Расчет симметрирующего устройства по схеме Штейнметца
Расчет параметров симметрирующего устройства. Проектирование воздушного реактора и батареи конденсатора. Вычисление разрядного сопротивления. Реактивная составляющая тока приемника. Анализ емкости конденсаторного заряда компенсирующего механизма.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.03.2016 |
| Размер файла | 55,1 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/
Федеральное государственное автономное образовательное
ВПО УрФУ им Первого президента России
Б.Н. Ельцина.
Контрольная работа
РАСЧЕТ СИММЕТРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ПО СХЕМЕ ШТЕЙНМЕТЦА
Екатеринбург
Содержание
1. Задание на курсовую работу
2. Расчет параметров симметрирующего устройства
3. Проектирование воздушного реактора
4. Проектирование батарей конденсаторов
4.1 Выбор конденсаторов
4.2 Расчет разрядного сопротивления
1. Задание на курсовую работу
Для приведенного в табл.1.1 варианта исходных данных определить:
· Параметры симметрирующего устройства по схеме Штейнметца.
· Рассчитать воздушный реактор симметрирующего устройства.
· Выбрать конденсаторы и определить их число для симметрирующего устройства.
· Выбрать конденсаторы и определить их число для компенсации реактивной мощности потребителя (индукционной печи).
Таблица 1.1
|
№ варианта |
тип печи |
емкость печи, т |
Число индукционных единиц, Мощность, кВТ |
Напряжение на индукторе, В |
Естественный коэффициент мощности |
|
|
11 |
ИАК-1/0.4И1 |
1.0 |
1*400 |
320 |
0.21 |
2. Расчет параметров симметрирующего устройства
Рис.2.1
Полный ток приемника
кА
Активная составляющая тока приемника (ток нагрузки симметрирующего устройства)
кА.
Реактивная составляющая тока приемника
кА.
Линейный ток симметрирующего устройства
кА.
Величины токов реактора и конденсаторной батареи симметрирующего устройства
А.
Реактивные сопротивления реактора и конденсаторной батареи симметрирующего устройства
Ом.
Индуктивность реактора симметрирующего устройства
мГн.
Емкость конденсаторной батареи симметрирующего устройства
мФ.
Сопротивление компенсирующих конденсаторов
Ом.
Емкость конденсаторной батареи компенсирующего устройства
мФ.
Результаты расчетов целесообразно свести в следующую таблицу
Таблица 2.1
напряжениеU, В |
токI, А |
сопротивлениеZ(X),Ом |
электрический параметр |
||
|
Реактор симметрирующего устройства |
320 |
721.688 |
0,443 |
L=1,41 мГн |
|
|
Батарея конденсаторов симметрирующего устройства |
320 |
721.688 |
0,443 |
C=7,179 мФ |
|
|
Батарея конденсаторов компенсирующего устройства |
320 |
5820 |
0,055 |
C=58 мФ |
|
|
Приемник |
320 |
5952 |
0.262 |
R=0.256Ом |
3. Проектирование воздушного реактора
Воздушный реактор представляет собой соленоид - спирально навитый проводник без магнитопровода.
Рис. 3.1
Задача расчета воздушного реактора ставится следующим образом - по заданным значениям напряжения , тока и величины индуктивности LР, необходимо:
· выбрать провод, из которого наматывается реактор;
· подобрать изоляционный материал и рассчитать толщину изоляции;
· определить его основные геометрические размеры и обмоточные данные: диаметр d и длину соленоида l , число витков .
Выбор провода для реактора производится по заданной величине тока и допустимой плотности тока. При воздушном охлаждении допустимая плотность тока J = 4 - 6 А/мм2. Для этого находят необходимое сечение проводника. симметрирующий реактор батарея конденсатор
м2,
Диаметр проводника, м
,
При выборе изоляционного материала и его толщины следует исходить из ее электрической прочности и класса нагревостойкости. Для предварительного расчета примем толщину изоляции равной 1,5 мм.
,
Геометрические размеры и обмоточные данные реактора.
Определение шага намотки
,
Для определения оптимальных параметров реактора в дальнейшем, удобно ввести такой параметр как приведенный диаметр соленоида - отношение диаметра соленоида к его длине
По заданным величинам Lp, p и определяется диаметр реактора. Значения d и некоторые последующие расчетные значения будут варьироваться в зависимости от , поэтому их величины будут приведены ниже в сводной таблице 3.1
Расчет длины соленоида
,
Число витков соленоида
,
Расчет реактора проводится для ряда значений приведенного диаметра, и затем, выбирается наилучший вариант. В качестве критерия оптимальности удобно использовать минимум активного сопротивления, которое рассчитывается по следующей формуле:
,
Таблица 3.1.
|
d* |
d, м |
l, м |
w |
R, Ом |
|
|
0.2 |
0.76 |
3.8 |
252 |
0.073 |
|
|
0.5 |
1.071 |
2.142 |
142 |
0.058 |
|
|
1.0 |
1.425 |
1.425 |
94 |
0.051 |
|
|
2.0 |
1.962 |
0.981 |
65 |
0.049 |
|
|
5.0 |
3.176 |
0.635 |
42 |
0.051 |
Выбираем воздушный реактор d=1.425 м, l=1,425 м, w=94, R=0.051 Ом.
Потери на тепло в проводниках индуктора
4. Проектирование батарей конденсаторов
4.1 Выбор конденсаторов
Батарея конденсаторов для повышения коэффициента мощности приемника до 1
Конденсатор КС2-0.38-36-2У3с параметрами
Тип конденсатора |
Напряжение,В |
Мощность, квар |
Емкость, мкФ |
|
|
КС2-0.38-40-2У3 |
380 |
36,0 |
794,0 |
Количество параллельных конденсаторов
,
Батарея конденсаторов для симметрирующего устройства
Конденсатор КС2-0.38-40-2У3с параметрами
Тип конденсатора |
Напряжение,В |
Мощность, квар |
Емкость, мкФ |
|
|
КС2-0.38-40-2У3 |
380 |
40,0 |
884,0 |
Количество параллельных конденсаторов
,
4.2 Расчет разрядного сопротивления
При отключении конденсаторной установки от компенсируемой сети в ней остается электрический разряд, напряжение которого примерно равно напряжению сети в момент отключения. Поскольку естественный саморазряд отключенных конденсаторных батарей - группы электрически соединенных косинусных силовых конденсаторов - происходит медленно, для быстрого снижения напряжения, согласно ПУЭ (гл. 5.6.13), в качестве разрядных устройств могут применяться активные или активно-индуктивные сопротивления, подключаемые параллельно выводам косинусных силовых конденсаторов.
Перед каждым повторным включением конденсаторной батареи необходимо разрядить ниже 10% ее номинального значения напряжения. Данное требование во многом регламентирует величину интервала переключения ступеней автоматизированных конденсаторных установок (АКУ) компенсации реактивной мощности. В то же время разряд до напряжения 75 В для косинусных силовых конденсаторов на номинальное напряжение - - ниже 660 В должен продолжаться не более 180 с (стандарт IEC 831), а для косинусных силовых конденсаторов с 660 В не превышать 10 мин. (стандарт IEC 871).
Время разряда косинусного силового конденсатора от до максимально допустимого напряжения разряда составит:
Следовательно, можем получить выражение для расчета разрядного сопротивления конденсатора компенсирующего устройства:
Выражение для расчета разрядного сопротивления конденсатора симметрирующего устройства:
Разряд конденсаторной батареи должен производиться автоматически после каждого отключения от сети. Поэтому к косинусному конденсатору постоянно и непосредственно (без промежуточных разъединителей и предохранителей) присоединяются специальные разрядные устройства.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет тока в индуктивности и напряжения на конденсаторе до коммутации по схеме электрической цепи. Подсчет реактивного сопротивления индуктивности и емкости. Вычисление операторного напряжения на емкости с применением линейного преобразования Лапласа.
контрольная работа [557,0 K], добавлен 03.12.2011Разработка источника питания для заряда аккумуляторной батареи, с реализацией тока заряда при помощи тиристорного моста на основе вертикального способа управления. Расчет системы защиты, удовлетворяющей данную схему быстродействием при КЗ на нагрузке.
курсовая работа [479,8 K], добавлен 15.07.2012Разработка схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и проверка аккумуляторной батареи, разъедениетелей и приборов измерения тока. Расчет заземляющего устройства и определение напряжения прикосновения.
курсовая работа [801,3 K], добавлен 23.03.2015Определение наличия и направления магнитного поля метки. Создание постоянного магнитного поля, компенсирующего действие постоянных внешних магнитных полей. Принципиальная схема зарядно-разрядного узла устройства. Определение разряда накопительной емкости.
