автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Трехфазный компенсатор отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанций

На правах рукописи

КОНСТАНТИНОВ АНДРЕЙ МИХАЙЛОВИЧ

ТРЕХФАЗНЫЙ КОМПЕНСАТОР ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ С ОДНОФАЗНЫМ ЗВЕНОМ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

Специальность 05 09 03 -Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ооз

Комсомольск-на-Амуре - 2008

003169684

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО ДВГУПС)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Власьевский Станислав Васильевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Соловьев Вячеслав Алексеевич

кандидат технических наук Чикаров Юрий Александрович

Ведущая организация Дальневосточный филиал

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Защита состоится «Р4 » UtOHj? 2008 г в JO-O&i на заседании диссертационного совета ДМ 212 092 04 при ГОУ ВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу 681013, г Ко-сомольск-на-Амуре, пр Ленина, 27, корп 3, ауд 201

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ком-смольский-на-Амуре государственный технический университет».

Автореферат разослан » 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, ___

кандидат технических наук, доцент В И Суздорф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Принятая Правительством РФ программа «Энергетическая стратегия России на период до 2020 года» определила необходимость ускорения темпов создания и внедрения нового электротехнического оборудования, в том числе внедрение нового поколения трансформаторного оборудования, которое обеспечит повышение энергетических характеристик трансформаторных подстанций и улучшение показателей их работы

Одним из перспективных направлений указанных в программе является вопрос повышения качества электроэнергии и ее экономии

Потребность современных промышленных предприятий в качественной электроэнергии обусловлена влиянием различного рода нелинейных и резкопеременных нагрузок на систему электроснабжения В числе факторов, влияющих на качество электроэнергии при ее передаче и распределении, следует назвать отклонение напряжения, питающего потребителей Эта проблема особенно значима для нашей страны, вследствие наличия протяженных линий электропередач Низкое качество напряжения приводит к нарушению нормального хода производственного процесса, снижению эксплуатационной надежности и срока службы электрооборудования

Устранение отклонений напряжения является существенным улучшением качества электроэнергии и относится к числу ведущих тематик страны В решение этой проблемы внесли большой вклад ученые Веников В А , Мамошин Р Р, Сергеев ков Б Н идр

В настоящее время устройства, обеспечивающие стабильное напряжение на выходе промышленных и городских трансформаторных подстанций обладают рядом существенных недостатков низкий КПД, сниженное быстродействие, они имеют большую установленную мощность и массогабаритные показатели и т д Вместе с тем, они не имеют возможности по компенсации реактивной мощности, которая представляет собой один из факторов, влияющих на эффективность использования электроэнергии

Применяемые в нашей стране и за рубежом компенсаторы реактивной мощности на основе конденсаторов и управляемых реакторов имеют большую установленную мощность, очень низкое быстродействие и могут работать только в одном из двух режимов

- в режиме поддержания напряжения с неуправляемой компенсацией реактивной мощности,

- в режиме поддержания заданной фазы тока сети без стабилизации напряжения Таким образом, диссертационная работа представляет собой решение важной народно-хозяйственной проблемы - улучшения качества напряжения и экономии электроэнергии путем усовершенствования компенсатора отклонений напряжения нагрузки с одновременной компенсацией реактивной мощности сети (два в одном) с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанций

Целью работы является улучшение энергетических и массогабаритных показателей трансформаторной подстанции, путем усовершенствования трёхфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети

Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие задачи:

1. Выполнить анализ способов и средств стабилизации напряжения на выходе и компенсации реактивной мощности на входе трансформаторной подстанции

2 Разработать способы совмещения функций стабилизатора и компенсатора в одном устройстве

3 Разработать трехфазный трансформаторно-тиристорный компенсатор отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанции и его систему управления

4 Произвести математическое моделирование в среде МАТЬ А В трехфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты

5. Разработать способ пуска трансформаторной подстанции с последующим переводом устройства на стационарный режим с двухконтурным подчинённым регулированием

6 Разработать автоматическую систему регулирования компенсатора в пусковых и стационарных режимах

7 Исследовать физические процессы трехфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты в составе трансформаторной подстанции в пусковых и стационарных режимах

8 Выполнить технико-экономическую оценку от внедрения на трансформаторной подстанции компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты

Достоверность научных результатов подтверждается использованием теоретических предпосылок и методов, базирующихся на теории трансформаторов, автоматического регулирования, а также высокой сходимостью математического моделирования в среде МАТЬАВ с данными экспериментальных исследований трехфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты на лабораторном образце

Основные научные результаты и их новизна:

- разработана математическая модель и алгоритмы управления усовершенствованного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети для трансформаторной подстанции,

- разработан способ автоматического регулирования напряжения нагрузки и реактивной мощности сети в пусковых и стационарных режимах,

- получены уточненные аналитические выражения для определения действующих значений напряжения нагрузки и его первой гармоники при действии трехфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности при наличии нейтрального провода в звене повышенной частоты и без него

Практическая ценность:

- разработана усовершенствованная схема трехфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети для трансформаторной подстанции, путём включения в него однофазного звена повышенной частоты,

- разработана автоматическая система компенсации реактивной мощности на входе и стабилизации напряжения на выходе комплектной трансформаторной подстанции,

- разработан и внедрен в учебный процесс комплекс программ для исследования электромагнитных процессов в математической модели трехфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторной подстанции,

- предложена инженерная методика расчета трехфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторной подстанции на основе разработанной математической модели

На защиту выносятся следующие положения:

- новое техническое решение силовой части компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты, улучшающее энергетические и массогабаритные показатели трансформаторной подстанции,

- математическая модель усовершенствованного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети для трансформаторной подстанции,

- комплекс программ для исследования электромагнитных процессов в математической модели трехфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторной подстанции,

- способ автоматического регулирования напряжения нагрузки и реактивной мощности сети в пусковых и стационарных режимах,

- методика определения действующих значений напряжения нагрузки и его первой гармоники при действии трехфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности при наличии нейтрального провода в звене повышенной частоты и без него

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и одобрены

- на Региональной научно-технической конференции творческой молодежи «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования», Хабаровск, ДВГУПС, 18-19 апреля 2006 г ,

- 5-й Международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке», Хабаровск, ДВГУПС, 17-19 апреля 2007 г ,

- Заседаниях кафедры «Электротехника, электроника и электромеханика», Хабаровск, ДВГУПС, 2005-2007 гг ,

- Научно-техническом семинаре кафедры «Электротехника, электроника и электромеханика», Хабаровск, ДВГУПС, 2007 г,

- Научно-техническом заседании инженерного центра ФГУП ВНИИФГИ «Дальстандарт», Хабаровск, 2007 г,

- Расширенном заседании кафедры «Электропривод и автоматика промышленных установок», Комсомольск-на-Амуре, КнАГТУ, 2008 г

Публикации. Основные научные результаты диссертации отражены в 14 статьях, в том числе в 2 статьях, опубликованных в изданиях рекомендованных ВАК РФ, 4 свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ и 1 патенте на изобретение

Объём и структура работы.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения, изложенных на 169 страницах машинописного текста, содержит 94 рисунка, 10 таблиц, библиографический список из 125 наименований и приложения

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу патентно-лицензионной ситуации и обзору специальной литературы по исследуемой проблеме стабилизации напряжения и компенсации реактивной мощности трансформаторных подстанций Сформулированы требования, предъявляемые к устройству для компенсации отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторной подстанции

Схемы трехфазных регуляторов и стабилизаторов напряжения, предназначаемых для трансформаторных подстанций, имеют следующую классификацию

1) механические регуляторы напряжения с регулированием ПБВ и РПН,

2) тиристорно-механические регуляторы с непосредственным или косвенным (через ВДТ) переключением регулировочных ответвлений,

3) бесконтактные регуляторы напряжения дискретного типа и фазовым регулированием коэффициента трансформации, а также регуляторы с высокочастотной коммутацией регулировочных ответвлений

Схемы компенсаторов реактивной мощностид предназначенных для трансформаторных подстанций, подразделяются на три группы

1) ступенчато регулируемые батареи косинусных конденсаторов (БКК) или шунтирующие реакторы, снабженные коммутационной аппаратурой,

2) управляемые реакторы, совмещенные с БКК и работающие на эффекте подмагничивания,

3) статические тиристорные компенсаторы с реакторами и (или) конденсаторами, а также компенсаторы с искусственной коммутацией вентилей

Проведённый анализ показал, что в настоящее время на трансформаторных подстанциях отсутствуют устройства снижающие потери напряжения силового трансформатора и сети Рассмотренные стабилизаторы напряжения не обеспечивают повышения энергетических показателей сети, имеют низкое быстродействие, содержат большое количество управляемых ключей Это усложняет алгоритм управления и увеличивает массогабаритные показатели Кроме того, компенсаторы реактивной мощности не выполняют одновременную компенсацию реактивной мощности со стабилизацией напряжения, имеют большую установленную мощность реакторного оборудования, низкое быстродействие, а также не имеют возможности для плавного регулирования реактивной мощности Исходя из этого, в диссертации приводится разработка более совершенного устройства для стаби-

лизации напряжения с одновременной компенсацией реактивной мощности трансформаторной подстанции

Во второй главе рассмотрены вопросы разработки и исследования трехфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторной подстанции

Предложено при исследовании трехфазного компенсатора с однофазным звеном повышенной частоты выполнить его подключение в рассечку звезды вторичной обмотки силового трансформатора подстанции Функциональная схема трансформаторной подстанции с регулятором добавочного напряжения во вторичной цепи силового трансформатора представлена на рис 1

Регулятор добавочного напряжения (рис 1) представляет собой преобразовательный блок, построенный по схеме реверсивный выпрямитель (РВ) - однофазный инвертор напряжения (ИН) - однофазный высокочастотный трансформатор (ОВТ) -однофазно-трехфазный непосредственный преобразователь частоты (НПЧ)

Подключение регулятора к подстанции осуществляется присоединением входных зажимов РВ параллельно нагрузке, а выходных зажимов НПЧ в рассечку звезды вторичной обмотки силового трансформатора (СТ) Пунктирной линией показано присоединение нейтрального провода к цепи нагрузки

В процессе получения добавочного напряжения Ua подстанции участвуют РВ с углом управления а8, ИН с углом регулирования аи и НПЧ с углом регулирования апч

Управление трехфазным регулятором добавочного напряжения осуществляется следующими способами

1) методом ШИР при помощи ИН ае= const, а„= var, апч = const,

2) управление НПЧ по синусоидальному закону а„ = const, аи = const, апч = var,

3) управление НПЧ и РВ' ав - var, аи = const, апч = var

Исследования показали, что применение способов управления НПЧ по синусоидальному закону и управления НПЧ совместно с РВ приводит к снижению быстродействия и некоторому понижению качества кривой выходного напряжения В связи с этим для дальнейших исследований обоснован и выбран метод ШИР

Формирование добавочного напряжения осуществляется с учетом общей степени регулирования компенсатора

Рис 1 Функциональная схема трансформаторной подстанции с регулятором добавочного напряжения во вторичной цепи силового трансформатора

ед = ид/и„=£веиепче^/кт,

(1)

где ев - скалярная степень регулирования РВ, еи= U2„/U1(1 и en4=U24/Ul4 -соответственно векторные степени регулирования ИН и НПЧ с общим аргументом у¥, который регулируется в четырех квадрантах и является фазой добавочного напряжения, кт - коэффициент трансформации ОВТ

Диапазон изменения добавочного напряжения ид в режиме вольтовычетания Д1Г2 > О (вольтоприбавления AU2 < 0) для стабилизатора напряжения может бьгть определен из векторных диаграмм (рис 2)

На векторных диаграммах (рис 2) введены следующие обозначения U„ - величина напряжения нагрузки, 1„ - вектор тока нагрузки, U2 - вектор напряжения вторичной обмотки СТ, ди2- отклонение от напряжения сети, ид-вектор добавочного напряжения, срн- фаза тока нагрузки Из векторных диаграмм следует, что при превышении напряжения в сети относительно номинального (рис 2, а), вольтодоба-вочное устройство (ВДУ) производит продольное регулирование добавочного напряжения в сторону уменьшения отклонения напряжения сети (режим вольтовычита-ния) Таким же образом производится продольное регулирование добавочного напряжения в случае понижения напряжения сети (рис 2, б)

Построение регулировочных и энергетических характеристик стабилизатора выполняются на основании полученных аналитических выражений при регулировании напряжения по схеме с нейтральным проводом и без него (табл 1) Аналитические выражения получены для действующего значения напряжения нагрузки UH, действующего значения первой гармоники напряжения нагрузки U„(i)

Регулировочные свойства стабилизатора определяются степенью регулирования £д = f(e„) в функции степени регулирования еи инвертора с ШИР при постоянной частоте переключений тиристоров f„ В свою очередь, энергетические показатели представляют собой зависимости коэффициента искажения синусоидальности напряжения Ки = f(e„) в функции еи Регулировочные и энергетические свойства зависят от следующих величин kT, еи, f„ и *Р Влияние параметров кт и е„ (при = 0 и фиксированной частоте инвертора f„ = 4 кГц) на вышеуказанные показатели оценивалось при переменном коэффициенте трансформации кт, который определяет требуемый диапазон выходной величины ид Для установления влияния были выбраны наиболее характерные значения коэффициентов трансформации для схемы с нейтральным проводом (рис 3, а,б) кт = 16, 18, 20, 22 и для схемы без нейтрального провода (рис 3, в, г) кт= 16, 18, 20, 22.

Анализ полученных регулировочных характеристик ед= f(e„) для двух вариантов соединения нагрузки с нейтральным проводом и без него показал, что они

а б

Рис 2 Векторные диаграммы ВДУ при Ч'=0 а-ди2>0,б-ди2<0

i (рис. 3, а, в) имеют явно выраженный линейный характер. Это важно при задании требуемой точности регулирования добавочного напряжения. На основании полученных данных, применительно к энергетическим характеристикам К!; = f(e„), приведённым на рис. 3, б, г, установлено, что численные значения коэффициента искажения синусоидальности для обоих случаев не превышают значений 5,3 %, это согласуется с предельным показателем 8 %, установленным ГОСТ 13109-97.

Рис. 3. Регулировочные ед = ^е,,) и энергетические зависимости Ки = Д£и): \ а, б - с нулевым проводом; в, г - без нейтрального провода

! Компенсация реактивной мощности сети, согласно зависимости (1), происходит в системе (рис. 1), дополненной батареей косинусных конденсаторов (БКК), подключенной параллельно первичной обмотке СТ и обеспечивается амплитудным (РВ) и фазовым (ИН и НПЧ) способами управления, одновременно с которыми при помощи импульсного способа, реализуемого ИН, компенсируются отклонения напряжения нагрузки. В системе применён прямой принцип компенсации реактивной мощности, т.е. 50 % не регулируемой реактивной мощности подстанции с нагрузкой компенсируется при помощи БКК, а 50 % регулируемой реактивной мощности - посредством преобразователя со звеном повышенной час! тоты, выполненного по схеме РВ-ИН-ОВТ-НПЧ.

На векторной диаграмме (рис. 4, а) рассмотрена генерация при помощи БКК (вектор тока 1К) недостаточной реактивной мощности для подстанции с нагрузкой, I т.е. недокомпенсация. Посредством вращения вектора ид (рис. 4, а) происходит ! поворот вектора Ь'„ в сторону опережения, на "у гол, равный половине угла фн, при этом выполняется полная компенсация реактивной мощности: <р, = 0. В результате действия компенсатора вектор тока, потребляемого выпрямителем 1в совпадает по фазе с вектором и„, а векторы токов первичной и вторичной 12 обмоток СТ совпадают по фазе с вектором

Таблица 1

Аналитические выражения при регулировании методом ШИР

Расчётные величины Регулирование инвертором напряжения методом ШИР

Для схемы с нейтральным проводом в цепи нагрузки

Действующее значение напряжения нагрузки ии ^ [со$аиили2т +2 и>-2 анМ) + и^-[иди2т зт ан(со5Р+1)/5т р]]

Действующее значение первой гармоники напряжения нагрузки ин(1) д/и 2т + 4 и д [эт ая (- со§ (3 -1) + $т р сой ан ] / к эт р

Для схемы без нейтрального провода в цепи нагрузки

Действующее значение напряжения нагрузки и*

1 1—[72 и2тид(со5Р5шав-5тРсо&ан + 5таи)+8 \5*я{2 аиК&тр(1-я))-18 и^ЯБшР]

6\ БШРЛ

Действующее значение первой гармоники напряжения нагрузки и*ш у/(-4 ид(5ш аи совр*вшаИ -чш рсо5аи)+и2т эт ра^/вт Р?г

Примечания 1 амплитудное значение напряжения сети 2 N - число переключений тиристоров в течение полупериода добавочного напряжения 3 0 < а«< к12Ы - угол регулирования инвертора напряжения 4 р = я/И, при N > 0

На рис 4, б приведены диаграммы при я б

фазе тока нагрузки близкой к нулю <р„ ~ О Реактивная мощность, вырабатываемая БКК, приводит к перекомпенсации Для устранения перекомпенсации реактивной мощности, устройство путем поворота вектора ид смещает вектор и„ в сторону отставания от напряжения и2, обеспечивая тем самым равенство ф, ~ О

Независимо от процесса регулирования потребляемой или генерируемой реактивной мощности (рис 4 а, 6) устройство осуществляет одновременную стабилизацию напряжения нагрузки, компенсируя отклонения Ди2

Отличие регулировочных и энергетических характеристик для компенсатора по сравнению со стабилизатором заключается в пропорциональном отношении коэффициентов трансформации ОВТ - для стабилизатора ктс и для компенсатора ктк В связи с этим полученные характеристики (рис 3) для коэффициента искажения синусоидальности универсальны На рис 3 зависимости характеризуют только стабилизатор, для того чтобы получить зависимости характеризующие компенсатор, необходимо ось ординат умножить на отношение ктс/ктк

Реализация способов управления преобразователями компенсатора в условиях нестабильности сетевого напряжения и изменений реактивной мощности в сети заложена в обобщенной системе управления компенсатором, структурная схема которой приведена на рис 5

Рис 4 Векторные диаграммы ВДУ при У = уаг а- Ли? > 0, <р„ > О,

б-ди2<о, <р„ ~ О

напряжений нагрузки

Рис 5 Обобщенная схема системы управления трёхфазным компенсатором

Синхронизация системы управления реверсивным выпрямителем СУ РВ производится от сетевого напряжения на низкой стороне подстанции Системы управления инвертора напряжения СУ ИН и непосредственного преобразователя частоты СУ НПЧ синхронизируются от вторичных фазных обмоток силового трансформатора через блок формирования синхроимпульсов ФС и блок регулирования фазы БРФ В режиме компенсации реактивной мощности БРФ регулирует фазу добавочного напряжения, и в сторону опережения, так и в сторону отставания Направление регулирования фазы вектора добавочного напряжен™ производится при смене знаков выходных сигналов с датчиков отклонений напряжения ДОН и реактивной мощности ДРМ Симметрирование напряжения нагрузки осуществляется путём получения сигналов с датчиков отклонений фазных напряжений нагрузки

Третья глава посвящена разработке математической модели в среде МАТ-LAB/Simuhnk для исследования, дальнейшего схемотехнического совершенствования и выявления алгоритмов и способов управления трёхфазного компенсатора с однофазным звеном повышенной частоты

В процессе моделирования были разработаны математические модули элементов компенсатора, подключение которых производилось по функциональной схеме всего устройства и по принципам разделения силовых и информационных цепей в программе MATLAB К таким модулям следует отнести трехфазный мостовой реверсивный выпрямитель, выполненный на SCR тиристорах, однофазный мостовой инвертор напряжения с ШИР, выполненный на GTO-тиристорах, однофазно-трёхфазный НПЧ Трансформаторные блоки (силовой и высокочастотный трансформатор) взяты из библиотеки SimPowerSystems сертифицированной программы MATLAB Тестирование математических модулей и оценка достоверности результатов моделирования производилось следующим образом- результаты моделирования модулей, построенных в программе MATLAB/Simulink, сравнивались с результатами моделирования соответствующих модулей, полученных по аналитическим выражениям Аналитические выражения, которые описывают квазистационарные режимы и являются результатом решения трансцендентных дифференциальных уравнений, заимствованы из технической литературы, в которой приведены кривые, полученные посредством математического расчёта и экспериментальным путём Сопоставление полученных результатов с численными экспериментами в MATLAB подтвердило адекватность результатов моделирования в подпрограмме визуального программирования Simulink реальным физическим процессам

После тестирования модулей из них была составлена полная модель компенсатора, которая так же, как и каждый отдельный модуль будет предопределять достоверность исследуемых процессов, которые после изучения выявили рациональные способы управления

На созданной модели компенсатора выполнено исследование пусковых, квазистационарных и динамических процессов работы подстанции, а также произведена оценка энергетических показателей трансформаторной подстанции по штатной схеме и с трехфазным компенсатором

Исследование подстанции в пусковых режимах выполнялось при управлении компенсатором по специальному способу Последовательность операций предлагаемого способа следующая сначала включаются автоматы на высокой и на низ-

кой стороне подстанции Затем включается инвертор на закорачивание первичной обмотки однофазного высокочастотного трансформатора После этого, в момент перехода напряжения фазы А через ноль, подаются управляющие импульсы вентильных групп НПЧ, относящихся к фазам В и С и далее при переходе линейного напряжения через ноль, подаются управляющие импульсы на тиристоры вентильных групп, относящихся к фазе А Одновременно с включением НПЧ производится включение реверсивного выпрямителя По завершении процесса пуска первичная обмотка ОВТ раскорачивается и получает питание от вторичной цепи подстанции через реверсивный выпрямитель и однофазный инвертор, с заданной интенсивностью нарастания напряжения.

Процесс пуска подстанции представлен графически (рис 6)

Расчетами в среде MATLAB доказано, что во-первых регулируемый пуск подстанции предлагаемым устройством по специальному способу позволяет снизить величину пускового тока в 3 раза, обеспечивая практически апериодический процесс, а во-вторых сократить длительность переходного электромагнитного процесса тока в 25 раз по сравнению с пуском подстанции (по штатной схеме) в момент перехода фазного напряжения через тс/2

Квазистационарные процессы, приведенные на рис 7, исследовались на модели в системе автоматического регулирования с трехфазным компенсатором в составе трансформаторной подстанции 6/0 4 кВ, мощностью 1 MB А

Расчетные характеристики в среде MATLAB коэффициентов искажения синусоидальности напряжения нагрузки Ку и искажения тока сети Ки от отклонения напряжения нагрузки Ди2 для стабилизатора, когда регулируется только амплитуда ид, приведены на рис 8 Характеристики для компенсатора, в случае, когда регулируется и амплитуда, и фаза UA для следующих коэффициентов Ки, мощности сети

Км, энергетической эффективности Кэ, полезного действия Г|, сдвига сойф, от тока нагрузки 1/1„, представлены на рис 9

гшшшшшш

шшмш/штт

'»L--.-_ 1___L____L____L____1__«J,_-__1

Рис 7 Процесс компенсации реактивной мощности сети с одновременной стабилизацией напряжения нагрузки для схемы с нулевым проводом при 4* = 70°, фазе тока нагрузки <р„ ~ 30°, кт = 8, U2 = 198 В Ui, U2 - напряжения первичной и вторичной обмоток СТ, Г], - токи в первичной и вторичной обмотках СТ, U„, 1н - напряжение и ток нагрузки, loe, lo. - токи намагничивания СТ и OBT, Uj, Id - напряжение и ток на выходе РВ, If-ток на входе РВ, U(K, Uj„- напряжения на входе и выходе ИН, Ijh, Ьи - токи на входе и выходе ИН, Ui„ U24 (Ь'д) - напряжения на входе и выходе НПЧ (добавочное напряжение подстанции), Ii„ [2, - токи на входе и выходе НПЧ

Рис 8 Расчётные характеристики Ки = Рис 9 Расчётные характеристики Ки, К,

= ^ди2) и К„ = Г(Ди2) для стабилизатора Кэ,т), со<.ф,= Г(1/1„) для компенсатора

Исследование динамических процессов подстанции производилось в замкнутой системе с двухконтурным регулированием (с применением ПИ-регуляторов), а именно при пусках, изменениях напряжения в сети, набросе и сбросе нагрузки, изменениях характера нагрузки

На рис 10 показаны динамические процессы подстанции при нестабильности напряжения в сети и изменениях величины нагрузки

:-1-1-1-1-1_-1_I_I_1

0 05 1 15 2 25 3 35 4 45 Б

Рис 10 Динамические процессы подстанции с приведённой первичной цепью ко вторичной при = \аг и 1„ = \аг

Номинальными параметрами нагрузки приняты и„ = 220 В, 1н = 1500 А Изменения напряжения в сети 1Т| представляют собой модулированные последовательности на интервалах времени 1о - ^о, которые носят плавный и резкий характер Одновременно в цепи нагрузки происходит процесс изменения величины тока нагрузки от 1„ = 1200 А до 1н = 1800 А

Исследования проводились для двух режимов работы компенсатора, которые показали следующее:

1. Для режима стабилизации напряжения на нагрузке: точность регулирования напряжения нагрузки о н = ± 1.2. %; быстродействие тс = 0.0! 8 с.

2. Для режима компенсации реактивной мощности сети со стабилизацией напряжения: точность регулирования напряжения нагрузки ст„ = ± 1.5 %; точность регулирования фазы тока сети о, = ± 1.5°; быстродействие тс = 0.021.

В четвёртой главе приведены результаты экспериментальной апробации работы трёхфазного компенсатора со звеном повышенной частоты в лабораторных условиях.

Целью экспериментальных исследований являлось:

1. Проверить функционирование как отдельных элементов компенсатора, включая силовую часть, систему управления, систему автоматического регулирования, так и всего устройства в целом.

2. Выполнить осциллографирование напряжений и токов на элементах схемы при разных способах регулирования величины и фазы добавочного напряжения.

3. Разработать рекомендации для ОКР, подготовки производства и производства трёхфазного компенсатора отклонений напряжения напэузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанций с высокой степенью готовности к серийному производству.

На рис. 11, а, б представлены общий вид макета устройства и содержимое его блока. Блок выполнен на мощность 100 кВА, с возможностью полуторократной перегрузки и предназначен для КТП мощностью 400 кВА, напряжением 6/0.4 кВ.

Рис. 1!. Общий вид лабораторного образца (а) и содержимое его блока (6)

Компенсатор, в процессе экспериментальной апробации, работал в режиме стабилизации напряжения нагрузки, а также в режиме компенсации реактивной мощности сети со стабилизацией напряжения нагрузки. Эти режимы иллюстрируют осциллограммы (рис. 12, а, б).

Осциллограммы (рис. 12, а, 6) показаны при а„ = 0. Здесь для наглядности величина добавочного напряжения несколько завышена. На самом деле она значительно меньше и как показывают расчёты коэффициент искажения синусоидальности выходного напряжения для стабилизатора не превышает 5,3 %, а для компенсатора - 9,3 %.

Рис. 12. Экспериментальные осциллограммы: а - режим стабилизации; б - режим компенсации реактивной мощности со стабилизацией напряжения

На основании обобщений экспериментальных исследований трёхфазного компенсатора со звеном повышенной частоты можно заключить, что данные устройства обладают высокой надёжностью и готовы к серийному производству.

В четвёртой главе выполнен расчёт технико-экономической оценки от внедрения разработанного компенсатора, повышающего качество напряжения и коэффициент мощности сети. Годовой экономический эффект составил 7,8 млн. руб. при этом срок окупаемости установки - около пяти месяцев.

Основные результаты работы

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Разработана структура усовершенствованного трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанций с улучшенными энергетическими и массогабаритными показателями.

2. Предложен способ совмещения функций стабилизатора напряжения нагрузки и компенсатора реактивной мощности сети в одном устройстве для трансформаторных подстанций.

3. Получены уточнённые аналитические выражения для определения действующих значений напряжения нагрузки и его первой гармоники при действии трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности при наличии нейтрального провода в звене повышенной частоты и без него.

4. Создана математическая модель трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанций, посредством которой выявлены.регулировочные и энергетические зависимости для процессов стабилизации и компенсации реак-

тивной мощности Проведен расчёт квазистационарных процессов, показавших высокую энергетическую эффективность широтно-импульсного способа управления добавочным напряжением подстанции При стабилизации напряжения нагрузки коэффициент искажения синусоидальности не превысил 5 3 %, а при компенсации реактивной мощности сети со стабилизацией напряжения нагрузки составил не более 9 3 %

5 Разработана автоматическая система регулирования компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности в пусковых и стационарных режимах. Автоматическая система на базе компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с широтно-импульсным регулированием обеспечивает плавную и точную компенсацию реактивной мощности при одновременной стабилизации напряжения, независимо от жесткости внешней характеристики сети, а также от значения и характера нагрузки Точность стабилизации составила ±12%, точность регулирования фазы тока сети - не более ± 1 5 эл град, быстродействие - не более О 021 с

6 Проведены экспериментальные исследования трехфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты на лабораторном макете, подтвердившие адекватность модели

7 Рассчитана годовая экономическая эффективность от внедрения трехфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности на трансформаторной подстанции, которая составила 7,8 млн руб при этом срок окупаемости установки составил около пяти месяцев

Публикации по теме диссертации

1 Климаш, В С Трехфазное вольтодобавочное устройство с однофазным звеном повышенной частоты /ВС Климаш, С В Власьевский, А. М. Константинов // Bichhk Днтропетровського нац ун-ту залвн трансп m акад В Лазаряна -2007.-Вип 14 -С 52-54

2 Константинов, А. М. Стабилизатор трехфазного напряжения с однофазным звеном повышенной частоты / A M Константинов, В С Климаш, С В Власьевский // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования тр регион науч-техн конф творч молод (Хабаровск, 18-20апреля, 2006 г) ГОУ ВПО Дальневосточный гос ун-т путей сообщения - Хабаровск ДВГУПС, 2006 - С 59-61

3 Климаш, В С Разработка компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности для трансформаторной подстанции / В. С Климаш, С В Власьевский, А. М. Константинов // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими. матер VI Междунар науч -практ конф. (Новочеркасск, 21 апреля 2006 г )/Юж-Рос гос. техн ун-т - Новочеркасск ЮРГТУ, 2006 - С 18-22

4 Моделирование систем управления вентильными преобразователями в среде MATLAB / А. М. Константинов [и др ] // Моделирование- теория, методы и средства, матер VIмеждунар науч практ конф (Новочеркасск,7апреля2006 г) в5ч - 42/ Юж рос гос техн ун-т -Новочеркасск ЮРГТУ, 2006 -С 23-25

5 Константинов, A. M. Способ улучшения качества напряжения и повышения пропускной способности систем электроснабжения промышленных предприятий / А М. Константинов, В С Климаш // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке труды пятой междунар науч конф творч молод (Хабаровск, 17-19 апреля 2007 г ) в 6 т / ГОУ В ПО Дальневосточный гос ун-т путей сообщения, под общ ред Ю А Давыдова - Хабаровск Изд-во ДВГУПС, 2007 -Т2 - С 170-173

6 Климаш, В С Исследование квазиустановившихся процессов компенсатора реактивной мощности в составе промышленного энергоблока /ВС. Климаш, А. М. Константинов // Моделирование теория, методы и средства материалы VII междунар науч -практ конф (г Новочеркасск, 6 апр 2007 г ) / Юж -рос гос техн ун-т - Новочеркасск ЮРГТУ, 2007 - Ч 2 - С 28-30

7 Климаш, В С Результаты физического моделирования электромагнитных процессов компенсатора реактивной мощности и отклонений напряжения /ВС Климаш, А. М. Константинов // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими матер VII междунар науч -практ конф (г Новочеркасск, 20 апр 2007 г.) в 2 ч / Юж рос гос техн ун-т - Новочеркасск ЮРГТУ, 2007 -Ч 1 -С 7-8

8 Климаш, В С Разработка и исследование компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности со звеном повышенной частоты на математической и физической моделях /ВС Климаш, А. М. Константинов // Электротехника и электрооборудование транспорта -2007 -№4 - С 6-12

9 Климаш, В С Математическое моделирование трехфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты /ВС Климаш, А. М. Константинов // Электро Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность - 2008 - № 1 - С 20-23

10 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Математическая модель трехфазного реверсивного выпрямителя на SCR тиристорах для среды MATLAB / А. М. Константинов № 2006613781, заявка № 2006613023 06 09 2006, опубл янв - март 2007, Бюл № 1 (58) - 1 с

11 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Математическая модель инвертора напряжения с широтно-импульсным регулированием на GTO-тиристорах для среды MATLAB /ВС Климаш, А. М. Константинов № 2006613780, заявка № 2006613025 06 09 2006, опубл янв - март 2007, Бюл № 1 (58) - 1 с

12 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Математическая модель однофазно-трехфазного непосредственно преобразователя частоты для среды MATLAB /ВС Климаш, А. М. Константинов № 2006613779, заявка № 2006613024 06 09 2006, опубл янв - март 2007, Бюл № 1 (58) - 1 с

13 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Математическая модель системы компенсации отклонений напряжения и реактивной мощности трансформаторной подстанции для среды MATLAB / ВС. Климаш, А. М. Константинов № 2006613778, заявка№ 2006613022 06 09 2006, опубл янв - март 2007, Бюл № 1 (58) - 1 с

14 Пат. 2316875 Российская Федерация, МПК 11021 3/18, Н02М 5/257 Устройство для компенсации отклонений напряжения и реактивной мощности трансформаторной подстанции / Климаш В С, Власьевский С. В, Константинов А. М., заявители и патентообладатели Климат В С., Власьевский С В , Константинов А М -№2006127785/09,заявл 31 07 2006опубл 10 0208,Бюл №4 - 4с ил

КОНСТАНТИНОВ АНДРЕЙ МИХАЙЛОВИЧ

ТРЕХФАЗНЫЙ КОМПЕНСАТОР ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ С ОДНОФАЗНЫМ ЗВЕНОМ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Сдако в набор 28 04 2008 Подписано в печать 29 04 2008 Формат 60x84'/16 Гарнитура Times New Roman Печать RISO Уел печ л 1,2 Зак 141 Тираж 100 экз

Издательство ДВГУПС 680021, г Хабаровск, ул Серышева, 47

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИХ

И КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ В СИСТЕМАХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.

1.1. Анализ способов и средств регулирования напряжения на выходе цеховых трансформаторных подстанций.

1.2. Анализ способов и средств компенсации реактивной мощности на входе цеховых трансформаторных подстанций.

1.3. Требования к регулирующим и компенсирующим устройствам на трансформаторных подстанциях современных автоматизированных производств.

2. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ С КОМПЕНСАЦИЕЙ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ СО ЗВЕНОМ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ.

2.1. Разработка структурной схемы трансформаторной подстанции с трёхфазным регулятором величины и фазы добавочного напряжения с однофазным звеном повышенной частоты.

2.2. Разработка способов регулирования добавочного напряжения трансформаторной подстанции.

2.2.1. Способ широтно-импульсного регулирования добавочного напряжения.

2.2.2. Способ регулирования добавочного напряжения непосредственным преобразователем частоты по синусоидальному закону.

2.2.3. Способ регулирования добавочного напряжения реверсивным выпрямителем и непосредственным преобразователем частоты.

2.3. Аналитические выражения и характеристики при регулировании добавочного напряжения.

2.4. Стабилизация переменного напряжения.

2.5. Характеристики кривых выходного напряжения в процессе регулирования и стабилизации.

2.6. Компенсация реактивной мощности с одновременной стабилизацией переменного напряжения.

2.7. Генерация реактивной мощности с одновременной стабилизацией переменного напряжения.

2.8. Аналитические выражения при компенсации реактивной мощности.

2.9. Система управления преобразователями компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

ПРОЦЕССОВ КОМПЕНСАТОРА ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ И

РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ СО ЗВЕНОМ ПОВЫШЕННОЙ

ЧАСТОТЫ В СОСТАВЕ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ.

3.1. Описание блоков, входящих в состав пакета прикладных программ

MATLAB Simulink.

3.2 Модели трёхфазного и однофазного трансформаторов в пакете

SimPowerSystems.

3.3. Моделирование систем управления тиристорными преобразователями, ведомыми сетью.

3.3.1. Модель системы управления трёхфазного реверсивного выпрямителя.

3.3.2. Модель системы управления однофазным инвертором напряжения.

3.3.3. Модель системы управления однофазно-трёхфазного непосредственного преобразователя частоты.

3.4. Моделирование силовых схем преобразователей.

3.4.1. Силовая схема реверсивного выпрямителя.

3.4.2. Силовая схема однофазного инвертора напряжения.

3.4.3. Силовая схема однофазно-трёхфазного непосредственного преобразователя частоты.

3.5. Исследование пусковых режимов подстанции с компенсатором отклонений напряжения и реактивной мощности.

3.6. Исследование квазиустановившихся режимов работы подстанции с компенсатором отклонений напряжения и реактивной мощности.

3.6.1. Построение диаграмм электромагнитных процессов работы компенсатора при стабилизации напряжения нагрузки (без сдвига основной гармоники напряжения).

3.6.2. Построение диаграмм электромагнитных процессов работы компенсатора при компенсации реактивной мощности со стабилизацией напряжения нагрузки.

3.7. Методика обработки результатов математического моделирования компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности.

3.8. Исследование динамических процессов трансформаторной подстанции с автоматической системой компенсации отклонений напряжения и реактивной мощности.

