ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТЬ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ В ТОЧКЕ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

  • Вера Васильевна Вахнина Тольяттинский государственный университет
  • Алексей Николаевич Черненко Тольяттинский государственный университет
Ключевые слова: система электроснабжения, силовой трансформатор, геоиндуцированные токи, высшие гармонические тока и напряжения

Аннотация

Рассмотрена причинно-следственная связь возникновения геоиндуцированных токов и искажения кривых тока и напряжения в электрической сети. Показано, что источником высших гармонических тока и напряжения при воздействии геоиндуцированных токов на систему электроснабжения при геомагнитных бурях является контур намагничивания силового трансформатора. Приведены результаты компьютерного моделирования в виде осциллограмм тока и напряжения, а также линейчатых спектров коэффициентов гармонических составляющих тока и напряжения в точке передачи электрической энергии для двух расчетных моделей подстанций системы электроснабжения с «длинной» и «короткой» питающей воздушной линией 110 кВ, при различных коэффициентах загрузки силовых трансформаторов и напряженностях геоэлектрического поля 6 – 20 В/км. От шин низкого напряжения 6 кВ подстанций запитаны высоковольтные синхронные электрические двигатели.

Показано, что на несинусоидальность тока и напряжения в точке передачи электрической энергии наиболее сильное влияние оказывают параметры системы электроснабжения: например, увеличение длин воздушных линий, приводят к усилению высших гармонических тока и напряжения. Интенсивность геоэлектрического поля, изменение коэффициента загрузки силового трансформатора оказывают влияние на несинусоидальность тока и напряжения в меньшей степени. Установлено, что при геомагнитных бурях суммарный коэффициент гармонических составляющих напряжения обмотки низкого напряжения силового трансформатора может превысить значения, нормируемые ГОСТ 32144-2013 для сетей 6 – 25 кВ.

Биографии авторов

Вера Васильевна Вахнина, Тольяттинский государственный университет
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедры «Электроснабжение и электротехника»
Алексей Николаевич Черненко, Тольяттинский государственный университет
кандидат технических наук, доцент кафедры  «Электроснабжение и электротехника»

Литература

1. Kappenman J. Geomagnetic Storms and Their Impact on the U.S. Power Grid. Tennessee : Oak Ridge, 2010. URL: web.ornl.gov/sci/ees/etsd/pes/pubs/ferc_Meta-R-319.pdf (дата обращения: 15.09.2014)
2. McKay A. J. Geoelectric Fields and Geomagnetically Induced Currents in the United Kingdom. UK : University of Edinburgh, 2003. P. 260.
3. Карташев И. И., Нгуен Динь Дык. Влияние характеристик намагничивания трансформатора на спектр генерируемых им высших гармоник // Вестник МЭИ. 2007. № 1. С. 56–63.
4. Pulkkinen A., Viljan A. Large geomagnetically induced currents in the Finnish high-voltage power system : Reports 2. Helsinki : Finnish Meteorological Institute, 2000. 99 p.
5. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. 2014-07-01. М. : Стандартинформ, 2014. 19 с.
6. Гамазин С. И., Ставцев В. А., Цырук С. А. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения, обусловленные электродвигательной нагрузкой. М. : Издательский дом МЭИ, 1997. 424 с.
7. Barnes P. R., Rizy D. T., McConnell B. W. Electric utility experience with geomagnetic disturbances. Tennessee : Oak Ridge, 1991. – 98 p. URL: web.ornl.gov/~webworks/cpr/v823/rpt/51089.pdf. (дата обращения: 15.09.2014).
Опубликован
2014-09-30
Выпуск
Раздел
Технические науки

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>