алгоритм обеспечивает минимизацию коэффициента несимметрии токов в элементах электрораспределительных сетей при случайных вариациях однофазных нагрузок.

6. Показано, что путем выбора рациональных моментов подключения нагрузок к фазам элементов РС НН можно существенно уменьшить амплитуды токов возникающих при переходных режимах.

Библиография Митин, Иван Александрович, диссертация по теме Электротехнические комплексы и системы

1. Васильев А. А., Крючков И. П., и др. Электрическая часть станций и подстанций: — М.: «Энергия», 1980. — 608с.

2. Солдаткина Л. А. Электрические сети и системы. Учеб. пособие для вузов. М.: Энергия, 1978. — 216с.

3. Ткачева Ю. И. Разработка методов и технических средств поснижению потерь электроэнергии в распределительных сетях низкогонапряжения. Комсомольск-на-Амуре. 2003.th

4. Circuit Currents In Power Systems, 10 International Symposium Short -Lodz, October 28-29, 2002

5. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередачи и сетей. Под ред. Я. М. Большама, В. И. Круповича, М. Л. Самовера. Изд. 2-е, Перераб. и доп. — М.: «Энергия», 1975. 696с.

6. Волочков К. К., Козлов В. А. Эксплуатация сооружений городской электрической сети. 2-е изд., перераб. — Л.: Энергия 1979. - 304с.

7. Евдокимов Ф. Е. Общая электротехника: Учеб. для учащ. техникум. -3-е изд., испр. М.: Высш. шк., 2004. - 367с.

8. Электротехнический справочник: В 3-х томах Т.2. Электротехнические изделия и устройства. Под общ. ред. профессора МЭИ (гл. ред. И. Н. Орлов) и др. 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. — 712с.

9. Идельчик В. И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. 592с.

10. Петров Г. Н. Электрические машины. В 3-х частях. Ч. 1. Введение. Трансформаторы. Учебник для вузов. -М.: «Энергия», 1974. 240с.

11. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. 3-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648с.

12. Электротехнический справочник: В 3-х томах. Т. 3. 2 кн. Кн.1. Производство и распределение электрической энергии. Под общ. ред. профессора МЭИ (гл. ред. И. Н. Орлов) и др. 7-е изд., испр. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1988. - 880с.

13. Мельников Н. А. Электрические сети и системы. Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, стереотип. — М.: «Энергия», 1975. 464с.

14. Вольдек А. И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. 3-е изд., перераб. - Л.: «Энергия», 1978. - 832с.

15. Дрехслер Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке. Перевод с чешек. М.: «Энергоатомиздат», 1985.— 112с.

16. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. 2-е изд, перераб. и доп. Под общ. ред. A.A. Федорова и Г. В. Сербиновского. М.: «Энергия», 1980. -576с.

17. Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 1 Общие вопросы. Электротехнические материалы. Под общ. ред. профессоров МЭИ В. Г. Герасимова и др. 7-е издание., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985г.-488с.

18. Карташев И. И., Тульский В. Н., Шамонов Р. Г., и др. Управление качеством электроэнергии. Под. ред. Ю. В. Шарова. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 320с.

19. Костенко М. П., Пиотровский Л. П., Электрические машины. В 2-х ч. Ч. 1. Машины постоянного тока. Трансформаторы. Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. Изд. 3-е, перераб. Л.: «Энергия», 1972.

20. Бессонов Л. А. Нелинейные электрические цепи. Изд. 3-е перераб. и доп. Учебное пособие для вузов. М.: «Высшая школа», 1977. — 343с.

21. Веников В. А., Зуев Э. Н., и др. Электрические системы. Математические задачи энергетики. Учеб. для студентов вузов. Под. ред. В.А. Веникова — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. школа, 1981. — 288с.

22. Тульчин И. К., Нудлер Г. И. Электрические сети жилых и общественных зданий. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 304с.

23. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

24. Железко Ю. С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов. М.: Энергоатомиздат, 1989. -176с.

25. Nazarko J., Zalewski W. The Fuzzy Regression Approach to Peak Load Estimation in Power Distribution Systems. IEEE Transactions on Power Systems, August 1999, vol. 14, № 3.

26. Circuit Currents In Power Systems, 10th International Symposium Short -Lodz, October 28-29, 2002.

27. Каминский E. А. Звезда, треугольник, зигзаг. — 5-е изд. перераб. -М.: Энергоатомиздат, 1984.- 105с.

28. Боровиков В. А., Косаревым В. К., Ходотом Г. А. Электрические сети энергетических систем. Учебник для техникумов. Изд. 3-е, переработанное. JL: «Энергия», 1977. - 392с.

29. Электротехнический справочник. В 4 т. Т.З. Производство, передача и распределение электрической энергии. Под общ. ред. проф. МЭИ. 8-е изд., исп. и доп. - М.: Издательский дом МЭИ, 2002.

30. Косоухов Ф.Д. Методы расчёта и анализа показателей несимметрии токов и напряжений в сельских распределительных сетях: Учебное пособие. В сб. науч. тр. ЛСХИ, 1984. 42с.

31. Наумов ИВ. Оптимизация несимметричных режимов сельского электроснабжения. Иркутск: ИГСХА, 2001. 217с.

32. Сукьянов С. В. Применение технических средств симметрирования нагрузок в сельских распределительных сетях 0,38кВ, для повышения качества и снижения потерь электрической энергии. Иркутск. 2004.

33. Федоров А. А., Старков Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. — М.: «Энергоатомиздат», 1987.

34. Васильченко С. А. Электрификация производственных процессов: Учебное пособие. Комсомольск на Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2004. -169 с.

35. Козлов В. А. Электроснабжение городов Изд. 2-е переработанное. Энергия Л.: 1977г. - 280с.

36. ГОСТ 11920-93 Трансформаторы силовые масленые общего назначения напряжением до 35 кВ включительно. Технические условия М.: Госстандарт СССР, 1985.

37. Жежеленко И. В. Показатели качества электрической энергии и их контроль на промышленных предприятиях. — Киев: Техника, 1981. -160 с.

38. Инструкция по эксплуатации трансформаторов 2 изд., перераб и доп. -М.: Энергия 1978г.

39. ГОСТ 30830-2002. Трансформаторы силовые. Часть 1. Общие положения. -М.: изд-во стандартов, 2003.

40. Будзко И. А., Степанов В. Н. Электрически линии и сети сельскохозяйственного назначения: Уч. пособ., — М.: 1988. — 488 с.

41. Сибикин Ю. Д. Электробезопасность при эксплуатации электроустановок промышленных предприятий. — М.: Энергия, 1998. 294 с.

42. Баркан Я. Д. Несимметрия в сетях низкого напряжения. Электричество. 1970.-ЖЗ.

43. Рябков А. Я. Электрические сети и системы. Учебник для техникумов. Изд. 4-е, переработанное и доп. Л.: «Энергия», 1960.-511с.

44. Электротехнический справочник, изд. 4-е, переработ., под ред. П. Г. Грудинского и др. Т.1, М.: «Энергия», 1971. — 880с.

45. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения. Под ред. И. А. Баумштейна и М. В. Хомякова. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: «Энергоатомиздат», 1981. - 656с.

46. Электротехнический справочник. Т. 1. Под. общ. ред. П. Г. Грудинского и др. Изд. 5-е, испр. М.: «Энергия», 1974. - 776с.

47. Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 2 Электротехнические устройства. Под общ. ред. профессоров МЭИ В. Г. Герасимова и др. 6-е издание., испр. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1981г. - 640с.

48. Ермаков Ю. А. Обзор работы некоторых симметрирующих устройств для сельских сетей. Электрификация сельскохозяйственного производства: Сб. науч. тр. Вып. 15. - Саратов: 1972.

49. Левин М. С. и др. Качество электрической энергии в сетях сельских районов. Под ред. Акад. ВАСХНИЛ И. А. Будзко. М., Энергия, 1975. -202с.

50. Поспелов Г. Е., Сыч Н. М., Федин В.Т. Компенсирующие и регулирующие устройства в электрических системах. Л.: «Энергоатомиздат», 1983.

51. Ермаков Ю. А. Обзор работы некоторых симметрирующих устройств для сельских сетей. Электрификация сельскохозяйственного производства: Сб. науч. тр. Вып. 15. —Саратов. 1972. с 18 -21.

52. Железко Ю. С. Компенсация реактивной мощности в электрических системах. М.: Энергия, 1981. - 392 с.

53. Железко Ю. С. Компенсация реактивной мощности в электрических системах. —М.: Энергия, 1985.

54. Денцис Я. Б., Жилов Г. М. Емкостная компенсация реактивных нагрузок мощных токоприемников промышленных предприятий. Л.: «Энергия», 1980.

55. Статические источники реактивной мощности и повышение напряжение качества электроэнергии. В. А. Веников Л. А. Жуков и др. -М.: Энергоатомиздат, 1975.

56. Полупроводники и их применение в электротехнике. Рига: Изд. Акадении Наук Латинской ССР, 1964. - 251с.

57. Справочник, полупроводниковые приборы: Диоды выпрямительные, Стабилитроны, Тиристоры Под общ. ред. А. В. Голомедова. М.: Радио и связь, 1988. - 526с.

58. Полупроводниковые приборы: Параметры, методы измерений. Под общ. ред. А. В. Голомедова. М.: Радио и связь, 1988. - 330с.

