ДІАГНОСТИКА ВІДМОВ ТРИФАЗНОГО ВИПРЯМЛЯЧА НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Розглянуто аналіз несиметричних режимів електричних мереж із ізольованою нейтраллю. Проаналізовано окремий випадок несиметричного навантаження, що впливає на розподіл струмів у фазах. Показано, що у випадку активного опору, підключеного між фазами без залучення інших гілок, виникають струми зі зсувом фазних кутів, що створює ілюзію реактивного навантаження. Проте доведено, що навантаження залишається суто активним. Запропоновано методику аналізу за допомогою системи лінійних напруг та струмів, що дозволяє розширити підходи до оцінки несиметричних режимів. Розглянуто застосування методу розрахунку лінійних струмів за критерієм найменшої суми квадратів лінійних потужностей для електроенергетичних мереж метрополітену. Акцентовано увагу на моделюванні підсистеми, що містить лінію передачі, трансформатор та випрямляч. Підтверджено, що відмова одного з діодів у шестимостовому випрямлячі суттєво впливає на функціональність системи, викликаючи спотворення струму. Проаналізовано характерні різні види відмов діодів. Встановлено, що ці відмови призводять до зміни форми струму, що підтверджено графіками при аварійних режимах роботи. Досліджено гармонійний склад лінійних напруг та струмів, що виявив значні значення гармонік струму, а гармоніки напруги мають невелике значення. Виявлено асиметрію роботи випрямляча при несправностях, що призводить до підвищення гармонічних спотворень та зниження якості електроенергії. Такі явища можуть спричиняти додаткові втрати в системі та негативно впливати на стабільність роботи електрообладнання. Отримані результати дослідження можуть слугувати основою для розробки нових методів контролю та покращення характеристик електроенергетичних систем, що є важливим завданням для подальших досліджень у цій сфері. Результати дослідження демонструють необхідність врахування гармонійного аналізу для оцінки стану електричних мереж. Отримані дані можуть бути використані для вдосконалення методик діагностики несправностей випрямлячів та підвищення надійності роботи електроенергетичних систем.
Блок інформації про статтю
Посилання
Dem"yanenko R. I. Rozrakhunok myttyevykh liniynykh strumiv tryfaznoyi merezhi z izol'ovanoyu neytrallyu [Calculation of instantaneous line currents in a three-phase network with an isolated neutral]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI". Seriya: Enerhetyka: nadiynist' ta enerhoefektyvnist' [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Power System Reliability and Energy Efficiency]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2022, no. 1 (4), pp. 17–22. doi: 10.20998/2224-0349.2022.01.09
Dem"yanenko R. I. Rozrakhunok tryfaznykh myttyevykh liniynykh strumiv pry nesymetrychnykh napruhakh [Calculation of three-phase instantaneous line currents under unbalanced voltages]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI". Seriya: Novi rishennya v suchasnykh tekhnolohiyakh [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: New Solutions in Modern Technologies]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2024, no. 1 (19), pp. 99–106. doi: 10.20998/2413-4295.2024.01.13
Tomita M., Fukumoto Y., Ishihara A., Kobayashi Y., Akasaka T., Suzuki K., Onji T. Superconducting DC power transmission for subway lines that can reduce electric resistance and save energy. Energy. 2023, vol. 281, p. 128250. doi: 10.1016/j.energy.2023.128250
Liu G., Ding N., Zhou J., Xu N., Guo W. Fracture failure of dropper wires in the power supply system of a subway line. Journal of Failure Analysis and Prevention. 2021, vol. 21, issue 2,
pp. 370–375. doi: 10.1007/s11668-020-01077-4
Doan V. D. A research on the load calculation method in designing the traction power supply for integrated subway – MCR. Engineering, Technology & Applied Science Research. 2023, vol. 13, issue 3, pp. 10882–10887. doi: 10.48084/etasr.5909
Haili C. Energy-saving design and implementation in metro weak current systems: a case study of the Kunming metro system. Urban Rail Transit. 2021, vol. 7, issue 4, pp. 301–333. doi: 10.1007/s40864-021-00158-3
Li P., Liu C., Tong X., Li X., Zheng G. Improved direct ripple power predictive control of single-phase rectifier based on ripple separation. Control Engineering Practice. 2025, vol. 155, p. 106173. doi: 10.1016/j.conengprac.2024.106173
Xu D., Bai Z., Wang T., Wu Z., Zhang K. An energy-based control scheme for optimal power quality management in 12-pulse rectifier integrated distribution systems. International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2023, vol. 145, p. 108707. doi: 10.1016/j.ijepes.2022.108707
Zhao T., Sun Z., Du L., Feng Z., Lin S. LVRT Control Strategy for Three-Phase CHB PV Inverter Based on Coordinated Compensation of Fundamental-Frequency Adaptive Zero-Sequence Voltage and its Odd Harmonics. IEEE Transactions on Industry Applications. 2024, vol. 60, issue 3, pp. 4012–4024. doi: 10.1109/TIA.2024.3355376
Laadjal K, Serra J, Cardoso A. J. M. Stator Faults Detection in Asymmetrical Six-Phase Induction Motor Drives with Single and Dual Isolated Neutral Point, Adopting a Model Predictive Controller. Machines. 2023, vol. 11, issue 2, p. 132. doi: 10.3390/machines11020132
Kirgizov A., Dmitriev S., Safaraliev M., Pavlyuchenko D., Ghulomzoda A., Ahyoev J. Expert system application for reactive power compensation in isolated electric power systems. International Journal of Electrical and Computer Engineering. 2021, vol. 11, pp. 3682–3691. doi: 10.11591/ijece.v11i5.pp3682-3691
Mohd N. K. A., Abdullah N. Power quality improvement of three- phase electrical systems using active-passive hybrid harmonic filter. Results in Engineering. 2024, vol. 22, p. 102242. doi: 10.1016/j.rineng.2024.102242
Vijayakumar A., Stonier A. A., Peter G., Loganathan A. K., Ganji V. Power quality enhancement in asymmetrical cascaded multilevel inverter using modified carrier level shifted pulse width modulation approach. IET Power Electronics. 2022. doi: 10.1049/pel2.12429
Ioana G., Cazacu E., Stănculescu M., Pușcașu S. Power factor correction and harmonic mitigation for a heavy industrial nonlinear load. 13th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE) (23–25 March 2023, Bucharest, Romania). IEEE Publ., 2023, pp. 1–6. doi: 10.1109/ATEE58038.2023.10108358
Zhang Y., Sun X. Phase reassignment strategy and load phase- swapping device for three-phase unbalance in the power distribution area. Electric Power Systems Research. 2024, vol. 235, p. 110564. doi: 10.1016/j.epsr.2024.110564
Zhang M., Luo S., Liu Y., Zhuang X., Ma W. Analysis of the traction forces of two adjacent linear induction motors. Scientific Reports. 2024, vol. 14, p. 26760. doi: 10.1038/s41598-024-78334-1