вход Вход Регистрация



4.1. Регулирование напряжения

Отклонение напряжения на зажимах электроприемника зависят от ряда факторов: ровня напряжений на зажимах источника питания, потерь напряжения в элементах сети от источника до электроприемника, наличия регулирующих устройств трансформаторов, состава электрооборудования и режима его работы и прочие.

Обеспечить необходимый уровень напряжения на зажимах електроприемников можно путем изменений напряжения на зажимах источников питания, коэффициент трансформации трансформаторов и значений потерь напряжения в элементах электрических сетей.

Источниками питания в промышленных электрических сетях могут быть или шины подстанции связи с энергосистемой (ГПП, ПГВ), или шины генераторного напряжения ТЭЦ. В системах электроснабжения предприятий целлюлозно-бумажной промышленности ТЭЦ часто является единым источником питания. Изменение напряжения на шинах источника приводит к изменению напряжения на зажимах всех електроприемников, присоединенных к ним; этот вид регулирования напряжения называют централизованным (регулированием в центре питания). Применяются разные методы регулирования напряжения на зажимах источника питания. Напряжение на шинах ТЭЦ регулируется влиянием на систему возбуждения генераторов автоматически (АРЗ) или вручную. В случае, когда источником есть ГПП или ПГВ, регулирование напряжения на шинах 0,38; 6 и 10 кВ делается с помощью устройств РПН трансформаторов и изменением возбуждения синхронных двигателей или компенсаторов.

Одновременное регулирование напряжения на зажимах всех електроприемников целесообразно только в том случае, если они однородные. Примером таких нагрузок могут быть электродвигатели насосных станций, потребителе электролизных цехов, хлорных станций и т.п.. Если електроприемники не однородные, делают анализ их графиков нагрузки и группируют их таким образом, чтобы в пределах каждой группы електроприемники можно было считать однородными. Для каждой группы должно обеспечить свой закон регулирования, и она подключается к отдельному трансформатору с РПН. Как правило, таких групп должно быть столько, сколько трансформаторов связь установлена на ГПП (ПГВ). Однако сгруппировать електроприемники за степенью однородности не всегда возможно. В таких случаях централизованное регулирование напряжения делается по закону, который обусловлено группой однородных електроприемников преобладающей мощности.

«Правилами оборудования электроустановок» рекомендуется на шинах источников обеспечивать встречное регулирование напряжения: в режимах самых больших нагрузок иметь положительное отклонение не менее 5% номинального напряжения сети, в режиме минимальных нагрузок поддерживать номинальное значение.

Регулирование напряжения изменением коэффициента трансформации трансформатора применяется как в районных, так и в распределительных электрических сетях. Трансформаторы, у которых регулирования коэффициента трансформации делается в отключенном состоянии (трансформатора с ПБВ), имеют диапазон регулирования ± 5% номинального напряжения. Такое регулирование напряжения целесообразно при сезонном характере изменения нагрузки.

Трансформаторы с РПН имеют значительно больший диапазон регулирования — от ±10 к ± 16%. Количество ступеней регулирование зависит от напряжения одной ступени регулирование, которые может иметь значения от 1,25 до 2,5%. Регулирование трансформаторов под нагрузкой может делаться вручную или автоматически ( с помощью устройств АРПН).

В промышленных электрических сетях нашли применение устройства автоматического регулирования трансформаторов нескольких типов: функциональная схема одного из них, что получила широкое распространение, показанная на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Функциональная схема автоматического регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой

 

В Сумматоре 1 составляется входное напряжение U и напряжение Uk от датчика тока 2, напряжение которого пропорциональная падению напряжения в распределительной сети от тока нагрузки. При встречном регулировании контролируемое напряжение определяется входным значением Uк и напряжением компенсации Uт.к., в режиме стабилизации — только напряжением Uк.. В элементе 4 обеспечивается необходимая установка. С помощью блока 5 фиксируется уровень контролируемого напряжения и выдаются сигналы по двум каналам: Канал В, что отрабатывает команду Уменьшить и составляется из преобразователя 6, элемента времени 8, элемента запрета 10, исполнительного элемента 12, реагирующего на повышения контролируемого напряжения; Канал П который составляется из аналогичных элементов 7, 9, 11, 13 и отрабатывает команду Добавить. Элементы времени исключают срабатывание устройства при случайных бросках напряжения и позволяют регулировать напряжение на подстанциях с переменной нагрузкой по среднему значению напряжения.

Синхронизация устройства осуществляется от генератора тактовых импульсов 14, а блок 15 служит для поддержки обратной связи.

Трансформаторы с РПН значительно дороже трансформаторов с регулированием коэффициента трансформации без нагрузки. Поэтому, как правило, устройством РПН оборудуются трансформаторы с высшим напряжением 35 кВ и более.

Использование РПН может быть экономически оправданным, например, для потребителей, которые работают при значении напряжения, близкому к оптимальному. К таким потребителям относятся электротермические установки электродных заводов, которые обеспечивают максимальную производительность при напряжению, большую за номинальную на 8-10 % .

На значение потерь напряжения в сети можно влиять изменением реактивного сопротивления продольних элементов сети или ее разгрузкой за реактивной мощностью. Для компенсации реактивного сопротивления линий при спокойной нагрузке в системах электроснабжения иногда применяют установки продольной компенсации. Более эффективным методом оказывается разгрузка сетей за реактивной мощностью с помощью синхронных двигателей и регулированных батарей конденсаторов.

В цехах предприятий с большим парком могущественных синхронных двигателей, оборудованных устройствами АРЗ с уставкою по напряжению, отклонение напряжения, как правило, находится в допустимых границах. Целесообразно для целей регулирования напряжения использовать синхронные двигатели поводов насосов, пулевых мельниц и других механизмов, которые работают в «спокойном» режиме.

Регулированные батареи конденсаторов есть наиболее простым и эффективным средством местного регулирования напряжения. Мощность батареи конденсаторов QР, которая необходимая для компенсации отклонения напряжения V, определяется выражением

,

где χк - сопротивление короткого замыкания на шинах батареи,

;

где U и Uном, БК напряжение на шинах батареи и номинальное напряжение.

 

Регулированные статические источники реактивной мощности (ДРП) находят все более широкое применение на промышленных предприятиях. Как накопители энергии используются батареи конденсаторов или реакторы, управляемые с помощью тиристорных ключей; регулирование генерируемой (потребляемой) реактивной мощности статических ДРП осуществляется через тиристоры на протяжении каждого полупериода напряжения сети.

Рис. 4.2.Схемы стабилизаторов реактивной мощности и управления реактором

Рис. 4.3. Схема ДРП с управляемым реактором и конденсаторами, которые используются в составе фильтров гармоник

Устройство (рис. 4.2) используется как стабилизатор напряжения и реактивной мощности; реакторы, как правило, соединяют в треугольник или зоркую с нулевым проводом. Применяются также стабилизаторы, основанные на использовании нагруженного на индуктивность L выпрямителя (рис. 4.2).

В Канаде была установлена схема управления реактором с помощью тиристорных ключей (рис. 4.2). Как показали исследование, схема позволяет увеличить диапазон изменения угла управления тиристорами до 0—180°, лучше использовать тиристоры и уменьшить уровень высших гармоник.

В сетях напряжением до 10 кВ используются статические ДРП с параллельным соединением управляемого реактора и нерегулированной батареи конденсаторов (рис. 4.3). Обычно конденсаторы распределяются между несколькими параллельными кругами, которые образовывают фильтрокомпенсирующие устройства 5, 7, 11 и 13-и гармоник с суммарной мощностью до 1 Мвар. Это позволяет рядом с решением задач регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности обеспечивать снижение уровня гармоник напряжения в сети.

Фирма АSЕА (Швеция) предложила комбинированную схему тиристорного ДРП (рис. 4.4). В этом устройства тиристорными ключами руководствуются и реактор, и батареи конденсаторов. Схема имеет большую гибкость. В комплект устройства входят также фильтры 5-и и 7-и гармоник.

Рис. 4.4 Схема ДРП с управляемыми реакторами и батареями конденсаторов

 

Отметим, что принципы построения схем статических ДРП и ряд схем, которые реализуют эти принципы, были предложены в нашей стране. Подробное описание многочисленных схем и пристроило статических ДРП, разработанных в СССР и за границей, выходят за рамки пособия.

Случайные новости

3 Засоби і методика побудови умовних позначень

3.1 правила побудови умовних позначень

Стандартом встановлюються два методи побудови умовних позначень:

А) спрощений;

Б) розгорнутий.

При спрощеній побудові прибори і засоби автоматизації, які виконують складні функції, наприклад, контроль, регулювання, сигналізацію, та виконані у вигляді окремих блоків, зображують одним умовним позначенням. При цьому первинні вимірювальні перетворювачі і всю допоміжну апаратуру не зображують.

Спрощений спосіб застосовують для зображення приборів на технологічних схемах.

Розгорнутий спосіб застосовується для виконання функціональних схем автоматизації, в тому числі і в курсовому та дипломному проектах.

При розгорнутому способі побудови кожний прибор або блок, який входить в єдиний вимірювальний, регулюючий або керуючий комплект засобів автоматизації, вказують окремим умовним позначенням.

Умовні позначення приборів і засобів автоматизації, які застосовуються в схемах, включають графічні, літерні і цифрові позначення.

В верхній частині графічного позначення наносять літерні позначення вимірюваної величини і функціональні ознаки прибора, які визначають його призначення.

В нижній частині графічного позначення наносять позиційне позначення прибора або комплекту засобів автоматизації.

Порядок розташування букв в буквеному позначенні приймають наступним (див. мал. 1):

- основне позначення вимірюваної величини;

- допоміжне позначення вимірюваної величини (при необхідності);

- позначення функціональних ознак прибора.

При побудові позначень комплектів засобів автоматизації перша буква в позначенні кожного прибору чи пристрою, які входять в комплект (крім пристроїв ручного управління), є найменуванням вимірюваної комплектом величини.

Буквені позначення пристроїв, виконаних у вигляді окремих блоків та призначених для ручних операцій, незалежно від того, до складу якого комплекту вони входять, повинні починатися з літери Н. Наприклад, перемикачі позначаються HS, панелі дистанційного управління – НС, кнопки, задавачі - Н.

Порядок розташування буквених позначень функціональних ознак прибору приймають з дотриманням послідовності позначень: I, R, C, S, A (показування, реєстрація, регулювання, перемикання, сигналізація).

При побудові буквених позначень вказують не всі функціональні ознаки прибору, а лише ті, які використовуються в даний схемі.

Букву А використовують для позначення функції “сигналізація” незалежно від того, внесена сигнальна апаратура на будь-який щит чи ні. для сигналізації використовують лампи, вбудовані в сам прибор.

Букву S використовують для позначення контактного пристрою прибору, який використовується тільки для вмикання, вимикання, перемикання, блокування.

При використанні контактного пристрою прибору для вмикання, вимикання й одночасно для сигналізації в позначенні прибора можна використовувати обидві букви: S і А.

 

Рисунок 1 Приклад побудови умовного позначення прибору

 

Значення меж вимірюваних величин, за якими здійснюється, наприклад, вмикання, вимикання, блокування, сигналізація, рекомендується конкретизувати додаванням букв Н (верхнє значення) та L (нижнє значення параметра). Ці букви наносять справа від графічного позначення, наприклад, при вимірюванні рівня:

Для конкретизації вимірюваної величини справа від графічного позначення прибора необхідно вказувати найменування або символ вимірюваної величини. Наприклад: напруга, сила току, рН, О2, СО2 та ін.

У випадку необхідності біля зображення прибору допускається вказувати вид радіоактивності, наприклад: a, b, або g-випромінювання:

 

a,b

 

Букву U можна використовувати для позначення прибору, який вимірює декілька різнорідних величин; докладна розшифровка вимірюваних величин повинна бути біля прибора або на полі креслення:

Для позначення величин, непередбачених стандартом, можуть бути використані резервні букви (див.табл.3). при цьому багатократно використані величини слід позначати однією і тією же резервною буквою. Для одноразового або рідкого застосування може бути використана буква Х. При необхідності використання резервних буквених позначень вони повинні бути розшифровані на схемі. Не припускається в одному й тому ж проекті використання однієї резервної букви для позначення різних величин.

Принцип побудови умовного позначення прибору наведений на рис. 1. Приклад умовних позначень прибору і засобів автоматизації наведені у довідковому додатку А.

В окремих випадках при побудові позначень комплектів, призначених для вимірювання якості непрямим методом, перша буква в позначенні датчика може відрізнятися від першої букви в позначенні вторинного прибору. наприклад, для вимірювання якості продукта користуються методом температурної депресії. Датчиками температури при цьому є термометри опору, вторинним прибором – автоматичний міст. Позначення такого комплекта буде наступним: датчика – ТЕ, вторинний прибор – QIR.

 

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру