К вопросу о влиянии высших гармоник на параметры схемы замещения элементов электротехнического комплекса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"

К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК НА ПАРАМЕТРЫ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Шклярский Андрей Ярославович

канд. тех. наук, ассистент кафедры электротехники,

электроэнергетики,электромеханики

Аннотация

В статье приводится исследование имитационной модели асинхронного двигателя, на основе которого определены зависимости параметров его схемы замещения от частоты высших гармоник в электрической сети.

Ключевые слова: асинхронный двигатель, Высшие гармоники, искажения напряжения, схема замещения

В связи с повсеместным наличием искажений в питающем напряжении элементы схемы замещения следует представлять с учетом действия на них высших гармоник. Зависимость параметров элементов электротехнического комплекса предприятия от частоты широко и неоднозначно представлено в литературе[1-4].

В работе представлены результаты теоретических исследований, на основе которых авторы предлагают свою интерпретацию схемы замещения асинхронного двигателя (АД), как наиболее часто встречающегося вида нагрузки. В основе схемы замещения положен ее классический вид в однофазном исполнении, применяемый при расчетах режимов работы электрической сети (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема замещения АД

Для определения параметров схемы замещения АД с учетом высших гармоник (ВГ) была сформирована модель, включающая нагружаемый постоянным моментом двигатель. Модель представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Модель комплекса с АД

Источник несинусоидального напряжения моделируется путем последовательного соединения источников синусоидального напряжения на разных частотах. Спектр несинусоидального напряжения принят стандартным[5]. Нагрузка двигателя моделируется путем подачи на вход блока АД постоянного сигнала с блока Constant, соответствующего нагружающему моменту. асинхронный двигатель электрический сеть

В блоке обработки данных вычисляются значения активной и реактивной мощности и затем активного и реактивного сопротивлений на каждой гармонике по формулам:

где , , - соответственно напряжение, реактивная и активная мощности на i-ой гармонике.

Параметры имитационной модели приняты следующие:

Результатом расчетов режимов, полученных на компьютерной модели, являются зависимости от частоты активного и реактивного сопротивлений АД в относительных единицах, где за базисные были приняты соответствующие значения сопротивлений на первой гармонике.

Для примера на рисунках 3 и 4 представлены зависимости и от частоты при номинальной нагрузке двигателя:

Рисунок 3. Зависимость активного сопротивления АД от частоты при нагрузке, равной номинальной

Рисунок 4. Зависимость индуктивного сопротивления АД от частоты при нагрузке , равной номинальной

На основе анализа полученных результатов было установлено, что:Значения активного и индуктивного сопротивлений в виде их параллельного соединения, представляющего схему замещения АД, нелинейны по отношению к частоте питающего напряжения и различны в зависимости от загрузки двигателя;

Значения активного и индуктивного сопротивлений АД в относительных единицах для различной его номинальной мощности совпадают, а значит можно предположить, что распространение полученных зависимостей на все асинхронные двигатели будет справедливо.

Библиографический список

1. Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2000. - 331 с.

2. Курбацкий, В.Г. Распределение коэффициента несинусоидальности по отдельным нелинейным потребителям энергосистем / Курбацкий В.Г., Яременко В.Н. // Промышленная энергетика. - 1989. - №6. - С.15-19.

3. Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. - М: Интермет Инжиниринг, 2006. - 669 с.

4. Скамьин, А.Н. Способы уменьшения влияния высших гармоник на работу электрооборудования / Я.Э.Шклярский, А.Н.Скамьин // Записки Горного института. РИЦ СПГГИ (ТУ). СПб. - 2011. - Том 189. - С.121-124.

5. Скамьин, А.Н. Уменьшение влияния высших гармоник на работу электротехнического комплекса горного предприятия / Я.Э.Шклярский, Д.А.Ситников, А.Н.Скамьин // Записки Горного Института. РИЦ СПГГИ (ТУ). СПб. - 2008. - Т. 178. - С.162-165.

Размещено на Allbest.ru