Снижение колебаний напряжения

Колебания напряжения и системе электроснабжения промышленного предприятия вызываются, в основном, набросами реактивной мощности нагрузки. Размах колебаний напряжения может быть ориентировочно определен по выражению (3.1)

где ∆Q_K - величина наброса реактивной мощности нагрузки; Хкз - сопротивление КЗ в точке подключения нагрузки; U_H - номинальное напряжение на зажимах нагрузки.

Из выражения (3.1) следует, что для снижения δU необходимо уменьшать либо Х _К3, либо набросы реактивной мощности нагрузки ΔQ_n. Способы снижения Хкз описаны в предыдущем параграфе (продольная компенсация). Поэтому остановимся подробнее на способах снижения ∆Q_H. В отличие от отклонений напряжения колебания напряжения происходят значительно быстрее. Частоты повторения колебаний напряжения достигают 10—15 Гц при скоростях набросов реактивной мощности до десятков и даже сотен мегавар в секунду. Это означает, что для снижения ∆Q_H. должны применяться быстродействующие источники реактивной мощности, способные обеспечить скорости набросов генерации реактивной мощности, соизмеримые с характером изменения нагрузки, например рис. 3.1. При этом выполняется следующее условие:

∆Q_∑ = ∆Q_H. - ∆Q_ИРМ. (3.2)

где ∆Q_∑. — результирующая реактивная мощность;

∆Q_ИРМ. - наброс реактивной мощности источника реактивной мощности (ИРМ).

Рис. 3.1 Быстродействующее устройство генерации реактивной мощности

Рис. 3.2 Быстродействующее дискретное регулирование реактивной мощности нагрузки

Этот способ для дискретного ИРМ иллюстрирует рис. 3.2

Как видно из рис. 3.2, подключение ИРМ приводит к снижению амплитуд колебаний результирующей реактивной мощности, но увеличивает их эквивалентную частоту. При недостаточном быстродействии применение ИРМ может привести даже к ухудшению положения. В качестве ИРМ может быть использован синхронный двигатель с форсированным возбуждением, при этом регулирование ∆Q_ИРМ.будет плавным.

Для снижения влияния резкопеременой нагрузки на чувствительные ЭП применяют способ разделения нагрузок, при котором наиболее часто применяют сдвоенные реакторы (рис. 3.3 а), трансформаторы с расщепленной обмоткой (рис. 3.3 в) или питают нагрузки от различных трансформаторов (рис. 3.3 6).

Эффект использования сдвоенного реактора основан на том, что коэффициент взаимоиндукции между обмотками сдвоенного реактора К_м ≠ 0, а падение напряжения в каждой секции:

ΔU₁ = (X_C + X₁) ΔI₁; ΔU₂ = (X_C + X_L) ΔI₁ – K_M X_L ΔI₁

где X_L- индуктивное сопротивление секции обмотки реактора; K_M - коэффициент взаимоиндукции взаимоиндуктивной связи между обмотками секций реактора

Рис. 3.3 Разделение нагрузок с помощью сдвоенного реактора (а) и различных трансформаторов (б), трансформатор с расщепленной обмоткой (в) ^:

Падение напряжения за счет магнитной связи обмоток реактора уменьшается на 50—60%.

Трансформаторы с расщепленной обмоткой (рис. 3.3 в) позволяют подключать к одной ветви обмотки низшего напряжения резкопеременную нагрузку (источник искажений), а к другой — спокойную.

При выделении резкопеременной нагрузки на отдельный трансформатор (рис. 3.3 б) общее сопротивление снижается с величины:

(3.3) до величины Х_с

Размах колебаний напряжения на шинах спокойной нагрузки снижается в Х _С / Х раз, а на шипах резкопеременной нагрузки увеличивается в Х/(Хс+Х_Т2) раз.

Для уменьшения колебаний напряжения, вызываемых работой дуговых сталеплавильных печей (ДСП) применяют реакторы, рис. 3.

Рис. 3.4 Схема питания ДСП

Реактор служит для ограничения токов эксплуатационных коротких замыканий, возникающих в период расплавления металла. В остальные периоды плавки колебания токи печи значительно меньше и реактор не требуется. Поэтому в эти периоды работы печи реактор шунтируется разъединителем Р.

Дата добавления: 2015-05-31