автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Применение технических средств симметрирования нагрузок в сельских распределительных сетях 0,38 КВ для повышения качества и снижения потерь электрической энергии

На правах рукописи

Сукьясов Сергей Владимирович

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СИММЕТРИРОВАНИЯ НАГРУЗОК В СЕЛЬСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ 0,38 О ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Специальность: 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

БАРНАУЛ - 2004

Работа выполнена на кафедре «Электроснабжение сельского хозяйства» Иркутской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Наумов Игорь Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Сошников Александр Андреевич кандидат технических наук, доцент Выдрин Игорь Петрович

Ведущая организация:

Иркутский государственный технический университет

Защита состоится « 24 » марта 2004 года в 10 .

на заседании диссертационного совета Д 212.004.02. в Алтайском государственном техническом университете им. И. И. Ползунова (АлтГТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АлтГТУ. Ваши отзывы и замечания, в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 656099, г. Барнаул, ул. Ленина 46, АлтГТУ.

Автореферат разослан

2004 года

Ученый секретарь

диссертационного совета, профессор

Порошенко А. Г.

общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. В современных условиях развития электрификации сельского хозяйства, характеризующейся увеличением мощностей нагрузок сельскохозяйственных предприятий, развитием электротехнологии и автоматизации технологических процессов, а также повышением степени использования электрического оборудования, следует уделять особое внимание наиболее эффективному использованию электрической энергии.

Первоочередной задачей экономии топливо-энергетических ресурсов сельской электроэнергетики является снижение потерь электроэнергии в электрических сетях 0,38 кВ, которые достигают 15...20 % общего отпуска электроэнергии сельскому хозяйству.

Эффективность использования электрической энергии определяется в основном созданием таких условий её потребления, при которых обеспечивается требуемое качество электрической энергии (КЭЭ) и минимум производительных потерь. Актуальность вопроса повышения качества и уменьшения потерь электрической энергии особенно возрастает в условиях объективно-несимметричной работы электроприёмников в сельских распределительных сетях напряжением 0,38 кВ.

Исследования, проведенные в этой области, показали, что в сетях с коммунально-бытовыми и смешенными нагрузками возникает значительная несимметрия токов, то есть режимы работы сетей 0,38 кВ являются объективно-несимметричными. Несимметрия токов в сети вызывает несимметрию напряжений на зажимах трехфазных электроприёмников, которая во многих случаях превышает в 2...2,5 раза допустимые ГОСТом 13109-97 значения. При величине коэффициентов обратной и нулевой последовательности токов в сети, равных 25...30 %, потери мощности в линиях 0,38 кВ и трансформаторах потребительских трансформаторных подстанциях возрастают на 30...50 %, по сравнению с симметричным режимом работы. Кроме того, несимметрия токов и напряжений в сетях приводит к увеличению в узлах нагрузки отклонения напряжения от допустимого значения, сокращению срока службы электродвигателей агропромышленного комплекса и другим негативным явлениям в сетях и приемниках электроэнергии.

Большой вклад в решение проблемы снижения потерь и повышения качества электрической энергии при несимметрии токов и напряжений такие ученые, как Будзко И.А., Левин М. С, Лещинская Т. Б., Мурадян А. Е., Григорьев Н. Д., Косоухов Ф. Д., Железко Ю. С, Поспелов Г. Е., Наумов И. В. и др. Научные школы этого направления сложились в Московском, Санкт-Петербургском государственных аграрных университетах, в Белорусском, Новочеркасском и других технических университетах. Исследования, посвященные проблеме улучшения качества и снижения потерь электроэнергии в сельских распределительных сетях 0,38 кВ, непосредственно связаны с решением задачи симметрирования режимов работы этих сетей.

Многочисленные исследования, посвященные анализу режимов работы сельских сетей низкого напряжения показали, что несимметрия токов обуслов-

3

рис. национальная) библиотека |

лена работой коммунально-бытовой нагрузки, основную часть которой составляют неравномерно распределённые однофазные электроприемники, имеющие случайный характер коммутации.

С каждым годом в сельских распределительных сетях 0,38 кВ наблюдается рост коммунально-бытовых нагрузок. Причём увеличивается, как правило, мощность однофазных потребителей. Следствием этого является увеличение несимметрии токов и напряжений, то есть значений их симметричных составляющих обратной и нулевой последовательностей. В низковольтных сетях из-за несимметрии нагрузок и неравномерности графика потребления значительно увеличиваются потери мощности, ухудшается качество электрической энергии у потребителей (в низковольтных сетях потеря электрической энергии по расчёту должна быть 2...3 % от передаваемой мощности, в действительности она составляет 12... 18 %). Кроме того, причиной низкого качества электрической энергии в сельских сетях 0,38 кВ является высокий уровень реактивной мощности (cos ф = 0,6....0,8), появление которой связано с применением большого числа асинхронных электродвигателей и отсутствием соответствующих компенсирующих устройств.

Несимметрия напряжений отрицательно влияет на работу практически всех электроприёмников. Кроме того, при несимметрии напряжений ухудшается работа конденсаторных установок, а так же средств релейной защиты и автоматики. Напряжение, не удовлетворяющее требованиям ГОСТа 13109-97, причиняет значительный материальный ущерб, ухудшает технико-экономические показатели работы системы электроснабжения в целом.

Анализ проблемы несимметрии в сельских электрических сетях 0,38 кВ показал, что существующие методы расчёта показателей несимметрии и потерь электроэнергии в этих сетях не позволяют установить закономерности их изменения от параметров нагрузки и сети, провести анализ потерь при различных режимах работы электроприемников, разработать наиболее эффективные способы и средства снижения несимметрии и обусловленных ею потерь, так как в этих методах несимметрия токов в сетях учитывается приближенными способами. Кроме того, большинство научных работ не рассматривают проблему качества электрической энергии в целом. Так, например, повышение качества напряжения за счет снижения уровня несимметрии напряжений рассматривалось в отрыве от проблемы снижения потерь мощности и энергии сети, и, наоборот, вопросы снижения потерь не затрагивали проблемы несимметрию напряжений. В месте с этим, до настоящего времени не разработаны общие методы расчета сетей с несимметричными рассредоточенными нагрузками, которые широко распространены в сельскохозяйственных районах. Отсутствие комплексного подхода к решению проблемы несимметрии приводил в отдельных случаях к недостаточно верным выводам и рекомендациям по способам и средствам для снижения потерь электроэнергии в сетях 0,38 кВ, обусловленных несимметрией токов.

Недостаточность знаний об уровне несимметрии токов и напряжений в сетях 0,38 кВ, а так же о способах и технических средствах её снижения, не позволяют составить достоверной картины о действительном характере измене-

ния потерь электрической энергии в этих сетях, а без этого невозможно разработать и применить на практике мероприятия по снижению потерь электрической энергии повышению её качества.

Таким образом, решение задач энергосбережения и улучшения качества электрической энергии в низковольтных сетях 0,38 кВ тесно связано с решением проблемы снижения несимметрии токов в этих сетях. Поэтому актуальным и своевременным является рассмотрение вопросов, связанных с разработкой способов снижения несимметрии токов и подготовкой практических рекомендаций использования мероприятий по уменьшению потерь электрической энергии.

Актуальность темы исследования обусловлена возрастанием удельного веса мощных однофазных электроприёмников в сельских распределительных сетях 0,38 кВ, что приводит к увеличению дополнительных потерь электрической энергии и снижению её качества.

Цель диссертационной работы: повышение качества и снижение потерь электрической энергии при несимметрией токов в сельских распределительных сетях 0,38 кВ путем научного обоснования и выбора технических средств симметрирования несимметричных режимов работы этих сетей.

Объект исследования: сельские распределительные сети 0,38 кВ.

Предмет исследования: несимметричные режимы работы сельских распределительных сетей 0,38 кВ.

Основными задачами исследования являются

1. Анализ режимов работы действующих сетей 0,38 кВ.

2. Анализ существующих средств и выбор наиболее целесообразного технического решения для снижения несимметрии токов и напряжений.

3. Разработка методического и программного обеспечения для анализа изменения показателей качества электрической энергии (ПКЭ) при Различных режимах работы сети 0,38 кВ с симметрирующим устройством (СУ).

4. Разработать способ управления работой СУ.

Научная новизна исследования заключается в комплексном исследовании факторов, определяющих снижение потерь и повышение качества электрической энергии в низковольтных сетях, в установлении взаимосвязи между ними, получении моделей, описывающих эти зависимости, анализе и обобщении теоретических положений и закономерностей, в результате которых:

1. Создана классификация способов и технических средств по снижению несимметрии нагрузки.

2. Разработан метод расчёта ПКЭ в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой и симметрирующим устройством.

3. Осуществлено экспериментальное исследование и проведён анализ ПКЭ и дополнительных потерь мощности на математической, физической моделях и в действующей сети 0,38 кВ с симметрирующим устройством и без него.

4. Разработан способ управления работой симметрирующего устройства.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты анализа способов и технических средств снижения несимметрии токов и напряжений;

- метод, программа расчёта и анализ ПКЭ и дополнительных потерь мощности в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой и СУ;

- результаты экспериментальных исследований ПКЭ и дополнительных

потерь мощности в действующей сети 0,38 кВ с СУ;

- способы управления работой СУ.

Публикация и апробация результатов работы.

Научные результаты исследований изложены в 12 публикациях. Основные положения диссертационной работы обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ИрГСХА (2000-2003 г.г.), конференциях БГУЭиП, ИрГТУ (2002-2003 г.г.).

Полностью работа докладывалась на кафедре Электроснабжения ИрГСХА, кафедре Электроснабжения ИрГТУ и кафедре ЭиТОЭ АлтГТУ.

Внедрение результатов работы. Результаты исследований применены в следующих хозяйствах Иркутской области: ЗАО «Иркутскпромстрой», КФХ «Бобко», ООО ВСТК «Шик», СХПК «Годовщина Октября», ОПХ «Сибиряк».

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка используемой литературы из 138 наименований, приложений. Работа изложена на 161 страницах машинописного текста, содержит 79 рисунков и 17 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность работы, сформулированы цели и задачи диссертации, охарактеризована её структура, показана научная новизна работы, определены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава диссертации посвящена рассмотрению режимов работы сельских распределительных сетей 0,38 кВ, а так же анализу и выбору наиболее целесообразного технического решения, позволяющего симметрировать несимметричные режимы работы сети 0,38 кВ. Проведены статистические исследования показателей качества электрической энергии и коэффициента потерь-мощности в сетях Иркутской области.

Проведён анализ показателей качества электрической энергии и коэффициента потерь мощности в зависимости от видов нагрузки распределительных сетей 0,38 кВ (коммунально-бытовая, производственная и смешанная). В результате исследований установлено, что в сети 0,38 кВ с производственной нагрузкой уровень несимметрии токов гораздо ниже, по сравнению с другими видами нагрузок. Это объясняется преобладанием трёхфазной нагрузки (электрические двигатели), создающей своеобразный симметрирующий эффект, способствующий выравниванию фазных токов.

Наибольшие значения, исследуемые показатели качества электрической энергии имеют в сетях 0,38 кВ с коммунально-бытовой нагрузкой. Ток в нулевом проводе составляет в среднем от 30 до 80 % тока фазы. Учитывая то, что сечения нулевых проводников составляют 25-50 % фазного, токи такой величины оказывают негативное влияние на физическое состояние нулевого провода (оплавление изоляции, выгорание в месте контакта). Коэффициенты обратной и нулевой последовательностей напряжений превышают значения, установленные ГОСТ 13109-97 в 2-4 раза, и составляют 8...18 %.

Отклонение напряжения в конце линии 0,38 кВ сети с коммунально-бытовой нагрузкой в нормальном режиме работы изменяется в интервале от -8 до +11 %, что практически соответствует послеаварийному режиму работы сети.

Причиной значительных отклонений напряжения является, прежде всего, присутствие большого числа однофазных электроприёмников, а, следовательно, несимметрии токов.

На основе проведённого анализа способов и технических средств симметрирования режимов работы сетей 0,38 кВ установлено, что наиболее эффективным является использование шунто-симметрирующих устройств (ШСУ), имеющих минимально возможное сопротивление токам нулевой последовательности, и, в первую очередь, устройств на основе индуктивно-емкостных элементах, применение которых позволяет не только повысить КЭЭ и уменьшить дополнительные потери мощности, обусловленные несимметрией токов, но и снизить потери ЭЭ, обусловленные перетоками реактивной мощности.

Во второй главе рассматриваются методы расчёта показателей несимметрии токов, напряжений и коэффициента дополнительных потерь мощности в электрической сети с сосредоточенной, распределенной нагрузками и СУ

Сосредоточенная нагрузка представляет собой узел присоединений потребителей, куда входят: трехфазные электроприемники, включенные на междуфазное напряжение (симметричная нагрузка), однофазные электроприемники, включенные на фазное напряжение (несимметричная нагрузка) и СУ.

Для схемы замещения распределительной сети составлены три независимые схемы прямой, обратной и нулевой последовательностей для основной фазы сети с СУ (рис. 1) и их эквивалентные схемы (рис. 2).

Эти уравнения содержат шесть неизвестных: ^^ UHlJUH2,UH2 •

Поэтому необходимы ещё три дополнительных уравнения, связывающие данные шесть величин с учетом исходной схемы и параметров трёхфазной несимметричной нагрузки:

т т _ 1на т т _ 1нЪ т г _ 1Нс —На - Т, > Мнь — ' ^Нс — >

¿я

.к

ъ

(2)

где Уа = уа.е-^, Уь = уь-е^\ Ус=ус-е^.

Напряжения и токи в уравнениях (1) выразим через симметричные составляющие:

Ын. + Ын2 + ЫН2 = — • О Н1 + 1н2 + 1нг);

а2-иН1+а-иН2+Ую=~-(к2-1Н1+а-1Н2+|я2)) Хь

а■ ЫН1 + а2 • иН2 + иН2 = • ¡Н1 + а2 • 1н2 + 1к2)•

Из уравнения (1) определим уН1, Ун2, У,12 и подставим их в систему уравнений (3). После преобразований получим следующую систему уравнений:

Х,+Х

АЭ1

Ха 'Хэ! ; 'Хь+Х

.Хь'Хэ

Хс+ХЭ!

Уг-У'

Э1

а-

Ха+Хэ2 Ха-ХЭ2

ХЬ+ХЭ2 Хь'ХЭ2 Х,+Х

32

Уг-У-

эг у

Ха+Хэо Ха -Хэо Хь+Хэо

Хь "Хэо ) Хь+Х

эо

Ч Хь 'Хэо ))

П„Л

*Н2

ино^

а2-ЦЭ1 а-иЭ1 }

(4)

В результате решения системы уравнений (4) были получены выражения для определения показателей качества электрической энергии и коэффициента дополнительных потерь мощности:

V _ -Д-э; 2У --

Хи 'Хк

К0и -

Хэ1 • Хь • е-1

5ы=иЭ1-Хн-Цп-Хм. Кр = 1+

Хм-и„

и,

/2 \

Хн

и.

,2 Л

¡-Н1

1 +

3-Гы

(5)

где Хм = ¥ш +ХЭ1'Хи! Хт=3-Ха-Хь-Хс+Х2оо-(Хэ2+Хэо)+ХЕо-Хэ2-Хэо; Хя = 3-Хэ2 'Хзо+Хею + Хео "(Хэ2 +Хэо); Ха + 5 ' Х(

■Е0"Хэ2 •Хэо;

2. у = -¡-с ХЕ.;

Хе," у2 •

с"Хь = V2 • ХО! >

а ■Ха-Хь+а-Хс-Ха+Хь-Хс=Х^2; а-Ха-Хь+а''-Ха "Хс+ХС"Хь =Хв,; Ха + а2 • Хь + а • Ус = Хе2 : Хь = ХЕ2 • Хэ2 - Х2д.,

У„ = ,|| ином -соэ! Т, : ||+| и„пм -5!Т1

ф-3,14 180

ном

ф-3,14 180

Рассмотренный выше метод расчета показателей качества электрической энергии и коэффициента потерь мощности справедлив для сосредоточенной нагрузки.

Особенностью сельских распределительных сетей 0,38 кВ является то, что они характеризуются значительным количеством ответвлений, которые распределены вдоль линии электропередачи 0,38 кВ и питают распределенную вдоль этих ответвлений нагрузку. Полученные выражения для электрической сети с сосредоточенной нагрузкой, можно использовать для определения исследуемых показателей в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой и СУ (рис. 3).

После соответствующих преобразований, аналогичных для сети с сосредоточенной нагрузкой, были получены расчётные эквивалентные схемы прямой, обратной и нулевой последовательностей (рис. 4).

Для полученных расчётных схем была составлена следующая система уравнений:

Решая систему уравнений (6) при помощи обратной матрицы, получены выражения для определения симметричных составляющих токов в линии и напряжений для несимметричной нагрузки:

В третьей главе проведён расчёт показателей качества электрической энергии и коэффициента потерь мощности на математической модели сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой и СУ, разработана компьютерная программа «Симметрирование». Расчёт показателей проводился для линии 0,38 кВ, содержащей 4 узла нагрузок, равномерно распределённых вдоль линии через 125 метров. Каждый из четырёх узлов нагрузки содержит трёхфазные симметричные электроприёмники и однофазные электроприёмники, неравномерно распределённые по фазам. В каждый из узлов, в зависимости от моделируемого режима, подключается симметрирующее устройство СУ (рис. 5). Моделировались следующие режимы работы сети: с трехфазной симметричной, несимметричной нагрузками и СУ; с трехфазной симметричной, двухфазной нагрузками и СУ; с трехфазной симметричной, однофазной нагрузками и СУ.

Расчёт проведён для различных соотношений мощностей SH и Ss при номинальной мощности трансформатора, то есть, соблюдено следующее условие: PS + PH =1,0 = const,

Проведённый анализ показал следующее. Наибольшие значения коэффициенты обратной и нулевой последовательностей напряжения имеют при режиме работы сети с трёхфазной симметричной, однофазной несимметричной нагрузками и СУ: 30 % и 45 % - при отсутствии СУ; 26 % и 27 % - при включении СУ в первом узле нагрузок; 31 % и 37 % - при включении СУ в середине линии (второй узел); 35 % и 40 % - при включении СУ в конце линии (четвертый узел). При включении СУ в первом узле нагрузок наблюдается наибольшее снижение исследуемых коэффициентов (в 1,1-2 раза). Включение СУ в других узлах, так же приводит к уменьшению К2и и Кои по сравнению с режимом работы сети, когда СУ отсутствует (рис.6-7).

