Исследование электромагнитной совместимости тиристорного регулятора напряжения для распределительных сетей 6–20 кВ

Page 1

Page 2

Исследование электромагнитной
совместимости тиристорного
регулятора напряжения для
распределительных сетей 6–20 кВ

УДК 621.3.07:621.316

Солнцев

к.т.н., доцент кафедры «Электроэнергетика,

электроснабжение и силовая электроника»

НГТУ им. Р.Е. Алексеева

Петрицкий

к.т.н., доцент кафедры «Электроэнергетика,

электроснабжение и силовая электроника»

НГТУ им. Р.Е. Алексеева

Юртаев

к.т.н., доцент кафедры «Электроэнергетика,

электроснабжение и силовая электроника»

НГТУ им. Р.Е. Алексеева

Мамонов

к.т.н., доцент кафедры «Электроэнергетика,

электроснабжение и силовая электроника»

НГТУ им. Р.Е. Алексеева

Фитасов

старший преподаватель кафедры

«Электро энергетика, электро-

снабжение и силовая электроника»

НГТУ им. Р.Е. Алексеева

статье

произведено

исследование

электромагнитных

помех

виде

несинусоидально

сти

напряжения

создаваемых

при

работе

тиристорных

регуляторов

величины

фазы

напряжения

распределительных

сетях

среднего

напряжения

использованием

раз

работанной

авторами

расчетно

аналитической

модели

устройства

Установлено

что

во

всех

режимах

работы

устройства

значения

коэффициентов

гармонических

составля

ющих

напряжения

коэффициента

несинусоидальности

напряжения

не

превышают

установленных

нормативов

Предложены

аппроксимирующие

выражения

для

расчета

токов

высших

гармоник

генерируемых

устройством

позволяющие

производить

расчеты

несинусоидальности

напряжения

при

работе

устройства

электрической

сети

без

пред

варительного

моделирования

Ключевые

слова

регулирование величины и фазы напряже-

ния, тиристорные регуляторы, электромаг-

нитная совместимость, несинусоидальность

напряжения

ля современных электроэнергетических систем одной из

актуальных задач развития является решение вопросов

оптимизации электрических сетей, таких как повышение

пропускной способности существующих линий электро-

передачи, оптимальное распределение потоков актив-

ной и реактивной мощности между источниками и потребителя-

ми электроэнергии, уменьшение потерь мощности в линиях, обе-

спечение оптимальных уровней напряжений в энергосистеме.

В условиях развивающихся электроэнергетических систем

происходят неизбежные изменения объемов производства и по-

требления электроэнергии, установленной мощности и структу-

ры потребителей электроэнергии, схемы электрических сетей

и ряда прочих параметров. В результате влияния этих факторов

возникает проблема адаптации сети к текущему режиму ее ра-

боты. Решением данной проблемы может служить применение

в электрических сетях устройств активно-адаптивного управле-

ния [1–7], одними из которых являются устройства автоматиче-

ского регулирования величины и фазы напряжения [1, 2, 6, 8–10].

Их применение позволяет:

– обеспечить необходимый уровень напряжения у потребите-

лей при разных длинах питающих линий, когда регуляторы

РПН районных понизительных подстанций могут не обеспе-

чивать требуемый уровень напряжения у конечных потреби-

телей;

– обеспечить оптимальное распределение потоков активной

и реактивной мощности в сложных замкнутых электрических

сетях;

– увеличить пропускную способность электрических сетей, сни-

зить потери активной мощности при передаче.

В Нижегородском государственном техническом университе-

те им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) разработан твердотельный регуля-

тор вольтодобавочного напряжения (ТРВДН), представляющий

собой автоматический тиристорный регулятор величины и фазы

напряжения с параллельным и последовательным трансфор-

маторами [11]. Понятие «твердотельный регулятор» в данном

ОБОРУДОВАНИЕ

Page 3

случае означает, что в устройстве отсутствуют меха-

нические движущиеся части и контакты, благодаря

чему обеспечиваются высокое быстродействие, по-

вышенный срок службы из-за отсутствия механиче-

ского и электрического износа контактов, плавное

регулирование выходных параметров устройства,

а также прочие преимущества твердотельных регу-

ляторов по сравнению с электромеханическими.

