Качество электроэнергии

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный технический университет

Контрольная работа

тема: Качество электроэнергии

Самара, 2012

Расчет высших гармоник на шинах КТП 0,4кВ.

На компрессорной станции (рис 3.1.), с четырьмя синхронными двигателями типа СТД-8000−2, установлены тиристорные возбудительные устройства типа ТВУ-2−247−320 мощностью 79 кВт с к.п.д. 93,7%, соsц=0,47, схема выпрямления шестифазная с трансформаторами типа ТСП 160/0,5−68 с первичным напряжением 380 В. Питание тиристорных устройств (1) производится от шин 0,4 кВ КТП с трансформаторами (4) по 1000 кВА с uк=5,5% От каждой секции шин 0,4 кВ питаются шесть асинхронных двигателей типа А02−62−2 мощностью 17кВт, з=88%, соsц=0,9, кратность пускового тока Кn=7,0, кратность максимального момента- mм=2,3.

Кроме того от каждой секции питается трансформатор ТМ (3) мощностью 160кВА, uк=4,5%, напряжением 380/220/127 В.

Мощность к.з. на стороне высшего напряжения КПТ составляет 250МВА.

Целью расчета является определение действующего значения гармоник напряжения Кнс на зажимах АД (на шинах КТП).

Рис. 3.1. Схема к примеру расчета.

Решение:

Напряжение К-й гармоники

,

где I1- ток первой гармоники (2-х ТВУ), Х- эквивалентное сопротивление всех элементов СЭС, подключенных к узлу 0,4кВ, определяемое как для параллельно включенных сопротивлений (см. схему замещения).

Тогда

,

где — гармонический коэффициент использования; Ки — коэффициент использования по расчету электрических нагрузок; Кц — коэффициент, учитывающий несовпадение фаз гармоник отдельных преобразователей (Кц< 1~0,9ч0,95); Кд — коэффициент, учитывающий влияние гармоник намагничивающих токов трансформаторов, Кд=1,1ч1,3, Iэн — арифметическая сумма номинальных токов ВП, приведенных к расчетному напряжению, А; Хэ1 — условное эквивалентное сопротивление сети высшим гармоникам, Ом; nк — число учитываемых гармоник канонических порядков, вычисляемых по формуле: К=хm±1, для шестифазных схем nк=4, для двенадцатифазных — nк=2; Uф — фазное напряжение сети, В;

1. Определим ток Iэн двух тиристорных устройств, подключенных к одной секции 0,4кВ КТП:

;

2. Определим составляющие эквивалентного сопротивления (схема замещения рис. 3. 2):

реактивное сопротивление системы:

;

реактивное сопротивление трансформатора:

;

результирующее реактивное сопротивление системы и трансформатора на шинах 0,4 кВ

;

Рис. 3.2. Схема замещения для определения эквивалентного условного сопротивления.

Для асинхронных двигателей необходимо подставить индуктивные сопротивления двигателя при пуске. Для этого определяются:

Пусковая мощность АД:

Полное сопротивление АД при пуске:

гармоника шина ток сопротивление

коэффициент мощности при пуске:

,

где cosцн=0,9- cosц при номинальной нагрузке; mм=2,3 — кратность максимального момента; з- к.п.д. =0,88 при номинальной нагрузке;

S0=0,02- скольжение при номинальной нагрузке; Kn=7,0- кратность пускового тока; г=0,33- отношение потерь в обмотке статора при номинальной нагрузке к полным потерям при номинальной нагрузке.

Тогда cosцп=13,2; чему соответствует sinцп=0,22;

Реактивное сопротивление двигателя при пуске

;

При работе шести АД их эквивалентное сопротивление:

3. Общее эквивалентное сопротивление определяется как для параллельно соединенных ХРЕЗ, ХАД, ХТЗ:

4. Находится гармонический коэффициент использования:

Определяется действующее значение гармоник напряжения

,

что допустимо по ГОСТу.

В случае отключения одного трансформатора КТП и питания всей нагрузки от другого трансформатора в два раза уменьшатся сопротивления Хад и Хтз. Тогда

Действующее значение высших гармоник напряжения получается при работе четырех тиристорных устройств с током:

,

и > 8%, что также допустимо по ГОСТу.

В сетях прокатных станов возникают нечетные, четные и дробные гармоники неканонических порядков. Причины их появления: стабильный разброс углов зажигания вентилей, циклическое отклонение мощности прокатного стана, вследствие изменения технологических параметров проката (температура металла и т. п.). Ток вентилей может изменяться с периодом в 10ч15 раз > периода основной частоты, возникает модуляция по нагрузке, сопровождающаяся появлением дробных гармоник с частотами kщ±Щ, где Щ — частота моделирующего колебания.

Данные для контрольной работы

№ вар

Sк. з,

МВА

Трансформатор (4)

Тр-р ТМ (3)

Sн, кВА

Асинхронные двигатели

тип

Sн, ВА

тип

РН, кВт

кол-во

1

70

ТСЗ

630

100

4AP225M8Y3

30

6

2

100

ТСЗ

630

100

4AH160S2Y3

22

6

3

100

ТМЗ

630

100

4A160S2Y3

15

6

4

120

ТМЗ

1000

100

4A180M4Y3

30

6

5

120

ТМЗ

1000

160

4A250S2Y3

75

6

6

140

ТСЗ

1000

160

4A250M2Y3

90

6

7

160

ТСЗ

1000

160

4A250M6Y3

55

6

8

200

ТСЗ

1600

100

4A280S2Y3

110

4

9

220

ТСЗ

1600

100

A92−4

100

4

10

230

ТМЗ

1600

100

A92−6

75

6

11

250

ТМЗ

1000

160

A92−8

55

6

12

250

ТМЗ

1000

160

A72−4

28

6

13

300

ТМЗ

1000

160

A2−81−4

40

6

14

300

ТМЗ

1000

160

A2−92−2

125

4

15

350

ТСЗ

1600

250

A02−52−2

13

6

16

380

ТСЗ

1600

250

A02−62−2

17

6

17

380

ТСЗ

1600

250

A02−81−2

40

6

18

400

ТСЗ

1600

160

BA0−92−2

100

4

Примечание: номер варианта определяется, как сумма двух последних цифр номера зачетной книжки

Таблица 3 Технические данные сухих трансформаторов типа ТСЗ 250−2500/6−10/0,4−0,66УЗ производства ОАО «Уралэлектротяжмаш»

Sн,

кВА

Потери, кВт

Uк, %

Iхх,

%

Габариты, мм

Цена, тыс. руб

х.х.

к.з.

Длина

Ширина

Высота

250

0,77

4,0

5,3

2,2

1735

800

1475

245

400

1,15

4,3

6,0

2,1

1925

900

1725

325

630

1,45

6,9

6,0

1,4

2015

900

2000

431

1000

2,10

10,0

6,0

1,2

2165

1010

2135

500

1600

2,90

14,0

6,0

1,0

2455

1100

2225

709

2500

3,80

21,0

6,0

1,0

2810

1200

2735

1133

Таблица 4 Технические данные масляных трансформаторов типа ТМЗ 250−2500/6−10/0,4−0,66УЗ производства Чирчикского и Хмельницкого трансформаторных заводов

Sн,

кВА

Потери, кВт

Uк, %

Iхх,

%

Габариты, мм

Цена, тыс. руб

х.х.

к.з.

Длина

Ширина

Высота

250

0,74

3,7

4,5

2,3

1176

850

1565

67

400

0,88

5,5

4,5

2,1

1230

1060

1720

91

630

1,05

7,6

5,5

1,8

1820

1025

1585

127

100

1,55

10,8

5,5

1,2

1930

12 225

1670

169

1600

2,05

16,5

6,0

1,0

2160

1250

2160

266

2500

2,80

24,0

6,0

0,8

2270

1380

2630

396

Таблица 5 Параметры асинхронных двигателей

Марка

РН, кВт

UН, кВ

IН, А

кпд,%

cosц

Iпуск

4AP225M8Y3

30

0,38

63,3

90

0,8

5,5

4AH160S2Y3

22

43,2

88

0,88

7,0

4A160S2Y3

15

28,5

88

0,91

7,0

4A180M4Y3

30

56,3

91

0,89

6,5

4A250S2Y3

75

140,7

91

0,89

7,5

4A250M2Y3

90

165,1

92

0,9

7,5

4A250M6Y3

55

103,2

91

0,89

6,5

4A280S2Y3

110

206,4

91

0,89

7,0

A92−4

100

185,6

92

0,89

5,0

A92−6

75

140,7

92

0,88

5,0

A92−8

55

109,3

91

0,84

4,5

A72−4

28

53,7

90

0,88

5,5

A2−81−4

40

75,0

91

0,89

7,0

A2−92−2

125

224,5

94

0,9

7,0

A02−52−2

13

26,7

88

0,89

7,0

A02−62−2

17

32,6

88

0,9

7,0

A02−81−2

40

75,0

89

0,91

7,0

BA0−92−2

100

185,5

91

0,9

5,5

Таблица 6 Технические данные масляных трансформаторов типа ТМ 100−250/6−10/0,4

Sн,

кВА

Потери, кВт

Uк, %

Iхх,

%

Габариты, мм

Цена, тыс. руб

х.х.

к.з.

Длина

Ширина

Высота

100

0,49

1,97

4,5

2,6

1076

800

1365

67

160

0,73

2,65

4,5

2,4

1130

960

1520

91

250

1,05

3,7

4,5

2,3

1620

925

1385

127

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой