CAPACITOR UNIT EFFECT ON HIGHER HARMONICS POWER FLOW IN AN AUTONOMOUS POWER SYSTEM
https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-8-95-103
Abstract
The PURPOSE of the work is conducting of experimental studies of electrical energy quality in an autonomous power supply system of one of the enterprises of the oil and gas production sector on 0.4 kV buses of a 6 / 0.4 kV substation and estimation of the influence of compensating devices on the distribution of higher harmonics in the power supply system with a load having a nonlinear volt-ampere characteristic. METHODS. Numerical analysis of voltage and current distortion degree in the distribution network is performed by instrumental measurement using Resurs-UF2M energy quality analyzer and Hantek DSO 1102B digital oscilloscope. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. The study has revealed the exceedance in the permissible values of voltages and current distortion coefficients as well as the dependence of the influence of nonlinear load and reactive power compensation devices on harmonic composition in power system nodes. CONCLUSIONS. The higher harmonics of current and voltage significantly worsen the operating conditions of the main elements of power system equipment having a negative effect on relay protection, automation, telemechanics and communication devices that often results in serious technological failures and significant economic costs given the steady growth in the number and power of nonlinear devices in the electric power industry.
About the Authors
I. V. Alferov
“Airoelectro” LLC
Russian Federation
Russian Federation
V. M. Zyryanov
Novosibirsk State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
N. A. Mitrofanov
Novosibirsk State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах промышленного электроснабжения промпредприятий; 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 2000. 331 с.
2. Вольдек А.И. Электрические машины. 3-е изд., перераб. Л.: Энергия, 1978. 832 с.
3. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях; 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 2000. 252 с.
4. Боярская Н.П., Довгун В.П., Шевченко Е.С., Егоров Д.Э. Широкополосные фильтры гармоник // Ползуновский вестник. 2013. № 4-2. С. 34-38.
5. Митрофанов Н.А. Использование силовых фильтров для ограничения высших гармоник в сети // Наука. Технологии. Инновации: сб. научных трудов: в 9 ч. Новосибирск, 2015. Ч. 4. С. 35-37.
6. Зырянов В.М., Митрофанов Н.А., Соколовский Ю.Б. Анализ гармонического состава тока и напряжения на шинах 0,4 кВ КТПН и применение устройств ограничения высших гармоник // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. № 2. C. 61-68.
7. Зырянов В.М., Митрофанов Н.А., Соколовский Ю.Б. Исследование гармонического состава напряжения преобразователя частоты // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 1. С. 24-29.
8. Зырянов В.М., Митрофанов Н.А., Соколовский Ю.Б. Анализ гармонического состава напряжения частотного электропривода // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2015. № 1. C. 154-159.
9. Митрофанов Н.А. Анализ гармонического состава напряжения преобразователя частоты MITSUBISHI FR-A540ECR // Электротехника. Электротехнология. Энергетика: тр. VII Междунар. науч. конф. молодых ученых (г. Новосибирск, 9-12 июня 2015 г.). Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015. Ч. 3. С. 71-74.
10. Das J. Passive filters - potentialities and limitations. - IEEE trans. on industry applications. Vol. 40, No. 1, January/February. 2004. P. 232-241.
11. Боярская Н.П., Кунгс Я.А., Темербаев С.А., Довгун В.П., Синяговский А.Ф. Проблемы обеспечения качества электроэнергии в городских распределительных сетях 0,4 кВ // Ползуновский вестник. 2012. № 4. C. 89-94.
12. Скакунов Д.А. Методы и средства обеспечения качества электрической энергии в распределительных сетях 0,4-6 кВ Ачинского НПЗ // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2012. № 7. C. 37-42.
13. Ginn H. L., Czarnecki L. S. An optimization based method for selection of resonant harmonic filter branch parameters. IEEE transactions on power delivery. 2006. Vol. 21. No. 3. P. 1445-1451.
14. Maza Ortega J. M., Paian M. B., Mitchell C. I. A new design method of passive tuned filters for harmonic mitigation and reactive power compensation. European transactions on electrical power. 2006; 16. P. 219-233.
Review
For citations:
Alferov I.V., Zyryanov V.M., Mitrofanov N.A. CAPACITOR UNIT EFFECT ON HIGHER HARMONICS POWER FLOW IN AN AUTONOMOUS POWER SYSTEM. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018;22(8):95-103. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-8-95-103
Views:
189
Email this article 