Анализ изменения коэффициента потеть мощности (рис. 8) показал, что наибольшее уменьшение коэффициента Кр (более чем в 2 раза) наблюдается при включении СУ в первом узле нагрузок.

KP.DC.

-га СУ СУвЗухте

-СУ в1 тае СУе4пх

и

Ю

Анализ изменения отклонения напряжения (рис. 9) показал, что включение СУ в 1 узле (рис. 10) позволяет в наибольшей степени уменьшить исследуемый показатель (в 7 раз). Включение СУ в других узлах (рис. 10) так же позволяет снизить отклонение напряжения, но в меньшей степени (в 3 раза), чем при включении СУ в первом узле нагру-

нагрузки

к J -

и 1 _

Рис 9 Изменения отклонения напря- Рис. 10. Изменения отклонения напряже-

жения от мощности несимметричной ния от мощности несимметричной нагруз-

нагрузки при отсутствии СУ ки

В четвёртой главе проведены экспериментальные исследования на физической модели, в действующих сетях 0,38 кВ, а так же рассмотрен вопрос управления и технико-экономическая эффективность применения СУ.

Исследования проводились для следующих режимов работы, электрическая сеть 0,38 кВ при отсутствии СУ; электрическая сеть 0,38 кВ при включении СУ в первом узле нагрузок; электрическая сеть 0,38 кВ при включении СУ в середине линии, электрическая сеть 0,38 кВ при включении СУ в конце линии Проводились следующие режимы работы сети, с трехфазной симметричной, несимметричной нагрузками и СУ; с трехфазной симметричной, двухфазной нагрузками и СУ; с трехфазной симметричной, однофазной нагрузками и СУ.

По результатам расчета были построены зависимости ПКЭ от коэффициента несимметрии «НЕС (рис. 11-14)

Анализ полученных зависимостей показывает, что наибольшего уменьшения показатели качества достигают при включении СУ в первом узле нагрузок: К2и - уменьшается в 3 раза, Кои - в 3,5 раза (рис. 11-12), 5 и - в 4,4 раза (рис. 14) Сравнение происходит с режимом работы сети, когда СУ отсутствует.

Исследование изменения коэффициента потерь мощности (рис. 13) показал, что его максимальное уменьшение (в 2 раза) происходит так же при включении СУ в первом узле нагрузок

О Сим- I*' ЦТ 3 44 V» 350

Рис 13 Изменение коэффициента по- Рис 14 Изменение отклонения нлряжения от ко-

терь мощности от коэффициента не- эффициента несимметрии

симметрии

Исследования, проводимые в действующих сетях 0,38 кВ Иркутской области показали, что в них имеет место достаточно высокий уровень несимметрии напряжений обратной и нулевой последовательностей (К2и " 8,1 %, Кои=14,2 %) (рис. 15). Основной причиной несимметрии токов и напряжений является неравномерное распределение однофазных электропотребителей по фазам. При этом значения этих показателей в 95 % исследуемого времени выходят за пределы нормальных значений, установленных ГОСТом, и в 78 % времени - за

~ 4

пределы максимальных значений.

Анализ применения СУ в действующих сетях показал, что при включении СУ в ближайшем к трансформаторной подстанции (ТП) узле нагрузок происходит максимальное снижение исследуемых коэффициентов, по сравнению с режимом работы сети без СУ: К2и - с 8 % до 1,8 % (в 4 раза); Кои - с 14 до 1,5 % (в 6 раз) (рис. 15), 5и - с 14 % до 4 % (в 3 раза) (рис. 17).

Таким образом, использование симметрирующего устройства позволило уменьшить значения коэффициентов К2и, Кои и Ш в среднем в 3-6 раз. При этом в 87 % исследуемого времени коэффициенты не выходят за нормальные значение установленные ГОСТом (2 %) и в 100 % времени за максимальное значение (4 %).

Следовательно, максимальное снижение ПКЭ и коэффициента потерь мощность возможно при установке шунто-симметрирующего устройства в первом узле нагрузок.

Управление мощностью СУ необходимо для снижения непроизводительных потерь энергии в самом устройстве от токов прямой последовательности в часы минимальной несимметрии токов и напряжений. С этой целью на кафедре Электроснабжения ИрГСХА была разработана автоматическая схема управления работой СУ.

Предлагаемая схема автоматического управления включения'ШСУ (2) в сеть 0,38 кВ (1) содержит фильтр напряжений нулевой и обратной последовательностей фаз (5) и измерительный преобразователь фазных напряжений в ток (6), подключенные входами к фазам электрической сети, а выходами к операционному усилителю (4) (рис.18).

Анализатором знака служит операционный усилитель постоянного тока с диодом для разгрузки входа от сигнала обратной полярности, обеспечивающий достаточное усилие входного сигнала для срабатывания исполнительного орга-на(3).

В зависимости от величины несимметрии напряжений на выходе операционного усилителя обеспечивается достаточное усилие сигнала для срабатывания исполнительного органа.

Годовая экономия от внедрения симметрирующего устройства для снижения потерь электроэнергии в сети 0,38 кВ за счёт уменьшения несимметрии токов, напряжений и компенсации реактивной мощности можно определить по следующему выражению:

Эго;г3э^овщ, тыс. руб., q

где Д\УОБЩ - общее снижение потерь, тыс. кВт-ч; Зэ - стоимость 1 кВтч, руб.

Срок окупаемости СУ определится:

где KB - капитальные вложения на СУ; Э3 - эксплуатационные затраты.

КВ=Ксу+ТР+Зм, тыс. руб. (13)

где Key - стоимость реактивных элементов СУ, тыс. руб.; ТР - транспортные расходы, тыс. руб.; Зм - затраты на монтаж и установку, тыс. руб.

Э3=А+РФ+ЗП, тыс. руб. (14)

где А - амортизационные отчисления, тыс. руб.; РФ - ремонтный фонд, тыс. руб.; ЗП - оплата труда обслуживающего персонала, тыс. руб.

Экономический эффект от внедрения конденсаторного симметрирующего устройства, по результатам исследований в действующих сетях, составил 9,15 тысяч рублей в год на одно устройство, срок окупаемости составил 2,2 года.

Этот эффект достигается за счет минимизации потерь электрической энергии, обусловленных несимметрией фазных токов и перетоками реактивной мощности. Вместе с этим использование КШСУ в значительной степени приводит к повышению качества электрической энергии.

В этом случае экономический эффект точно определить достаточно трудно, так как учесть все факторы (время простоя объекта, технология производства, вид выпускаемой продукции и т.д.) при работе электроприемников сложно. По опубликованным данным экономический эффект от применения симметрирующих устройств для повышения качества электрической энергии может составлять до 8-12 % и достигать до 25 % от затрат на выпускаемую продукцию.

Заключение:

На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований установлено следующее:

1. Сельские распределительные сети 0,38 кВ характеризуются значительной несимметрией токов и напряжений, которые являются одной из основных причин снижения качества электрической энергии и увеличения потерь мощности в сети. Значения показателей качества электрической энергии более чем в 5 раз превышают установленные ГОСТом значения, а увеличение потерь мощности составляет от 40 до 130 %. Несимметричная на-

грузка в нормальном режиме работы вызывает значительные отклонения напряжения (от + 7 % до -8 %), что более характерно для послеаварийно-го режима работы сети.

2. Несимметрия токов и напряжений в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой не может быть устранена только организационными мероприятиями. Для её устранения необходимо использовать симметрирующие устройства различного конструктивного исполнения. На основе проведённого анализа способов и технических средств симметрирования режимов работы сетей 0,38 кВ установлено, что наиболее эффективным средством является использование шунто-симметрирующих устройств, имеющих минимально возможное сопротивление токам нулевой последовательности.

3. Получены выражения, позволяющие определить показатели качества электрической энергии и коэффициент потерь мощности в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой и симметрирующим устройством.

4. В результате проведённого расчёта на математической модели анализа полученных зависимостей ПКЭ и коэффициента потерь для различных режимов работы электрической сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой установлено, что использование шунто-симметрирующего устройства оказывает значительное влияние на нормализацию ПКЭ и снижение дополнительных потерь мощности (исследуемые показатели уменьшаются в 3-7 раз); наиболее целесообразным местом установки ШСУ в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой является ближайший к шинам трансформаторной подстанции узел нагрузки.

5. Исследования, проведённые на физической модели сети 0,38 кВ в лабораторных условиях, подтвердили результаты, полученные при математическом моделировании.

6. Произведён анализ изменений показателей качества электрической энергии в действующей сети 0,38 кВ при использовании СУ, в результате которого установлено, что применение симметрирующего устройства позволило повысить качество ЭЭ в 3-6 раз, а потери мощности уменьшить в 2 раза.

7. Разработан способ управления работой симметрирующего устройства.

Список публикаций автора по теме диссертационной работы:

1. Сукьясов С. В. Повышение эффективности сельского электроснабжения. / И. В. Наумов, С. В. Сукьясов // Сб. науч. тр. ИрГСХА. - Иркутск: 2000, с. 41-42.

2. Сукьясов С. В. Исследование показателей качества электрической энергии при несимметричной нагрузке распределительной сети 0,38 кВ. / И. В. Наумов, С. В. Сукьясов. // Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири: сб. науч. тр. ИГЭА. - Иркутск: 2002, с. 249-251.

3. Сукьясов С. В. Статистическая характеристика режимов работы распределительных сетей 0,38 кВ. / И. В. Наумов, Г. В. Лукина, С. В. Сукьясов, С.

В. Подьячих. // Юбилейный сб. науч. тр. ИрГСХА. - Иркутск: 2001, с. 715.

4. Сукьясов С. В. Несимметрии нагрузок сельских распределительных сетей 0,38 кВ. / И. В. Наумов, Г. В. Лукина, С. В. Сукьясов, С. В. Подьячих. // Юбилейный сб. науч. тр. ИрГСХА. - Иркутск: 2001, с. 15-18.

5. Сукьясов С. В. Потери и качество электрической энергии в садоводческих хозяйствах. / И. В. Наумов, Г. В. Лукина, С. В. Сукьясов, С. В. Подьячих. // Юбилейный сб. науч. тр. ИрГСХА. - Иркутск: 2001, с. 18-23.

6. Сукьясов С. В. Экспериментальное исследование показателей качества электрической энергии при несимметричной нагрузке на физической модели распределительной сети 0,38 кВ. / С. В. Сукьясов // Материалы региональной научно-практической конференции ИрГСХА. - Иркутск: 2003, с. 39-40.

7. Сукьясов С. В. Методика расчета показателей несимметрии токов и напряжений в сети 0,38 кВ с симметрирующим устройством. / И. В. Наумов, Г. В. Лукина, С. В. Сукьясов, С. В. Подьячих. // Вестник АлтГТУ им. Ползу-нова №2. - Барнаул, 2001, с. 49-56.

8. Сукьясов С. В. Несимметрия токов, как причина дополнительных потерь мощности и снижения качества электрической энергии в сельской распределительной сети 0,38 кВ. / И. В. Наумов, Г. В. Лукина, С. В. Сукьясов, С. В. Подьячих. // Вестник АлтГТУ им. Ползунова №2. - Барнаул, 2001, с. 3538.

9. Сукьясов С. В. Потери и качество электрической энергии в садоводческих хозяйствах. / И. В. Наумов, Г. В. Лукина, С. В. Сукьясов, С. В. Подьячих. // Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства в условиях восточной Сибири, ИрГСХА. - Иркутск: 2002, с. 86-9.

10. Сукьясов С. В. Исследование показателей качества электрической энергии в распределительных сетях 0,38 кВ пригородных хозяйств. / И. В. Наумов, Г. В. Лукина, С. В. Сукьясов, С. В. Подьячих. // Материалы региональной научно-практической конференции ИрГСХА. Ч. 2 - Иркутск: 2002, с. 1719.

11. Сукьясов С. В. Классификация способов и средств для улучшения качества электрической энергии. / И. В. Наумов, С. В. Сукьясов, // Материалы региональной научно-практической конференции ИрГСХА. Ч. 2 - Иркутск: 2001, с. 81-83;

12. Электротехника: Организационно технические мероприятия в сельских распределительных сетях напряжением 0,38 кВ. / И. В. Наумов, Г. В. Лукина, С. В. Сукьясов, С. В. Подьячих. // сб. науч. тр. - М.: 2002. - №3. - с. 56-58.

13. Сукьясов С. В. Устройство для симметрирования токов и напряжений в трехфазной сети с нулевым проводом и саморегулируемой индуктивностью. /Наумов И.В., Лукина Г.В., Сукьясов С. В., Подьячих СВ., Лукин А.А./ Свидетельство на полезную модель №26699 от 03.06.2002. По заявке №2002114471.

35 04

6

1. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СИММЕТРИРОВАНИЯ НАГРУЗОК В СЕЛЬСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ 0,38 КВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

1.1. Работа сетей сельского электроснабжения в условиях несимметричных нагрузок.*.

1.2. Статистический анализ несимметричных режимов работы сельских распределительных сетей.

1.2.1. Качество электрической энергии и дополнительные потери мощности при несимметричной нагрузке.

1.2.2. Определение показателей несимметрии токов и напряжений в сети 0,38 кВ.

1.2.3. Анализ показателей качества электрической энергии и коэффициента дополнительных потерь мощности в сельских распределительных сетях 0,38 кВ.

1.3. Способы и технические средства снижения несимметрии нагрузок в сельских распределительных сетях 0,38 кВ.

1.3.1. Изменение сопротивления нулевой последовательности сети.

1.3.2. Перераспределение нагрузок по фазам сети.

1.3.3. Автоматическое подключение однофазной нагрузки к наименее загруженной фазе.

1.3.4. Применение замкнутых и полузамкнутых схем сети 0,38 кВ.

1.3.5. Изменение схемы соединения обмоток распределительного трансформатора.

1.3.6. Использование нейтралеров.

1.3.7. Применение шунто-симметрирующих устройств.

1.3.8. Использование реакторов.

1.3.9. Устройства, компенсирующие токи обратной и нулевой последовательности.

1.4. Выводы

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СЕТИ 0,38 КВ И МЕТОДЫ РАСЧЁТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

2.1. Модульный метод расчёта.

2.1.1. Расчёт показателей несимметрии токов.

2.1.2. Расчёт показателей несимметрии напряжений.

2.1.3. Расчёт отклонения напряжения.

2.2. Метод расчёта показателей несимметрии токов и напряжений для сетей 0,38 кВ с сосредоточенной нагрузкой и симметрирующим устройством.

2.3. Метод расчёта показателей несимметрии токов и напряжений для сетей 0,38 кВ с распределённой нагрузкой и симметрирующим устройством.

2.4. Методы расчёта симметрирующих устройств.

2.4.1. Расчёт ёмкостно-индуктивного (конденсаторного) шунто-симметрирующего устройства.

2.4.2. Расчёт электромагнитного шунто-симметрирующего устройства.

2.5. Выводы.

3. РАСЧЁТ И АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СЕТЕЙ 0,38 КВ С РАСПРЕДЕЛЁННОЙ НАГРУЗКОЙ И СИММЕТРИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ.

3.1. Программа «Симметрирование».

3.1.1. Исходные данные.

3.1.2. Описание программы «Симметрирование».

3.2. Расчёт и анализ показателей качества электрической энергии и коэффициента потерь мощности в сети 0,38 кВ.

3.2.1. Сеть 0,38 кВ с трёхфазными симметричной, несимметричной

4fc нагрузками и симметрирующим устройством.

3.2.2. Сеть 0,38 кВ с трёхфазной симметричной, двухфазной нагрузками и симметрирующим устройством.

3.2.3. Сеть 0,38 кВ с трёхфазной симметричной, однофазной нагрузками и симметрирующим устройством.

3.3. Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СИММЕТРИРУЮЩЕГО

УСТРОЙСТВА.

4.1. Исследование показателей качества электрической энергии на * физической модели сети 0,3 8 кВ.

4.1.1. Параметры физической модели сети 0,38 кВ.ИЗ

4.1.2. Параметры модели симметрирующего устройства.

4.1.3. Методика проведения эксперимента.

4.1.4. Расчёт и анализ показателей качества электрической энергии и дополнительных потерь мощности.

4.1.4.1. Сеть 0,38 кВ с трёхфазными симметричной, несимметричной нагрузками и симметрирующим устройством.

4.1.4.2. Сеть 0,38 кВ с трёхфазной симметричной, двухфазной нагрузками и симметрирующим устройством.

4.1.4.3. Сеть 0,38 кВ с трёхфазной симметричной, однофазной нагрузками и симметрирующим устройством.

4.2.1. Исследование несимметричных режимов работы действующей сети 0,38 кВ.

4.2.2. Расчёт СУ для действующей сети 0,38 кВ.

4.2.3. Расчёт и анализ показателей качества электрической энергии и коэффициента мощности в действующей сети 0,38 кВ.

4.3. Управление симметрирующим устройством.

0 4.3.1. Автоматическое управление КШСУ.

4.3.2. СУ с саморегулируемой индуктивностью.

4.3.3. Управление мощностью СУ.

4.4. Экономическая эффективность применения СУ для снижения потерь мощности и повышения качества электрической энергии, обусловленных несимметрией токов.

4.4.1. Методика расчёта снижения потерь электрической энергии в сетях 0,38 кВ за счёт снижения несимметрии токов при помощи СУ.

4.4.2. Метод расчёта снижения потерь электроэнергии в сетях 0,38 кВ за счёт компенсации реактивной мощности.

4.4.3. Потери электрической энергии в СУ.

4.4.4. Определение экономического эффекта от внедрения СУ.

4.4.5. Расчёт экономического эффекта при применении КШСУ в исследуемой сети 0,38 кВ.

4.5. Выводы.

В современных условиях развития электрификации сельского хозяйства, характеризующейся увеличением мощностей нагрузок сельскохозяйственных предприятий, развитием электротехнологии и автоматизации технологических процессов, а также повышением степени использования электрического оборудования, следует уделять особое внимание наиболее эффективному использованию электрической энергии.

Эффективность использования электрической энергии определяется в основном созданием таких условий её потребления, при которых обеспечивается требуемое качество электрической энергии (КЭЭ) и минимум производительных потерь. Актуальность вопроса улучшения качества и уменьшения потерь электрической энергии особенно возрастает в условиях объективно-несимметричной работы электроприёмников в сельских распределительных сетях напряжением 0,38 кВ.

Одним из способов достижения поставленной цели является воздействие на показатели качества электрической энергии (ПКЭ). Нормы и качество электрической энергии регламентирует ГОСТ 13109-97, который устанавливает нормально и предельно допустимые значения в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трёхфазного и однофазного тока частотой 50 Гц [88]. К одним из основных показателей качества электрической энергии (ПКЭ) в распределительных сетях 0,38 кВ относят коэффициенты несимметрии обратной и нулевой последовательностей напряжения (нормированные значения составляют: 2 % -нормальное и 4 % - предельно допустимое) и отклонение напряжения (± 5 % - нормальное, ± 10 % - предельно допустимое) [88].

Качество электрической энергии у потребителей, наряду с надёжностью электроснабжения, является одной из важных характеристик электрических сетей при рассмотрении вопроса её эффективного потребления. Низкое качество электрической энергии оказывает существенное влияние, как на рабочие, так и на технико-экономические характеристики элементов сети и характеристики электроприёмников. При ухудшении качества напряжения, повышается нагрев элементов сети, увеличиваются потери мощности. Кроме того, происходит снижение эксплуатационной надёжности и сокращение срока службы электродвигателей; возникает ряд отрицательных электромагнитных явлений в сетях, увеличиваются дополнительные потери электрической энергии, обусловленные несимметрией токов (при несимметричных режимах работы распределительных сетей эти потери составляют 49,2 %, что составляет 32 % общих потерь в электрических сетях) [72]. Например, около 4 % всей потребляемой сельским хозяйством электрической энергии дополнительно теряется в асинхронных электродвигателях при их работе в сетях с постоянно несимметричной системой напряжений, возникающей вследствие несимметрии токов [17]. Так увеличение напряжения на 10 % ведет: к возрастанию светового потока и освещенности рабочей поверхности до 40 %, уменьшается срок службы ламп накаливания втрое; к увеличению потребления реактивной мощности сети, что снижает коэффициент мощности. Уменьшение напряжения сети на 10 % приводит к уменьшению светового потока ламп накаливания до 40 %; уменьшению момента вращения электродвигателя на 20 % [20].

В современных развитых сетях обеспечение показателей качества электрической энергии, приемлемых для потребителей, требует значительных затрат денежных средств и материалов. На настоящее время наблюдается неуклонный процесс снижения инвестиций в энергетику [56], что, в совокупности с низкой эффективностью использования уже поступивших инвестиций, приводит к недопустимому сокращению ввода новых и замещающих мощностей. К 2015 году выработает свой ресурс почти 70 % имеющихся мощностей [72].

При продолжении этих тенденций уже в недалеком будущем (2004 — 2007 г.г.) электроэнергетическая отрасль может столкнуться с кризисом, который окажет негативное влияние на экономику и население страны [39].

Поэтому в настоящее время выбор правильных решений по развитию электроэнергетики, механизмов и структуры её управления имеет ключевое значение для будущего не только энергетики, но и всей экономики страны в целом. Объём ввода новых мощностей до 2015 года оценивается: линий электропередачи (ЛЭП) 330 кВ - 15 тыс. км, 220 кВ - 15 тыс. км, 110 кВ - 55 тыс. км, 0,38 кВ - 20 тыс. км. [72]. Существенно возросла цена на сооружение высоковольтных ЛЭП. Во многих регионах страны ставится вопрос об оплате стоимости отводимой под пролёты опор участков земли, а также арендной плате земельного коридора вдоль линии. В связи с этим наиболее целесообразным является более рациональное использование инвестиций при строительстве новых и реконструкции старых ЛЭП. Решение этого вопроса может быть осуществлено путём максимального использования линий электропередачи за счёт увеличения их пропускной способности и управления передаваемой по ним мощности, а так же глубокого и тщательного анализа структуры передаваемой электроэнергии, её качества и возникающих потерь.

Большой вклад в решение научных проблем повышения эффективности электроснабжения сельского хозяйства, снижения потерь, повышения качества электрической энергии внесли отечественные ученые Будзко И.А., Левин М. С., Лещинская Т. Б., Мурадян А. Е., Григорьев Н. Д., Косоухов Ф. Д., Железко Ю. С., Поспелов Г. Е., Наумов И. В. и др. Научные школы этого направления сложились в Московском, Санкт-Петербургском государственных аграрных университетах, в Белорусском, Новочеркасском и других технических университетах. Исследования, посвящённые проблеме улучшения качества и снижения потерь электроэнергии в сельских распределительных сетях 0,38 кВ, непосредственно связаны с решением задачи симметрирования режимов работы этих сетей.

Авторами [6,17, 20, 23, 39, 49, 54, 72, 95 и т.д.] предлагаются различные по стоимости и конструкции устройства, а так же способы для улучшения качества и уменьшения непроизводительных потерь электрической энергии.

Однако, для правильной оценки эффективности использования энергии И необходим более глубокий анализ режимов работы сельских сетей 0,38 кВ, а так же разработка наиболее совершенных методов расчёта показателей качества ЭЭ.

Многочисленные исследования, посвященные анализу режимов работы сельских сетей низкого напряжения [58, 72, 90 и др.] показали, что несимметрия токов обусловлена работой коммунально-бытовой нагрузки, основную часть которой составляют неравномерно распределённые однофазные электроприёмники, имеющие случайный характер включения. При общем рассмотрении сети 0,38 кВ можно выделить следующие несимметричные режимы работы:

1. Режимы, возникающие при аварийных ситуациях (короткое замыкание, потеря фазы).

2. Режимы, вызванные неравномерным распределением однофазных потребителей (систематическая или неслучайная несимметрия).

3. Режимы, возникающие при случайном характере включений и отключений, однофазных электроприёмников в течение времени суток (вероятностная несимметрия).

4. Неполнофазные (двух- и однофазные) режимы работы распределительных сетей.

С каждым годом в сельских распределительных сетях 0,38 кВ ^ наблюдается рост коммунально-бытовых нагрузок. Причём увеличивается, как правило, мощность однофазных потребителей (электроплиты, электрочайники и т.п.). Следствием этого является увеличение несимметрии токов и напряжений, то есть значений их симметричных составляющих обратной и нулевой последовательностей. Например, ток обратной последовательности в трёхфазных асинхронных электродвигателях может достигать больших значений даже при малых значениях напряжения обратной последовательности (из-за небольшого сопротивления обратной & последовательности) [54]. Это приводит к дополнительному нагреву электродвигателей, быстрому старению изоляции и сокращению сроков их службы [35]. В низковольтных сетях из-за несимметрии нагрузок и неравномерности графика потребления значительно увеличиваются потери мощности, ухудшается качество электрической энергии у потребителей (в низковольтных сетях потеря электрической энергии по расчёту должна быть 2.3 % от передаваемой мощности, в действительности она составляет 12.18 % [72]). По причине несимметрии напряжений в сети, суммарные добавочные потери мощности в двигателях равны 37,3 % от суммарных потерь в этих же машинах, если они работают при средней нагрузке и номинальном напряжении [72]. Несимметрия токов приводит к возрастанию потерь мощности и энергии в сетях на 30.50 %, по сравнению с симметричным режимом [26]. Кроме того, причиной низкого качества электрической энергии в сельских сетях 0,38 кВ является высокий уровень реактивной мощности (cos ср = 0,6.0,8), появление которой связано с применением большого числа асинхронных электродвигателей и отсутствием соответствующих компенсирующих устройств.

Несимметрия напряжений отрицательно влияет на работу практически всех электроприёмников. Например, при работе асинхронных двигателей, в условиях несимметрии нагрузок, наблюдается сбой в системе автоматического управления и контроля, уменьшается вращающий момент, появляется вибрация, сокращается срок службы почти вдвое [102]. Кроме того, при несимметрии напряжений ухудшается работа конденсаторных установок, а так же средств релейной защиты и автоматики. Напряжение, не удовлетворяющее требованиям ГОСТа 13109-97, причиняет значительный материальный ущерб, ухудшает технико-экономические показатели работы системы электроснабжения в целом. Поэтому, наряду с разработкой точных методов оценки неблагоприятного влияния несимметрии токов и напряжений на режимы работы сельских распределительных сетей 0,38 кВ, актуальной является проблема разработки средств выравнивания режима электропотребления и симметрирования фазных нагрузок.

Уменьшения потерь и повышения качества электроэнергии можно добиться разными способами и средствами [17, 54, 72, 97 и др.]. При этом каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Например, применением такого способа, как перераспределение однофазных нагрузок не удается минимизировать случайную несимметрию токов (хотя дополнительные потери мощности снижаются на 15 - 20 %) [72]. К тому же случайная несимметрия токов характеризуется вероятностным режимом работы присоединенных однофазных приёмников и является постоянно действующим фактором в сетях 0,38/0,22 кВ даже при одинаковой суммарной мощности фаз.

Стремление к сокращению протяжённости распределительных сетей может привести к их формированию, как разветвлённых радиальных сетей. Такие сети, как известно, имеют ряд особенностей. Во-первых, токовые нагрузки одной и той же линии, например, в начале её и в конце, резко различны, что может приводить к затруднениям при выполнении чувствительной защиты распределительных сетей от коротких замыканий. Во-вторых, существенно отличаются между собой значения напряжения в различных точках сети, что является одной из основных причин, усложняющих задачу обеспечения надлежащего качества электрической энергии у потребителей.

В настоящее время несимметричные режимы работы сельских распределительных сетей 0,38 кВ изучены не в полной мере в связи с трудностями, возникающими при экспериментальных исследованиях в действующих сетях и отсутствия современных методов расчёта этих режимов. Для получения более точных результатов, при проведении экспериментальных исследований, требуется регистрация значительного числа параметров (девяти и более), а так же наличия высокоточной многоканальной измерительной аппаратуры. Усложняет решение этой задачи и то, что регистрация параметров необходима в многочисленных точках сети. Отсутствие достоверной и полной информации о режиме работы сети не позволяет обеспечить эффективные меры по снижению уровня несимметрии токов и напряжений.

Таким образом, решение задач энергосбережения и улучшения качества электрической энергии в низковольтных сетях 0,38 кВ тесно связано с решением проблемы снижения несимметрии токов в этих сетях. Поэтому актуальным и своевременным является рассмотрение вопросов, связанных с разработкой способов снижения несимметрии токов и подготовкой практических рекомендаций использования мероприятий по уменьшению потерь электрической энергии.

Актуальность темы исследования обусловлена возрастанием удельного веса мощных однофазных электроприёмников в сельских распределительных сетях 0,38 кВ, что приводит к увеличению дополнительных потерь электрической энергии и снижению её качества.

Цель диссертационной работы: повышение качества и снижение потерь электрической энергии при несимметрией токов в сельских распределительных сетях 0,38 кВ путем научного обоснования и выбора технических средств симметрирования несимметричных режимов работы этих сетей.

Объект исследования: сельские распределительные сети 0,38 кВ.

Предмет исследования: несимметричные режимы работы сельских распределительных сетей 0,38 кВ.

Основными задачами исследования являются:

1. Анализ режимов работы действующих сетей 0,38 кВ.

2. Анализ существующих средств и выбор наиболее целесообразного технического решения для снижения несимметрии токов и напряжений.

3. Разработка методического и программного обеспечения для анализа изменения показателей качества электрической энергии (ПКЭ) при Различных режимах работы сети 0,38 кВ с симметрирующим устройством (СУ).

4. Разработать способы управления работой СУ.

Научная новизна исследования заключается в комплексном исследовании факторов, определяющих снижение потерь и повышение качества электрической энергии в низковольтных сетях, в установлении взаимосвязи между ними, получении моделей, описывающих эти зависимости, анализе и обобщении теоретических положений и закономерностей, в результате которых:

1. Создана классификация способов и технических средств по снижению несимметрии нагрузки.

2. Разработан метод расчёта ПКЭ в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой и симметрирующим устройством.

3. Осуществлено экспериментальное исследование и проведён анализ ПКЭ и дополнительных потерь мощности на математической, физической моделях и в действующей сети 0,38 кВ с симметрирующим устройством и без него.

4. Разработаны способы управления работой симметрирующего устройства.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты анализа способов и технических средств снижения несимметрии токов и напряжений;

- метод, программа расчёта и анализ ПКЭ и дополнительных потерь мощности в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой и СУ;

- результаты экспериментальных исследований ПКЭ и дополнительных потерь мощности в действующей сети 0,38 кВ с СУ;

- способы управления работой СУ.

Публикаиия и апробация результатов работы.

Научные результаты исследований изложены в 12 публикациях. Основные положения диссертационной работы обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ИрГСХА (20002003 г.г.), конференциях БГУЭиП, ИрГТУ (2002-2003 г.г.).

Полностью работа докладывалась на кафедре Электроснабжения ИрГСХА, кафедре Электроснабжения ИрГТУ и кафедре ЭиТОЭ АлтГТУ.

Внедрение результатов работы. Результаты исследований применены в следующих хозяйствах Иркутской области: ЗАО «Иркутскпромстрой», КФХ «Бобко», ООО ВСТК «Шик», СХПК «Годовщина Октября», ОПХ «Сибиряк».

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и приложений.

4.5. Выводы

Результаты экспериментальных исследований экономического расчёта, полученные в данной главе, позволяют сделать следующие выводы:

1. Теоретические положения, приведённые в 3 главе, подтверждаются I экспериментальными данными;

2. Применение ШСУ позволяет в значительной степени повысить качество напряжения и снизить уровень несимметрии токов, а так же уменьшить потери мощности в сетях 0,38 кВ;

3. Наибольший эффект по снижению показателей качества электрической энергии в сети 0,38 кВ достигается при установке ШСУ в ближайшем к трансформаторной подстанции узле нагрузок;

4. Проведённый экономический расчёт эффективности применения ШСУ для снижения потерь мощности и повышения качества электрической энергии показывает, что использование СУ является эффективным и позволяет получить значительный экономический эффект. ж

159

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований установлено следующее:

1. Сельские распределительные сети 0,38 кВ характеризуются значительной несимметрией токов и напряжений, которые являются одной из основных причин снижения качества электрической энергии и увеличения потерь мощности в сети. Значения показателей качества электрической энергии более чем в 5 раз превышают установленные ГОСТом значения, а увеличение потерь мощности составляет от 40 до

130 %. Несимметричная нагрузка в нормальном режиме работы вызывает значительные отклонения напряжения (от + 7 % до -8 %), что более характерно для послеаварийного режима работы сети.

2. Несимметрия токов и напряжений в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой не может быть устранена только организационными мероприятиями. Для её устранения необходимо использовать симметрирующие устройства различного конструктивного исполнения. На основе проведённого анализа способов и технических средств симметрирования режимов работы сетей 0,38 кВ установлено, что наиболее эффективным средством является использование шунто симметрирующих устройств, имеющих минимально возможное сопротивление токам нулевой последовательности.

3. Получены выражения, позволяющие определить показатели качества электрической энергии и коэффициент потерь мощности в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой и симметрирующим устройством.

4. В результате проведённого расчёта на математической модели анализа полученных зависимостей ПКЭ и коэффициента потерь для различных режимов работы электрической сети 0,38 кВ с распределённой

• нагрузкой установлено, что использование шунто-симметрирующего устройства оказывает значительное влияние на нормализацию ПКЭ и снижение дополнительных потерь мощности (исследуемые показатели уменьшаются в 3-7 раз); наиболее целесообразным местом установки ШСУ в сети 0,38 кВ с распределённой нагрузкой является ближайший к шинам трансформаторной подстанции узел нагрузки.

5. Исследования, проведённые на физической модели сети 0,38 кВ в лабораторных условиях, подтвердили результаты, полученные при математическом моделировании.

6. Произведён анализ изменений показателей качества электрической энергии в действующей сети 0,38 кВ при использовании СУ, в результате которого установлено, что применение симметрирующего устройства позволило повысить качество ЭЭ в 3-6 раз, а потери мощности уменьшить в 2 раза.

7. Разработаны способы управления работой симметрирующего устройства.

8. Ожидаемый экономический эффект от применения КШСУ — 9150 рублей.

1. Аввакумов В. Г. Технико-экономическая оценка качества электрической энергии в промышленности. — Л.: Изд. Ленинград, ун-та, 1977. 132 с.

2. Алиев И. И. Электротехнический справочник. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: ИП радио Софт, 2000. 384 е., ил.

3. Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники. Ч. 1. Линейные электрические цепи. Изд. 4-е. — М.: Энергия, 1970. — 592 е., ил.

4. Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники. 4.2. Нелинейные цепи. Изд. 4-е. М.: Энергия, 1970. - 232 е., ил.

5. Багаев А. А., Куликова Л. В. Теоретические основы электротехники. Барнаул, 2000. 772 с.

6. Баркан Я.Д. Несимметрия в сетях низкого напряжения. // Электричество. — 1970.-№3. С. 78-81.

7. Будзко И. А., Левин М. С. Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий и населенных пунктов. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1985. - 320 с.

8. Будзко И. А., Лещинская Т.Б., Сукманов В. И. Энергетические сети. — М.: Колос, 2000. 560 с.

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

10. Будзко И.А., Гессен В.Ю., Левин М.С. Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий и населенных пунктов. М.: Колос, 1975.-187 с.

11. И. Будзко И.А., Лещинская Т.Б., Сукманов В.И. Электроснабжение сельского хозяйства. — М.: Колос, 2000. — 536 с.

12. Бутько И. И., Полуянов М. И. Экономия электрической энергии в сельскохозяйственном производстве. Минск: Урожай, 1985. — 47 с.

13. Вентцель Е. С., Овчаров Л. А. Прикладные задачи теории вероятности. — М.: Радио и связь, 1983. 416 с.

14. Власов Н. В., Запускалов А. С. Организация производства в сельскохозяйственных предприятиях, М.: Колос, 1982 г. - 463 с.

15. Вопросы эксплуатации и повышения надежности электрооборудования. Челябинск, 1975.- 121 с.

16. Гаджиев С. С. Надёжность и безопасность эксплуатации электрооборудования. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1967. - 200 с.

17. Ганелин А. М. Экономия электроэнергии в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1983.-141 с.