Упрощенная однолинейная схема силовой ча-

сти ТРВДН приведена на рисунке 1. Силовая часть

ТРВДН содержит два трансформатора: параллель-

ный (регулировочный) трансформатор TV1, который

включается параллельно линии, и последовательный

(сериесный) трансформатор TV2, вторичная обмотка

которого включается последовательно в линию.

Первичные обмотки трансформатора TV1 под-

ключены к входным зажимам ТРВДН (сеть 6–20 кВ).

Его вторичные обмотки через тиристорные комму-

таторы VS системы управления подключены к пер-

вичным обмоткам трансформатора TV2. Вторичные

обмотки трансформатора TV2, включенные между

входными (U

вх

) и выходными (U

вых

) зажимами ТРВДН

(в рассечку линии), вносят продольно-поперечную

составляющую напряжения, регулируемую тири-

сторными коммутаторами по фазе и величине.

Система управления ТРВДН включает модули про-

дольного и поперечного регулирования, выполненные

на тиристорных коммутаторах. Модуль продольного

регулирования реализует регулирование величины,

а модуль поперечного регулирования — фазы вы-

ходного напряжения ТРВДН относительно входного.

Оба модуля с помощью принятых схемных соедине-

ний тиристорных коммутаторов могут быть включены

или исключены из цепи питания первичных обмоток

трансформатора TV2. Совместное использование мо-

дулей поперечного и продольного регулирования по-

зволяет реализовать продольно-поперечное регули-

рование выходного напряжения ТРВДН. Подробнее

схема работы ТРВДН описана в [12].

Данное устройство предназначено для использо-

вания в сети среднего напряжения (6–20 кВ) и обе-

спечивает регулирование величины выходного на-

пряжения относительно входного в диапазоне ±10%

и изменение угла сдвига основной гармоники выход-

ного напряжения относительно входного в диапазоне

±5

. На рисунке 2 приведены примеры использова-

ния ТРВДН в тупиковой и кольцевой схеме электри-

ческой сети среднего напряжения.

В схеме на рисунке 2а ТРВДН подключен по тупи-

ковой схеме. В этом случае ТРВДН выполняет функ-

цию регулирования напряжения для потребителей,

подключенных после него. В схеме на рисунке 2б

ТРВДН выполняет функцию регулирования напряже-

ния и потоков мощности в кольцевом участке элек-

трической сети.

В конструкции ТРВДН использованы тиристорные

коммутаторы, которые при своей работе вносят ис-

кажения в форму выходного напряжения, генериру-

ют электромагнитные помехи в виде высших гармо-

нических составляющих напряжения и тока, и таким

Рис

. 1.

Однолинейная

схема

силовой

части

ТРВДН

Рис

. 2.

Примеры

использования

ТРВДН

тупиковой

(

)

кольцевой

(

)

схеме

электрической

сети

б)

а)

№

2 (53) 2019

Page 4

образом оказывают влияние на

электромагнитную

совмести-

мость устройства, под которой

понимается способность техниче-

ского средства функционировать

с заданным качеством в задан-

ной электромагнитной обстанов-

ке и не создавать недопустимых

электромагнитных помех другим

техническим средствам [13].

Параметры электромагнитных

помех характеризуются показа-

телями качества электрической

энергии, допустимый уровень ко-

торых нормируется ГОСТ 32144-

2013 [14]. Высшие гармонические

составляющие определяют по-

казатели качества, относящиеся

к несинусоидальности напряже-

ния. В соответствии с [14] к этим

показателям относятся значения

коэффициентов гармонических

составляющих напряжения до

40-го порядка

(v)

и значение

суммарного коэффициента гар-

монических составляющих на-

пряжения

Высшие гармонические составляющие тока не

нормируется ГОСТ, но, протекая в электрических

сетях, они создают соответствующие падения на-

пряжений на сопротивлениях сетей и таким образом

оказывают влияние на гармонический состав напря-

жений не только на выходе ТРВДН, но и в других точ-

ках сети, к которой он подключен.

Прочих электромагнитных помех, нормируемых

такими показателями качества как отклонения часто-

ты, отклонения, колебания и провалы напряжения,

несимметрия напряжений и перенапряжения, работа

тиристорных регуляторов не вызывает [15].

Для оценки влияния ТРВДН на несинусоидаль-

ность напряжения в электрической сети автора-

ми разработана расчетно-аналитическая модель

ТРВДН, позволяющая определять гармонический

состав напряжений и токов на выходе ТРВДН в раз-

личных режимах его работы [16].

В результате исследований, выполненных с ис-

пользованием разработанной расчетно-аналитиче-

ской модели ТРВДН, установлено, что при работе

ТРВДН генерируются нечетные гармоники напря-

жения, не кратные трем. При этом во всех режимах

работы ТРВДН значения коэффициентов гармони-

ческих составляющих напряжения

U(v)

и коэффици-

ента несинусоидальности напряжения

на выходе

ТРВДН не превышают нормативов, установленных

ГОСТ 32144-2013 для сетей 6–25 кВ.

Максимальное значение коэффициента несину-

соидальности напряжения

на выходе ТРВДН за-

фиксировано в размере 4,613% при установленном

ГОСТ нормативном значении 5%. Данное значение

соответствует режиму работы ТРВДН при совмест-

ной работе модулей продольного регулирования

в режиме понижения напряжения с углом управ-

ления тиристорами



= 90

и поперечного регули-

рования в режиме отставания напряжения с углом

управления тиристорами



= 90

, при коэффициенте

мощности нагрузки cos



= 0,5. На рисунке 3 показана

временная диаграмма линейного напряжения фазы

AB на выходе ТРВДН и его гармонический состав

в данном режиме работы ТРВДН, в сравнении с нор-

мируемыми ГОСТ значениями.

Для анализа несинусоидальности напряжения

в различных точках сети выше точки подключения

ТРВДН с использованием расчетно-аналитической

модели произведено исследование гармониче-

ского состава токов, генерируемых ТРВДН в элек-

трическую сеть при разных режимах его работы.

Установлено, что при работе ТРВДН генерируются

нечетные гармоники тока, не кратные трем. Наи-

большие значения коэффициента несинусоидаль-

ности тока

наблюдаются при активной нагрузке

(cos



= 1). При активно-индуктивной нагрузке зна-

чения коэффициента несинусоидальности тока

снижаются вследствие сглаживания бросков тока

на индуктивности.

Максимальное значение коэффициента несину-

соидальности тока KI на выходе ТРВДН зафикси-

ровано в размере 3,416%. Данное значение соот-

ветствует режиму работы ТРВДН при совместной

работе модулей продольного регулирования в ре-

жиме понижения напряжения с углом управления

тиристорами



= 90

и поперечного регулирования

в режиме отставания напряжения с углом управле-

ния тиристорами



= 120

, при чисто активной на-

грузке (

cos



= 1). При активно-индуктивной нагрузке

максимальное значение коэффициента несинусои-

дальности тока составляет 1,584% и соответствует

совместной работе модулей продольного регулиро-

вания в режиме понижения с углом управления ти-

Рис

. 3.

Временная

диаграмма

напряжения

на

выходе

ТРВДН

его

гармо

нический

состав

режиме

работы

ТРВДН

максимальным

зафиксирован

ным

значением

коэффициента

несинусоидальности

напряжения

Гармонический состав

, кВ

, c

, %

(

)

Временная диаграмма

ОБОРУДОВАНИЕ

Page 5

Рис

. 4.

Временные

диаграммы

тока

на

выходе

ТРВДН

его

гармонический

состав

режимах

работы

ТРВДН

максимальными

зафиксированными

зна

чениями

коэффициента

несинусоидальности

тока

при

активной

(

cos



= 1)

активно

индуктивной

(

cos



= 0,9)

нагрузке

Рис

. 5.

