Дослідження способів підвищення якості електроенергії в системах електропостачання металургійних виробництв в умовах підстанції КРЗ-8 ПАТ "АрселорМіттал Кривий Ріг"

Abstract

Об’єкт розробки – система електропостачання металургійних виробництв. У загальній частині розглянуті проблеми сучасної електроенергетики, які впливають на якість електроенергії, вивчені нормативні показники якості. В умовах підстанції КРЗ-8 був проведений аналіз спотворень, що присутні у мережі під впливом споживачів з нелінійними характеристиками струму. Особливу увагу надано огляду показників, що застосовуються для аналізу гармонічних спотворень. Також був досліджений вплив відхилень якості на роботу електрообладнання, та розглянуті основні способи зменшення цього впливу. У теоретичній частині розглянуті сучасні засоби фільтрації гармонік, проаналізована робота фільтрокомпенсуючих пристроїв підстанції КРЗ-8. Застосоване у пристрої ступеневе регулювання є відносно простим, але має обмеження щодо гнучкості, швидкості реакції та точності, що може знижувати ефективність його застосування. Також здійснено загальне порівняння активних, пасивних та гібридних фільтрів, відзначені їхні переваги та недоліки, розглянута можливість їхнього застосування в мережі підстанції. У аналітично-дослідницькій частині були проаналізовані можливі відхилення параметрів фільтрів із-за технології виробництва і впливу навколишніх факторів. Досліджено, що ця величина досягає 12 %. Зміна частоти мережі на 8 % погіршує якість налаштувань фільтра. На основі вимірювань було проведено корекцію цих налаштувань. Також була побудована модель керування ФКП КРЗ-8, проведена оцінка якості фільтрації струму. Розглянута модель АФ, її структура, параметри, алгоритм роботи, проведено її моделювання у мережі з нелінійним навантаженням. Дана модель показала свою ефективність у боротьбі з гармонічними спотвореннями. На основі структур паралельної та послідовної САФ побудовані імітаційні моделі гібридних ФКП. ГФ на основі паралельного АФ показало більшу ефективність з компенсації реактивної потужності. Результати моделювання підтвердили ефективність поєднання систем активної та пасивної фільтрації, які у 2 рази знижують рівень гармонік.