РОБОТА ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ НИЗЬКІЙ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
Обкладинка журналу

Ключові слова

електрична енергія
показники якості електроенергії
перепади напруги
регулюючі ефекти активного та реактивного навантаження
втрата потужності
втрати енергії в трансформаторі

Як цитувати

Бедерак, Я. С. ., О. Г. . Гриб, І. Т. . Карпалюк, С. В. . Швець, і О. Г. . Янчик. «РОБОТА ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ НИЗЬКІЙ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ». Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, вип. 2 (3), Грудень 2021, с. 33-37, doi:10.20998/2224-0349.2021.02.09.

Анотація

Розглядаються зміни якісних параметрів електропостачання з точки зору пов’язаності рівня напруги, її перепадів і нерівномірності (провалів) із активною і реактивною потужностями. В роботі розглядаються статичні характеристики навантаження у вигляді поліномів другого порядку в залежності від напруги. Авторами використовуються регулюючі ефекти активного та реактивного навантаження відповідно до напруги, що показують на скільки відсотків змінюється вихідна потужність при відхиленні напруги. Авторами приймається обмеження на величину втрат потужності у споживача, що перерахована у регулюючих ефектах навантаження. Таким чином задається і діапазон зменшення напруги для промислового навантаження. За умови, що в електричних системах застосовуються пристрої компенсації реактивної потужності, призначені, насамперед, для розвантаження мереж від реактивних струмів, в результаті виконання компенсація реактивної потужності може дати негативний ефект збільшення сумарного електроспоживання. Основна мета статті – показати можливість мінімізації втрат активної і реактивної потужності у трансформаторах з регулюванням рівня напруги в мережі. Втрати потужності в силовому трансформаторі складаються із втрат холостого ходу та навантажувальних втрат. Втрати холостого ходу обумовлені втратами сталі від вихрових струмів і втратами на гістерезис. Втрати навантаження в трансформаторі пропорційні квадрату струму навантаження. В статті визначається оптимальна напруга на вході трансформатора, при якій сумарні втрати активної потужності трансформатора будуть мінімальними. Аналітично визначено втрати потужності залежно від відносного рівня напруги через прирівнення похідної втрат за напругою до нуля. Таким чином отримано співвідношення мінімізації втрат електроенергії у трансформаторі по середньому рівню напруги на вході трансформатора, який відповідає мінімуму втрат електроенергії в трансформаторі при змінному навантаженні.

https://doi.org/10.20998/2224-0349.2021.02.09

Посилання

Kuchumov L., Kuznetsov A. Zavisimost' zagruzki i poter' moshchnosti ot napryazheniya. Real'nost' povysheniya potrebleniya elektroenergii [Dependence of load and power loss on voltage. The reality of increased electricity consumption]. Electrical Engineering News. 2018, no. 2 (110), pз. 48–53.

DSTU IEC 61000-4-30:2010. Elektromahnitna sumisnist'. Chastyna 4-30. Metody vyprobuvannya ta vymiryuvannya. Vymiryuvannya pokaznykiv yakosti elektrychnoyi enerhiyi (IEC 61000-4-30:2008, IDT) [State Standard IEC 61000-4-30:2010. Electromagnetic comparability. Part 4-30. Test and measurement methods. Measurement of electrical energy quality parameters]. Kyiv, NASU Institute of Electrodynamics Publ., 2010. 56 p.

DSTU EN 50160:2014. Kharakterystyky napryazhenyya v systemakh эlektrosnabzhenyya obshcheho naznachenyya (EN 50160:2010, IDT) [State Standard ЕN 50160:2014. Voltage characteristics in electricity supply systems.]. Kyiv, NASU Institute of Electrodynamics Publ., 2010. 32 p.

Sokol Ye. I. et al. Tsyfrovyy oblik elektrychnoyi enerhiyi z urakhuvannyam pokaznykiv yiyi yakosti ta vyznachennyam vidpovidal'nosti za pohirshennya [Digital metering of electricity, taking into account quality indicators and determining responsibility for deterioration]. Kharkiv, FOP Brovin O. V. Publ., 2021. 330 p.

Kartashev I. I. Provaly napryazheniya. Real'nost' prognozov i skhemnye resheniya zashchity [Voltage dips. Reality of predictions and protection schemes]. Electrical Engineering News. 2004, no. 5 (29).

Fishman V. Provaly napryazheniya v setyakh prompredpriyatiy. Prichiny i vliyanie na elektrooborudovanie [Voltage dips in industrial networks. Causes and effects on electrical equipment]. Electrical Engineering News. 2004 № 5(29).

Bederak Ya. S., Volkov V. I. Vyyavlennya i doslidzhennya dzherel vyshchykh harmonik "neelektrychnoho pokhodzhennya" v systemi elektropostachannya promyslovoho pidpryyemstva [Identification and investigation of sources of higher harmonics of "non-electrical origin" in the power supply system of an industrial enterprise]. "Industrial Electricity and Electrical Engineering". Promelectro: information bulletin. 2019, no. 1, pp. 8–11.

Gapon D. A., Bederak Ya. S. Osobennosti rezhima raboty pitayushchey seti vo vremya plavnogo puska moshchnykh sinkhronnykh dvigateley [Features of mains operation during soft-start of powerful synchronous motors]. Industrial Power Engineering. 2014, no. 2, pp. 27–30.

Romanyuk Yu. F., Solomchak O. V. Optymizatsiya rivniv napruhy v elektrychnykh merezhakh z metoyu zmenshennya vtrat potuzhnosti ta enerhiyi v transformatorakh [Optimisation of voltage levels in electricity networks to reduce power and energy losses in transformers]. "Industrial Electricity and Electrical Engineering". Promelectro: information bulletin. 2014, no. 6, pp. 45–48.

Babich V. Energosberezhenie dlya povysheniya ekonomicheskoy effektivnosti predpriyatiya [Energy saving to improve the economic efficiency of a company]. Electrical Engineering News. 2001, no. 6.

Romanyuk Yu. F., Solomchak O. V. Znyzhennya vtrat elektroenerhiyi v sylovykh transformatorakh shlyakhom pidtrymannya optymal'noyi napruhy zhyvyl'noyi merezhi [Reducing power losses in power transformers by maintaining optimum supply voltage]. Materials of ХVІІІ scientific conference of I. Pulyu TSTU. 2014, pp. 152–153.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право (c) 2021 Ярослав Семенович Бедерак, Олег Герасимович Гриб, Ігор Тимофійович Карпалюк, Сергій Вікторович Швець, Олександр Григорович Янчик