<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">agroengineering</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Агроинженерия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Agricultural Engineering (Moscow)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2687-1149</issn><issn pub-type="epub">2687-1130</issn><publisher><publisher-name>РГАУ-МСХА</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26897/2687-1149-2024-3-66-72</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">agroengineering-832</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>POWER SUPPLY AND AUTOMATION OF AGRICULTURAL PRODUCTION</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Конденсаторная установка для сельской распределительной сети 0,4 кВ: особенности построения</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Condenserinstallation for a rural distribution network of 0.4 kV: construction features</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0005-5966-9328</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тропин</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Tropin</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Владимир Валентинович Тропин, д-р техн. наук, профессор</p><p>350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladimir V. Tropin, DSc (Eng), Professor</p><p>13 Kalinina Str., Krasnodar, 350044</p></bio><email xlink:type="simple">tropin.v09@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кучеренко</surname><given-names>Р. Е.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kucherenko</surname><given-names>R. E.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Роман Евгеньевич Кучеренко, аспирант</p><p>350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Roman E. Kucherenko, postgraduate student</p><p>13 Kalinina Str., Krasnodar, 350044</p></bio><email xlink:type="simple">r-kucherenko.98@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>12</day><month>06</month><year>2024</year></pub-date><volume>26</volume><issue>3</issue><fpage>66</fpage><lpage>72</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Тропин В.В., Кучеренко Р.Е., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Тропин В.В., Кучеренко Р.Е.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Tropin V.V., Kucherenko R.E.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/832">https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/832</self-uri><abstract><p>Компенсация реактивной мощности на базе конденсаторной установки, подключенной к сельской распределительной сети 0,4 кВ, при использовании неспециализированных контакторов сопровождается возникновением больших пусковых токов конденсаторов. К тому же установка проводниковой связи с трансформаторами тока нагрузки требует конструкционной доработки конденсаторной установки. С целью устранения указанных недостатков предлагается использовать батарею конденсаторов, управляемую реле времени и защищаемую от пусковых токов тремя RL-контурами. «Включение-отключение» батареи конденсаторов при этом должно производиться внутренним сигналом конденсаторной установки, задающим временной интервал «Включено-выключено». С помощью математической модели, а также трехфазной физической модели мощностью 1,2 квар изучалось поведение переходных и установившихся токов при различных значениях параметров RL-контуров. Исходными неизменными параметрами модели являлись реактивные сопротивления конденсаторов и катушек индуктивности. Номинальная величина тока фазы батареи конденсаторов составляла 2,14 А. Переменными параметрами были величины активных сопротивлений RL-контуров, принимавших значения 0, 10, 20, 30 и ∞. Изучалась осциллограмма стационарного и переходного тока. В результате установлено, с целью соответствия батареи конденсаторов критерию использования автоматических выключателей и контакторов сети 0,4 кВ, что величина сопротивления резистора RL-контура каждой фазы трехфазной батареи конденсаторов должна десятикратно превышать реактивное сопротивление токоограничивающей катушки RL-контура и быть в 5 раз меньше величины реактивного сопротивления силового конденсатора фазы батареи конденсаторов. В сельских электрических сетях 0,4 кВ для компенсации реактивной мощности можно установить одиночную конденсаторную установку мощностью 25 квар с простым автономным управлением. Несколько конденсаторных установок могут компенсировать реактивные нагрузки 50 и 75 квар.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Reactive power compensation based on a capacitor plant connected to a rural 0.4 kV distribution network, when using non-specialized contactors, is accompanied by the occurrence of large starting currents of capacitors. In addition, the installation of a conductor connection with load current transformers requires structural modification of the capacitor plant. In order to eliminate these disadvantages, it is proposed to use a capacitor bank controlled by a time relay and protected from inrush currents by three RL circuits. In this case, the “on–off” mode of the capacitor bank must be switched to by an internal signal of the capacitor bank setting the time interval “on–off”. Using a mathematical model, as well as a three-phase physical model with a power of 1.2 kV, the authors studied the behavior of transient and steady-state currents at various values of the parameters of RL circuits. The initial invariant parameters of the model were the reactive resistances of capacitors and inductors. The nominal value of the phase current of the capacitor bank was 2.14 A. The variable parameters were the values of the active resistances of the RL circuits, which took the values of 0, 10, 20, 30 and ∞. The oscillogram of stationary and transient current was studied. As a result, it was found that in order to match the capacitor bank to the criterion of using circuit breakers and contactors of the 0.4 kV network, the resistance value of the RL circuit resistor of each phase of a three-phase capacitor bank should be tenfold higher than the reactance of the current-limiting coil of the RL circuit and be five times less than the reactance value of the power capacitor of the capacitor bank phase. In rural 0.4 kV electric networks, a single 25 kV capacitor plant with simple autonomous control can be installed to compensate for reactive power. Several capacitor plants can compensate for reactive loads of 50 and 75 kVAr.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>конденсаторная установка</kwd><kwd>контактор</kwd><kwd>резистор</kwd><kwd>реле времени</kwd><kwd>осциллограмма</kwd><kwd>батареи конденсаторов</kwd><kwd>RL-контур</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>capacitor bank</kwd><kwd>contactor</kwd><kwd>resistor</kwd><kwd>time relay</kwd><kwd>oscilloscope</kwd><kwd>capacitor banks</kwd><kwd>RL circuit</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кондратюк М.И. Компенсация реактивной мощности в сетях 0,4 кВ // Моя профессиональная карьера. 2021. Т. 1, № 20. С. 54 57. EDN: XHZOZR</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kondratyuk M.I. Reactive power compensation in 0.4 kV networks. My Professional Career. 2021;1(20):54 57. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корепанова О.Ю. Компенсация реактивной мощности в электросетях АПК и оценка энергосбережения // Главный энергетик. 2014. № 2. С. 33 39. EDN: SBXLAV</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korepanova O.Yu. Compensation of reactive power in electrical grids of agroindustrial complex and estimation of energy saving. Chief Power Engineer. 2014;2:33 39. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Богдан А.В., Перекопский К.В. Определение мощности одноступенчатой конденсаторной установки // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2007. № 8. С. 30 31. EDN: IAYELH</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">BogdanA.V., Perekopsky K.V. Determination of the power of a single-stage capacitor plant. Mechanization and Electrification of Agriculture. 2007;8:30 31. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бирюлин В.И., Куделина Д.В., Брежнев И.В. Исследование проблем качества электроэнергии в сетях напряжением 0,4 кВ // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2022. Т. 24, № 2. С. 72 85. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-2-73-86</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Biryulin V.I., Kudelina D.V. Model development for the analysis of reducing voltage asymmetry methods in power supply systems. Power Engineering: Research, Equipment, Technology. 2022;24(2):72 85. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-2-73-86</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nisja I., Zoni M. Study of capacitor bank switching transient in distribution network. MATEC Web of Conferences. 2018;248:02004. https://doi.org/10.1051/matecconf/201824802004</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nisja I., Zoni M. Study of capacitor bank switching transient in distribution network. MATEC Web of Conferences. 2018;248:02004. https://doi.org/10.1051/matecconf/201824802004</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савиных В.В., Тропин В.В. Условия токовой коммутации при подключении силового конденсатора к электрической сети // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2011. № 1. С. 67 70. EDN: NQSRNR</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savinykh V.V., Tropin V.V. Conditions of current switching when connecting a power capacitor to an electrical network. Russian Electromechanics. 2011;1:67 70. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Устройство для компенсации реактивной мощности: а.с. SU1515254 A1, МПК H02J 3/18 / Н.И. Джус; № 4215574; заявл. 27.02.1987; опубл. 15.10.1989, Бюл. № 38. EDN: HOYNBO</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Juice N.I. Device for compensating for reactive power: A.S. SU1515254 A1, IPC H02J 3/18; No. 4215574, 1989. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Устройство для компенсации реактивной мощности: Патент на полезную модель RU222051 U1, МПК H02J 3/18 (2006.01) / В.В. Тропин, Р.Е. Кучеренко, Л.В. Богородицкая; заявл. 19.06.23; опубл. 07.12.2023, Бюл. № 34. EDN: RBMTDT</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tropin V.V., Kucherenko R.E., Bogoroditskaya L.V. Device for reactive power compensation: utility model patent No. 222051 Russian Federation, IPC H02J 3/18 (2006.01), 2023. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Qiao X., Bian J., Chen C., Li.H. Comparison and analysis of reactive power compensation strategy in power system. 2019 IEEE Sustainable Power and Energy Conference (iSPEC), Beijing, China, 2019. Рp. 689 692. https://doi.org/10.1109/iSPEC48194.2019.8975301</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Qiao X., Bian J., Chen C., Li.H. Comparison and analysis of reactive power compensation strategy in power system. 2019 IEEE Sustainable Power and Energy Conference (iSPEC), Beijing, China, 2019, pp. 689 692. https://doi.org/10.1109/iSPEC48194.2019.8975301</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