3.9. Инженерная методика расчёта трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АППРОБАЦИЯ КОМПЕНСАТОРА

ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

И ЕГО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.

4.1. Разработка функциональных схем преобразователей компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности.

4.2. Физическое моделирование работы компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности.

4.3. Технико-экономическая оценка от внедрения устройства компенсации отклонений напряжения и реактивной мощности.

Одним из приоритетных направлений в области электроэнергетики является решение проблемы повышения качества электроэнергии и её экономии. На это нацелена Федеральная Комплексная программа «Энергосбережение России» и ряд отраслевых программ.

Качество электроэнергии в значительной степени связано с процессами ее передачи и распределения. Оно является уязвимым параметром для современных промышленных предприятий. В числе факторов, влияющих на качество электроэнергии при ее передаче и распределении, следует назвать отклонение напряжения, питающего потребителей. В общем случае низкое качество напряжения приводит к нарушениям нормального хода производственного процесса или к повреждению оборудования, трансформаторов, электродвигателей.

Решением вышеуказанных проблем занимались: В.А. Веников, P.P. Мамо-шин, Б.Н. Сергеенков, И.В. Жежеленко, Ю.С. Железко, Ю.С. Забродин, Ф.Ф. Карпов, И.И. Карташев, В.А. Лабунцов, B.C. Климаш, К.А. Липковский, Ю.К. Розанов, Г.Е. Поспелов и другие авторы.

Устранение отклонений напряжения достигается посредством применения специальных регулирующих и стабилизирующих устройств.

В настоящее время (2008 г.) трансформаторные подстанции напряжением 10/0,4 кВ и 6/0,4 кВ, мощностью до 1000 кВА, как правило, оснащены механическими устройствами регулирования типа РПН. Такие регуляторы обладают низким быстродействием, высоким коэффициентом искажения синусоидальности напряжения, имеют низкую эксплуатационную надёжность и эффективность.

Существующие трансформаторно-тиристорные системы стабилизации, содержащие вольтодобавочные трансформаторы, работают на сетевой частоте 50 Гц, что приводит к завышению габаритов таких стабилизаторов.

Создание стабилизированных источников переменного напряжения малой мощности с ВДТ, работающих в звене повышенной частоты, было положено в Томском институте автоматизированных систем управления и регулирования. В основу построения быстродействующих стабилизаторов был положен принцип модуляции и демодуляции переменного напряжения с широтно-импульсным регулированием добавочного напряжения.

Вопросами разработки подобного класса устройств занимались: В.П. Ми-ловзоров, Г.Я. Михальченко, А.Н. Милях, Р.П. Карташов, Б.К. Жарский, К.А. Липковский, Ю.К. Розанов, А.В. Кобзев, Г.С. Мыцык, С.С. Окунь, В.Е. Тон-каль, В.Д. Кулик, А. Г. Савин и др.

К недостаткам таких регуляторов следует отнести: высокий уровень коммутационных потерь, наличие большого количества полностью управляемых ключей с двухсторонней проводимостью, половина из которых включена в цепь нагрузки, что увеличивает коэффициент искажения тока сети.

Серийно выпускаемые отечественные стабилизаторы трёхфазного напряжения типа СТС-2М не только не обеспечивают компенсацию реактивной мощности, а напротив, потребляют дополнительную реактивную мощность, а стабилизаторы типа СТН обеспечивают только частичную нерегулируемую компенсацию реактивной мощности.

Современные трансформаторные подстанции не укомплектованы системами компенсации реактивной мощности с одновременной стабилизацией напряжения. Это приводит, в свою очередь, к потерям электроэнергии, снижению срока службы электрооборудования, задействованного в выработке, передачи и распределении электроэнергии. Кроме того, снижение потребляемой реактивной мощности представляет собой один из факторов, влияющих на эффективность использования электроэнергии.

Вопросам компенсации реактивной мощности посвящены труды В.А. Вени-кова, P.P. Мамошина, А.К. Шидловского, Г. Супруновича, P.M. Матуры, Г.Е. Поспелова, В.А. Лабунцова, А.А. Крюкова, В.В. Красника, В.И. Кочкина, Б.А.

Константинова, И.Н. Ковалёва, И.И. Карташева, Ф.Ф. Карпова, Г.С. Зиновьева, В.М. Глушкова и др.

К недостаткам компенсаторов реактивной мощности следует отнести:

1) большую установленную мощность реакторного оборудования;

2) сниженное быстродействие;

3) отсутствие возможности для точного и плавного регулирования реактивной мощности.

Применяемые в нашей стране и за рубежом компенсаторы реактивной мощности на основе конденсаторов и управляемых реакторов могут работать только в одном из двух режимов:

- в режиме поддержания напряжения с неуправляемой компенсацией реактивной мощности;

- в режиме поддержания заданной фазы тока сети без стабилизации напряжения.

Поэтому создание компенсатора реактивной мощности сети с одновременной стабилизацией напряжения нагрузки (два в одном) с улучшенными энергетическими и массогабаритными показателями, высоким быстродействием и высокой степенью готовности к производству является весьма актуальной.

Целью работы является улучшение энергетических и массогабаритных показателей трансформаторной подстанции путём усовершенствования трёхфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети.

Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие задачи:

1. Выполнить анализ способов и средств стабилизации напряжения на выходе и компенсации реактивной мощности на входе трансформаторной подстанции.

2. Разработать способы совмещения функций стабилизатора и компенсатора в одном устройстве.

3. Разработать трёхфазный трансформаторно-тиристорный компенсатор отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанции и его систему управления.

4. Произвести математическое моделирование в среде MATLAB трёхфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты.

5. Разработать способ пуска трансформаторной подстанции с последующим переводом устройства на стационарный режим с двухконтурным подчинённым регулированием.

6. Разработать автоматическую систему регулирования компенсатора в пусковых и стационарных режимах.

7. Исследовать физические процессы трёхфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты в составе трансформаторной подстанции в пусковых и стационарных режимах.

8. Выполнить технико-экономическую оценку от внедрения на трансформаторной подстанции компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты.

Научная новизна работы;

- разработана математическая модель и алгоритмы управления усовершенствованного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети для трансформаторной подстанции;

- разработан способ автоматического регулирования напряжения нагрузки и реактивной мощности сети в пусковых и стационарных режимах;

- получены уточнённые аналитические выражения для определения действующих значений напряжения нагрузки и его первой гармоники при действии трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности при наличии нейтрального провода в звене повышенной частоты и без него.

Практическая ценность работы:

- разработана усовершенствованная схема трёхфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети для трансформаторной подстанции, путём включения в него однофазного звена повышенной частоты;

- разработана автоматическая система компенсации реактивной мощности на входе и стабилизации напряжения на выходе комплектной трансформаторной подстанции;

- разработан и внедрён в учебный процесс комплекс программ для исследования электромагнитных процессов в математической модели трёхфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторной подстанции;

- предложена инженерная методика расчёта трёхфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторной подстанции на основе разработанной математической модели.

На защиту выносятся следующие положения:

- новое техническое решение силовой части компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты, улучшающее энергетические и массогабаритные показатели трансформаторной подстанции;

- математическая модель усовершенствованного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети для трансформаторной подстанции;

- комплекс программ для исследования электромагнитных процессов в математической модели трёхфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторной подстанции;

- способ автоматического регулирования напряжения нагрузки и реактивной мощности сети в пусковых и стационарных режимах;

- методика определения действующих значений напряжения нагрузки и его первой гармоники при действии трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности при наличии нейтрального провода в звене повышенной частоты и без него.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы и ее результаты докладывались и обсуждались:

- на региональной научно-технической конференции творческой молодежи «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования», Хабаровск, ДВГУПС, 18-19 апреля 2006 года;

- на 5-й Международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке», Хабаровск, ДВГУПС, 17-19 апреля 2007 года;

- на заседаниях кафедры «Электротехника, электроника и электромеханика», Хабаровск, ДВГУПС, 2005-2007 годы;

- на научно-техническом семинаре кафедры «Электротехника, электроника и электромеханика», Хабаровск, ДВГУПС, 2007 год;

- на научно-техническом заседании инженерного центра ФГУП ВНИИФТИ «Дальстандарт», Хабаровск, 2007 год;

- на расширенном заседании кафедры «Электропривод и автоматика промышленных установок», Комсомольск-на-Амуре, КнАГТУ, 2008 год.

Публикации. Основные научные результаты диссертации отражены в 14 статьях, в том числе в 2 статьях, опубликованных в центральной печати и соответствующих требованиям ВАК, 4 свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ и 1 патенте на изобретение.

Объём и структура работы.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения, изложенных на 169 страницах машинописного текста, содержит 94 рисунка, 10 таблиц, библиографический список из 125 наименований и приложения.

Выводы по 4 главе даны в виде рекомендаций для ОКР, подготовки производства и производства трёхфазного компенсатора отклонений напряжения нагрузки и реактивной мощности сети с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанций с высокой степенью готовности к серийному производству заключается в следующем:

1. В изменении серийно-выпускаемых преобразователях частоты, выполненных на базе мостового выпрямителя и инвертора - системах управления блока регулирования частоты на блок регулирования фазы;

2. Настройка интенсивности общей фазы Т компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности должна выполняться на холостом ходу, тем самым, исключая одностороннее подмагничивание высокочастотного трансформатора;

3. Настройка системы производится поэтапно: сначала настраивается система управления выпрямителя, осуществляется проверка импульсов на его выходе, затем производится подключение системы управления к его силовой части. Аналогично производится отладка системы управления инвертора и непосредственного преобразователя частоты. К модулю РВ подключается ИН и ОВТ. Непосредственно после этого подключается силовая схема НПЧ и проверяется наличие сигнала на выходных зажимах НПЧ. Далее производится включение в рассеку звезды силового трансформатора выхода НПЧ и выполняется проверка функционирования всей системы;

4. Датчики направления тока при переключении режимов функционирования компенсатора (выпрямительный или инверторный) устанавливаются в цепи выпрямленного тока (выход РВ) до сглаживающего фильтра;

5. При регулировании углов управления НПЧ минимальные значения улов для выпрямительного режима должны быть не менее 3 эл.град и для инвертор-ного режима работы не более 177 эл. град. Это необходимо для надёжной коммутации вентилей НПЧ;

6. Обеспечение заданных пределов стабилизации напряжения нагрузки выполняется при отклонениях тока нагрузки в пределах ± 25 % от номинального тока вторичной обмотки силового трансформатора.

4.3. Технико-экономическая оценка от внедрения устройства компенсации отклонений напряжения и реактивной мощности

Основными показателями, характеризующими экономическую эффективность от внедрения на трансформаторных подстанциях компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности, является срок окупаемости затрат по его разработке и внедрению [13, 108].

Расчёт годовой экономической эффективности выполнен в соответствии с выражением: где 3i — приведённые затраты на текущее обслуживание трансформаторной подстанции до внедрения компенсатора; — приведённые затраты на текущее обслуживание трансформаторной подстанции после внедрения компенсатора. Приведённые затраты 3i и З2 определяются по следующим формулам: где Сь С2 - эксплуатационные затраты до и после внедрения компенсатора на трансформаторной подстанции; Ki, К2 - капитальные вложения до и после внедрения компенсатора; Ен = 0,13 — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

С учётом (4.2) и (4.3), а также (4.1) экономический эффект можно определить по следующему выражению:

Э = 3, +3

2 '

4.1)

31 = +ЕН -Kj;

4.2)

4.3)

32 - С2 + Ен • К2,

Э = АС-ЕН -АТС,

4.4) где А С - изменение эксплуатационных затрат от внедрения компенсатора;

А К - дополнительные капитальные вложения от внедрения компенсатора.

Экономической эффективности от внедрения компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности на трансформаторной подстанции можно добиться улучшением качества напряжения на низкой стороне силового трансформатора подстанции, что было положено в основу расчёта.

Кроме того, в расчёте было учтено, что, взамен устройства регулирования напряжения трансформаторов серии СТС, на подстанции устанавливается компенсатор, а используемый силовой трансформатор с обмоткой высокого напряжения, выполняется без отпаек.

Уменьшения эксплуатационных расходов можно достичь, во-первых, за счёт упрощения технологии изготовления силового трансформатора, во-вторых, путём повышения качества напряжения, которое рассчитывается по формуле

АС^А^-Ца, (4.5) где Ц1, Ц2 - цена трансформаторного и регулирующего оборудования до и после внедрения компенсатора; А1 — коэффициент эквивалентности единицы нового и базового изделий. Коэффициент эквивалентности единицы нового и базового изделий определяется по выражению

1 Рн Тн Бн Кмб Мн SH ' 1 • ; где Рб, Рн - установленные мощности базового и нового устройств; Тб, Т„ - точности стабилизации этих устройств; Бб, Б„ - их быстродействие;

Кмб, Кмн — коэффициент мощности, обеспечиваемый устройствами в процессе их эксплуатации;

Мб, Мн - материальность оборудования; S6, SH - установочная площадь соответствующих устройств. На основании анализа соответствующих цен базового и нового вариантов трансформаторной подстанции примем:

Ц, = 1 200 ООО руб; тогда Ua = Ц1 + Зуст + Зпн + Зм = 1 200 ООО + 750 000 + 250 000 +150 000 = 2 350 000 руб. где Зусх = 750 000 руб. - затраты на приобретение установки; Зпн = 250 000 руб. — затраты на пуско-наладочные работы; Зм = 150 000 руб. - затраты на монтаж установки.

Значения составляющих коэффициента эквивалентности единиц нового и базового изделий:

Р т к ТС М S = 1.0 -^- = 1.2 ^- = 3.0 —= 0.9 —= 0.93 — = 0.85 Рн тн Бн Кмб мн SH

Подставляя эти значения в (4.6), получим:

А = А.Ь-.Мб А= 7.1145. Р„ Тн Бн Кмб Мн SH

В результате, с учётом выражения (4.5):

ДСа =АгЦ1-Ц2 = 2.56122 ■ 1 200 000 ■ 2 350 000 = 723 464руб.

Экономическая эффективность достигается за счёт уменьшения потребления электроэнергии и повышения качества напряжения (в этой части не учитываются составляющие эффективности от регулирования напряжения, вызванные экономическими характеристиками энергоприёмников за счёт изменения их производительности, повышения качества производимой продукции и срока службы приёмников). Стабилизация напряжения выражается экономией электроэнергии у потребителей, а компенсация реактивной мощности снижает потери электроэнергии в сетях. Эта составляющая экономической эффективности определяется по формуле:

AW = 0.01 - £ AUjP; (Ки (1 + K2i )K3iK4itg9i , (4.7) где A Uj — снижение напряжения в i-м режиме по сравнению с первоначальным режимом (до изменения закона регулирования);

Pi — нагрузка в i-м режиме работы;

Кп, K2i, Кз;, K4i - результирующие коэффициенты энергии, коэффициент потерь и экономический эквивалент реактивности i-ro режима соответственно; tj— длительность i-ro режима.

Значения составляющих (4.7) приведены в табл. 4.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Разработана структура усовершенствованного трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанций с улучшенными энергетическими и массогабаритными показателями.

2. Предложен способ совмещения функций стабилизатора напряжения нагрузки и компенсатора реактивной мощности сети в одном устройстве для трансформаторных подстанций.

3. Получены уточнённые аналитические выражения для определения действующих значений напряжения нагрузки и его первой гармоники при действии трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности при наличии нейтрального провода в звене повышенной частоты и без него.

4. Создана математическая модель трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты для трансформаторных подстанций, посредством которой выявлены регулировочные и энергетические зависимости для процессов стабилизации и компенсации реактивной мощности. Проведён расчёт квазистационарных процессов, показавших высокую энергетическую эффективность широтно-импульсного способа управления добавочным напряжением подстанции. При стабилизации напряжения нагрузки коэффициент искажения синусоидальности не превысил 5.3 %, а при компенсации реактивной мощности сети со стабилизацией напряжения нагрузки составил не более 9.3 %.

5. Разработана автоматическая система регулирования компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности в пусковых и стационарных режимах. Автоматическая система на базе компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с широтно-импульсным регулированием обеспечивает плавную и точную компенсацию реактивной мощности при одновременной стабилизации напряжения, независимо от жёсткости внешней характеристики сети, а также от значения и характера нагрузки. Точность стабилизации составила ± 1.2 %, точность регулирования фазы тока сети - не более ±1.5 эл.град, быстродействие - не более 0.021 с.

6. Проведены экспериментальные исследования трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности с однофазным звеном повышенной частоты на лабораторном макете, подтвердившие адекватность модели.

7. Рассчитана годовая экономическая эффективность от внедрения трёхфазного компенсатора отклонений напряжения и реактивной мощности на трансформаторной подстанции, которая составит 7,8 млн. руб. при этом срок окупаемости установки составит около пяти месяцев.

1. Авитисян, Д. А. Автоматизация проектирования электротехнических систем и устройств / Д. А. Авитисян М.: Высшая школа, 2005. - 511 с.

2. А.с. 548928 СССР. Способ управления регулятором переменного напряжения с вольтодобавочным звеном высокой частоты / Кобзев А. В., Михаль-ченко Г. Я. (СССР) № 2121022/07; заявл. 04.04.75; опубл. 28.02.77, Бюл. № 8.-4 е.: ил.

3. А.с. 589681 СССР. Регулятор переменного напряжения со звеном высокой частоты / Кобзев А. В., Михальченко Г. Я. (СССР) № 2136692/07; заявл. 23.05.75; опубл. 25.01.78, Бюл. №3.-6 е.: ил.

4. А.с. 692033 СССР. Способ регулирования напряжения / Кобзев А. В., Михальченко Г. Я. (СССР) № 2366119/24-07; заявл. 01.06.76; опубл. 15.10.79, Бюл. №38.-9 е.: ил.

5. А.с. 935892 СССР. Стабилизатор переменного напряжения / Кобзев А. В., Лебедев Ю. М., Семенов В. Д. (СССР) № 3000898/24-07; заявл. 04.11.80; опубл. 15.06.82, Бюл. № 22. 4 е.: ил.

6. А.с. 935898 СССР. Стабилизатор переменного напряжения / Кобзев А. В., Михальченко Г. Я., Семенов В. Д. (СССР) № 2823736/24-07; заявл. 05.10.79; опубл. 15.06.82, Бюл. № 22. 8 е.: ил.

7. А.с. 1251257 СССР. Способ преобразования трёхфазного напряжения одной частоты в трёхфазное напряжение другой частоты / Рутманис Л. А. (СССР) № 3758781/24-07; заявл. 26.06.84; опубл. 15.08.86, Бюл. № 30. 8 е.: ил.

8. А.с. 1422332 СССР. Преобразователь напряжения со звеном повышенной частоты / Кобзев А. В., Земан С. К., Кошевец В. Ф. (СССР) № 4216789/2407; заявл. 30.03.87; опубл. 07.09.88, Бюл. №33.-3 е.: ил.

9. А.с. 318137 СССР. Трёхфазный регулятор переменного напряжения / Милях А. Н., Карташов Р. П., Жарский Б. К. (СССР) № 1446500/24-7; заявл. 15.06.70; опубл. 19.10.71, Бюл. № 31. 3 е.: ил.

10. Баркан, Я. Д. Автоматизация режимов по напряжению и реактивной мощности / Я. Д. Баркан. М.: Энергоатомиздат, 1989. — 160 с.

11. Бессонов, JI. В. Теоретические основы электротехники : электрические цепи / JI. В. Бессонов. 10-е изд. М.: Гардарики, 2001. - 638 с.

12. Веников, В. А. Регулирование напряжения в электроэнергетических системах / В. А. Веников, В. И. Идельчик, М. С. Лисеев. М.: Энергоатомиздат, 1985.-214 с.

13. Волков О. И. Экономика предприятия: Курс лекций / О. И. Волков, В. К. Скляренко. -М.: Инфра-М, 2002. 128 с.

14. Герасименко, А. А. Передача и распределение электрической энергии: учебное пособие / А. А. Герасименко, В. Т. Федин. Ростов/Д.: Феникс; Красноярск: Изд. проекты, 2006. — 720 с. (Серия «Высшее образование»).

15. Герасименко, А. А. Качество электрической энергии в электрических сетях / А. А. Герасименко, Т. И. Поликарпова. Красноярск: КГТУ, 2002. — 116 с.

16. Герман-Галкин, С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0 : учебн. пособие / С. Г. Герман-Галкин. — СПб.: КОРОНА-принт, 2001. 320 е.: ил.

17. Герман-Галкин, С. Г. Силовая электроника : лабораторные работы на ПК / С. Г. Герман-Галкин. СПб.: Учитель и ученик, КОРОНА-принт, 2002. — 304 е.: ил.

18. Глушков, В. М. Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий / В. М. Глушков, В. П. Грибин. М.: Энергия,-1975. - 103 е.: ил. (Б-ка электромонтёра, вып. 429).

19. Говоров, Ф. П. Магнитные потоки и индуктивности вольтодобавочноготрансформатора с тиристорным управлением / Ф. П. Говоров, В. П. Толкунов // Электричество. 1980.-№ 11. - С. 21-25.

20. Головкин, П. И. Энергосистема и потребители электрической энергии / П. И. Головкин. М.: Энергия, 1979. - 368 с.

21. Гончаров, Ю. П. Автономные инверторы / Ю. П. Гончаров. — Кишинёв: Штиница, 1974.-336 с.

22. Горбачёв, Г. Н. Промышленная электроника : учебник для вузов / Г. Н. Горбачёв, Е. Е. Чаплыгин, под ред. В.А. Лабунцова. М.: Энергоатомиздат, 1988.-320 е.: ил.

23. Джюджи, JI. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты: теории, характеристики, применение / JI. Джюджи, Б. Пелли; пер. с англ. Е. А. Болдырёв. — М.: Энегоатомиздат, 1983. — 400 е.: ил.

24. Дорожко, JI. И. Реакторы с поперечным подмагничиванием / JI. И. Дорожко, М. С. Либкинд. -М.: Энергия, 1977. 177 с.

25. Дьяконов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем : Специальный справочник / В. Дьяконов, В. Круглов. — СПб.: Питер, 2002. — 448 е.: ил.

26. Дьяконов, П. П. MathCAD 2000 : Учебный курс / П. П. Дьяконов. СПб.: Питер, 2000. - 586 с.

27. Жежеленко, И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения пром-предприятий. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1994. - 272 е.: ил.

28. Жежеленко, И. В. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях / И. В. Жежеленко, М. Л. Рабинович, В. М. Божко. — Кшв.: Техшка, 1981.- 160 е.: ил.

29. Жежеленко, И. В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатом-издат, 1986. - 168 е.: ил.

30. Железко, Ю. С. Компенсация реактивной мощности в сложных электрических системах / Ю. С. Железко. М.: Энергоатомиздат, 1981. - 200 с.

31. Железко, Ю. С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии / Ю.С. Железко. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 224 с.

32. Железко, Ю. С. Стратегия снижения потерь и повышения качества электроэнергии в электрических сетях / Ю. С. Железко // Электричество. 1992. -№5. С. 6-12.

33. Забродин, Ю. С. Промышленная электроника : учебное пособие для вузов / Ю. С. Забродин. М.: Высш. шк., 1982. - 496 е.: ил.

34. Заволока, О. Г. Анализ режимов работы сложных трёхфазных систем с выбором конденсаторов для компенсации реактивной мощности: метод, пособие по выполнению курс, проекта / О. Г. Заволока. Хабаровск: ДВГАПС, 1998.-35 с.

35. Загорский, А. Е. Управление переходными процессами в электрических машинах переменного тока / А. Е. Загорский, Ю. Г. Шакарян. — М.: Энергоатомиздат, 1986. 176 с.

36. Зиновьев, Г. С. Основы силовой электроники : учебное пособие / Г. С. Зиновьев. Изд. 2-е, испр. и доп. - Новосибирск: Изд - во НГТУ, 2003. — 664 с. - (Серия «Учебники НГТУ»).

37. Иванов, В. С. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий / В. С. Иванов, В. И. Соколов. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 336 с.

38. Иньков, Ю. М. Вентильные преобразователи частоты с непосредственной связью / Ю. М. Иньков. М.: Информэлектро, 1974. - 63 с.

39. Карлащук, В. И. Электронная лаборатория на ШМ PC в 2 томах / В. И. Карлащук. — Т.1. Моделирование элементов аналоговых схем. 6-е изд., пере-раб. и доп. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. - 672 е.: ил. - (Серия «Системы проектирования»).

40. Карпов, Ф. Ф. Компенсация реактивной мощности в распределительных сетях / Ф. Ф. Карпов. -М.: Энергия, 1975. 184 е.: ил.

41. Карпов, Ф. Ф. Регулирование напряжения в электросетях промышленных предприятий / Ф. Ф. Карпов, Л. А. Солдаткина. М.: Энергия, 1970. - 223 с.

42. Карташев, И. И. Качество электроэнергии в системах электроснабжения. Способы его контроля и обеспечения / И. И. Карташев; под ред. М. А. Калугиной. М.: Изд-во МЭИ, 2000. - 120 е.: ил.

43. Карташев, И. И. Статические компенсаторы реактивной мощности в энергосистемах / И. И. Карташев, В. И. Чехов ; под ред. Ю. П. Рыжова. — М.: Изд-во МЭИ, 1990.-68 с.

44. Климаш, В. С. Трёхфазное вольтодобавочное устройство с однофазным звеном повышенной частоты / В. С. Климаш, С. В. Власьевский, А. М. Константинов // В1сник Дншропетровського нац. ун-ту зал1зн. трансп. iM. акад. В. Лазаряна. 2007. - Вип. 14. - С. 52-54.

45. Кобзев, А. В. Многозонная импульсная модуляция : теория и применение в системах преобразования параметров электрической энергии. — Новосибирск, «Наука», 1979. 304 с.

46. Ковалёв, И. Н. Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрических сетей / И. Н. Ковалёв. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 199 е.: ил.

47. Колесников, А. И. Энергосбережение в промышленных и коммунальных предприятиях: учебное пособие / А. И. Колесников, М. Н. Федоров, Ю. М. Варфоломеев; под общ. ред. М. Н. Федорова. М.: ИНФРА-М, 2005. - 124 с. - (Среднее профессиональное образование).

48. Томск, 20-22 октября 2005 г.). Томск, 2005. - С. 176 - 177.

49. Константинов, Б. А. Компенсация реактивной мощности / Б. А. Константинов, Г. 3. Зайцев. СПб.: Энергия, 1976. - 104 с.

50. Копылов, И. П. Электрические машины : учебник для вузов / И. П. Копылов. 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2004. - 607 с.

51. Копытов, Ю. В. Экономия электроэнергии в промышленности / Ю. В. Ко-пытов, Б. А. Уланов. М.: Энергия, 1978.-118с.

52. Костенко, М. П. Электрические машины в 2 ч. Ч. 1 Машины переменного тока: учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений / М. П. Костенко, JI. М. Пиотровский. - 3-е изд., перераб. Л.: Энергия, 1973. -648 с.

53. Кочкин, В. И. Применение статических компенсаторов реактивной мощно, сти в электрических сетях энергосистем и предприятий / В. И. Кочкин, О. П.

54. Нечаев. М.: НЦ ЭНАС, 2002. - 248 с.

55. Красник, В. В. Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности в электросетях предприятий / В. В. Красник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 1983. - 135 е.: ил.

56. Крюков, А. А. Управляемая поперечная компенсация электропередачи переменного тока / А. А. Крюков, М. С. Либкинд, В. М. Сорокин. — М.: Энер-гоиздат, 1981.- 184 е.: ил.

57. Кучумов, В. А. Компенсация реактивной мощности на электроподвижном составе переменного тока / В. А. Кучумов, В. Б. Похель. — М.: Интекст, 2001.-88 с.

58. Лабунцов, В. А. Компенсаторы неактивной мощности на вентилях с естественной коммутацией / В. А. Лабунцов, Е. Е. Чаплыгин // Электричество. -1996.-№ 9.-С. 55-59.

59. Липковский, К. А. Трансформаторно-ключевые исполнительные структуры преобразователей переменного напряжения / К. А. Липковский. — Киев: Наукова думка, 1983. 216 с.

60. Лыкин, А. В. Электрические системы и сети : учебное пособие / А. В. Лы-кин. М.: Университетская книга, 2006. — 254 с.

61. Маевский, О. А. Энергетические показатели вентильных преобразователей / О. А. Маевский. М.: Энергия, 1978. - 320 с.

62. Мамошин, Р. Р. Электроснабжение электрифицированных железных дорог : учебник / Р. Р. Мамошин, А. Н. Зимакова. М.: Транспорт, 1980. - 296 с.

63. Миловзоров, В. П. Дискретные стабилизаторы и формирователи напряжения / В. П. Миловзоров, А. К. Мусолин. М.: Энергоатомиздат, 1986. — 248 с.

64. Михальченко, Г. Я. Модуляционные ключевые преобразователи электрической энергии / Г. Я. Михальченко, В. Д. Семенов // Электричество.-1992.-№ 10.-С. 42-50.

65. Мыцык, Г. С. Многоканальное построение преобразователей с промежуточным высокочастотным преобразованием / Г. С. Мыцык, В. В. Михеев, П. М. Фридман // Электричество.-1992.-№ 4.-С. 22-31.

66. Неклепаев, Б. Н. Электрическая часть электростанций : учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Электрические машины» / Б. Н. Неклепаев. -М.: «Энергия», 1976. 552 е.: ил.

67. Окунь, С. С. Трансформаторы и трансформаторно-тиристорные регуляторы-стабилизаторы напряжения / С. С. Окунь, Б. Н. Сергеенков, В. М. Киселёв. -М.: Энергия, 1969. 184 е.: ил.

68. Переходные процессы в системах электроснабжения : учебник / В. Н. Вино-славский и др.; под ред. В. Н. Винославского. Кшв.: Выща шк., Головное изд-во, 1989.-422 е.: ил.

69. Петров, Г. Н. Электрические машины в 2 ч. / Г. Н. Петров. -41.- М.: Энергия, 1974.-240 с.

70. Полупроводниковые преобразователи модуляционного типа с промежуточным звеном повышенной частоты / В. Е. Тонкаль и др.. — Киев: Наук, думка, 1981.-252 с.

71. Поспелов, Г. Е. Компенсирующие и регулирующие устройства в электрических системах / Г. Е. Поспелов, Н. М. Сыч, В. Т. Федин. СПб.: Энергоатомиздат, 1983. - 112 е.: ил.

72. Потёмкин, В. Г. Система MATLAB: справочное пособие. М.: Диалог -МИФИ, 1997.-350 с.

73. Прохорский, А. А. Тяговые и трансформаторные подстанции: Учебник длятехникумов ж.-д. трансп. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1983. -496 с.

74. Регулируемые тиристорные преобразователи с промежуточным высокочастотным звеном и их диагностика / В. Д. Кулик, и др.. Киев: ИЭД, 1987. — 56 с.

75. Розанов, Ю. К. Полупроводниковые преобразователи со звеном повышенной частоты /Ю. К. Розанов. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 183 с.

76. Розанов, Ю. К. Основы силовой преобразовательной техники : учебник для техникумов / Ю. К. Розанов. — М.: Энергия, 1979. — 392 е.: ил.

77. Розанов, Ю. К. Современные методы улучшения качества электроэнергии (аналитический обзор) / Ю. К. Розанов, М. В. Рябчинский // Электротехни-ка.-1998.-№ З.-С. 10-17.

78. Розанов, Ю. К. Электронные устройства электромеханических систем / Ю. К. Розанов, Е. М. Соколова. М.: «Академия», 2004. - 272 с.

79. Руденко, В. С. Основы преобразовательной техники: учеб. для ВУЗов / В. С. Руденко, В. И. Сенько, И. М. Чиженко. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1980. - 424 е., ил.

80. Савин, А. Г. Трансформаторно-тиристорные регулируемые преобразователи напряжения переменного тока / А. Г. Савин // Электричество. 1980. - № 11. -С. 30-33.

81. Самойлов, М. В. Основы энергосбережения: учебное пособие / М. В. Самойлов, В. В. Паневчик, А. Н Ковалёв.-З-е изд., стереотип. Мн.: БГЭУ, 2004. - 198 с.

82. Сергеенков, Б. Н. Электрические машины: Трансформаторы: Учеб. пособие для электромех. спец. вузов / Б. Н. Сергеенков, В. М. Киселёв, Н. А. Акимова, Под ред. И. П. Копылова. — М.: Высш. шк., 1989. 352 е.: ил.

83. Сергеев, Б. С. Источники электропитания электронной аппаратуры железнодорожного транспорта / Б. С. Сергеев, А. Н. Чечулина. — М.: Транспорт, 1998.-280 с.

84. Серебряков, А. С. MATCAD и решение задач электротехники: Учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта / А. С. Серебряков, В. В. Шумейко. — М.: Маршрут, 2005. 240 с.

85. Силовая электроника и качество электроэнергии / Ю. К. Розанов и др. // Электротехника.-2002.-№ 1.-С. 16-23.

86. Ситник, Н. X. Силовая полупроводниковая техника / Н. X. Ситник. — М.: Энергия, 1968.-320 с.

87. Соловьев В. А. К вопросу возникновения отказов в работе устройств электроснабжения / В.А. Соловьев, А.А. Цевелев // Дальневосточный энергопотребитель. 2006. - № 11/12. - С. 46-48.

88. Солодухо, Я. Ю. Состояние и перспективы внедрения в электропривод статических компенсаторов реактивной мощности / Я. Ю. Солодухо. — М.: Информэлектро, 1982. — 66 с.

89. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / В. В. Ершевич, А. Н. Зейлигер, Г. А. Илларионов и др.; под ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 380 с.

90. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т. 1 / Под ред. К. Г. Марквардта. -М.: Транспорт, 1980. 256 с.

91. Стабилизаторы переменного напряжения с высокочастотным широтно-импульсным регулированием / А. В. Кобзев и др.. — М.: Энергоатомиздат,1986.- 152 с.

92. Статические компенсаторы для регулирования реактивной мощности / пер. с англ. В. И. Филатова; под ред. Р. М. Матура. — М.: Энергоатомиздат,1987. 160 е.: ил.

93. Супрунович, Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок / Г. Супрунович; пер. с польского В. А. Лабунцова. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 136 е.: ил.

94. Такеути, Т. Теория и применение вентильных цепей для регулирования двигателей / Т. Такеути; пер. с англ. С. Д. Авакьянц. Л.: Энергия, 1973. — 249 с. -Библиогр.: с. 249.

95. Тертышник М. И. Экономика предприятия: учебно-методический комплекс / М. И. Тертышник. М.: Инфра-М, 2005. - 301 с. - (Высшее образование).

96. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе / А. Я. Берн-штейн и др.. М.: Энергия, 1980. - 328 с.

97. Тонкаль, В. Е. Баланс энергии в электрических цепях / В. Е. Тонкаль. — Кшв: Наукова думка, 1992. — 312 с.

98. Тонкаль, В. Е. Энергетические показатели систем с преобразователями / В. Е. Тонкаль, В. Я. Жуйков, С. П. Денисюк. — Киев: 1987. 54 с. (Препринт/АН УССР. Ин-т электродинамики; № 539).

99. Трещев, И. И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока / И. И. Трещев. Л.: Энергия, Ленингр. отделение, 1980. — 344 с.

100. Федоров, А. А. Электроснабжение промышленных предприятий / А. А. Федоров, Э. М. Ристхейн. М.: Энергия, 1981. - 360 с.

101. Характеристики преобразовательных схем с регулирующими органами в звене высокой частоты / А. В. Кобзев и др. // В кн.: Современные задачи преобразовательной техники. — Кшв: Наукова думка, 1975. — С. 65-89.

102. Чаплыгин, Е. Е. Инвертор со звеном повышенной частоты и сетевой коммутацией / Е. Е. Чаплыгин, А. Н. Агудов // Электричество.-2001.-№ 5.-С. 4855.

103. Чванов, В. А. Динамика автономных инверторов с прямой коммутацией /

104. B. А. Чванов. -М.: Энергия, 1978. 168 е., ил.

105. Чиженко, И. М. Основы преобразовательной техники / И. М. Чиженко, В.

106. C. Руденко, В. И. Синько. М.: Высш. шк. 1974. - 430 с.

107. Шидловский, А. К. Частотно-регулируемые источники реактивной мощности / А. К. Шидловский, В. С. Федий. — Кшв.: Наук, думка, 1980. — 304 с.

108. Электрические системы : Электрические сети, учеб пос. для электроэнер-гет. вузов в 2 томах / В. А. Веников и др.; под ред. В. А. Веникова. — М.: Высш. шк. 1971. Т. 2: Электрические цепи. - 438 е.: ил.

109. Электрические системы и сети / Н. В. Буслова и др.; под ред. Г. И. Денисенко. Киев: Вища школа, 1986. 584 с.

110. Энергетическая электроника : справочное пособие / под ред. В. А. Лабун-цова; пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 464 е.: ил.

111. Высокоточные стабилизаторы напряжения Odyssey 50 1000 кВА / Ресурс Internet - http:// www.energycenter.ru. 10.06.2007.

112. Трехфазные электронные быстродействующие стабилизаторы компенсационного типа / Ресурс Internet http:// www.380V.ru. 18.03.2007.

113. СОГЛАСОВАНО Декан ЭТФ (ffiy^Степанов А.Н. « 3 » 09 200г.» Р? 200 ^"г.