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

Глава 2. Машиностроительные материалы

Номенклатура материалов, которая используется в машиностроении, очень широкая :

черные металлы;

сплавы цветных металлов;

неметаллические материалы .

2.1. Черные металлы.

С т а л ь – железоуглеродистый сплав с содержанием углерода до 2%. Для изготовления разных деталей используют углеродные и легированные конструкционные стали.

С т а л и углеродные обычного качества (ГОСТ 380-88) маркируется но- мэрами в порядке роста содержимого углерода и повышение характеристик прочности – Ст0, Ст1,…., Ст6.

С т а л и углеродные к о н с т р у к ц и о н н ы е (ГОСТ 1050-88) группы І с нормальным и группы ІІ с повышенным содержимым марганца . Эти постоянные чаще используют в термообработанном состоянии. Их маркируют двузначным числом , которое отвечает среднему содержимого углерода в сотых судьбах процента; например, сталь 10, сталь 45 (І группа) и сталь 20 Г, сталь 50 Г (ІІ группа).

Легированные к о н с т р у к ц и о н н ы е с т а л и (ГОСТ 4546-71) . В марках сталей буквы определяют: Х-Хром, Н-Никель, В-Вольфрам, Ф-Ванадий, Г-Марганец, С-Кремний, Ю-Алюминий, М-Молибден, Т-Титан, К-Кобальт,Р.Двузначное число впереди – содержимое углерода в сотых частицах процента, а цифры после букв содержимое данного элемента (если больше 1%) ; если содержимое меньше 1%, то цифра не относится. Для высококачественной стали наконец марки стали ставят букву А. Например, содержимое стали 30ХН2МА: углерода 0.30%,хрома и молибдена до 1%, никеля 2%, сталь высококачественная.

К о н с т р у к ц и о н н а я с т а л ь поставляется согласно установленному сортименту: круглая - диаметром 5… 250 мм, квадратная- со стороной 5… 250 мм, шестигранная - размером за диаметром 8… 100 мм, угловая со стороной 20… 250 мм, двухтавровые балки и швеллеры - с высотой перереза 100.. 700 мм, листовая сталь, трубы, прутки и т.п.

Для отливку также используют углеродные и легированные стали, например, сталь 45 Л, 30ХНЛ. Для повышения механических и других свойств сталей используют термическую и химико-термическую обработку, механическое укрепление. Виды и назначения термической обработки:

- о т ж и г и н о р м а л и з а ц и я - для устранения внутренних напряжений в заготовках деталей машин, для улучшения механических свойств ;

- закалка – для повышения прочности, твердости и стойкости против срабатывания. При объемном калении обработка осуществляется по всему объему детали или на значительную глубину. При поверхностном калении токами высокой частоты (СВЧ) или газовым пламенем укрепляется только поверхностный пласт материала детали. При калении увеличивается твердость и хрупкость;

- отпускание - для уменьшения внутренних напряжений и хрупкости, облегчение обработки на станках;

- у л у ч ш е н и е (каление и высокотемпературное отпускание) повышает прочность и снижает хрупкость;

- ц е м е н т а ц и я (насыщение поверхностного пласта материала углеродом на глубину до 2 мм) - для повышения твердости поверхности;

- а з о т и р о в а н и е (насыщение поверхности азотом);

- ц и а н и р о в а н и е (насыщение поверхности азотом и углеродом) - против срабатывания поверхностей деталей, повышение границы выносливости.

М е х а н и ч е с к о е и з м е н е н и е осуществляется струйным обдувом металлическими кульками или накатыванием поверхностей роликом.

Ч у г у н ы – железоуглеродистый сплав с содержимым углерода больше 2%, а также наличия кремния, марганца, фосфора, серы.

С е р ы й ч у г у н (углерод в виде графита) имеет высокие литейные и удовлетворительные механические свойства; непригодный для обработки давлением, слабо оказывает сопротивление ударным и динамическим нагрузкам. Двузначное число в обозначенные марки ( СЧ15, СЧ18, СЧ25 и т.п.) указывает на 0,1sВ min (МПа). Используют для изготовления корпусов станин, шкивов, тормозных барабанов.

М о д и ф и ц и р о в а н н ы й ч у г у н – это серый чугун с добавкой графитизирующих добавок, которые повышают литейное и механическое свойства.

В и с о к о к р е п к и й ч у г у н – это серый чугун с добавкой магния , благодаря чему повышаются механические свойства при добрых литейных. В марках (ВЧ45 , ВЧ50 и т.п.), двузначное число указывает на 0.1sВ (МПа).

Б е л и й ч у г у н имеет углерод в связанном состоянии, высокую твердость (тяжело обрабатывать резанием) и стойкость против срабатывания , жара – и коррозийную стойкость. Из него изготовляют тормозные колодки , балки прокатных станов.

К о в к и й ч у г у н – извлекают продолжительным нагреванием отливка белого чугуна. Имеет достаточную прочность и пластичность , однако не куется. В марках чугуна: (КЧ 30-6,КЧ 35-10,КЧ 50-5 и прочие.) первое двузначное число – sВ (МПа), второе - относительное удлинение в процентах (%).

А н т и ф р и к ц и о н н ы й ч а в у н - имеет в структуре свободный графит как смазочный материал. Из него изготовляют вкладыши подшипников трения. Марки чугуна АЧС 1, АЧС 2 (серый) АЧВ - 1, АЧВ - 2 (высокопрочный), АЧК - 1, АЧК - 2 (ковкий).

2.2. Цветные металлы.

Медные сплавы имеют высокую антикоррозийную стойкость и антифрикционные свойства .

Л а т у н ь – сплав меди с цинком с добавками легирующих элементов: алюминия, кремния, железа, олова, свинца, марганца. Обозначается буквой Л. Латунь имеет высокое сопротивление коррозии, достаточную прочность и пластичность. Стоимость высшая чем стоимость стали 45 в 5 раз.

Б р о н з а – сплав меди с оловом, алюминием, свинцом, железом, кремнием, марганцем. Например, в бронзе Бр.В10 Ф1 вместительность олова 10%, фосфора 1%, сдача медь. Сплавы с оловом имеют высокую стоимость, поэтому часто применяют безоловянные бронзы, например Бра9Ж4 (9% алюминия, 4% железа, сдача меди). Стоимость бронзы высшая чем стоимость стали в 10 раз.

С и л у м и н – сплав алюминия с кремнием (АЛ 2, АЛ 3 и прочие ).

Д у р а л ю м и н – деформированный сплав (АД 31, Д 16), в состав которого входит медь, марганец. Используют для изготовления деталей обработкой давлением.

М а г н а л и и – сплавы на основе магния, имеют высокие литейное и пластическое свойства, но быстро подвергаются коррозии в контакте с некоторыми металлами.

Т и т а н о в ы е с п л а в ы имеют высокую прочность , коррозийную и жаростойкость. Например, сплав ВТ 9 Л выдерживает до 500в С.

Б а б и т – антифрикционный сплав на основе олова и свинца. Лучшим, но очень дорогим есть баббит Б83 (83% олова, 17% меди)

К о м п о з и ц и о н н ы е м а т е р и а л ы на основе металлической матрицы получают просачиванием высокопрочных волокон (бора, углерода, молибдена, вольфрама), расплавленными металлами (алюминием, кобальтом). За незначительной массы имеют прочность и износоустойчивость высшую за лучшие марки постоянные.

П о р о ш к о в ы е с п л а в ы получают путем прессования и дальнейшего спекания в пресформах композиций металлических и неметаллических порошков. Имеют высокую прочность ,фрикционное или антифрикционное свойства, высокую твердость.

 

2.3. Неметаллические материалы.

П л а с т м а с с ы – высокомолекулярные органические материалы (полимеры). Из пластмасс изготовляют детали литьем, холодным или горячим прессованиям, резанием, сваркам.

П л а с т м а с с ы т е р м о р е а к т и в н ы е ( не допускают повторного формирования. Это текстолит, стеклопласт, стекловолокнит. Они имеют хорошие антифрикционное и диэлектрическое свойства.

П л а с т м а с с ы т е р м о п л а с т и ч е с к и е при нагревании размягчаются и допускают повторное формирование. Это фторопласт, винипласт, полиакрилат(органическое стекло), капрон, нейлон. Они имеют достаточную прочность, стойкость против срабатывания и коррозии

Г у м м а допускает большие упругие деформации. Используют для муфт, амортизаторов, уплотнений и т.п.

К о ж а имеет высокую прочность и эластичность, из нее изготовляют манжеты , прокладки, ремни.

Г р а ф и т – для подшипников скольжения, электродов и как твердое смазочное масло.

 

© 2020
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру