Расчет для сети до 1000 В

Расчет несинусоидальности напряжения в сетях ПП

Расчет производится отдельно для сети до и выше 1000 В.

1. Составляется расчетная схема сети 0,4 кВ до шин 6(10)кВ ИП (РП).

От шин 0,4 кВ питаются ЭП с линейными харатеристиками и источники, создающие гармоники (например ЭСУ).

2.Составляется схема замещения, при этом следует задаться источником несинусоидальности в виде источника тока.

Схема будет одинакова для всех гармоник. ЭСУ создают 3,5,7 гармоники. 3. Определяются сопротивления отдельных элементов схемы:

для трансформатора

;

для питающей системы (R принебрегаем): ;

для высоковольтной КЛ (R пренебрегаем): ;

для низковольтной сети: ;

для электродвигателей: ,

где n_Д – количество ЭД;

4. Суммарное сопротивление:

;

5. проводимость: ;

проводимость ветви на двигатель: ;

суммарная проводимость цепи: ;

6. напряжение n-ой гармоники: ;

7. коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения на шинах 0,4 кВ ТП:

,

к - число гармоник для которой определяется Кu, в ГОСТ до 40.

Т.к. величина гармоник выше 13 мала, то суммируют меньшее число гармоник.

Для сварочных машин 3,5,7. Для дуговых печей 3,5,7.

Для преобразователей шестифазных 5,7,11,13, двенадцати фазных 11,13,23,25, двадцатичетырехфазных 23,25,47,49,

Если значение Кu превышает требования ГОСТ13109-97, необходимо применять методы снижения несинусоидальности напряжения.

Методы снижения несинусоидальности напряжения:

1) разделение питания;

2) применение выпрямителей с большей фазностью выпрямления;

3) применение фильтров высших гармоник.

1) Разделение питания. Разделяют источники, создающие несинусоидальность напряжения, и потребители, чувствительные к несинусоидальности. Питание осуществляется от разных трансформаторов.

2) Применение преобразователей с более высокой фазностью выпрямления. Существуют схемы 6, 12, 24 фазные. При переходе к более высокой схеме выпрямления исчезают низшие гармоники. Т.к токи гармоник зависят от номера гармоник, то увеличивая номер ток уменьшается, т.е. несинусоидальность напряжения в сети снижается.

Эти 2 способа позволяют снизить уровень гармоник, но не всегда позволяют достичь нужного коэффициента несинусоидальности. Тогда применяют фильтры высших гармоник.

3) Фильтры высших гармоник. Включаем фильтр (ФКУ), настроенный, к примеру, на пятую гармонику. Тогда X=X, пятая гармоника исчезает, остальные гармоники остаются.

Фильтры: 1) последовательные; 2) параллельные.

Последовательные фильтры: применяются в системах управления, не пропускают гармоники (только фильтрация).

В СЭС чаще применяются параллельные фильтры. Кроме фильтрации решается проблема КРМ. Более простые.

Параллельные фильтры делятся на: 1) настроенные

2) ненастроенные (широкополосные)

Настроенный фильтр:

Имеет следующие характеристики: он настраивается на n-ую гармонику (например 5), по отношению частоты к частоте настройки Х=X. Если это сети высокого напряжения, то R- мало, если низкого, то R несколько больше.

Если Кu остается больше допустимого, то, помимо фильтра на 5 гармонику, устанавливают фильтр на 7 гармонику. Если Кu вновь превышен, то ставят еще на 11 гармонику и т.д.

Широкополосные фильтры. Т.к. Кu в ГОСТе нормируется различными величинами 0,4 кВ - 8%, 6(10)кВ –5%, то нет необходимости снижать все гармоники до нуля, а следует только снизить до величины нормируемой в ГОСТ13109-97.

Широкополосный фильтр снижает гармоники всего спектра, присутствующие в сети, но не до нуля, а до какой-то величины. Фильтры характеризуются:

Добротностью ,

- индуктивное сопротивление фильтра при настройке на любые гармоники.

Если =30-50, то фильтр настраивается на одну гармонику.

Если начинает снижаться, то фильтр начинает пропускать другие гармоники.

Широкополосные фильтры имеют добротность =3-5 и пропускают весь спектр.

Так как фильтр настраивается на гармоники 5,7,11 и т.д, он будет пропускать все гармоники. Фильтр 3-го порядка наиболее оптимален, так как имеет малые потери на частоте 50 Гц за счет второго конденсатора.

Дата добавления: 2014-01-20