18. Ганелин А. М., Коструба С. И. Справочник сельского электрика. — М.: Агропромиздат, 1988. — 33 с.

19. Ганелин А. М., Левин М. С. Справочник молодого механика сельской электрификации. Под ред. чл.-корресп. ВАСХНИЛ, д.т.н., проф. П. Н. Листова. М.: Профтехиздат, 1963. 464 с.

20. Горюнов И.Т., Мозгалев B.C., Богданова В.А. Проблемы обеспечения качества электрической энергии. // Электростанции, 2001. №1, С. 16-20.

21. Данко П. Е., Попов А. Г., Кожевникова Г. А. Высшая математика в упражнениях и задачах. Ч. 1: Учеб. Пособие для студентов вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1980. - 320 с, ил.

22. Дъяков А. Ф. Рынок электроэнергетики в России: состояние и проблемы развития: Учебное пособие для ВУЗов. М.: Изд-во МЭИ, 2000. - 135 с.

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

24. Ерошенко Г. П., Медведько Ю. А. Эксплуатация энергооборудования сельскохозяйственных предприятий. Ростов-на-Дону. — 2001. — 592 с.

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

26. Железко Ю. С. Выбор мероприятий по снижению потерь электрической энергии в электрических сетях. — М.: Энергия, 1989. — 387 е., ил.

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

28. Железко Ю. С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электрической энергии. М.: Энергия, 1985. - 182 с.

29. Зуев Э. Н. Электроэнергетика как подсистема топливно-энергетического комплекса: Учеб. Пособие для вузов. / Моск. энергет. инс-т. — М.: Из-во МЭИ, 2000.-50 с.

30. Игошкин Н. В. Организация управления и финансирования: Учебник для вузов. М.: Финансы, ЮНИТИ, 1999. - 413 с.

31. Инструкция по снижению технологического расхода электрических сетей энергосистем и энергообъединений: И 34-70-028-86. — М.: Союзтехэнерго, 1987.-84 с.

32. Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири, часть 1. — Иркутск, 2002. С. 223-246.

33. Использование электроэнергии в сельском хозяйстве и электроснабжение сельскохозяйственных районов: Сб. науч. тр./Науч. ред. А. В. Лукоовников: МИИСП. М.: 1984. - 112 с.

34. Калантаров П. А., Цейтлина JI. А. Расчет индуктивностей: Справочная книга. 2-е изд., исп. и доп. — М.: Энергия, 1970. — 415 с.

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

36. Каплычный Н. К., Третьяк 3. Т. Расчёт параметров схем компенсации токов прямой, обратной и нулевой последовательностей в четырехпроводных сетях// Проблемы техн. электродин. Киев, 1976. — Вып. 59, С. 65-70.

37. Карташев И. И., Пономаренко И.С., Тютюнов А.О. Энергетическая расчётно-информационная система для контроля качества и учёта электрической энергии. Промышленная энергетика, 1999. - С. 16-19.

38. Карташев И. И., Пономаренко И.С., Ярославский В.Н. Требования к средствам измерения показателей качества электрической энергии // Электричество, №4,2000. С. 11-17.

39. Кисель О. Б., Шпилько Ю. Е. Способ повышения качества напряжения в сельских сетях. // Мех. и электр. сельского хозяйства, 1980. -№ 7. С. 28 -30.

40. Коваленко А. М. Нормы амортизационных отчислений. Учебное пособие. М.: 1998.-328 с.

41. Коваленко Н.Я. Экономика сельского хозяйства, — М.: Ассоциация авторов и издателей ТАНДЕМ: Издательство Экмос, 1999. 448 с.

42. Колешаев В. А., Калинина В. Н. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник под ред. В. А. Колешаева. — М.: ИНФРА-М, 1999. — 302 с.

43. Константинов Б. А. О народно-хозяйственном ущербе в промышленности при пониженном качестве электроэнергии. — В кн.: Оптимальное планирование, надёжность и качество в энергетике, 1971. С. 5-10.

44. Корчемный Н. А., Маслевский Н. П. Повышение надёжности эл. оборуд. в с.х. — Киев.: Урожай, 1988. — 175 с.

45. Косоухов Ф. Д. Анализ схемы трансформаторного симметрирующего устройства с ёмкостными элементами. Изд. Вузов, электромеханика, 1981, №2.-С. 193-199.

46. Косоухов Ф. Д., Кулагин С. А., Наумов И.В. Способы и средства для снижения потерь электроэнергии, обусловленных несимметрией токов в сельских распределительных сетях 0,38 кВ: Сб. научн. тр. ЛСХИ, 1987. — С. 49-52.

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

48. Косоухов Ф.Д. Потери мощности и напряжения в сельских сетях 0,38 кВ при несимметричной нагрузке. Техника в сельском хозяйстве, 1988. — № з,С. 5-8.

49. Косоухов Ф.Д. Расчёт падений напряжения и потерь мощности в сельских распределительных сетях при несимметрии токов: Учебное пособие. — Л.: ЛСХИ, 1982.-74 с.

50. Кудрявцев И. Ф., Карасенко В. А. Электрический нагрев и электротехнология. М.: Колос, 1975. - 383 с.

51. Кузнецов В. Г. Новский 3. А. Автоматическое симметрирование токов в четырёхпроводных распределительных сетях // Проблемы техн. электродинамики. Киев: Наук. Думка. - 1976, № 59. - С. 60-65.

52. Кулинич В. А. Индуктивно-ёмкостные управляемые трансформирующие устройства. М.: Энергоатомиздат, 1987. 176 с.

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

54. Левин М.С., Лещинская Т.Б. Влияние разветвленности сети на соотношение потерь напряжения и потерь мощности в ней // Электростанции. 1997, № 4. - С. 44-46.

55. Лещинская Т.Б., Белов С.И. Федеральная целевая программа «Электрификация села на 1996 2000 г.г.» // Повышение эффективности сельской электрификации. Сб. науч. тр. МГАУ - М.: 1995. - С. 3-9.

56. Листов П. Н. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. М.: Сельхозиздат, 1953. — 559 с.

57. Литвак В. В. Управление качеством электрической энергии. М.: Энергия, 1976.-340с.

58. Лукина Г. В. Симметрирование режимов работы электрических сетей 0,38 кВ фермерских и пригородных хозяйств//дисс.канд. техн. наук. — Барнаул.: 2002. 212 с.

59. Лукутин Б.В. Энергоэффективность преобразования и транспортировки электроэнергии. — Томск: Изд. Курсив, 2000. — 130 с.

60. Маркушевич М. С. Регулирование напряжения и электрификация электроэнергетики. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 210 с.

61. Математическое моделирование экономических процессов в сельском хозяйстве. Под ред. Гатаулина A.M. М.: Агропромиздат, 1990. - 432 с.

62. Материалы региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы АПК», часть 1. — Иркутск, 2001. 92 с.

63. Материалы региональной научно-практической конференции

64. Актуальные проблемы АПК», часть 2. Иркутск, 2002. - 87 с.

65. Материалы региональной научно-практической конференции, посвященной 50-легаю аспиратуры ИрГСХА, часть 1. — Иркутск, 2003. — 85 с.

66. Мельников Н. А. Реактивная мощность в электрических сетях. — М.: Энергия, 1975.-128 с.

67. Мельников Н. А. Регулирование напряжения в сетях. М.: Энергия, 1981. -218 с., ил.

68. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства в условиях Восточной Сибири: Сб. научных трудов. Иркутск, 2002. — 91 с.

69. Минин Г. П. Реактивная мощность. 2-е изд., перераб. — М.: Энергия, 1978.- 87 с.

70. Наумов И. В., Василевич М. Р., Лукина Г. В. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства: Учебное пособие. Допущено Министерством высш и спец. образов. Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2000.- 106 с.

71. Наумов И.В. Потери и качество электрической энергии в садоводческих хозяйствах. Иркутск, 2001. - 217 с.

72. Наумов И.В. Оптимизация несимметричных режимов сельского ^ электроснабжения. Иркутск: ИГСХА, 2001. - 217 с.

73. Наумов И.В., Лукина Г.В., Сукьясов C.B., Подьячих C.B. Выбор способов симметрирования режимов работы электрической сети 0,38 кВ в условиях несимметричной нагрузки. Иркутск, 2001. — С. 12-15.

74. Наумов И.В., Лукина Г.В., Сукьясов C.B., Подьячих C.B. Исследование показателей качества электрической энергии в распределительных сетях 0,38 кВ пригородных хозяйств. Иркутск, 2002. — С. 19-21.

75. Наумов И.В., Лукина Г.В., Сукьясов C.B., Подьячих C.B. Методика расчёта показателей несимметрии токов и напряжений в сети 0,38 кВ с симметрирующим устройством: Вестник АлтГАУ им И. И. Ползунова,

76. Барнаул, 2001. - С. 49-56.

77. Наумов И.В., Лукина Г.В., Сукьясов C.B., Подьячих C.B. Организационно-технические мероприятия в сельских распределительных сетях напряжением 0,38 кВ. М.: Объединенный научный журнал Электротехника, №3, 2002. — С. 56-58.

78. Наумов И.В., Лукина Г.В., Сукьясов C.B., Подьячих C.B. Статистическаяхарактеристика режимов работы распределительных сетей 0,38 кВ //

79. Электриф. и автоматиз. агропром. компл. в услов. Восточн. Сибири: Юбилейный сборн. науч. трудов ИрГСХА. Иркутск: ИрГСХА, 2001. С. 7-15.