59. Сердешнов А. П., Леус Ю.В., Шумра П. Л. БАТУ, МЭТЗ им. В. И. Козлова (г. Минск, Беларусь) Журнал «Электротй»», №4 от 4.04.2004

60. Ткачева Ю. И. Выбор мероприятий по снижению технических потерь в распределительных сетях низкого напряжения на основе анализа реальных нагрузок её элементов. Деп. в ВИНИТИ № 104-В2002 - 28с.

61. Гордин С. А. Выбор параметров элементов городских систем электроснабжения на основе математического моделирования режима их работы. Комсомольск-на-Амуре. 2009

62. Аберсон М. Л. Оптимизация регулирования напряжения. М.: Энергия, 1975 - 160с.

63. Проведение энергетических исследований поселка Богородское. Отчет по хоздоговору № 25811/05 от 15 февраля 2005г. Региональный научно-учебный инновационный центр энергосбережения. ГОУ ВПО КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре. 2005

64. Проведение энергетических исследований поселка Булава Отчет по хоздоговору № 25811/05 от 15 февраля 2005г. Региональный научноучебный инновационный центр энергосбережения. ГОУ ВПО КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре. 2005

65. Проведение энергетических исследований поселка Дуди. Отчет по хоздоговору № 25811/05 от 15 февраля 2005г. Региональный научно-учебный инновационный центр энергосбережения. ГОУ ВПО КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре. 2005

66. Проведение энергетических исследований поселка Мариинское-Рейд. Отчет по хоздоговору № 25811/05 от 15 февраля 2005г. Региональный научно-учебный инновационный центр энергосбережения. ГОУ ВПО КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре. 2005

67. Проведение энергетических исследований поселка Нижняя Тамбовка. Отчет по хоздоговору № 25758/05 от 10 августа 2005г. Региональный научно-учебный инновационный центр энергосбережения. ГОУ ВПО КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре. 2005

68. Проведение энергетических исследований поселка Солонцы, Кольчем. Отчет по хоздоговору № 25811/05 от 15 февраля 2005г. Региональный научно-учебный инновационный центр энергосбережения. ГОУ ВПО КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре. 2005

69. Проведение энергетических исследований поселка Тахта. Отчет по хоздоговору № 25811/05 от 15 февраля 2005г. Региональный научно-учебный инновационный центр энергосбережения. ГОУ ВПО КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре. 2005

70. Проведение энергетических исследований поселка Тыр, Белокаменка и Кальма. Отчет по хоздоговору № 25811/05 от 15 февраля 2005г. Региональный научно-учебный инновационный центр энергосбережения. ГОУ ВПО КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре. 2005

71. Проведение энергетических исследований поселка Новая Ильиновка. Отчет по хоздоговору № 25811/05 от 15 февраля 2005г. Региональныйнаучно-учебный инновационный центр энергосбережения. ГОУ ВПО КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре. 2005

72. Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельков Г. М., Численные методы: учебное пособие. М.: Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит., 1987. - 600с.

73. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А., Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. 13-е изд. исп. — М.: Наука. . Гл. ред. физ. - мат. лит., 1986. - 544с.

74. Язык С и С+ +. Программирование в среде С++ Builder. — М.: ЗАО «издательство БИНОМ», 2000. 368с.

75. Руководство пользователя по MatLab. Электрон, текстовые, граф., зв.дан. и прикладная прогр. (19 Мб). Компания Math Works, 2006.

76. Половко А. М. MatLab для студента. СПб.: БХВ-Петербург, 2005.-320с.

77. Гультяев А. Р. Визуальное моделирование в среде MatLab СПб.: С -Петербург, 2000. - 400 с.

78. Сергеенков Б. Н. и др. Электрические машины: Трансформаторы: Учебное пособие для электромех. спец. вузов. Под ред. И. П. Копылова. М.: Высш. шк., 1989. 352с.

79. Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов: Учебное пособие для вузов. 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1986. - 528с.

80. ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ1. РАБОТЫ1. Свидетельства.

81. Гринкруг М.С., Митин И.А. Управление несимметрией токов в распределительных сетях низкого напряжения Известия вузов. «ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ».№ 3-4, Казань 2009. стр.80-84

82. Патент 1Ш 2349049 С1 РФ, МПК Н 02 I 3/00, Н 02 . 3/28. «Способ снижения потерь электроэнергии. / М.С. Гринкруг, И.А. Митин, Ю.И. Ткачева (1Ш). № 2007149186/09; Заявлено 29.12.2007; Опубл. 27.03.09 Бюл. №9

83. Патент 1Ш 2349012 С1 РФ, МПК Н 02 I 3/00, Н 02 I 3/28. «Способ снижения потерь электроэнергии в распределительных сетях 6(10)-0,4 кВ./М.С. Гринкруг, И.А. Митин, Ю.И. Ткачева (1Ш). -№ 2007149185/09; Заявлено 29.12.2007; Опубл. 10.03.09 Бюл. №7