Способ трехступенчатого регулирования реактивной мощности конденсаторной установкой.
динамические и стационарные процессы энергетические показатели качество электроэнергии потери электроэнергии точное и непрерывное регулирование напряжения и реактивной мощности пропускная способность линии электропередач конденсаторная батарея, Трёхфазная сеть
Изобретение относится к электротехнике и предназначается для компенсации  реактивной мощности в системах электроснабжения.
           Предлагается способ трехступенчатого регулирования реактивной мощности конденсаторной установкой с двумя батареями конденсаторов, каждая из которых подключается к сети двумя тиристорными ключами и сетевым выключателем. При включении каждой батареи конденсаторов сначала включают две фазы в момент перехода линейного напряжения этих двух фаз через ноль, а затем включают третью фазу в момент перехода фазного напряжения этой фазы через ноль. 
          Отключение каждой батареи конденсаторов производится тиристорными ключами с естественной коммутацией, а отключение конденсаторной установки сетевым выключателем. 
          При отключении  каждой батареи конденсаторов сначала отключается одна фаза, в которой так раньше перейдет через ноль, а затем отключаются две фазы, общий ток в которых перейдет через ноль.
             Отличительная особенность способа в том, что емкость второй батареи конденсаторов в два раза больше первой. Включение первой ступени производится подключением к сети первой батареи конденсаторов,  включение второй ступени подключением к сети второй батареи конденсаторов при завершении отключения первой батареи, а включение третьей ступени производится подключением к сети первой батареи конденсаторов, при  подключенной к сети второй батареи конденсаторов. 
             Технический результат способа – повышенная надежность систем электроснабжения, уменьшение капитальных затрат на установку и эксплуатационных затрат на ее обслуживание, вследствие сокращения количества коммутационных аппаратов.
На сегодняшний день во всех отраслях систем электроснабжения вопрос повышения качества электроэнергии и сохранения его значения на заданном (номинальном) уровне с одновременной компенсацией реактивной мощности является актуальным. Поддержание качества электроэнергии на заданном уровне и обеспечением потребителей реактивной мощностью позволяет не только обеспечить нормальную работу технологических установок, но и улучшить в целом технико-экономические показатели систем электроснабжения. Для достижения этого на производстве применяются разнообразные технические решения по повышению качества электроэнергии и компенсации реактивной мощности, среди которых достаточно широко распространены механические регуляторы напряжения типа ПБВ и РПН и батареи статических конденсаторов. Для снижения уровня колебаний напряжения, например, в сетях питания металлургических предприятий и электрофицированного транспорта достаточно широко применяют РПН. Опыт эксплуатации систем электроснабжения показывает и подтверждает, что известные механические регуляторы напряжения не удовлетворяют базовым требованием систем электроснабжения по качеству электроэнергии, а в некоторых случаях могут вызвать нарушение основного цикла технологического процесса. И как следствие это приводит к затягиванию процесса производства продукции и ухудшению качество выпускаемой продукции, что отражается на снижении технико-экономических показателей систем электроснабжения. Следует отметить, что к недостаткам существующих регуляторов напряжения, оказывающих влияние на показатели качества электроэнергии, является низкое быстродействие и сравнительно невысокая точность регулирования напряжения, которые приводят также к сокращению срока службы и выходу из строя электрооборудования у потребителей электрической энергии.
Что касается изменения электрических нагрузок, анализ электрических нагрузок реального предприятия, а также режимов работы питающего трансформатора наглядно показывает, что в системах электроснабжения постоянно происходят отклонения и колебания тока нагрузки, которые приводят к снижению качества электроэнергии и создают необходимость применения дополнительных устройств для сохранения качества электроэнергии и обеспечения нормальной работы технологических процессов [18-22].  Как подтверждает опыт эксплуатации систем электроснабжения, на сегодняшний день, используемый для стабилизации напряжения регулятор типа ПБВ не удовлетворяет требованиями потребителей электроэнергии по сохранению качества электроэнергии [23-25]. Это связанно с тем, что ПБВ является регулятором напряжения, изменение параметров которого производится только в отключенном состоянии (как правило, при смене сезона) и при колебаниях нагрузки не стабилизирует напряжение у потребителей на заданном уровне [26]. Анализ технических публикаций показывает, что, например, при резком снижении тока нагрузки вниз от номинального значения в системах электроснабжения возникает не только повышение напряжения, но и перенапряжение [26, 27]. Как следствие существует вероятность пробоя изоляции, перегрузки приборов, приостановления работы частотно-регулируемого привода вследствие срабатывания защиты максимального напряжения, все это в результате приводит к преждевременному выходу из строя электрооборудования [28, 29]. 
Одним из возможных путей, направленных на ослабление выше указанных недостатков, состоит в построении системы электроснабжения на основе реакторно-тиристорного управляемого устройства и нового принципа построения конденсаторной установки, которые предварительно разработаны для дальнейшего проведения исследования и создания физического макета этих устройств заявленных в данном проекте.
Предварительно полученные результаты исследования стабилизации напряжения у потребителей с одновременной компенсацией реактивной мощности по штатной и новой схеме регулятора напряжения и конденсаторной установке при нестабильности питающего напряжения и колебаниях тока нагрузки позволили ожидать получения следующих показателей:
- сокращение количества тиристорных пускателей при необходимости обеспечения восьмиступенчатого регулирования реактивной мощности в 2 раза (четыре вместо восьми);
- сокращение количества тиристорных ключей в 3 раза (шестнадцать против сорока восьми);
- сокращение количества блоков разряда конденсаторов вместе с коммутационными аппаратами для подключения разрядных резисторов в 2 раза (четыре вместо восьми);
- повышение эффективности работы технологических установок в 0,2 раза или на 20 % (0.9985 против 0.7981) при номинальном напряжении в сети и номинальной нагрузке;
- повышение эффективности работы технологических установок в 0,1996 раза или на 19,96 % (0.9977 против 0.7981) при максимальном и минимальном напряжении в сети и номинальной нагрузке;
- снижение потери электроэнергии и улучшение пропускной способности линии электропередачи;
- облегчение работы силового трансформатора, батареи конденсаторов и потребителей электроэнергии при стационарных и динамических процессах;
- сохранение качества электроэнергии у потребителей на заданном (номинальном) уровне при плавном и дискретном изменении напряжения питающей сети и тока нагрузки;
- обеспечение непрерывной и точной стабилизации напряжения с одновременной компенсацией реактивной мощности с хорошими энергетическими показателями;
- обеспечение нормальной работы, а также сохранение качества выпускаемой продукций и срока службы электрооборудования.
Бехруз
Табаров
Довудходжаевич
доцент кафедры "ЭПАПУ"
Кандидат технических наук
Отсутствует
https://publons.com/researcher/AAC-7453-2020/
https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57206482446
https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=1059595
https://orcid.org/0000-0001-5878-3755
РОССИЯ
Бехруз
Табаров
Довудходжаевич
доцент кафедры "ЭПАПУ"
РОССИЯ
45.35.02
Общие проблемы
02.02.AC
AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS
Бехруз
Табаров
Довудходжаевич
РОССИЯ
Рустам
Ниматов
Рамазонович
РОССИЯ
Евгений
Антонов
Геннадьевич
РОССИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
Бехруз
Табаров
Довудходжаевич
Физическое лицо
РОССИЯ