80. Наумов И.В., Сукьясов C.B. Классификация способов и средств для улучшения качества электрической энергии. — Иркутск, 2001. С. 81-83.

81. Наумов И.В., Сукьясов C.B. Экспериментальное исследование показателей качества электрической энергии при несимметричной нагрузке на физической модели распределительной сети 0,38 кВ. — Иркутск, 2002. С. 243-246.

82. Наумов И. В. Способы и технические средства снижения несимметрии токов и потерь электрической энергии в сельских распределительных сетях 0,38 кВ//дисс.канд. техн. наук. — JL: 1989. 227 с.

83. Наумов И. В. Снижение потерь и повышение качества электрической энергии в сельских распределительных сетях 0,38 кВ с помощью симметрирующих устройств//дисс.доктора техн. наук. — Л.: 2002. 315 с.

84. Никитенко А. А. Организация производства в сельскохозяйственных предприятиях 3-е издание, - М.: Агропромиздат, 1985 г. - 463 с.

85. Никольский О. К. Системы обеспечения электробезопасности электроустановок до 1000 В. Барнаул, Алт. ин. издат-во, 2001. — 242 с.

86. Нормы качества электрической энергии в системах энергоснабжения общего назначения. / ГОСТ 13109 — 97, Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертифик., Минск, изд. стандартов, 1998. — 30 с.

87. Объединённый научный журнал. / Под ред. к.т.н., доц. Каткова В. М. — М.: Тезарус, 2002. С. 53-58.

88. Перова М.Б., Санько В.М. Управленье качеством сельского электроснабжения. — Вологда: ИПЦ Легия, 1999. — 184 с.

89. Попов Н. А. Экономика сельскохозяйственного производства. Учебник. — М.: Ассоциация авторов и учредителей. ТАНДЕМ: Издательство ЭКМОС, 1999.-352 с.

90. Поспелов Г. Е. Потери мощности и электрической энергии в электрических сетях. М.: Сельхозиздат, 1981. - 310 с.

91. Прайс-лист на продукцию Усть-Каменогорского конденсаторного завода, г. Москва, 2003 год.

92. Разанов Ю. К., Рябчицкий М. В. Современные методы улучшения качества электрической энергии (аналитический обзор) // Электротехника. — 1998, № 3. С. 42-47.

93. Разработка методики и программы расчёта потерь мощности и энергии в сельскохозяйственных электрических сетях 0,38 кВ при несимметричных системах токов: Отчет по НИР, тема №18. каф. ТОЭ: Л. - Пушкин, 1985. -86 с.

94. Рожавский С. М. Несимметричные режимы работы сельскохозяйственных электрических сетей. М.: МИИСП, 1980. — 55 с.

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

96. Сибикин Ю. Д. Электроснабжение промышленных предприятий. — М.: Энергия, 2001.-324 с.

97. Совершенствование методов использования электротехнического и электротехнологического оборудования. / Отв. за вып. H. Н. Сырых. — М.: ВИЭСХ, 1988.-135 с.

98. Солдаткина JI. А. Электрические сети и системы. Уч. пособие для вузов. М.: Энергия, 1978. - 216 с.

99. Состояние и перспективы развития электрификации сельского хозяйства. Карпенко А. М., Комаров Д. Т.-М.: Информэнерго, 1989. — 52 с.

100. Справочная книга по электротехнике. Уч. пособие для вузов. М.: Энергия, 1982.-314 с.

101. Сравнительные методы прогнозирования электрической нагрузки. Банн Д. В., Фармер Е. Д. М.: Энергоатомиздат, 1987. 200 с.

102. Сукьясов С. В., Подьячих С. В. Анализ видов нагрузок сельских распределительных сетей 0,38 кВ. Иркутск, 2001. — С. 35-36.

103. Суслов И. П. Общая теория статистики. Учебное пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Статистика, 1978. — 292 с.

104. Сырых Н. Н. Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования в сельскохозяйственном производстве. — М.: Колос, 1992. — 230 с.

105. Тезисы докладов научной студенческой конференции. — Иркутск, 2000. -С. 41-42.

106. Тульчин И.К., Нудкер Г.И. Электрические сети жилых и общественных зданий. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 304 с.

107. Федулов В. И. Симметрирование как средство снижения потерь электрической энергии в трёхфазных сетях и повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов республики: тез. докл. республ. науч.-тех. конфе-ции. — Ташкент, 1981. — 88 с.

108. Хамидов А. X., Ганиходжаев Н Г. Потери электроэнергии в низковольтных сетях: Ташкент: Узбекистан, 1984. — 123 с.

109. Шакиров Ф.К. Организация сельскохозяйственного производства, М.: Колос, 2000 г. - 504 с.

110. Шидловский А. К. Анализ и синтез ферропреобразовательных цепей. -Киев: Наук, думка, 1979. 252 с.

111. Шидловский А. К. Частотно-регулируемые источники реактивной мощности. Киев: Наук. Думка, 1980. — 304 с.

112. Шидловский А. К., Кузнецов В. Г. Повышение качества энергии в электрических сетях. Киев: Наук. Думка, 1985. - 268 с.

113. Шидловский А. К., Кузнецов В. Г., Николаенко В. Г. Оптимизация несимметричных режимов системы электроснабжения. Киев: Наук. Думка, 1987.-176 с.

114. Шидловский А. К., Кузнецов В. Г., Николаенко В. Г. Экономическая оценка последствий снижения качества электроэнергии в современных системах электроснабжения. — Киев: Наук. Думка, 1981. — 48 с.

115. Шидловский А. К., Куренный Э. Г. Введение в статическую динамику систем электроснабжения. — Киев: Наук. Думка, 1984. 168 с.

116. Шидловский А.К., Москаленко Г.А. Электрические системы и их свойства: Киев. — Наук. Думка, 1986. — 135 с.

117. Электрификация и автоматизация Агропромышленного комплекса в условиях восточной Сибири: Сб. науч. тр. / Иркут. Гос. сельхоз. акад. — Иркутск, 2001. С. 7-23.

118. Электроснабжение и электрификация сельского хозяйства. Сб. науч. тр. / Мое. Госагроинж. ун-т. науч. ред. В. Т. Сугованцев. — М.: МГАУ. 1997. — 78 с.

119. Электротехнический справочник. Учебное пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Статистика, 1988. - 175 с .

120. Эффективность электрификации сельскохозяйственного производства. Межвуз. сб. науч. тр. / Перм. с.х. инст-т, редкол. В. П. Ковриго — Ижевск, 1984.-176 с.

121. A.C. 1026234 (СССР) Устройство для автоматического переключения однофазных нагрузок в низковольтных распределительных сетях. — А. К. Шидловский, В. А. Невский, Г. А. Москаленко. 1983.

122. A.C. 1056356 (СССР) Устройство для компенсации токов обратной и нулевой последовательностей в трёхфазных четырёхпроводных электрических сетях. А. К. Шидловский, В. Г. Кузнецов, И. В. Мостовяк, А. В. Самков. - 1983.

123. A.C. 1206881 (СССР) Фильтросимметрирующее устройство для трёхфазных сетей с нулевым проводом. — А. К. Шидловский. — 1986.

124. A.C. 1410186 (СССР) Способ уравновешивания электрических нагрузок в трёхфазной четырёхпроводной системе. К. С. Конев. — 1988.

125. A.C. 1415313 (СССР) Устройство для защиты линии электропередачи 0,38 кВ от несимметричных режимов. — И. И. Потапов. — 1988.

126. A.C. 1497681 (СССР) Симметрокомпенсирующее устройство для произвольно применяющейся нагрузки. — А. К. Шидловский. — 1989.

127. A.C. 1504724 (СССР) Способ симметрирования трёхфазной сети. — М. Я. Минц. 1986.

128. A.C. 1504725 (СССР) Трёхфазная электрическая сеть. — А. К. Шидловский. -1989.

129. A.C. 1506487 (СССР) Симметрирующий трансформатор. — А. И. Арбузов. 1989.

130. A.C. 1591133 (СССР) Устройство автоматической компенсации напряжения несимметрии электрической сети. — А. Н. Хабаров, О. А. Петров. 1990.

131. A.C. 1594646 (СССР) Способ управления компенсирующим устройством. С. И. Малафеев. — 1990.

132. A.C. 1603477 (СССР) Вентильное симметрирующее устройство. — В. В. Сарв, Т. И. Томсон. 1990.

133. A.C. 458919 (СССР) Устройство для компенсации реактивной мощности в многофазных распределительных сетях с нулевым проводом. — А. К. Шидловский, В. Г. Кузнецов, Н. Н. Каплычный. — 1975.

134. A.C. 481100 (СССР) Устройство для автоматического подключения однофазного потребителя к трёхфазной сети. — С. М. Рожавский, Ю. Ф. Свергун, Б. М. Ильченко. 1975.

135. A.C. 961043 (СССР) Фильтр токов нулевой последовательности. Г. И. Белянов, Р. Ш. Сагутдинов. — 1989.

136. A.C. 993389 (СССР) Устройство для симметрирования токов и напряжений в электрических сетях. — В. И. Федулов. — 1983.