[go: up one dir, main page]

RU2834854C1 - Method of determining power losses from non-sinusoidal currents in three-phase power lines at the same phase load - Google Patents

Method of determining power losses from non-sinusoidal currents in three-phase power lines at the same phase load Download PDF

Info

Publication number
RU2834854C1
RU2834854C1 RU2024120634A RU2024120634A RU2834854C1 RU 2834854 C1 RU2834854 C1 RU 2834854C1 RU 2024120634 A RU2024120634 A RU 2024120634A RU 2024120634 A RU2024120634 A RU 2024120634A RU 2834854 C1 RU2834854 C1 RU 2834854C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
losses
phase
power
sinusoidal currents
currents
Prior art date
Application number
RU2024120634A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Олегович Горбунов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2834854C1 publication Critical patent/RU2834854C1/en

Links

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, in particular to determination of power losses from non-sinusoidal currents in electric power transmission systems. At the same phase load, the effective values of harmonic currents in the phase conductor are measured, total losses of active power ΔP in three-phase power transmission line. Criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in line KωΔPL based on resistances of direct and zero sequence of three-phase line, effective values of currents of harmonics in phase, including effective value of current of direct component. Determining power losses in a three-phase power transmission line from non-sinusoidal currents by formula ΔPω=KωΔPL⋅ΔP.
EFFECT: development of a simple method for determining power losses from non-sinusoidal currents in three-phase power transmission lines at the same phase load.
1 cl

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к определению потерь мощности в системах передачи электрической энергии.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to determining power losses in electrical energy transmission systems.

Известно, что потери мощности в трёхфазных линиях электропередач зависят, в том числе, от несинусоидальных токов. Такие токи возникают из-за нелинейной нагрузки при подаче на неё гармонического напряжения. Дополнительные потери от таких токов предлагается рассчитывать через мощности пульсаций, искажений, скрытой мощности [Р. Дрехслер «Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке»: Перевод с чешского, М.: Энергоатомиздат, 1985. - 112 с.].It is known that power losses in three-phase power lines depend, among other things, on non-sinusoidal currents. Such currents arise due to non-linear load when harmonic voltage is applied to it. It is proposed to calculate additional losses from such currents through pulsation powers, distortions, and latent power [R. Drechsler "Measuring and assessing the quality of electric power under asymmetrical and non-linear load": Translation from Czech, Moscow: Energoatomizdat, 1985. - 112 p.].

Недостатками данных способов расчётов потерь мощности являются высокая трудоёмкость, вычислительная сложность, большой объём измеряемой информации.The disadvantages of these methods of calculating power losses are high labor intensity, computational complexity, and a large volume of measured information.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является «Способ измерения потерь мощности от несинусоидальных токов в трёхфазных трансформаторах и четырёхпроводных линиях электропередачи» [RU 2638904, G01R 31/06], заключающийся в том, что измеряют при нелинейной нагрузке в трехфазном трансформаторе или четырёхпроводной линии действующее значение тока гармоники, суммарный коэффициент нечётных и чётных гармоник, кроме гармоник кратных трём, и суммарный коэффициент гармоник, кратных трём, и по результатам измерения определяют коэффициент потерь мощности от несинусоидальных токов по формуле:The closest in technical essence to the declared method is the “Method for measuring power losses from non-sinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines” [RU 2638904, G01R 31/06], which consists of measuring, under a non-linear load in a three-phase transformer or four-wire line, the effective value of the harmonic current, the total coefficient of odd and even harmonics, except for harmonics multiples of three, and the total coefficient of harmonics multiples of three, and, based on the measurement results, determining the coefficient of power losses from non-sinusoidal currents using the formula:

Недостатком данного способа является низкая чувствительность разработанного коэффициента потерь мощности от несинусоидальных токов при малых значениях тока гармоники основной частоты по сравнению с действующими значениями токов высших гармоник, то есть при значительной несинусоидальности фазного тока, из-за устремления численного значения этого коэффициента, в данном случае, к бесконечности.The disadvantage of this method is the low sensitivity of the developed coefficient of power losses from non-sinusoidal currents at low values of the fundamental frequency harmonic current compared to the effective values of the higher harmonic currents, that is, at significant non-sinusoidality of the phase current, due to the tendency of the numerical value of this coefficient, in this case, to infinity.

Задача изобретения - упрощение определения потерь мощности в трёхфазных линиях электропередач по результатам измерений таких электроэнергетических величин, как действующие значения токов гармоник, а также мощности выделяемой на исследуемой линии электропередачи.The objective of the invention is to simplify the determination of power losses in three-phase power transmission lines based on the results of measurements of such electrical energy quantities as the effective values of harmonic currents, as well as the power emitted on the power transmission line under study.

Поставленная задача решается за счёт того, что измеряют действующие значения токов гармоник в фазном проводнике, потери активной мощности в трёхфазной линии электропередачи и по результатам измерений определяют потери мощности в трёхфазной линии электропередачи от несинусоидальных токов по формуле:The task is solved by measuring the effective values of harmonic currents in the phase conductor, the losses of active power in a three-phase power transmission line, and, based on the measurement results, determining the power losses in a three-phase power transmission line from non-sinusoidal currents using the formula:

где K ω ΔPL - критерий расчёта потерь от несинусоидальных токов в линии;where K ω ΔPL is the criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in the line;

R 1 , R 0 - сопротивления прямой и нулевой последовательности трёхфазной линии, соответственно; R 1 , R 0 - resistances of direct and zero sequence of a three-phase line, respectively;

I (0) - действующее значение тока постоянной составляющей; I (0) - effective value of the direct current component;

I (3 n ) - действующее значение тока гармоник кратных трём; I (3 n ) - the effective value of the current of harmonics multiples of three;

I ( n ) - действующее значение тока n-й гармоники; I ( n ) - the effective value of the current of the n-th harmonic;

с учётом критерия расчёта потерь от несинусоидальных токов в линии и измеренных потерь активной мощности определяют потери мощности от несинусоидальных токов в линии электропередачи по формуле:taking into account the criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in the line and the measured losses of active power, the power losses from non-sinusoidal currents in the power transmission line are determined using the formula:

ΔPω=K ω Δ PL ⋅ΔP,ΔP ω = K ω Δ PL ⋅ΔP,

где ΔPω - потери мощности от несинусоидальных токов в трёхфазной линии электропередачи при одинаковой фазной нагрузке;where ΔP ω is the power loss from non-sinusoidal currents in a three-phase power transmission line with the same phase load;

ΔP - суммарные потери активной мощности в трёхфазной линии электропередачи при одинаковой фазной нагрузке.ΔP - total active power losses in a three-phase power transmission line with the same phase load.

Новые существенные признаки:New essential features:

1. При одинаковой фазной нагрузке измеряют действующие значения токов гармоник в фазном проводнике и потери активной мощности в трёхфазной линии электропередачи.1. With the same phase load, the effective values of harmonic currents in the phase conductor and active power losses in a three-phase power transmission line are measured.

2. По результатам измерений рассчитывают критерий расчёта потерь от несинусоидальных токов в линии по формуле:2. Based on the measurement results, the criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in the line is calculated using the formula:

3. Критерий расчёта потерь от несинусоидальных токов в линии и измеренные потери активной мощности позволяют рассчитать потери мощности от несинусоидальных токов в линии электропередачи по формуле3. The criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in the line and the measured active power losses allow us to calculate power losses from non-sinusoidal currents in the power transmission line using the formula

ΔPω=K ω Δ PL ⋅ΔP.ΔP ω = K ω Δ PL ⋅ΔP.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны.The listed new essential features, in combination with the known ones, make it possible to obtain a technical result in all cases covered by the scope of legal protection.

Технический результатTechnical result

Технический результат заключается в разработке простого способа определения потерь мощности от несинусоидальных токов в трёхфазных линиях электропередач. При значительной несинусоидальности фазного тока данный коэффициент точно отражает величину дополнительных потерь от нелинейной нагрузки.The technical result consists in developing a simple method for determining power losses from non-sinusoidal currents in three-phase power transmission lines. With significant non-sinusoidality of the phase current, this coefficient accurately reflects the amount of additional losses from the non-linear load.

Реализация способаImplementation of the method

В современных электрических сетях наряду с активными и реактивными, присутствуют и нелинейные нагрузки. Такие нагрузки вызывают периодические несинусоидальные токи, которые являются источником дополнительных потерь в линиях электропередач. При разработке средств и способов снижения потерь в электрических сетях, необходимо иметь информацию, в том числе и о величине потерь от несинусоидальных токов.In modern electrical networks, along with active and reactive loads, there are also nonlinear loads. Such loads cause periodic non-sinusoidal currents, which are a source of additional losses in power transmission lines. When developing means and methods for reducing losses in electrical networks, it is necessary to have information, including on the amount of losses from non-sinusoidal currents.

Если в трехфазной сети при одинаковой фазной нагрузке получить изображение кривой тока в фазном проводнике, например, с помощью осциллографа или прибора «Энергомонитор 3.3Т1», то эта кривая будет отличаться от синусоидального сигнала тем сильнее, чем больший вклад в её формирование вносят высшие гармоники.If in a three-phase network with the same phase load we obtain an image of the current curve in the phase conductor, for example, using an oscilloscope or the Energomonitor 3.3T1 device, then this curve will differ from the sinusoidal signal the more the higher harmonics contribute to its formation.

Измерив, например, прибором «Энергомонитор 3.3Т1», действующие значения каждой гармоники тока и зная сопротивления прямой и обратной последовательности линии возможно вычислить критерий расчёта потерь от несинусоидальных токов в линии KωΔPL.By measuring, for example, the “Energomonitor 3.3T1” device, the effective values of each harmonic of the current and knowing the resistances of the direct and reverse sequence of the line, it is possible to calculate the criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in the line K ωΔPL .

Для определения потерь от несинусоидальных токов необходимо знать суммарные потери активной мощности ΔP в элементе электрической сети, которые можно вычислить по разнице показаний приборов «Энергомонитор 3.3Т1» подключённых в начале и конце линии электропередачи.To determine losses from non-sinusoidal currents, it is necessary to know the total losses of active power ΔP in an element of the electrical network, which can be calculated from the difference in readings of the Energomonitor 3.3T1 devices connected at the beginning and end of the power transmission line.

Зная потери активной мощности и критерий расчёта потерь от несинусоидальных токов в линии KωΔPL вычисляют потери от несинусоидальных токов: ΔPω=KωΔPL⋅ΔP.Knowing the active power losses and the criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in the line K ωΔPL, the losses from non-sinusoidal currents are calculated: ΔP ω =K ωΔPL ⋅ΔP.

Claims (10)

Способ определения потерь мощности от несинусоидальных токов в трехфазных линиях электропередач при одинаковой фазной нагрузке, включающий измерение электроэнергетических величин, отличающийся тем, что, зная сопротивления прямой и нулевой последовательности трехфазной линии при одинаковой фазной нагрузке, измеряют действующие значения токов гармоник в фазном проводнике, потери активной мощности в трехфазной линии электропередачи и по результатам измерений рассчитывают критерий расчета потерь от несинусоидальных токов в линии по формуле:A method for determining power losses from non-sinusoidal currents in three-phase power transmission lines with the same phase load, including the measurement of electric power quantities, characterized in that, knowing the resistances of the direct and zero sequence of a three-phase line with the same phase load, the effective values of harmonic currents in the phase conductor, the losses of active power in the three-phase power transmission line are measured and, based on the results of the measurements, the criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in the line is calculated using the formula: где KωΔPL - критерий расчета потерь от несинусоидальных токов в линии;where K ωΔPL is the criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in the line; R1, R0 - сопротивления прямой и нулевой последовательности трехфазной линии, соответственно;R 1 , R 0 - resistances of direct and zero sequence of a three-phase line, respectively; I(0) - действующее значение тока постоянной составляющей;I(0) - effective value of the direct current component; I(3⋅n) - действующее значение тока гармоник, кратных трем;I(3⋅n) - effective value of harmonic current, multiples of three; I(n) - действующее значение тока n-й гармоники; с учетом критерия расчета потерь от несинусоидальных токов в линии и измеренных потерь активной мощности определяют потери мощности от несинусоидальных токов в линии электропередачи по формуле:I(n) is the effective value of the current of the n-th harmonic; taking into account the criterion for calculating losses from non-sinusoidal currents in the line and the measured losses of active power, the power losses from non-sinusoidal currents in the power transmission line are determined using the formula: где ΔPω - потери мощности от несинусоидальных токов в трехфазной линии электропередачи при одинаковой фазной нагрузке;where ΔP ω is the power loss from non-sinusoidal currents in a three-phase power transmission line with the same phase load; ΔР - суммарные потери активной мощности в трехфазной линии электропередачи при одинаковой фазной нагрузке.ΔР - total losses of active power in a three-phase power transmission line with the same phase load.
RU2024120634A 2024-07-22 Method of determining power losses from non-sinusoidal currents in three-phase power lines at the same phase load RU2834854C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2834854C1 true RU2834854C1 (en) 2025-02-14

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638904C1 (en) * 2016-08-03 2017-12-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
RU2644454C2 (en) * 2016-08-01 2018-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
CN105629050B (en) * 2015-12-24 2019-06-28 万进 A kind of energy-saving transmission line losses and failure monitoring device
GB2588799A (en) * 2019-11-07 2021-05-12 Kigg Ltd Power loss detection in a network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105629050B (en) * 2015-12-24 2019-06-28 万进 A kind of energy-saving transmission line losses and failure monitoring device
RU2644454C2 (en) * 2016-08-01 2018-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
RU2638904C1 (en) * 2016-08-03 2017-12-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
GB2588799A (en) * 2019-11-07 2021-05-12 Kigg Ltd Power loss detection in a network

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А. О. ГОРБУНОВ, Критерий расчета потерь от несинусоидальных токов в линии, Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2021, N 5 (199), с. 113- 117. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106093810A (en) A kind of method of material electromagnetic parameter test and the ambiguity solution for material electromagnetic parameter test
RU2531769C2 (en) Method for determination of short circuit spot on overhead power transmission line against measurements at two ends thereof
Kaczmarek The source of the inductive current transformers metrological properties deterioration for transformation of distorted currents
RU2834854C1 (en) Method of determining power losses from non-sinusoidal currents in three-phase power lines at the same phase load
CN113933593A (en) Large-section cable conductor alternating current equivalent resistance test system and method based on current comparator
RU2364875C1 (en) Method to reveal actual contribution of electric circuit loads into distortion of power quality at common connection point
PL223692B1 (en) Method for assessing the accuracy of the transformation of inductive current transformers for deformed current
CN104076226B (en) Device and method based on voltage difference and current differential measuring transformer efficiency
RU2638904C1 (en) Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
Ushakov et al. Traditional Electrical Diagnostic Methods
US20150094973A1 (en) System for measuring excitation characteristics of magnetic assemblies using direct current
Ramamurthy et al. Influence of voltage harmonics on transformer no-load loss measurements and calculation of magnetization curves
Rao et al. A novel estimation methodology for multi-resonance equivalent inductance of transformer winding for inter-turn short-circuit fault detection
US2302230A (en) Method and apparatus for measuring the power factor of electrical devices
RU2627195C1 (en) Evaluation method of consumer influence on voltage distortion at point of common coupling
RU2704394C1 (en) Method for remote determination of the phase-to-ground closure point
Kerns et al. Determination of efficiency of microwave bolometer mounts from impedance data
Kaczmarek Method of current transformer metrological properties estimation for transformation of distorted currents
RU2805583C1 (en) Method for identifying sources of asymmetry in a three-phase electrical network
RU2644454C2 (en) Method for measuring power losses from nonsinusoidal currents in three-phase transformers and four-wire power transmission lines
RU2635840C2 (en) Method of measuring frequency characteristics of transmission parameters of extended electric circuits in idle mode and short circuit
RU2781946C1 (en) Method for determining eddy current losses in the magnetic core of a transformer
RU2830284C1 (en) Method for one-sided determination of point of damage of power transmission line
RU2236016C2 (en) Method for evaluating actual contribution of distortion sources in electrical energy quality indices at common connection point
RU2797152C1 (en) Method for measuring inductance and self-resistance