Гармонический

состав

токов

ТРВДН

максимальными

зафикси

рованными

значениями

коэффициента

несинусоидальности

тока

при

активной

активно

индуктивной

нагрузке

определенный

использо

ванием

расчетно

аналитической

модели

аппроксимацией

ристорами



= 90

и поперечного

регулирования в режиме опере-

жения напряжения с углом управ-

ления тиристорами



= 60

, при

коэффициенте мощности нагруз-

ки

cos



= 0,9. На рисунке 4 пока-

заны временные диаграммы тока

фазы A на выходе ТРВДН и его

гармонический состав в данных

режимах работы ТРВДН.

Для анализа влияния работы

ТРВДН на электрическую сеть

произведен расчет несинусои-

дальности напряжения в элек-

трической сети с ТРВДН в точке

его подключения. Напряжения

каждой гармонической составля-

ющей определялись как падения

напряжений на элементах элек-

трической сети при протекании

по ним токов высших гармоник

согласно методике, изложенной

в [15]. Расчет производился для

схем электрической сети, пред-

ставленных на рисунке 2. Расчет

напряжения высших гармоник

производится по формуле:

= √3



, В

(1)

где



— результирующие сопротивления схемы за-

мещения электрической сети для каждой гармони-

ки, Ом;

— ток

-й гармоники, А.

Токи высших гармоник определялись с приме-

нением результатов, полученных с использованием

разработанной расчетно-аналитической модели (ри-

сунок 4). В результате выполненных расчетов уста-

новлено, что значения коэффициента несинусоидаль-

ности напряжения

в точке подключения ТРВДН

к электрической сети в различных режимах работы

ТРВДН не превышают 0,5% при установленном ГОСТ

нормативном значении 5%. Значения коэффициентов

гармонических составляющих напряжения

(

)

в точ-

ке подключения ТРВДН к электрической сети также не

превышают установленных нормативов.

Для возможности выполнения оценочных рас-

четов несинусоидальности напряжения в электри-

ческих сетях без предварительного

моделирования ТРВДН, предлагаются

следующие аппроксимирующие выра-

жения для расчета токов высших гар-

моник, генерируемых ТРВДН, (А):

– для активной нагрузки (

cos



= 1):

= 0,107 · (

ном

/ √3

ст

) · 10

, (2)

– для активно-индуктивной нагрузки

(

cos



= 0,9):

= 0,334 · (

ном

/ √3

ст

) · 10

, (3)

где

ном

— номинальная мощность

ТРВДН, МВА;

ст

— напряжение сту-

пени, для которой производится рас-

чет высших гармоник, кВ;

— номер

гармоники (

= 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23,

25, 29, 31, 35, 37).

Выражения (2) и (3) получены аппрок-

симацией гармонического состава

токов, определенного с использова-

нием расчетно-аналитической мо-

дели ТРВДН, с максимальными за-

фиксированными значениями коэф-

фициента несинусоидальности тока

при активной и активно-индуктивной

нагрузке.

Гармонический состав

, c

Временная диаграмма

, A

, %

cos



= 1

cos



= 0,9

cos



= 1

cos



= 0,9

, %

№

2 (53) 2019

Page 6

На рисунке 5 представлено сопоставление гармо-

нического состава токов ТРВДН, полученного с ис-

пользованием модели и с использованием выра-

жений (2) и (3).

Различие коэффициентов несинусоидальности

токов ТРВДН, определенных по выражениям

(2) – (3) и с использованием модели, не превышает

1%, что обеспечивает приемлемую погрешность

вычислений для инженерных электротехнических

расчетов.

В таблице 1 представлены результаты расчета

напряжений высших гармоник для схемы электри-

ческой сети, показанной на рисунке 2а. Расчет вы-

полнен для активной (

cos



= 1,0) и активно-индук-

тивной (

cos



= 0,9) нагрузки ТРВДН, токи гармоник

определялись с использованием расчетно-анали-

тической модели ТРВДН и по выражениям (2) и (3).

Различие коэффициентов несинусоидальности

напряжения

, рассчитанных по токам гармоник,

определенных по выражениям (2) – (3) и с исполь-

зованием модели, не превышает 2%, что обеспе-

чивает приемлемую погрешность вычислений для

инженерных электротехнических расчетов.

ВЫВОДЫ

1. Применение рассматриваемого устройства

в электрической сети вызывает искажения гар-

монического состава тока и напряжения, то есть

приводит к возникновению электромагнитных

помех в виде высших гармонических составля-

ющих, которые оказывают влияние на электро-

магнитную совместимость устройства.

2. Проведенные исследования, выполненные с ис-

пользованием разработанной авторами рас-

четно-аналитической модели, показали, что при

работе устройства генерируются нечетные гармо-

ники напряжения и тока, не кратные трем. Уста-

новлено, что во всех режимах работы устройства

с диапазоном регулирования напряжения ±10%

по амплитуде и ±5° по фазе, значения коэффи-

циентов гармонических составляющих напряже-

ния

(

)

и коэффициента несинусоидальности

напряжения KU не превышают нормативов, уста-

новленных ГОСТ 32144-2013 для сетей 6–25 кВ.

Максимальное значение коэффициента несину-

соидальности напряжения

зафиксировано на

выходе устройства в размере 4,613% при уста-

новленном ГОСТ нормативном значении 5%. При

этом на входе устройства (в точке его подключе-

ния к электрической сети) значение

значитель-

но меньше и не превышает 0,5%.

3. По результатам проведенных исследований

предложены аппроксимирующие выражения для

расчета токов высших гармоник, генерируемых

устройством при его работе в электрической сети,

позволяющие выполнять оценочные расчеты не-

синусоидальности напряжения без предваритель-

ного моделирования устройства.

Табл. 1. Результаты расчета напряжений высших гармоник в точке подключения ТРВДН к электрической сети

Коэффициент

мощности

нагрузки

(

)

, %, при номере гармоники

Расчет по результатам моделирования

cos



= 1,0

0,411 0,121 0,120 0,131 0,105 0,121 0,114 0,128 0,107 0,125 0,112 0,130 0,107

cos



= 0,9

0,111 0,073 0,060 0,027 0,033 0,015 0,014 0,020 0,013 0,015 0,011 0,008 0,008

Расчет по аппроксимирующим выражениям

cos



= 1,0

0,418 0,121 0,121 0,121 0,121 0,121 0,121 0,121 0,121 0,121 0,121 0,121 0,121

cos



= 0,9

0,112 0,075 0,054 0,034 0,029 0,022 0,020 0,016 0,015 0,013 0,012 0,011 0,010

ЛИТЕРАТУРА

1. Лоскутов А.Б. Решение проблем

при переходе электроэнергетики

на цифровые технологии // Ин-

теллектуальная электротехника,

2018, № 1(1). С. 9–25.

2. Соснина Е.Н., Бедретдинов Р.Ш.

Основные направления развития

интеллектуальных электриче-

ских сетей на основе адаптивно-

го управления // Электрообору-

дование: эксплуатация и ремонт,

2012, № 5. С. 25–28.

3. Добрусин Л.А. Проблемы энерго-

эффективности и энергосбере-

жения в России. Информацион-

но-аналитический обзор. Часть

I. Актуальные задачи транспорта

и распределения электроэнер-

гии // Силовая электроника, 2011,

№ 5. C.102–106.

4. Добрусин Л.А. Проблемы энерго-

эффективности и энергосбере-

жения в России. Информацион-

но-аналитический обзор. Часть

II. Современные средства управ-

ления энергоэффективностью

и качеством транспорта и рас-

пределения электроэнергии //

Силовая электроника, 2012, № 1.

С. 60–66.

5. Мисриханов М.Ш., Рябченко В.Н.,

Гаджиев М.Г. Современные управ-

ляемые источники реактивной

мощности и их применение в элек-

троэнергетических

системах.

Часть I // ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Пе-

редача и распределение, 2018,

№ 3(49). С. 24–34.

