Аналітичне порівняння показників якості електроенергії за двома стандартами у мережі нетягового споживача залізниці змінного струму
Loading...
Files
Date
2019
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Видавничій центр НТУ «ХПІ», м. Харків
Abstract
UK: В Україні діють два стандарти, що визначають прийнятну якість електроенергії у мережах загального користування: ГОСТ 13109–97, який діє з 1999 року і застосовується в технічних регламентах; ДСТУ EN 50160: 2014, що набув чинності у 2014 році. Законодавство, що визначає правила українського ринку електроенергії, посилається на ДСТУ EN 50160:2014 у аспекті якості електропостачання. Стаття ставить на меті дослідити відмінності у вимогах стандартів щодо допустимих рівнів спотворень. Ця проблематика проаналізована декількома дослідниками, проте впливу вимог стандартів на обробку результатів вимірювання показників якості не приділено належної уваги. Вимірювання напруги для дослідження проводились в мережі нетягового споживача Одеської залізниці. Під час експерименту використані три режими живлення споживача. У першому режимі споживач отримував електроенергію від тягової підстанції Чубівка, у другому – одночасно від тягових підстанцій Чубівка та Слобідка, в третьому режимі – від підстанції Слобідка. Загальна тривалість експерименту становила 9 годин. Показники для відхилення, несиметрї та несинусоїдності напруги розраховані з використанням різних інтервалів усереднення. Отримані показники якості досліджувались статистичними методами, результати яких наведено у вигляді полігонів функції розподілу та деякі числові статистичні характеристики для кожного режиму живлення. Встановлено, що на більшому інтервалі усереднення зменшується діапазон зміни значень показників якості електроенергії. Найбільший сталий вплив виявлено у значеннях показників, які характеризують ступінь несинусоїдності напруги мережі, розбіжність у значеннях коефіцієнта зворотної послідовності напруги знаходяться в межах до 5 %, різниці між відхиленнями напруги не виявлено.
RU: В Украине действуют два стандарта, определяющих приемлемое качество электроэнергии в сетях общего пользования: ГОСТ 13109-97, который действует с 1999 года и применяется в технических регламентах; ДСТУ EN 50160: 2014, который вступил в силу в 2014 году. Законодательство, определяющее правила украинского рынка электроэнергии, ссылается на ДСТУ EN 50160: 2014 в аспекте качества электроснабжения. Статья ставит целью исследовать различия в требованиях стандартов к допустимым уровням искажений. Эта проблематика проанализирована несколькими исследователями, однако влияния требований стандартов на обработку результатов измерения показателей качества не уделено должного внимания. Измерение напряжения для исследования проводились в сети нетягового потребителя Одесской железной дороги. Во время эксперимента использованы три режима питания потребителя. В первом режиме потребитель получал электроэнергию от тяговой подстанции Чубовка, во втором – одновременно от тяговых подстанций Чубовка и Слободка, в третьем режиме – от подстанции Слободка. Длительность эксперимента составляла 9 часов. Показатели для отклонения, несиметри и несинусоидальности напряжения рассчитаны с использованием различных интервалов усреднения. Полученные показатели качества исследовались статистическими методами, результаты приведены в виде полигонов функций распределения и некоторых числовых статистических характеристик для каждого режима питания. Установлено, что на большем интервале усреднения уменьшается диапазон изменения значений показателей качества электроэнергии. Наибольший устойчивое влияние обнаружено в значениях показателей, характеризующих степень несинусоидальности напряжения, расхождение в значениях коэффициента обратной последовательности напряжения находятся в пределах до 5%, разницы между отклонениями напряжения не выявлено.
EN: There are two standards defining acceptable power quality simultaneously in Ukrainian public networks: GOST 13109-97 has been in force since 1999 and is used in technical regulations; DSTU EN 50160: 2014 was entered into force in 2014. The legislation defining the rules of the Ukrainian electricity market refers to DSTU EN 50160: 2014 in terms of the electrical power quality. The aim of the study is to determine differences in the requirements of standards for acceptable levels distortion. Several researchers have studied this issue; however, they did not pay attention to the requirements impact of standards on the processing of quality measurement results. For the study, measurement is carried out in the non-traction consumer network of the Odessa Railway. During the experiment, three power supply modes were used. In the first mode, the consumer was received electricity from the traction substation Chubovka. In second mode, supply was realized from two substations. In the third mode the load was powered from the substation Slobidka. The total duration of the experiment was 9 hours. Indices of voltage variations, voltage unbalance and harmonic distortion were calculated with using different averaging intervals. Then, the obtained quality indicators were investigated by statistical methods. The cumulative distribution functions and some numerical statistical characteristics are given in the article for three modes of power supply. Variation range reduction of indexes have been established. Total harmonic distortion values were more susceptible than values other indicators. Voltage unbalance difference in the variance range to 5%. Difference in voltage variation indices was not found.
