Снижение несимметрии фазных нагрузок в городских электрических сетях низкого напряжения путем оптимального перефазирования

Аннотация

Актуальность: В городских сетях низкого напряжения неравномерное распределение однофазных                    потребителей по фазам вызывает несимметрию токов, увеличение тока нейтрали основной частоты,                     различие узловых напряжений и рост активных потерь в проводниках. Перефазирование позволяет у                         лучшить режим без установки дополнительного оборудования, однако требуется учитывать                                              одновременно число переключений и сетевые потери.

Цель: достижение заданного предела несимметрии активной мощности фаз минимальным числом            переключений и выбор среди решений минимального слоя конфигурации с наименьшими активными                 потерями в трехфазной четырехпроводной сети 0,4 кВ.

Методы: использована радиальная модель 230/400 В из пяти участков и 15 однофазных эквивалентных групп нагрузок. На первом этапе полным комбинаторным перебором определялось минимальное число перефазирований, на втором все допустимые решения минимального слоя проверялись нелинейным                  расчетом режима трехфазной четырехпроводной сети. Выполнен анализ чувствительности к пределу несимметрии, уровню нагрузки и сопротивлению нейтрали.

Результаты: для предела 5 % минимальное число переключений равно трем, причем найдено 57                допустимых конфигураций. Решение L1: A→C, L7: A→B, L8: B→C обеспечило минимальные потери 5,3051 кВт; ток нейтрали основной частоты составил 7,29 А, максимальный коэффициент напряжения обратной последовательности 0,237 %. По сравнению с исходными 7,5850 кВт активные потери                     уменьшились на 30,06 %.