6. Sosnina E., Loskutov A., Sevostya-

nov A., Bedretdinov R. EMC re-

search of transformer-Thyristor

regulator / 2017 IEEE PES Innova-

ОБОРУДОВАНИЕ

Page 7

tive Smart Grid Technologies Con-

ference — Latin America, ISGT

Latin America 2017, 2017–January,

pp. 1–6.

7. ABB Review: FACTS – solution

to power ﬂ ow control & stability

problems. Sweden: ABB Power

System AB, 1999.

8. Добрусин Л.А. Проблемы энер-

гоэффективности и энергосбе-

режения в России. Информа-

ционно-аналитический

обзор.

Часть III. Тенденции применения

фазоповоротных трансформа-

торов в электроэнергетике // Си-

ловая электроника, 2012, № 4.

С. 60–66.

9. Sharma A., Jaswal R.A. Congestion

Management by TCPST In IEEE

9 Bus System Using Matlab

Simulink // Iternational Journal of

Engineering Sciences & Research

Technolog, 2013, August.

10. Reddy T., Gulati A., Khan M.I.,

Koul R. Application of Phase

Shifting Transformer in Indian

Power

System.

International

Journal of Computer and Electrical

Engineering, Vol.4, No.2, April

2012.

11. Асабин А.А., Верховский С.Я.,

Соснина Е.Н., Гардин А.И., Бе-

дретдинов Р.Ш., Кисель Д.А.

Полупроводниковое

фазопо-

воротное устройство / Патент

на полезную модель № 157116.

2015. Бюл. № 32.

12. Кралин А.А., Асабин А.А., Крюков

Е.В. Фазоповоротное устройство

для распределительных сетей

среднего напряжения // Труды

НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2017,

№ 2(117). С. 62–67.

13. ГОСТ Р 50397-2011 (МЭК 60050-

161:1990). Совместимость техни-

ческих средств электромагнит-

ная. Термины и определения. М.:

Стандартинформ, 2013. 61 с.

14. ГОСТ 32144-2013. Электриче-

ская энергия. Совместимость

технических средств электро-

магнитная. Нормы качества

электрической энергии в систе-

мах электроснабжения обще-

го назначения. М.: Стандартин-

форм, 2013. 16 с.

15. Вагин Г.Я., Лоскутов А.Б., Сево-

стьянов А.А. Электромагнитная

совместимость в электроэнерге-

тике. М.: Академия, 2010. 224 с.

16. Солнцев Е.Б., Петрицкий С.А.,

Юртаев С.Н. Расчетно-аналити-

ческая модель участка распре-

делительной электрической сети

6–20 кВ с тиристорным регуля-

тором напряжения // Интеллек-

туальная электротехника, 2018,

№ 2(2). С. 39–52.

REFERENCES
1. Loskutov A.B. Solving problems

during transition of electric power

engineering to digital technologies.

Intellektualnaya elektrotekhnika

[In-

tellectual Electrical Engineering],

2018, no. 1(1), pp. 9-25. (in Rus-

sian)

2. Sosnina E.N., Bedretdinov R.Sh.

The main directions of intelligent

electrical networks development

based on adaptive control.

Elek-

trooborudovaniye: ekspluatatsiya
i remont

[Electrical equipment: op-

eration and maintenance], 2012,

no. 5, pp. 25-28. (in Russian)

3. Dobrusin L.A. Energy eﬃ ciency

and energy saving problems in

Russia. Information and analytical

review. Part I.

Actual problems of

transport and electric power distri-
bution. Silovaya elektronika

[Power

electronics], 2011, no. 5, pp. 102-

106. (in Russian)

4. Dobrusin L.A. Energy eﬃ ciency and

energy saving problems in Russia.

Information and analytical review.

Part II. Modern means of manag-

ing energy eﬃ ciency and quality of

transport and electric power distri-

bution.

Silovaya elektronika

[Power

electronics], 2012, no. 1, pp. 60-66.

(in Russian)

5. Misrikhanov M.Sh., Ryabchenko V.N.,

Gadzhiyev M.G. Modern controlled

reactive power sources and their ap-

plication in electric power systems.

Part 1.

