Введение к работе
Актуальность темы К настоящему времени практически завершено решение задачи обеспечения централизованным питанием от государственных энергосистем сельскохозяйственных потребителей. При этом наибольшие значения приобрели вопросы не только надежного, но и качественного электроснабжения, а также сокращения потерь в этих сетях.
Одной из острых проблем в сельских сетях является повышение качества электрической энергии, так как в них отсутствуют средства регулирования напряжения и отклонение напряжения часто выходят за пределы нормативных значений. Наличие искажения системы фазных напряжений увеличивает потери электроэнергии в.электрических сетях, нарушает нормальную работу токоприемников (электродвигателей, ламп, холодильников, телевизоров, ЭВМ и др.), приводит к их преждевременному износу, часто к повреждениям.
Учитывая непрерывный .рост однофазных потребителей электрической энергии в сельском хозяйстве и сложившийся-острый'дефицит электроэнергии в Республике Беларусь, проблема качества злектроэ-_ нергии и уменьшения потерь в потребительских трансформаторах и линиях приобретает важное народнохозяйственное значение.
Известные способы улучшения качества напряжения в сельских сетях не нашли применения по разным причинам. Поэтому, данная работа, посвященная исследованию наиболее эффективного способа улучшения качества напряжения, является'важней_и актуальной.
Диссертация выполнена в Белорусском аграрном техническом уни- -верситете (БАТУ) в соответствии с Программой энергосбережение в агропромышленном комплексе Республики Беларусь до 2000 года, ' и планом научно-исследовательской работы кафедры по теме "Разработать и исследовать преобразователи электроэнергии с целью повышения качества напряжения сельскохозяйственных потребителей", и.соответствует научно-технической программе (тема 7.5 Разработать рациональные методы и средства повышения -качества^ и надежности электроснабжение сельского-хозяйства Республики Беларусь).
Пель и задачи.' * Целью работы является повышение качества напряжения в сельских электрических седа и. улучшение эксплуатационных характеристик Трансформатора У/Ун путем установи? на них ебщестержневой симметрирующей СРМОТКИ.
Поставленная цель требует решения следующих задач:
анализ качества напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ и способов его улучшения;
исследование симметрирующей способности трансформатора с общестержневой симметрирующей обмоткой (У/УНСУ);
исследование энергетических характеристик трансформатора;
исследование влияния симметрирующего устройства на температурное поле трансформатора;
- техника-экономическое обоснование использования трансформатора со схемой соединения обмоток У/УнСУ в сельских электрических сетях.
Научная новизна. Представлены результаты исследований и дан анализ состояния" качества напрядения в сельских электрических сетях.
Приведена методика определения сопротивления нулевой последовательности трансформатора У/УнСУ.
Получены математические выражения и экспериментальные данные, которые показывают, что данный трансформатор повышает качество напряжения и снижает потери электроэнергии.
Разработан стенд для . исследования температурного поля трансформатора, на котором получены данные температур перегрева трансформатора У/УнСУ в различных режимах.
Предложена методика определения добавочных потерь электроэнергии в сельских электрических сетях при несимметричной нагрузке.
Практическая ценность работы. В электрических сетях Борисовой: го ПЭС Минской области прошли производственные испытания и работает 25 трансформаторов У/УнСУ. Методика определения дополнительных потерь электроэнергии принята для практического использования Минским институтом "Белэнергосетьпроектом".
Результаты исследований обсуждены на совещании в управлении эксплуатации электрических сетей и сельской электрификации Министерства энергетики и топлива РБ (протокол от 1 сентября 1994г., утвержденный зам.министром). На нем был определен комплекс мероприятий по внедрению трансформатора У/Ун с симме-рирукяцей обмоткой в энергосистему РБ.
Экономическая значимость полученных-результатов. Использование трансформатора У/УнСУ в одной усредненной электрической
сети при токе в нулевом проводе 0,25 номинального фазного позволяет снизить потери электрической энергии от несимметрии напряжения только за один год на 1639 кВт.ч по сравнению с трансформатором У/Ун и на 454 кВт.ч по сравнению с трансформатором У/2н.
Основные положения диссертации выносимые на зашиту: Модель электрических сетей, позволяющая производить сравнительный анализ работы сети в различных режимах; результаты исследований симметрирующей способности, энергетические характеристики трансформатора У/Ун; методика определения сопротивления нулевой последовательности трансформатора У/УнСУ; методику определения добавочных потерь мощности в сети, для различных режимов-ее работы; целесообразность использования трансформаторов с общестерхневой обмоткой в электрических сетях Республики Беларусь.
Личный вклад соискателя: Диссертация является самостоятельной научно-исследовательской работой, в которой на основании проведенных автором исследований получена математическая модель электрической сети; получена достоверная картина температурного поля трансформатора с СУ; определена зависимость потерь мощности в сети от несимметрии напряжения.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на научных конференциях профессорско-преподавательского состава БАТУ (г. Минск, 1Q90 - 1995 г.);
на XXXII научно-технической конференции ЧГАУ ('Челябинск 1993 г.);
на научно-практическом семинаре "Рациональное использование и пути экономии топлива, тепловой и электрической энергии на предприятиях мясной и молочной промышленности" (г. Барановичи 1994 г.)
на I международном семинаре "Проблемы энергосбереженияно-вые решения" БЕЛОТЭК (г.Минск 1995 г.).
Публикация. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 печатных работ,' из них 1 патент Республики Беларусь.
Структура и объем диссертация. Диссертация состоит из введения пяти разделов, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Полный объем диссертации составляет 1Б6 страниц, включая 40 иллюстраций, список используемых источников из 107 наименований и 17 прилок?ний.
