Application of Mathematical Statistics Methods for Predicting Occurrence of Voltage Unbalance in Electrical Networks

Autor: Romanova, V.V., Khromov, S.V.
Rok vydání: 2017
Předmět:
Popis: Романова Виктория Викторовна, аспирант, кафедра «Электроэнергетика и электротехника», Забайкальский государственный университет, г. Чита; romanova181@ mail.ru. Хромов Сергей Владимирович, аспирант, кафедра «Электроэнергетика и электротехника», Забайкальский государственный университет, г. Чита; sergeixrom@inbox.ru. С помощью методов математической статистики и теории вероятностей произведена статистическая обработка результатов измерения показателей качества электрической энергии тяговой подстанции Урюм 220/35/27,5/10 кВ, РУ – 35 кВ, 1 СШ, ВЛ – 35 кВ (ВЛ – 241), расположенной в Забайкальском крае. Особое внимание уделено кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехе по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности (K2U). Несимметрия напряжений – практически постоянное явление в электрических сетях различного класса напряжений. Она существенно влияет на потребителей электроэнергии, в том числе на саму питающую сеть, особенно негативно сказывается на процессе работы и сроке службы электрооборудования. Актуальность данной проблемы подтверждается множеством исследований на подобную тему и значительным количеством повреждений потребителей электрической энергии, находящихся в эксплуатации (особенно в Забайкальском крае и Дальневосточных регионах). В ходе исследования определен вид и параметры закона распределения случайной непрерывно распределённой величины K2U. Для оценки степени совпадения эмпирического и теоретического распределений произведена трехкратная проверка на достоверность выбранного закона распределения с применением критериев согласия Пирсона χ2, Колмогорова и критерия ω2 (Крамера – Мизеса – Смирнова). За теоретический закон принято логарифмически нормальное распределение. Определена вероятность возникновения кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности (K2U) на исследуемом объекте. Произведена оценка срока службы асинхронного электродвигателя в определенных диапазонах, которые выбраны, опираясь на существующий межгосударственный стандарт по качеству электрической энергии ГОСТ 32144–2013. Проведён анализ полученных результатов исследования. Представлены соответствующие выводы. In this paper a statistical analysis of the results of measuring the quality parameters of electric power of the traction substation Uryum 220/35/27.5/10 kV, RU – 35 kV, 1 SS, 35 kV overhead line (VL – 241) located in the Trans-Baikal Territory was performed using the methods of mathematical statistics and probability theory. A particular attention is paid to conducted low-frequency electromagnetic interference by the unbalance factor of the negative sequence voltage (K2U). Voltage unbalance is a fairly common phenomenon in electrical networks of various stress classes and one of the indicators by which the quality of electricity is estimated. Unbalance of stresses significantly affects consumers of electricity, including the supply network itself, and especially negatively it affects the process of operation and the service life of electrical equipment. The relevance of this problem is confirmed by numerous studies on this issue and a significant amount of damage to consumers of electrical energy in service (especially in the Trans-Baikal Territory and the Far Eastern Regions). In the course of the research the form and parameters of the distribution law of a random continuously distributed quantity K2U are determined. To assess the degree of coincidence of the empirical and theoretical distributions, a three-fold test was carried out to verify the validity of the chosen distribution law using the Pearson's χ2, Kolmogorov, and ω2 (Cramer – Mises – Smirnov) criteria. A theoretical logarithmically normal distribution is adopted. The authors determined the likelihood of conducted low-frequency electromagnetic interference on the coefficient of voltage unbalance negative sequence (K2U) for the studied object, besides, the estimation of the service life of the asynchronous motor within certain ranges was made. These ranges are selected basing on the existing interstate standard for the quality of electrical energy GOST 32144–2013. The research results are analyzed. The corresponding conclusions are presented. Работа выполнена в рамках реализации научных грантов Совета по научной и инновационной деятельности ФГБОУ ВО «Забайкальский государственный университет» № 222 – ГР, № 223 – ГР от 09.02.17 г. The work is done in the framework of the research grants Council for research and innovation activities of the “Transbaikal State University” No. 222 – GR, No. 223 – GR from G. 09.02.17.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: