Качество электроэнергии
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. В случае отключения одного трансформатора КТП и питания всей нагрузки от другого трансформатора в два раза уменьшатся сопротивления Хад и Хтз. Тогда. Таблица 4 Технические данные масляных трансформаторов типа… Читать ещё >
Качество электроэнергии (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
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 моментаmм=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), Хэквивалентное 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; зк.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 | ||||
ТСЗ | 4AP225M8Y3 | |||||||
ТСЗ | 4AH160S2Y3 | |||||||
ТМЗ | 4A160S2Y3 | |||||||
ТМЗ | 4A180M4Y3 | |||||||
ТМЗ | 4A250S2Y3 | |||||||
ТСЗ | 4A250M2Y3 | |||||||
ТСЗ | 4A250M6Y3 | |||||||
ТСЗ | 4A280S2Y3 | |||||||
ТСЗ | A92−4 | |||||||
ТМЗ | A92−6 | |||||||
ТМЗ | A92−8 | |||||||
ТМЗ | A72−4 | |||||||
ТМЗ | A2−81−4 | |||||||
ТМЗ | A2−92−2 | |||||||
ТСЗ | A02−52−2 | |||||||
ТСЗ | A02−62−2 | |||||||
ТСЗ | A02−81−2 | |||||||
ТСЗ | BA0−92−2 | |||||||
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 | |||||
0,77 | 4,0 | 5,3 | 2,2 | ||||||
1,15 | 4,3 | 6,0 | 2,1 | ||||||
1,45 | 6,9 | 6,0 | 1,4 | ||||||
2,10 | 10,0 | 6,0 | 1,2 | ||||||
2,90 | 14,0 | 6,0 | 1,0 | ||||||
3,80 | 21,0 | 6,0 | 1,0 | ||||||
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 | |||||
0,74 | 3,7 | 4,5 | 2,3 | ||||||
0,88 | 5,5 | 4,5 | 2,1 | ||||||
1,05 | 7,6 | 5,5 | 1,8 | ||||||
1,55 | 10,8 | 5,5 | 1,2 | ||||||
2,05 | 16,5 | 6,0 | 1,0 | ||||||
2,80 | 24,0 | 6,0 | 0,8 | ||||||
Таблица 5 Параметры асинхронных двигателей
Марка | РН, кВт | UН, кВ | IН, А | кпд,% | cosц | Iпуск | |
4AP225M8Y3 | 0,38 | 63,3 | 0,8 | 5,5 | |||
4AH160S2Y3 | 43,2 | 0,88 | 7,0 | ||||
4A160S2Y3 | 28,5 | 0,91 | 7,0 | ||||
4A180M4Y3 | 56,3 | 0,89 | 6,5 | ||||
4A250S2Y3 | 140,7 | 0,89 | 7,5 | ||||
4A250M2Y3 | 165,1 | 0,9 | 7,5 | ||||
4A250M6Y3 | 103,2 | 0,89 | 6,5 | ||||
4A280S2Y3 | 206,4 | 0,89 | 7,0 | ||||
A92−4 | 185,6 | 0,89 | 5,0 | ||||
A92−6 | 140,7 | 0,88 | 5,0 | ||||
A92−8 | 109,3 | 0,84 | 4,5 | ||||
A72−4 | 53,7 | 0,88 | 5,5 | ||||
A2−81−4 | 75,0 | 0,89 | 7,0 | ||||
A2−92−2 | 224,5 | 0,9 | 7,0 | ||||
A02−52−2 | 26,7 | 0,89 | 7,0 | ||||
A02−62−2 | 32,6 | 0,9 | 7,0 | ||||
A02−81−2 | 75,0 | 0,91 | 7,0 | ||||
BA0−92−2 | 185,5 | 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 | |||||
0,49 | 1,97 | 4,5 | 2,6 | ||||||
0,73 | 2,65 | 4,5 | 2,4 | ||||||
1,05 | 3,7 | 4,5 | 2,3 | ||||||