Overvoltages on Power Filters under Energizing Industrial Power System Transformer

Abstract

Практика експлуатації промислових систем електропостачання, які мають у своєму складі силові фільтри, показала, що налаштування фільтра може мати значний вплив на робочі характеристики фільтра. На основі моделювання реальної системи електропостачання, здійсненого за допомогою пакету Matlab/ Simulink, у статті представлено результати дослідження впливу технологічних допусків параметрів фільтрів на характер перехідних процесів у колі фільтра під час увімкнень трансформатора. Виконано аналіз перенапруг на конденсаторах і реакторах різних конфігурацій фільтрового комплексу, які виникають під час експлуатаційних увімкнень трансформатора, з урахуванням можливого розлаштування фільтрів. Відхилення параметрів реактора та конденсатора фільтра, спричинене технологічними допусками їхнього виготовлення, суттєво впливає на величини перехідної напруги на конденсаторах та реакторах фільтрів. Це може призвести до виходу з ладу обладнання фільтра та вимагати застосування батарей конденсаторів та реактора з вищими номінальними параметрами, ніж це необхідно для усталеного режиму роботи. У результаті досліджень показано, що використання демпфованого фільтра типу “С” у конфігурації фільтрового комплексу значно зменшує амплітуди перехідних струмів та напруг на обладнанні фільтра, а також зменшує ризик збільшення амплітуд перехідних струмів та перехідних напруг унаслідок зміни налаштування фільтра.

The practice of operating industrial power supply systems containing filter circuits has shown that filter tuning can have a significant impact on filter performance. On the basis of simulations of a real power supply system carried out by the Matlab / Simulink package, the results of a study of the impact of filter manufacturing tolerances on the filter transients under transformer energizing are presented. The most severe transients are observed for filter circuits in the power supply systems of electric arc furnaces due to frequently repeated operating energizing furnace transformers. This article summarizes the analysis of overvoltages on capacitors and reactors for various configurations of the filter circuit, arising during energizing the arc furnace transformer, taking into account the possible detuning of the filters.