Повышение качества электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
Improving the quality of power supply to agricultural consumers

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

электроснабжение, качество, устройство, электродвигатель, цифровизация, симметризатор, power supply, quality, device, electric motor, digitalization, symmetrizer

АННОТАЦИЯ

Авторы: Чарыков Виктор Иванович, Копытин Игорь Иванович, Саплин Леонид Алексеевич, Смоленцев Денис Вячеславович

На сегодняшний день по сведениям компаний электросетевого комплекса в Российской Федерации эксплуатируются воздушные линии электропередач общей протяженностью более 1,1 млн км. В большинстве регионов страны воздушные линии электропередач провода марки АС и имеют сечение 35–70 кв. мм, до 60 % из которых запущены в эксплуатацию до 1975 года. Одной из основных причин ухудшения качества электроэнергии является фактор несимметрии токов и напряжений в электросети, возникающий вследствие неэффективного распределения большого количества потребителей. Увеличение несимметрии токов и напряжений в электросети ведет к увеличению потерь при передаче электроэнергии и сокращению эксплуатационного срока электрооборудования. Кроме того, основной причиной аварий, приводящих к отключению воздушных линий электропередач напряжением 6–10 кВ, является обрыв провода. Целью настоящих исследований является повышение качества электроснабжения сельскохозяйственных потребителей путем цифровой трансформации электрических сетей, т. к. одним из основных направлений является организация каналов связи – передача аварийной информации на диспетчерский пункт района электрических сетей. В работе предложена цифровизированная система управления и контроля аварийных режимов, которая реализует разработанные алгоритмы на основе микропроцессорного блока коммутации. Также показано, что возникновение несимметричных режимов работы электрической системы является одной из особенностей электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Получение симметричной нагрузки в трехфазной четырехпроводной сети предложено используя симметризатор тока на базе цифровой технологии. Разработанный симметризатор фазного тока представляет собой цифровое устройство для выравнивания фазных токов и устранения их несимметрии в трехфазной сети четырехпроводного исполнения. Данные устройства позволяют электрическим сетям, к которым относится защищаемая линия, в короткие сроки ликвидировать неисправность и не нести ответственности за причиненный ущерб предприятию-потребителю.

Abstract:

NAME: Improving the quality of power supply to agricultural consumers
AUTOR: Charykov Viktor Ivanovich, Kopytin Igor Ivanovich, Saplin Leonid Alekseevich, Smolenzev Denis Vyacheslavovich

Nowadays, according to information from power grid companies in the Russian Federation, overhead power lines with a total length of more than 1.1 million km are operated. In the most regions of the country, overhead power lines are AC grade wires and have a cross-section of 35–70 square meters. mm, up to 60 % of which were put into operation before 1975. One of the main reasons for the deterioration in the quality of electricity is the factor of asymmetry of currents and voltages in the electrical network, which arises due to the ineffective distribution of a large number of consumers. An increase in current and voltage asymmetry in the electrical network leads to an increase in losses during electricity transmission and a reduction in the service life of electrical equipment. In addition, the main cause of accidents leading to the shutdown of overhead power lines with a voltage of 6–10 kV is a wire break. The purpose of this research is to improve the quality of power supply to agricultural consumers through the digital transformation of electrical networks, since one of the main directions is the organization of communication channels – the transfer of emergency information to the control center of the electrical network district. The work proposes a digitalized control and monitoring system for emergency modes, which implements the developed algorithms based on a microprocessor control unit. It is also shown that the occurrence of asymmetrical operating modes of the electrical system is one of the features of power supply to agricultural consumers. Obtaining a symmetrical load in a three-phase four-wire network is proposed using a current symmetrizer based on digital technology. The developed phase current symmetrizer is a digital device for equalizing phase currents and eliminating their asymmetry in a three-phase four-wire network. These devices allow the electrical networks to which the protected line belongs to eliminate the fault in a short time and not be held liable for damage caused to the consumer enterprise.