ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОВНОГО ГАРМОНІЙНОГО СПОТВОРЕННЯ СТАНЦІЇ УПРАВЛІННЯ З ВХІДНИМ ФАЗОЗСУВНИМ АВТОТРАНСФОРМАТОРОМ

Dmytro Gapon; Petro Kachanov; Andrey Olshevskiy; Evgeniy Petrik

doi:10.26906/SUNZ.2025.4.027

Автор(и)

Dmytro Gapon
Petro Kachanov
Andrey Olshevskiy
Evgeniy Petrik

DOI:

https://doi.org/10.26906/SUNZ.2025.4.027

Ключові слова:

перетворювач частоти, станція управління, енергоефективність, THDi, багатопульсний випрямляч, фазозсувний трансформатор

Анотація

При розробці корисних копалин на території України, таких як нафта, застосовуються механізовані методи видобутку, із застосуванням занурювальних електродвигунів. Такі методи видобутку забезпечують високу продуктивність і можливість підлаштовуватися під поточні параметри свердловини, що в свою чергу забезпечує максимальний дебіт. Для забезпечення оптимального режиму роботи насоса використовуються станції управління занурювальним електродвигуном з частотним регулюванням, які при роботі споживають з мережі живлення несинусоїдальний струм. Також для зниження спотворень споживаного струму застосовуються різні методи зниження загального гармонійного спотворення (THDi) вхідних струмів. Для вирішення даної задачі була розроблена станція управління з багатопульсним випрямлячем, який живиться від фазозсувного автотрансформатора, що дозволяє знизити THDi вхідних струмів. Дане рішення дозволяє покращити габаритні показники обладнання та його вартість за рахунок зменшення потужності фазозсувного трансформатора. Розглянуто функціональні можливості роботи станції управління електроприводом на основі експериментальних даних вимірювання THDi вхідних струмів мережі +30% в діапазоні частот 47,5-52,5Гц. Такий діапазон частот обумовлений тим, що у багатьох випадках, на родовищах, робота ведеться з електроживленням від дизель-генераторів, при якому коливання частоти і напруги живлення знаходяться в значному діапазоні. Додатково досліджено можливість роботи приводу при вхідних напругах живлення 460-480В та 430-460В. Проведено аналіз результатів вимірів, та запропоновано рекомендації щодо підвищення енергоефективності станції.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Гудим В., Яцишин С., Мамцаж Д. Визначення коефіцієнта спотворення напруги в системах електропостачання. Вимірювальна техніка та метрологія. Том 80, вип. 3, 2019 р. с. 64-71. doi: 10.23939/istcmtm2019.03.064

2. ДСТУ 13109-97 (ГОСТ 13109-97). Електрична енергія. Сумісність технічних засобів електромагнітна. Норми якості електричної енергії в системах електропостачання загального призначення. – [Чинний від 1999-01-01]. – К.: Держспоживстандарт України, 1999. – 51 с.

3. Радимов С. М. Експериментальне дослідження ступеня спотворення мережевого струму частотного електроприводу / С. М. Радимов, В. Л. Бєляєв, А. М. Бесараб [та ін.] // Електромашинобудування та електрообладнання: міжвід. наук.- техн. зб. – К., 2010. – Вип. 75. – С. 52–56. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/etks_2010_75_11.

4. A. von Jouanne, P. N. Enjeti and B. Banerjee, "Assessment of ride-through alternatives for adjustable-speed drives," in IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 35, no. 4, pp. 908-916, July-Aug. 1999, doi: 10.1109/28.777200.

5. Бєляєв В. Л. Гармонійний склад мережевого струму частотних електроприводів з широтно-імпульсною модуляцією / В. Л. Бєляєв, С. М. Радимов // Електромеханічні та енергозберігаючі системи: тематич. вип. «Проблеми автоматизованого електропривода: теорія і практика». – Кременчук, 2012. – № 1(19). – С. 469–471.

6. Бєляєв В. Л. Спрощені моделі електроприводів з широтно-імпульсною модуляцією / В. Л. Бєляєв, С. М. Радимов // Проблеми енергоресурсозбереження в електротехнічних системах: наука, освіта і практика: зб. наук. пр. – Кременчук, 2014. – Вип. 1(2). – С. 240–242.

7. Das J. C. Passive Filters – Potentialities and Limitations / J. C. Das // IEEE Transactions on Industry Applications. – 2004. – Vol. 40, No. 1. – P. 232–241.

8. Гапон Д. А. Визначення джерела вищих гармонік в системах електропостачання зі змішаним навантаженням / Д. А. Гапон, А. О. Зуєв, П. О. Качанов, Б. І. Кубрик // Сучасні інформаційні системи. – 2022. – Т. 6, № 1. – С. 66–74. DOI: doi: 10.20998/2522-9052.2022.1.09

9. S. Khan, X. Zhang, M. Saad, H. Ali, B. M. Khan, and H. Zaman, “Comparative analysis of 18-pulse autotransformer rectifier unittopologies with intrinsic harmonic current cancellation”, Energies, vol.11, no. 6, p. 1347, 2018. doi: 10.3390/en11061347.

10. R. Abdollahi, G. B. Gharehpetian, F. Mohammadi, and S. Prakash P., “Multi-pulse rectifier based on an optimal Pulse Doubling Technique”, Energies, vol. 15, no. 15, p. 5567, 2022. doi: 10.3390/en15155567