Расчет показателей напряжения оборудования станции
Расчет коэффициента несимметрии напряжений подстанции, ее влияние на работу электрооборудования и потребителей электрической электроэнергии. Эквивалентное сопротивление сети, коэффициент синусоидальности кривой напряжения. Снижение потерь мощности.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.12.2012 |
| Размер файла | 106,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
3
Задача №1. Определить коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U на шинах 10 кВ подстанции, к которым подключена нагрузка в соответствии со схемой, представленной на рис.1.1 Сравнить расчетное значение K2U с установленными нормами и сделать выводы.
Рис.1.1 Схема подстанции.
Исходные данные к расчету приведены в табл.1.1.
Таблица 1.1 Исходные данные к расчету коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения KU.
|
Наименование. |
Значение. |
|
|
Sк - мощность энергосистемы, МВА. |
120 |
|
|
1 - мощности (квар), БК |
2200 |
|
|
2 - мощность (кВА) и cosц нагрузки SAB |
2000/0,7 |
|
|
3 - мощность (кВА) и cosц нагрузки SBC |
2000/0,8 |
|
|
4 - мощность (кВА) и cosц симметричной нагрузки SBC |
1250/0,9 |
Решение. Значение коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U для междуфазных напряжений допускается определять по следующему выражению.
где U2 (1) - действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений. В, кВ.
U ном. мф - номинальное значение междуфазного напряжения, В, кВ.
Основным методом расчета является определение напряжения обратной последовательности U2 согласно выражению
где I2? - эквивалентный ток обратной последовательности, обусловленный несимметричными нагрузками;
Z2? - сопротивление обратной последовательности сети.
Ток обратной последовательности I2 и его фазовый угол при подключении однофазных нагрузок на линейные напряжения AB и BC:
При заданных полных мощностей нагрузок
где цн - фазовый угол нагрузки.
Рассчитаем относительное значение (в долях полного сопротивления прямой последовательности) модуля Z2?* эквивалентного сопротивления обратной последовательности секции (системы) шин:
где Sном, i, Yi, цi - полная номинальная мощность, относительное значение проводимости и фазовый угол i-го присоединения линейной (нелинейной) части нагрузки.
1) 2)
3)
4)
Сопротивление сети;
Рис.1.2 Схема замещения.
Zэкв=0,817. Ом.
Вывод: в результате расчетов К2U=0,83 что меньше нормального допустимого значения K2U=2%, качество напряжения находится в пределах нормы.
Задача №2. Определить коэффициент синусоидальности кривой напряжения KU на шинах 10 кВ подстанции, к которым подключен 6 (12) - фазный вентильный преобразователь, работающий с согласующим трансформатором (схема замещения представлена на рис.2.1.). Сравнить расчетное значение KU с установленными нормами и сделать выводы. Исходные данные приведены в табл.2.1 Эквивалентное сопротивление сети для соответствующих гармоник:
где ХС, Хh, n - соответственно сопротивление энергосистемы, нагрузки и порядок учитываемой гармоники.
Рис.2.1 Схема замещения к задаче 2.
Таблица 2.1 Исходные данные к расчету коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения KU.
|
Наименование |
Ед. измерения |
||
|
n - номер учитываемых гармоник |
- |
11, 13, 19, 23. |
|
|
I1 - принимается равным действующему значению сетевого тока преобразователя. |
А |
550 |
|
|
Хc |
Ом |
0,26 |
|
|
Xн |
Ом |
0,6 |
Решение.
Значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения KU допускается определить по выражению.
где U (n) - действующее значение напряжения n - ой гармоники (В, кВ),
n - номер учитываемой гармоники.
1) n=11
напряжение несимметрия мощность электрооборудование
2) n=13
3) n=19
4) n=23
Вывод: Поскольку полученное значение K2U =1,98% меньше нормально допустимого уровня равного 5%, можно считать что несинусоидальность кривой не превышает нормальной установленной нормы.
Задача №3. Рассчитать снижение потерь мощности в:
цеховых трансформаторах 6-10 кВ;
асинхронных двигателях;
синхронных двигателях без демпферной обмотки;
батареях конденсаторов,
происходящее при проведении мероприятий, в результате которых происходит снижение коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности и снижение напряжения соответствующих высших гармоник. Исходные данные к расчету для соответствующих вариантов приведены в табл.3.1.
Табл.3.1 Исходные данные к расчету снижения потерь электроэнергии от внедрения мероприятий по повышению качества электроэнергии.
|
Наименование |
Ед. измерения. |
Значение |
|
|
Мощность цеховых трансформаторов. |
кВА. |
1600 |
|
|
Мощность асинхронных двигателей, суммарная/единичная |
кВт |
800/20 |
|
|
Мощность синхронных двигателей, без демпферной обмотки |
кВт |
700 |
|
|
Мощность батарей конденсаторов |
квар |
400 |
|
|
K2U (н) |
№ |
4 |
|
|
K2U (к) |
№ |
1,2 |
|
|
U (n) н (№ гармоники) /значение |
№ |
(7) /6 |
|
|
U (n) к (№ гармоники) /значение |
№ |
(7) /4 |
Решение:
Снижение потерь мощности, кВт в трехфазном оборудовании (трансформаторах, вращающихся машинах, БК):
где S - номинальная мощность оборудования, кВА, квар.
kе - коэффициент [1] табл.3.2.
k2U (н), k2U (к) - коэффициенты несимметрии напряжений обратной последовательности до и после симметрирования.
kе=2,4•kд.
при PАД=20. кВт.
Снижение потерь мощности за счет снижения токов и напряжения высших гармоник для электрооборудования.
где kг - коэффициент по [1] табл.3.2.
b (n) - коэффициент [1] табл.3,2.
, - напряжения гармоник до и после проведения мероприятий по снижению несинусоидальности в % от основной гармоники.
Для асинхронного двигателя.
kг=2•kд. =2•3,15=6,3.
Вывод: снижение несимметрии несинусоидальности напряжения позволяет снизить потери мощности на 16,505 кВт.
Вопрос. Какое влияние оказывает нессиметрия напряжений на работу электрооборудования и потребители электрической электроэнергии?
Несимметрия трехфазной системы напряжений приводит к возникновению токов обратной последовательности, а в 4-проводных сетях дополнительно и токов нулевой последовательности. Токи обратной последовательности вызывают дополнительный нагрев вращающихся машин, появление нехарактерных гармоник при работе многофазных преобразователей и другие явления.
При несимметрии напряжений в 2 % сроки службы асинхронных двигателей сокращаются на 10,8 % синхронных - на 16,2 %; трансформаторов - на 4 %; конденсаторов - на 20 %. Нагрев оборудования осуществляется за счет расхода дополнительной электроэнергии, что снижает к. п. д. электроустановок. Скорость вращения асинхронных двигателей несколько снижается, возрастают вибрация вала и шум.
Для того чтобы избежать перегрева двигателя, его загрузку приходится снижать. В соответствии с публикацией 892 МЭК полная загрузка двигателя допускается только при коэффициенте обратной последовательности напряжения не более 1 %. При 2 % загрузка должна быть снижена до 96 %, при 3 % - до 90 %, при 4 % - до 83 % и при 5 % - до 76 %.
Если технологические установки оснащены защитой от перекоса напряжений, то при больших уровнях несимметрии они могут отключаться, что приводит к технологическому ущербу (снижение качества и недоотпуск продукции, брак).
Тем не менее, основным эффектом несимметрии напряжений является нагрев оборудования, поэтому в течение некоторого времени допустимые значения могут превышаться, если в последующие моменты это компенсируется пониженным уровнем несимметрии. Данное положение относится к изменению несимметрии в течение времени, не превышающего времени нагрева оборудования.
Литература
1. М/Ук. №3091.О.Г. Широков. Качество и надежность электроснабжения. Практическое руководство. Гомель 2003.
2. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. - М.: Энергоатомиздат, 1986.
3. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Э нергоатомиздат, 1995.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Оценка влияния несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на работу электрооборудования на примере предприятия агропромышленного комплекса. Динамика показателей качества электрической энергии. Расчет потерь электроэнергии и высших гармоник.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 26.06.2011Коэффициент несинусоидальности напряжения питающей сети для вентильных преобразователей. Определение коэффициента несимметрии. Расчёт дополнительных потерь и снижения сроков службы электрооборудования при несинусоидальности и несимметрии напряжения.
курсовая работа [744,9 K], добавлен 16.12.2014Уровни несимметрии, несинусоидальности и отклонения напряжения на птицефабрике "Акашевская". Анализ динамики показателей качества электрической энергии для различных периодов времени. Взаимное влияние качества электроэнергии и электрооборудования.
дипломная работа [6,1 M], добавлен 28.06.2011Электрические сети переменного и постоянного тока. Синусоидальный ток и напряжение. Влияние несинусоидальности напряжения на работу потребителей электрической энергии. Коэффициент искажения напряжения. Снижение несинусоидальности напряжений и токов.
курсовая работа [997,7 K], добавлен 29.03.2016Длительность провала напряжения. Роль провалов напряжения для улучшения качественных характеристик сети. Оценка коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности. Повышение коэффициента мощности электрической тяги переменного тока.
контрольная работа [215,0 K], добавлен 18.05.2012Описания потерь мощности при передаче электроэнергии по сети. Расчет напряжений в узлах сети и потерь напряжения в ее элементах. Построение векторных диаграмм и определение значения векторов. Нахождение линейной поперечной составляющей падения напряжения.
презентация [94,9 K], добавлен 20.10.2013Выбор количества и типов трансформаторов. Расчет приведенных нагрузок, сечений проводников линии электропередач, мощности потребителей и напряжения на шинах подстанции. Распределение мощности с учетом потерь ее активной и реактивной составляющих.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.03.2015Схема районной электрической сети. Определение потока мощности на головных участках сети. Расчет потерь напряжения в местной сети. Расчет номинальных токов плавких вставок предохранителей. Коэффициент для промышленных предприятий и силовых установок.
контрольная работа [126,5 K], добавлен 06.06.2009Выбор напряжения сети, типа и мощности силовых трансформаторов на подстанции, сечения проводов воздушной линии электропередачи. Схема замещения участка электрической сети и ее параметры. Расчеты установившихся режимов и потерь электроэнергии в линии.
курсовая работа [688,8 K], добавлен 14.07.2013Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. Показатели качества электрической энергии, методы их оценки и нормы. Влияние отклонения напряжения на потребителей. Быстрые флуктуации. Влияние колебаний напряжения на работу электрооборудования.
презентация [2,2 M], добавлен 12.11.2013Составление схемы замещения линий электропередачи и всего участка электрической сети. Расчет перетоков мощности в линиях. Составление баланса мощностей в схеме. Регулирование напряжения на стороне 10,5 кВ подстанции. Распределение напряжений в схеме.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.02.2013Определение токов в элементах сети и напряжений в ее узлах. Расчет потерь мощности в трансформаторах и линиях электропередач с равномерно распределенной нагрузкой. Приведенные и расчетные нагрузки потребителей. Мероприятия по снижению потерь мощности.
презентация [66,1 K], добавлен 20.10.2013Расчет мощности и выбор главных понизительных трансформаторов тупиковой подстанции. Определение максимальных нагрузок (для каждой ступени напряжения), расчетной мощности подстанции. Выбор коммутационный аппаратуры, защитной аппаратуры и сборных шин.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 02.04.2016Построение сети энергоснабжения. Прохождение тока по линиям сети и потери электроэнергии. Трансформаторные подстанции потребителей. Сооружение распределительных пунктов. Расчет проводов по потерям электроэнергии. Несоблюдение норм потери напряжения.
курсовая работа [199,8 K], добавлен 07.06.2011Построение графиков нагрузки для обмоток трансформатор высокого, среднего и низкого напряжения. Выбор электрооборудования выключателей, разъединителей, шин, преобразователей тока, напряжения и расчет токов короткого замыкания на подстанции 500/220/10.
дипломная работа [423,7 K], добавлен 28.04.2010Обоснование выбора рода тока и рабочего напряжения электрической станции проекта. Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов. Выбор устройств автоматизации проектируемой электрической станции. Разработка схемы распределения электроэнергии.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 17.02.2015Разработка конфигураций электрических сетей. Расчет электрической сети схемы. Определение параметров для линии 10 кВ. Расчет мощности и потерь напряжения на участках сети при аварийном режиме. Точка потокораздела при минимальных нагрузках сети.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.04.2011Определение мощности подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Расчет мощности потребителей и токов. Выбор электрических параметров схемы замещения, токоведущих частей. Трансформаторы тока на линии. Расчет заземляющих устройств. Защита от перенапряжений.
курсовая работа [901,8 K], добавлен 12.11.2013Расчет электрических нагрузок. Коэффициент мощности. Расчетные токи. Компенсация реактивной мощности. Выбор потребительских подстанций. Расчет потерь электроэнергии в трансформаторе, газовое потребление электрической энергии. Сопротивление заземления.
курсовая работа [204,7 K], добавлен 31.03.2018Выбор конфигурации районной электрической сети, номинального напряжения, трансформаторов для каждого потребителя. Расчет потокораспределения, определение тока короткого замыкания на шинах низшего напряжения подстанции. Выбор сечения проводников.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.08.2013
