Дослідження відхилень напруги в мережі електропостачання підприємства при експлуатації електрообладнання
DOI:
https://doi.org/10.31734/agroengineering2023.27.061Ключові слова:
електропостачання, спад напруги, напруга, модельАнотація
У праці визначено проблему рівня напруги у споживачів та допустимі межі зміни напруги. Відхилення рівня напруги від номінального значення має негативний вплив на споживачів електроенергії: електроосвітлення, електродвигуни, електротехнологічні установки та ін. Одна з основних причин зниження напруги у споживачів – це втрати напруги в мережі електропостачання. Аналіз публікацій показав актуальність проведення досліджень електричних мереж для забезпечення кращих техніко-економічних показників. Сучасні дослідження проводяться за допомогою моделювання. Завданням дослідження є побудова структурно-математичної моделі системи електропостачання підприємства в середовищі MATLAB/Simulink та аналіз спадів напруг у мережі. Мета роботи – за допомогою побудованої моделі дослідити спади напруг у мережі. У роботі побудовано структурно-математичну модель мережі електропостачання підприємства. Проведено дослідження роботи лінії 10 кВ на спад напруги у лінії. Проведено дослідження роботи трьох кабельних ліній 0,4 кВ почергово на спад напруги. У лінії КЛ2 спад напруги перевищував 5 %, у цій лінії збільшили переріз і знов провели дослід – спад напруги був меншим за 5 %. Проведено дослід одночасної роботи трьох фідерів із номінальним навантаженням. Аналіз показав, що, як у попередніх дослідах, втрати напруги були в межах допустимих втрат, а в лінії КЛ2, як і зазначалося раніше, втрати перевищували допустимі, але зміна перерізу кабелю вирішує цю проблему.
Спочатку проведено аналіз щодо лінії КЛ1. Цю лінію ми досліджували при номінальному режимі від 0 до 1,2 . Втрати напруги в цій лінії були в межах допустимих втрат, а саме 274,5 В. Згодом було проведено спостереження спадів напруги і на лінії КЛ2. Аналіз щодо цієї лінії також здійснено при номінальному режимі від 0 до 1,2 . У підсумку відхилення напруги було більше, ніж допустимі норми. Щоб це усунути, було вибрано кабель з більшими перерізом, відхилення напруги було в допустимих межах – від -5 % до +5 %. Досліди лінії КЛ3 показали, що втрати напруги були в допустимих межах втрати, а саме – 5 %. Лінія також працювала при номінальному режимі. У лінії КЛ4 втрати напруги були дуже малі, спостереження лінії також було здійснено при номінальному режимі від 0 до 1,2 . При п’ятому досліді до кабельних ліній КЛ2 – КЛ4 було підключено одночасно все навантаження. Аналіз показав, що в лініях КЛ3 і КЛ4 втрати напруги були в межах допустимих втрат, а в лінії КЛ2, як і зазначалося раніше, втрати перевищували допустимі, але зміна перерізу кабелю вирішує цю проблему.
Посилання
Chaban, A., & Levoniuk, V. Analysis of the non-steady electromagnetic processes in the fragment of electric system based on classic approaches to modeling. Bulletin of Lviv National Agrarian University. Agroengineering studies, 2017, 21, 167-177.
Chaban, A. V., Levoniuk, V. R., Drobot, I. M., & Herman, A. F. Mathematic modeling of transition processes in Lecher lines in idle state. Electric technology and electric machinery, 2016, 3, 30–35.
Chernykh, I. V. (2008). Modeling the electric technical units in MATLAB, SimPowerSistems and Simulink. Saint-Petersburg: Piter.
Durniak, B. V., Chumakevych, V. O., Liakh, I. M., & Yatsun, A. M. (2017). Principles of power supply for agro-industrial complex: textbook. Lviv: Ukr. akad. drukarstva.
Evdokunin, H. A. (2011). Electric systems and networks. Saint-Petersburg: Published by Saint-Petersburg. State Polytechnic University.
Halanov, V. P., & Halanov, V. V. (2001). Impact of the quality of electric energy on the level of its losses in the networks. Electric stations, 63.
Hoholiuk, O. P. (2010). Studying the energy transition in the modern computer environment. Bulletin of Lviv Polytechnic National University, 671, 24-31.
Levoniuk, V. Comparative analysis of the mathematical models of transitive electric mechanical processes in the elements of electric energy systems. Bulletin of Lviv National Agrarian University. Agroengineering studies, 2016, 20, 155-161.
Liakh, V. V., Molchanov, V. M., Sudakova, I. V., & Pavlychenko, I. V. Cable voltage line of 330 kW – a new stage of development in the electricity networks of Ukraine. Electric networks and systems, 2009, 3, 16–21.
Nesterov, R. E., Kanev, F. Yu., & Makenova, N. A. Mathematic modeling of power transmission lines and systems of grounding. Current issues of science and education, 2015, 1.1, 15-21.
Rahozin, A. A. (2001). Modeling the electric energy systems when solving problems of non-symmetric modes. Improving the efficiency of energy system operation. Moscow: Enerhoatomyzdat.
Shcherba, A. A., & Lobodzynskyi, V. Yu. (2011). Mathematic modeling of electric magnetic processes in the three-phase cable power transmission line under different transpositions of single-phase screens. Technical electrodynamics. Issue theme: Power electronic and energy efficiency, 2, 271–276.
Shcherba, A. A., Podoltsev, A. D., & Kucheriavaia, Y. N. (2013). Эlektromahnytnыe protsessы v kabelnoi lynyy s polyэtylenovoi yzoliatsyei na napriazhenye 330 kV. Tekhn. эlektrodynamika, 1, 9–15.
Shesterenko, V. Ye. (2004). Systems of electricity consumption and power supply for industrial enterprises: textbook. Vinnytsia: Nova kn.
Shydlovskyi, A. K., Shcherba, A. A., Podoltsev, A. D., Kucheriavaia, Y. N., & Zolotarev, V. M. (2008). Analysis of electric magnetic processes and equivalent parameters of segmented current-carrying conductors of power cables on 330 kW voltage. Techn. electrodynamics, 6, 7–13.
Sokolova, E. M. (2001). Electric and electromechanical equipment. Moscow: Masterstvo.
Vorotnitskii V. Е., Zahorskii Ya. T., & Apriatkin V. N. (2000). Computing, norming and reduction of electric energy losses in electricity networks. Electric stations, 154.
Zolotarev, M. V., & Oboznyi, A. L. (2006). New domestic works in the field of power cables. Bulletin of NTU KhPI, 34, 129–132.
Zolotarev, V. V., Karpushenko, V. P., Naumenko, A. A., & Buzko, S. V. (2006). Mathematic model of electric load of isolated conductors of power cables. Physical and computer technologies: Tr. 12 MNTK (ss. 239–240). Kharkov: KhNPK “FED”.