лабораторная работа [1,2 M], добавлен 18.06.2015Определение напряжённости поля, создаваемого пластинами. Расчет ускорения, сообщаемого электрическим полем Земли. Нахождение общего заряда батареи конденсаторов и заряда на обкладках каждого из них в заданных случаях. Расчет полезной мощности батареи.
контрольная работа [70,9 K], добавлен 21.04.2011Общая характеристика здания цеха и потребителей электроэнергии. Анализ электрических нагрузок. Расчет и выбор компенсирующего устройства, мощности трансформаторов, сетей, аппаратов защиты, высоковольтного электрооборудования и заземляющего устройства.
реферат [515,8 K], добавлен 10.04.2014Краткая характеристика устройства ввода тока и напряжения. Методика построения преобразователя тока в напряжение. Фильтр низких частот. Устройство унифицированного сигнала. Расчет устройства ввода тока, выполненного на промежуточном трансформаторе тока.
курсовая работа [144,0 K], добавлен 22.08.2011Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок. Определение мощности компенсирующего устройства реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанции. Вычисление параметров и избрание распределительной сети.
курсовая работа [884,2 K], добавлен 19.04.2021Определение силы взаимодействия двух точечных тел. Расчет напряженности электрического поля плоского конденсатора при известных показателях площади его пластины и величины заряда. Нахождение напряжения на зажимах цепи по показателям сопротивления и тока.
контрольная работа [375,3 K], добавлен 06.06.2011Определение и обоснование геометрических размеров проектируемого электромагнита. Расчет параметров магнитной цепи, коэффициента возврата. Расчет статических и динамической тяговых характеристик, а также времени срабатывания устройства и обмотки.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 14.12.2014Обоснование выбора схем электрических соединений подстанции. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания. Выбор трансформатора, реактора, выключателей, жестких шин. Определение параметров схемы замещения. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [195,2 K], добавлен 17.05.2015Особенности соединения источника энергии и приемника по схеме звезда и треугольник. Активная, реактивная и полная мощности трехфазной симметричной системы. Симметричная трехфазная цепь с несколькими приемниками. Несимметричный режим трехфазной цепи.
курсовая работа [818,9 K], добавлен 15.12.2010Определение электрических нагрузок цеха методом упорядоченных диаграмм. Расчет и выбор компенсирующего устройства. Расчет внутрицеховых электрических сетей. Выбор аппаратов защиты. Расчет тока короткого замыкания. Проверка элементов цеховой сети.
курсовая работа [717,4 K], добавлен 01.07.2014Определение эквивалентной емкости схемы и энергии, запасенной ею. Расчет эквивалентного сопротивления и токов. Описание основных характеристик магнитного поля. Расчет тока в электрической лампочке и сопротивления ее нити накала, при подключении сеть 220В.
контрольная работа [32,4 K], добавлен 17.10.2013Расчет емкости конденсатора, расстояния между его пластинами, разности потенциалов, энергии и начальной скорости заряженной частицы, заряда пластины. График зависимости тангенциального ускорения иона от времени полета между обкладками конденсатора.
контрольная работа [94,6 K], добавлен 09.11.2013Структурная схема тяговой подстанции. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства. Выбор и проверка токоведущих частей и электрических аппаратов. Выбор аккумуляторной батареи и зарядного устройства. Повышение качества электроэнергии.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 01.06.2014Определение величины обратного тока диодной структуры. Расчет вольт-амперной характеристики идеального и реального переходов. Зависимости дифференциального сопротивления, барьерной и диффузионной емкости, толщины обедненного слоя от напряжения диода.
курсовая работа [362,1 K], добавлен 28.02.2016Трехфазные электротехнические устройства. Соединения источника энергии и приемника по схемам звезды и треугольника. Активная и реактивная мощности трехфазной симметричной системы. Сравнение условий работы цепей при различных соединениях фаз приемника.
контрольная работа [812,5 K], добавлен 16.01.2011Принципы построения радиоприемных устройства сигналов с амплитудной модуляцией. Определение числа и типа избирательных систем преселектора. Проверка реализации отношения сигнал, шум на выходе приемника. Расчет полосы пропускания и проводимости контура.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 19.09.2019Краткая характеристика электроснабжения и электрооборудования автоматизированного цеха. Расчет электрических нагрузок. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения. Расчёт и выбор компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов.
курсовая работа [177,2 K], добавлен 25.05.2013
