ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ПОДЗЕМНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
Ключевые слова:
угольная шахта, система электроснабжения, качество электрической энергии, резонансные явления, подземные электрические сетиАннотация
Выбор направления исследований обусловлен значительным ростом используемой в системах электроприводов горных машин и механизмов преобразовательной техники. Данная техника негативно влияет на показатели качества в системе подземного электроснабжения из-за возникновения в ней вредных резонансных явлений, что приводит к недопустимому перегреву электродвигателей, силовых трансформаторов, кабелей и другого электрооборудования, а также к ложным срабатываниям защит, к работе технологического оборудования в неноминальных режимах, что сказывается на его производительности. Кроме того, нестабильность цен на мировых угольных торговых площадках вынуждает производителей снижать себестоимость добычи угля, в том числе подземным способом, путем уменьшения потерь электрической энергии при транспортировке и потреблении технологическим оборудованием. В публикации представлены результаты исследований по определению условий возникновения и демпфирования резонансных явлений в подземных электрических сетях высокопроизводительных угольных шахт. Проведенные исследования позволят рационализировать топологию сети и структуру системы подземного электроснабжения, исключить возможность резонанса, снизить потери электроэнергии в кабельных линиях и трансформаторных подстанциях, что ограничит дополнительный нагрев электрооборудования и положительным образом скажется на безопасной эксплуатации системы подземного электроснабжения, снижении простоев технологического оборудования, а соответственно, на снижении себестоимости добычи угля.
Библиографические ссылки
Министерство энергетики РФ. Презентационный материал к выступлению министра энергетики А.В. Новака на итоговой коллегии минэнерго России. – 2018. – URL: https://minenergo.gov.ru/node/11279 (дата обращения 07.12.2020 г.). – Текст: электронный. / The Ministry of Energy of the Russian Federation. Presentation material for the speech of the Minister of Energy A.V. Novak at the final board of the Ministry of Energy of Russia. – 2018. – URL: https://minenergo.gov.ru/node/11279 (accessed 07.12.2020). – Text: electronic.
Плакиткина, Л.С. Анализ и прогнозы развития добычи и потребления угля в ведущих угледобывающих странах мира в период 2000–2035 гг. / Л.С. Плакиткина, Ю.А. Плакиткин, К.И. Дьяченко. – Текст: непосредственный // Горный журнал. – 2018. – № 3. – С. 4–9. / Plakitkina, L.S. Analysis and forecasts of the development of coal production and consumption in the leading coal-producing countries of the world in the period 2000–2035 / L.S. Plakitkina, Yu.A. Plakitkin, K.I. Dyachenko. – Text: immediate // Mining Journal. – 2018. – № 3. – P. 4–9.
Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах / А.Д. Рубан [и др.]. – Москва: Московский издательский дом, 2009. – 396 с. – Текст: непосредственный. / Problems of ensuring high productivity of treatment faces in methane mines / A.D. Ruban [et al.]. – Moscow : Moscow Publishing House, 2009. – 396 p. – Text: immediate.
Козовой, Г.И. Гибкие технологические системы высокопроизводительных угольных шахт / Г.И. Козовой, Ю.Н. Кузнецов, А.М. Рыжов. – Москва: Международная академия связи, 2003. – 501 с. – Текст: непосредственный. / Kozovoy, G.I. Flexible technological systems of high-performance coal mines / G.I. Kozovoy, Yu.N. Kuznetsov, A.M. Ryzhov. – Moscow : International Academy of Communications, 2003. – 501 p. – Text: immediate.
Копылов, К.Н. Актуальность повышения уровня энергоэффективности и безопасности выемочного участка угольной шахты / К.Н. Копылов, С.С. Кубрин, С.Н. Решетняк. – Текст: непосредственный // Уголь. – 2018. – № 10. – С. 66–70. / Kopylov, K.N. The relevance of improving the level of energy efficiency and safety of the coal mine excavation site / K.N. Kopylov, S.S. Kubrin, S.N. Reshetnyak. – Text: immediate // Coal. – 2018. – № 10. – P. 6–70.
Кубрин, С.С. Расчет удельных норм электропотребления для выемочных участков угольных шахт / С.С. Кубрин, С.Н. Решетняк. – Текст: непосредственный // Горный журнал. – 2020. – № 6. – С. 49–52. / Kubrin, S.S. Calculation of specific power consumption rates for dredging sites of coal mines / S.S. Kubrin, S.N. Reshetnyak. – Text: immediate // Mining Journal. – 2020. – № 4. – P. 66–68.
Решетняк, С.Н. Актуальные аспекты повышения уровня энергоэффективности высокопроизводительных угольных шахт / С.Н. Решетняк, М.Ю. Решетняк. – Текст: непосредственный // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2017. – № 3. – С. 21–24. / Reshetnyak, S.N. Actual aspects of increasing the level of energy efficiency of high-performance coal mines / S.N. Reshetnyak, M.Y. Reshetnyak. – Text: immediate // Energy security and energy conservation. – 2017. – № 3. – P. 21–24.
Плащанский, Л.А. Анализ электромеханических систем выемочных комбайнов угольных шахт высокой производительности / Л.А. Плащанский, М.Ю. Решетняк. – Текст: непосредственный // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2019. – № 3. – С. 17–21. / Plaschansky, L.A. Analysis of electromechanical systems of mining combines of high-performance coal mines / L.A. Plaschansky, M.Y. Reshetnyak. – Text: immediate // Energy security and energy conservation. – 2019. – № 3. – P. 17–21.
Решетняк, М.Ю. Исследование гармонического состава в электрических сетях поверхностного комплекса высокопроизводительных угольных шахт / М.Ю. Решетняк. – Текст: непосредственный // Электротехнические и информационные системы и комплексы. – 2019. – № 4. – С. 61–67. / Reshetnyak, M.Yu. Investigation of harmonic composition in the electrical networks of the surface complex of high-performance coal mines / M.Yu. Reshetnyak. – Text: immediate // Electrotechnical and information systems and complexes. – 2019. – № 4. – P. 61–67.
Пивняк, Г.Г. Научные и методические основы эффективного использования электроэнергии на угольных шахтах Украины / Г.Г. Пивняк, В.Т. Заика, В.В. Самойленко. – Текст: непосредственный // Горный журнал. – 2010. – № 7. – С. 92–96. / Pivnyak, G.G. Scientific and methodological foundations of efficient use of electricity in coal mines of Ukraine / G.G. Pivnyak, V.T. Zaika, V.V. Samoylenko. – Text: immediate // Mining Journal. – 2010. – № 7. – P. 92–96.
Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промышленных предприятий / И.В. Жежеленко. – Москва: Энергоатомиздат, 2004. – 350 с. – Текст: непосредственный. / Zhezhelenko, I.V. Higher harmonics in power supply systems of industrial enterprises / I.V. Zhezhelenko. – Moscow : Energoatomizdat, 2004. – 350 p. – Text: immediate.
Жежеленко, И.В. Электромагнитная совместимость потребителей / И.В. Жежеленко, А.К. Шидловский, Г.Г. Пивняк. – Москва: Машиностроение, 2012. – 351 с. – Текст: непосредственный. / Zhezhelenko, I.V. Electromagnetic compatibility of consumers / I.V. Zhezhelenko, A.K. Shidlovsky, G.G. Pivnyak. – Moscow : Mashinostroenie, 2012. – 351 p. – Text: immediate.
Rönnberg, S. Power quality issues in the electric power system of the future / S. Rönnberg, M. Bollen. – Текст: непосредственный // The Electricity Journal. – 2016. – Vol. 29, № 10. – С. 49–61. / Rönnberg, S. Power quality issues in the electric power system of the future / S. Rönnberg, M. Bollen. – Text: immediate // The Electricity Journal. – 2016. – Vol. 29, № 10. – P. 49–61.
Pan, S. New topologies and control strategies for active power filters / S. Pan, H. Yang, J.M. Guerrero. – Текст: непосредственный // High Power Converter Technology. – 2015. – № 22 (4). – С. 7–13. / Pan, S. New topologies and control strategies for active power filters / S. Pan, H. Yang, J.M. Guerrero. – Text: immediate // High Power Converter Technology. – 2015. – № 22 (4). – P. 7–13.
Survey on international practice of calculating harmonic current emission limits / J. Meyer [et al.]. – Текст: непосредственный // Proceedings of International Conference on Harmonics and Quality of Power, ICHQP, 2016. – С. 539–544. / Survey on international practice of calculating harmonic current emission limits / J. Meyer [et al.]. – Text: immediate // Proceedings of International Conference on Harmonics and Quality of Power, ICHQP, 2016. – P. 539–544.
Yang, Y. Analysis of Dead-time Harmonics in Single-phase Transformerless Full-bridge PV Inverters / Y. Yang, K. Zhou, F. Blaabjerg. – Текст: непосредственный // IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), San Antonio, TX, USA, 2018. – С. 1310–1315.
Litrán, S.P. Electromagnetic compatibility analysis of a control strategy for a hybrid active filter / S.P. Litrán, P. Salmerón – Текст: непосредственный // Electric Power Systems Research. – 2017. – Vol. 144. – С. 81–88. / Litrán, S.P. Electromagnetic compatibility analysis of a control strategy for a hybrid active filter / S.P. Litrán, P. Salmerón – Text: immediate // Electric Power Systems Research. – 2017. – Vol. 144. – P. 81–88.
Плащанский, Л.А. Влияние высших гармоник на состояние электрических сетей / Л.А. Плащанский, Ш.У. Зарипов. – Текст: непосредственный // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. – 2010. – № 2. – С. 61–66. / Plaschansky, L.A. The influence of higher harmonics on the state of electrical networks / L.A. Plaschansky, Sh.U. Zaripov. – Text: immediate // News of higher educational institutions. Mining Journal. – 2010. – № 2. – P. 61–66.
Шевырёв, Ю.В. Улучшение формы напряжения в системах электроснабжения предприятий минерально-сырьевого комплекса с активным выпрямителем / Ю.В. Шевырёв, Н.Ю. Шевырева. – Текст: непосредственный // Горный журнал. – 2019. – № 1. – С. 66–69. / Shevyrev, Yu.V. Improvement of the voltage form in the power supply systems of enterprises of the mineral resource complex with an active rectifier / Yu.V. Shevyrev, N.Yu. Shevyreva. – Text: immediate // Mining journal. – 2019. – № 1. – P. 66–69.
Управление качеством электроэнергии / И.И. Карташев [и др.]. – Москва: МЭИ, 2006. – 320 с. – Текст: непосредственный. / Electric power quality management / I.I. Kartashev [et al.]. – Moscow : MEI, 2006. – 320 p. – Text: immediate.
Шпиганович, А.Н. О качестве энергии электроснабжения промышленных предприятий / А.Н. Шпиганович, А.С. Ладанов. – Текст: непосредственный // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2004. – № 6. – С. 65–66. / Shpiganovich, A.N. On the quality of energy supply of industrial enterprises / A.N. Shpiganovich, A.S. Ladanov. – Text: immediate // News of higher educational institutions. Electromechanics. – 2004. – № 6. – P. 65–66.
Power-supply systems reliability control / A.N. Shpiganovich [et al.]. – Text: immediate // Austrian Journal of Political Science. – 2018. – Vol. 18, № 19. – P. 10–18. / Power-supply systems reliability control / A.N. Shpiganovich [et al.]. – Text: immediate // Austrian Journal of Political Science. – 2018. – Т. 18, № 19. – P. 10–18.
Разработка высоковольтного устройства автоматизированного мониторинга качества электрической энергии в подземных сетях угольных шахт / А.В. Ляхомский [и др.]. – Текст: непосредственный // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 7. – С. 207–213. / Development of a high-voltage device for automated monitoring of the quality of electrical energy in underground coalmine networks // A.V. Lyakhomsky [et al.]. – Text: immediate // Mining information and Analytical Bulletin. – 2019. – № 7. – P. 207–213.
