вход Вход Регистрация



Низменность нагрузок. Для деления быстроизменяемого и спокойного нагрузки могут использоваться разные схемы и устройства. Наиболее простой есть схема, основанная на использовании сдвоенного реактора: спокойная и быстроизменяемая нагрузки подключаются к разным секциям (обмоток) реактора. Благодаря тому, что коэффициент взаимоиндукции между секциями М ≠0, спадание напряжения в каждой из них при токах нагрузки І1 и І2 представляются выражением

,

где ХL индуктивное сопротивление секции реактора;

k=M/L – коэффициент взимоиндукционой связи; k=0,5÷0,6.

В идеальном случае, когда I1=I2, оказывается

Спадание напряжения за счет взимоиндукциоой связи уменьшается на 50—60%. При I1≠I2 снижение величины Δu будет меньше. Размахи изменения напряжения зависят от сопротивления питательной энергосистемы к шинам, к которым подключенный реактор.

Применение описанной схемы для подключения ЕДСП и мощных электродвигателей позволяет в ряде случаев обеспечить на шинах «спокойного» нагрузки колебания, допустимые ГОСТ 13109-97

Для быстроизменяемых и спокойных нагрузок применяются также трансформаторы с расщепленными обмотками. В случае подключения до одной ветки обмотки низшего напряжения трансформатора спокойного нагрузки, а к другой— быстроизменяемой связь между значениями размахов изменения напряжения на соответствующих шинах ΔU2 и ΔUз можно представить в виде

,

где kР — коэффициент расщепления, равный 3,34—3,64. В среднем принимается kр = 3,5.

При использовании трансформаторов с расщепленными обмотками для питания сетей 6-10 кВ и ЕДСП небольшой мощности колебания напряжения на шинах «спокойного» нагрузки также могут быть в допустимых границах.

Применение сдвоенного реактора более эффективно в случае, когда коэффициент связи между обмотками (секциями) равняется единице; последнее возможно при использовании реакторов со стальным магнитопроводом. В этом случае можно подобрать параметры реактора таким образом, чтобы исключить влияние спадания напряжения, обусловленного нагрузкам сопредельной секции в опоре энергосистемы. Соотношение между сопротивлениями сети хс и реактора xр с учетом коэффициента трансформации k между его обмотками имеет вид хс = kxр. Реактор, сопротивление которого отвечает этому соотношению, называется настроенным.

Настроенный реактор со стержневым магнитопроводом был установлен на одной из подстанций с нагрузкой 13 МВА в Великобритании; влияние быстроизменяемого нагрузки на «спокойное» было практически смещено. Однако при изменению сопротивления системы, который всегда имеет место на практике, эффективность работы реактора ухудшается. Избежать эксплуатационного разлада системы возможно, если оборудовать реактор системой регулирования настройки, например, путем подмагничивания магнитопровода постоянным током.

Продольная емкостная компенсация параметров линии состоит в последовательном включении конденсаторов в розсечку линии, благодаря чему ее реактивное сопротивление xl и полное сопротивление zл уменьшаются:

х л = х L - хС < хL

Уменьшается также потеря напряжения в линии:

где IН — ток нагрузки линии; φН — фазовый угол нагрузки.

Применение установок продольной компенсации (УПК) наиболее эффективно при преимуществу реактивного сопротивления линии, то есть когда отношение xl/r большое, а также при низких значениях коэффициента мощности. При пиковых нагрузках установки продольной компенсации окажутся эффективным средством уменьшения размахов изменения напряжения. Установки продольной компенсации находят значительное применение для электроснабжения сварочных установок и руднотермических печей.

Сопротивление батарей конденсаторов УПК для снижения потери напряжения от значения ΔU1, %, к значению ΔU2, %, рассчитывается по выражению

где iп — кратность пикового тока нагрузки относительно номинального.

Мощность батареи конденсаторов

Применение синхронных, машин. Синхронные машины являются эффективным средством снижения отклонений и колебаний напряжения. Работая с перевозбуждением, они генерируют в сеть реактивную мощность; в постоянном режиме работы электрооборудования они обеспечивают повышение коэффициента мощности и уровня напряжения в сети. При скользящему графику нагрузки синхронные машины снижают колебание напряжения.

Синхронные двигатели и компенсаторы владеют естественным регулирующим эффектом, который оказывается в снижении размахов колебаний напряжения при ударной нагрузке. Этот эффект оказывается тем значительнее, чем круче фронт изменения реактивной мощности нагрузки и напряжения на шинах, а также чем меньшая нагрузка на вале машины. Естественный регулирующий эффект по напряжению окажется в полной мере при работе вентильных преобразователей главных электроприводов прокатных станов, в которых продолжительность изменения реактивной мощности и напряжения составляет несколько периодов напряжения питательной сети.

Снижение колебаний напряжения ku* за счет естественного регулирующего эффекта электродвигателя может быть приблизительно определено

где x’d* и xd* относительные значения переходного реактивных сопротивлений двигателя по продольной оси.

Подключение синхронных электродвигателей к сети приводит к улучшению других ПКЕ, в частности несимметрии и несинусоидальности напряжения; это объясняется уменьшением эквивалентного сопротивления обратной последовательности и сопротивлений на частотах гармоник.

При работе мощьных вентильных электроприводов прокатных станов колебания напряжения не могут быть скомпенсированы с помощью серийных синхронных компенсаторов или синхронных электродвигателей, которые работают в режиме компенсаторов. Это объясняется в основном недостаточной перегрузочной способностью (запасом по возбуждению). Как правило, «потолочная» напряжение возбуждения их составляет 200-300 В; типичное значение этой величины по условиям работы изоляции из конструктивных пониманий обычно берется не более 500 В. Необходимые кратности форсировки возбуждения составляют не менее 10. Синхронная машина должна быть оборудована той же быстродействующей системой автоматического регулирования возбуждения, которое позволяет обеспечить режим беспрерывного наблюдения за колебаниями реактивной мощности и напряжения. Последнее возможное лишь в случае малой инерционности всего контура регулирования, в который входят круги статора и ротора машины. Поэтому специальные синхронные компенсаторы имеют самое большое номинальное напряжение возбуждения (20-50 В) и уменьшенные в сравнимые с обычными компенсаторами значения постоянных времени кругов возбуждения и статора. Полюса таких машин выполняют шихтованными для исключения перегрева компенсаторов за счет токов гармоник; применяются тиристорные возбудители.

Быстродействующие управляемые статические компенсаторы (ШКСК) находят все более широкое применение в силу их широких возможностей. Их главное назначение составляется в снижении колебаний напряжения; однако они обеспечивают также компенсацию реактивной мощности и снижения несимметрии напряжений. Рассмотрим некоторые примеры выполнения таких компенсаторов.

Простейшим типом ШКСК есть конденсаторная батарея, регулированная тиристорами. Ступенчатое регулирование конденсаторной батарей может осуществляться также с помощью выключателей с электромеханическими поводами. Недостатками этого образа регулирования есть большая инерционность, которая затрудняет его использование для уменьшения колебаний напряжения, и возникновение переходных процессов, которые сопровождаются сверхтоками и перенапряжениями. Причинами этого является недостаточное быстродействие выключателей и случайный характер момента коммутации.

Указанные недостатки могут быть смещены применениям тиристорных выключателей, которые имеют большое быстродействие и предоставляют возможность управления моментами включения и выключение. Наиболее благоприятным для включения незаряженного конденсатора есть момент перехода напряжения сети и тока через нулевое значение. Номинальное напряжение тиристоров должна быть не менее двойного амплитудного значения напряжения на конденсаторе.

При компенсации реактивной мощности с помощью ШКСК, основанных на ступенчатом подключении к сети конденсаторов или резонансных фильтров с тиристорными ключами, мощность устройства для компенсации сменной составляющей реактивной мощности определяется по формуле

Значение реактивной мощности каждой ступени определяется с условия:

В случае компенсации по схеме с нерегулированными батареями конденсаторов и управляемых реакторов мощность регулированного реактора Qр определяется по выражению:

Установленная мощность нерегулированной части компенсатора

где Qтах и Qтіп — более всего и меньше всего значение набросок реактивной мощности.

Средняя мощность колебаний ЕДСП в период расплавления пропорциональная значению (δqmax/Sk)2, и, таким образом, в рассмотренном случае

где δqmax - — значение максимального выброса реактивной мощности, равное мощности КЗ на электродах трансформатора.

В случае, если для одной ЕДСП окажется, что

мощность устройства, которое компенсирует, для снижения δqmax к желательному значению δQ (б) max определяется по выражению

 

 

 

Случайные новости

1.10. Общие сведения об электрических сетях

Электрические сети являются промежуточным звеном в системе источник-потребитель; они обеспечивают передачу электроэнергии к потребителям и ее распределение.

Электрические сети условно подразделяются на распределительные, живящие и системосоздающие (магистральные).

К распределительным сетям непосредственно подключаются електроприемники или укрупненные потребители электрической энергии (завод, предприятие, комбинат и т.п.). Напряжение этих сетей обычно не превышает 6 – 20 кВ, однако в связи с внедрением схем глубокого ввода и укрупнением мощностей электростанций функции распределительных сетей стали переходить к сетям более высоких напряжений – 35, 100 и даже 220 кВ.

Живящие сети назначении для транспортировки электроэнергии от источников до крупных распределительных узлов. Эти сети в зависимости от местных особенностей энергосистемы имеют номинальное напряжение 35 – 750 кВ.

Системообразующие сети работают на наивысшем напряжении системы (330-1150 кВ ), обеспечивая мощные связи между крупными узлами энергосистемы, а в объединенной энергосистеме – связи между энергосистемами и энергообьединениями.

Электрические сети подразделяются также по ряду других признаков: за номинального напряжения, по назначению ( городские, сельские, промыслу, сети электрических систем), за выполнением (воздушные, кабельные, сети с закрытыми, газонаполненными, сверхпроводящими или другими токопроводящими ), по схеме ( разомкнутые или радиальные, разомкнутые с автоматическим резервированием, запертые).

Основное назначение электрических сетей состоит в обеспечении надежного электроснабжения потребителей энергосистемы электроэнергией нужного качества. Она должна обеспечиваться выполнением требований к технико-экономическим показателям сети, иначе говоря при экономически оправданных и по возможности минимальных затратах.

Каждая электрическая сеть характеризуется номинальным и самым большим рабочим напряжением, а также режимом нейтралей.

В СНГ установленная следующая шкала номинальных напряжений электрических сетей сменного тока частотой 50 Гц : 36, 220, 380, 660 В; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 кВ. В дальнем зарубежье нормируют самое большое рабочее напряжение. Так существуют сети, в которых она достигает 3,6; 7,2; 12; (17,5); 24; 36; (52); 72,5; 123; 145; (170); 245; 300; 362; 420; 525; 765 кВ. В ряде стран частота сменного тока в сети составляет 60 Гц.

Развитие энергетики и электрификации, образование объединенной энергосистемы страны требуют объединять сети, которые относятся к разным системам напряжений. Это нуждается в дополнительных капиталовложениях и принуждает возвращаться к вопроса относительно оптимального интервала шкалы номинальных напряжений.

От правильно избранных структуры и параметров электрических сетей зависит себестоимость передачи электроэнергии, установленная мощность трансформаторов, суммарная длина линий электропередачи разных напряжений и типа и прочее.

 

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