РОЗПОДІЛ ПОТУЖНОСТІ ВОЛЬТОДОДАВЧОГО ТРАНСФОРМАТОРА СИЛОВОГО АКТИВНОГО ФІЛЬТРУ ПРИ РЕГУЛЮВАННІ КОЕФІЦІЕНТА НЕЛІНІЙНИХ СПОТВОРЕНЬ НАПРУГИ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2018-3-2Ключові слова:
якість електроенергії, послідовний силовий активний фільтр, вольтододавчий трансформаторАнотація
Мета роботи. Дослідити параметри режиму та розподілу потужності вольтододавчого трансформатора при регулюванні коефіцієнта нелінійних спотворень напруги.
Методи дослідження. Методи електротехніки, методи чисельного моделювання, методи рядів Фур’є.
Отримані результати. В роботі проведено аналіз застосування відомих схем заміщення для вольтододавчого трансформатора. В середовищі візуального програмування розроблено модель, що імітує роботу фільтра. Розглянуто та проведено дослідження процесів, які протікають в трансформаторі. На підставі аналізу результатів моделювання, показана складність спектру потужності трансформатора за умов його роботи в режимі вольтодобавки при спотворенні форми струму та напруги. В разі спотворення напруги живлення використовують послідовний силовий активний фільтр, який підключається до мережі через вольтододавчі трансформатори, що призводить до зміни параметрів еквівалентного силового контуру навантаження. В результаті досліджень встановлено, що трансформатор послідовного силового активного фільтра в режимі вольтодобавки, при компенсації спотворення напруги мережі в загальному випадку має напругу та струм обмоток, гармонійний склад яких відрізняється. Це призводить до широкого гармонійного складу потужності трансформатора, що потребує обліку зростання втрат в обмотках та магнітопроводі. Сформульовано висновки щодо впливу параметрів вольтододавчого трансформатора на роботу активного фільтра.
Наукова новизна. Вперше розроблена модель еквівалентного силового кола однофазного послідовного фільтра, яка на відміну від існуючих враховує вплив вольтододавчого трансформатора на параметри режиму.
Практична цінність. Внутрішній опір трансформатора та струм навантаження призводять до виникнення гармонік напруги, які додатково впливають на її якість, та за проведеним експериментом складають 2,35%. Збільшення втрат потужності в трансформаторі силового активного фільтру потребує корегування методики його вибору з урахуванням спотворення напруги та струму.
Посилання
[1] Sankaran, C. (2017). Power quality.Florida: CRC press, 216.
[2] Bhim, S., Ambrish, C., Kamal, A. (2014). Power quality.NewYorkCity: John Wiley & Sons, 600.
[3] Dugan С., Mcgranaghan F., Santoso S. (2012). Electrical Power System Quality.New York City: McGraw-Hill Education, 580.
[4] Thomas F. Schubert Jr., Ernest M. Kim (2016). Fundamentals of Electronics: Book 3 Active Filters and Amplifier Frequency Response.San Diego: Morgan & Claypool Publishers, 292.
[5] Lin Tayzar (2016). Design of Shunt Active Filter & Harmonic Compensation. LAP Lambert Academic Publishing, 253.
[6] Mohammad, A.S. Masoum, Ewald F. Fuchs (2015). Power Quality in Power Systems and Electrical Machines.Cambridge: Academic Press, 1141.
[7] Akagi, H. Watanabe, E. H. (2017). Instantaneous power theory and applications to power conditioning.Piscataway: IEEE Press, 454.
[8] Kolb, A.A. (2009). Elektromagnіtnі procesi v silovih aktivnih kompen-satorah neaktivnih skladovih potuzhnostі [Electromagnetic processes in power active filters of inactive components of capacity]. Transaction of Kremenchuk State Polytechnic University, 2, 160-165. [inUkraine].
[9] Zhujkov, V.Y. (2011). Osoblyvosti rezhymiv roboty FKP [Specialized mode of work FKP]. Tekhnichna elektrodynamika,. 1, 24-29 [inUkraine].
[10] Alekseev, B.A. (2007). Aktivnyye fil'try vysshikh garmonik [Active filters of higher harmonics]. Elektro, 3, 28–32 [inRussia].
[11] Bondarenko, S., Bialobrzheskyi, О., & Vlasenko, R. (2018). Investigation of the influence of the transformer of a series active filter on the quality of voltage. Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 93-101. doi:http://dx.doi.org/10.15588/1607-6761-2018-1-10 [inUkraine].
[12] Ivanov, I.I., Solovev, G.I., Frolov, V.Ya. (2016). Elektrotekhnika i osnovy elektroniki [Electrical engineering and basic electronics]. Lan, 736 [inRussia].
[13] Kuvshinov, G.E. (2016). Skhemy zameshcheniya transformatora [Schemes of substitution of the transformer]. Far EasternFederalUniversity, 136.
[14] Vlasenko, R.V., Byalobrzheskij, O.V. (2018). Limitations of current of the three-phase active power filter in the conditions of overload and short circuit. Electrical Engineering & Electromechanics, 2, 29-34 [inUkraine].
[15] Chernyh,I. (2011). Modelirovaniye elektrotekhnicheskikh ustroystv v Matlab, SimPowerSystems i Simulink [Modeling of electrical devices in Matlab, SimPowerSystems and Simulink]. DMK Press, 288 [inRussia].
[16] Zakis, J., Vinnikov, D., Laugis, J., Rankirs,I. (2010). Feasibility study of flexible systems for reactive power compensation. Springer, 14-20.
[17] WangMan-Chung, Lei WongChi-Seng, Lam (2018). Adaptive Hybrid Active Power Filters.New York City: Springer, 232 p.
[18] Vangenthaym, F. L. (2010). Active Filter und Oszillatoren. Technosphere, 416.
[19] Vlasenko, R., & Bialobrzeski, O. (2016). Correction algorithm for determining the given current active power filter based on the theory power fryze in terms of asymmetry. Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 57-63. doi:http://dx.doi.org/10.15588/1607-6761-2016-1-8 [inUkraine].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 S.S. Bondarenko, О.V. Bialobrzheskyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