RU: В Украине действуют два стандарта, определяющих приемлемое качество электроэнергии в сетях общего пользования: ГОСТ 13109-97, который действует с 1999 года и применяется в технических регламентах; ДСТУ EN 50160: 2014, который вступил в силу в 2014 году. Законодательство, определяющее правила украинского рынка электроэнергии, ссылается на ДСТУ EN 50160: 2014 в аспекте качества электроснабжения. Статья ставит целью исследовать различия в требованиях стандартов к допустимым уровням искажений. Эта проблематика проанализирована несколькими исследователями, однако влияния требований стандартов на обработку результатов измерения показателей качества не уделено должного внимания. Измерение напряжения для исследования проводились в сети нетягового потребителя Одесской железной дороги. Во время эксперимента использованы три режима питания потребителя. В первом режиме потребитель получал электроэнергию от тяговой подстанции Чубовка, во втором – одновременно от тяговых подстанций Чубовка и Слободка, в третьем режиме – от подстанции Слободка. Длительность эксперимента составляла 9 часов. Показатели для отклонения, несиметри и несинусоидальности напряжения рассчитаны с использованием различных интервалов усреднения. Полученные показатели качества исследовались статистическими методами, результаты приведены в виде полигонов функций распределения и некоторых числовых статистических характеристик для каждого режима питания. Установлено, что на большем интервале усреднения уменьшается диапазон изменения значений показателей качества электроэнергии. Наибольший устойчивое влияние обнаружено в значениях показателей, характеризующих степень несинусоидальности напряжения, расхождение в значениях коэффициента обратной последовательности напряжения находятся в пределах до 5%, разницы между отклонениями напряжения не выявлено.
EN: There are two standards defining acceptable power quality simultaneously in Ukrainian public networks: GOST 13109-97 has been in force since 1999 and is used in technical regulations; DSTU EN 50160: 2014 was entered into force in 2014. The legislation defining the rules of the Ukrainian electricity market refers to DSTU EN 50160: 2014 in terms of the electrical power quality. The aim of the study is to determine differences in the requirements of standards for acceptable levels distortion. Several researchers have studied this issue; however, they did not pay attention to the requirements impact of standards on the processing of quality measurement results. For the study, measurement is carried out in the non-traction consumer network of the Odessa Railway. During the experiment, three power supply modes were used. In the first mode, the consumer was received electricity from the traction substation Chubovka. In second mode, supply was realized from two substations. In the third mode the load was powered from the substation Slobidka. The total duration of the experiment was 9 hours. Indices of voltage variations, voltage unbalance and harmonic distortion were calculated with using different averaging intervals. Then, the obtained quality indicators were investigated by statistical methods. The cumulative distribution functions and some numerical statistical characteristics are given in the article for three modes of power supply. Variation range reduction of indexes have been established. Total harmonic distortion values were more susceptible than values other indicators. Voltage unbalance difference in the variance range to 5%. Difference in voltage variation indices was not found.
Description
Д. Босий: ORCID 0000-0003-1818-2490, Д. Земський: ORCID 0000-0003-4322-0727
Keywords
якість електроенергії, інтервал усереднення, нетягові споживачі, несиметрія напруги, відхилення напруги, несинусоїдність напруги, качество электроэнергии, интервал усреднения, нетяговые потребители, несимметрия напряжения, отклонение напряжения, несинусоидальность напряжения, power quality, averaging interval, non-traction customers, voltage unbalance, voltage variations, harmonic distortion, КІСЕ
Citation
Босий Д. О., Земський Д. Р., Хоменко В. Р. Аналітичне порівняння показників якості електроенергії за двома стандартами у мережі нетягового споживача залізниці змінного струму. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія : «Енергетика: надійність та енергоефективність». 2019. № 29. С. 27–33.