ELEKTROENERGIYa: pere-

dacha i raspredelenie

[ELECTRIC

POWER: Transmission and Distribu-

tion], 2018, no. 3(49), pp. 24-34. (in

Russian)

6. Sosnina E., Loskutov A., Sevostya-

nov A., Bedretdinov R. EMC re-

search of transformer-Thyristor

regulator / 2017 IEEE PES Innova-

tive Smart Grid Technologies Con-

ference — Latin America, ISGT

Latin America 2017, 2017–January,

pp. 1–6.

7. ABB Review: FACTS – solution to

power ﬂ ow control & stability prob-

lems. Sweden: ABB Power System

AB, 1999.

8. Dobrusin L.A. Energy eﬃ ciency

and energy saving problems in

Russia. Information and analyti-

cal review. Part III. Tendencies of

phase-shifting transformers appli-

cation in power industry.

Silovaya

elektronika

[Power electronics],

2012, no. 4, pp. 60-66. (in Russian)

9. Sharma A., Jaswal R.A. Conges-

tion Management by TCPST In

IEEE 9 Bus System Using Matlab

Simulink // Iternational Journal of

Engineering Sciences & Research

Technolog, 2013, August.

10. Reddy T., Gulati A., Khan M.I., Koul

R. Application of Phase Shifting

Transformer in Indian Power Sys-

tem. International Journal of Com-

puter and Electrical Engineering,

Vol.4, No.2, April 2012.

11. Asabin A.A., Verkhovskiy S.Ya.,

Sosnina E.N., Gardin A.I., Bedret-

dinov R.Sh., Kisel D.A.

Poluprovod-

nikovoye fazopovorotnoye ustroys-

tvo

[Semiconductor phase shifter].

Patent RF, no. 157116, 2015.

12. Kralin A.A., Asabin A.A., Kryukov E.V.

Phase-shifting device for medium-

voltage distribution networks.

Trudy

Nizhegorodskogo gosu dar stven no-
go tekhnicheskogo universiteta im.
R.E.Alekseyeva

[Proceedings of

Nizhny Novgorod State Technical

University], 2017, no. 2(117), pp. 62-

67. (in Russian)

13. State Standard 50397-2011 (IEC

60050-161:1990). Electromagnetic

compatibility of technical equip-

ment. Terms and deﬁ nitions. Mos-

cow, Standartinform Publ., 2013.

61 p. (in Russian)

14. State Standard 32144-2013. Elec-

tric energy. Electromagnetic com-

patibility of technical equipment.

Power quality limits in the public

power supply systems. Moscow,

Standartinform Publ., 2013. 16 p.

(in Russian)

15. Vagin G.Ya., Loskutov A.B., Se-

vostyanov A.A.

Elektromagnitnaya

sovmestimost v elektroenergetike

[Electromagnetic compatibility in

power industry]. Moscow, Akademi-

ya Publ., 2010. 224 p.

16. Solntsev E.B., Petritskiy S.A., Yur-

tayev S.N. Computational and ana-

lytical model of 6–20 kV distribution

electrical network with a thyristor

voltage regulator.

Intellektualnaya

elektrotekhnika

[Intellectual Elec-

trical Engineering], 2018, no. 2(2),

pp. 39-52. (in Russian)

№

2 (53) 2019

Оригинал статьи: Исследование электромагнитной совместимости тиристорного регулятора напряжения для распределительных сетей 6–20 кВ

Ключевые слова: регулирование величины и фазы напряжения, тиристорные регуляторы, электромагнитная совместимость, несинусоидальность напряжения

Читать онлайн

В статье произведено исследование электромагнитных помех в виде несинусоидальности напряжения, создаваемых при работе тиристорных регуляторов величины и фазы напряжения в распределительных сетях среднего напряжения, с использованием разработанной авторами расчетно-аналитической модели устройства. Установлено, что во всех режимах работы устройства значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения и коэффициента несинусоидальности напряжения не превышают установленных нормативов. Предложены аппроксимирующие выражения для расчета токов высших гармоник, генерируемых устройством, позволяющие производить расчеты несинусоидальности напряжения при работе устройства в электрической сети без предварительного моделирования.