Контрольная работа по Энергетика на тему 1. Расчет коэффициента не синусоидальности, 2. Расчет коэффициента не симметрии

Пример 1. Для вентильного выпрямителя рассчитать коэффициенты n-ой гармонической составляющей напряжения и коэффициент несинусоидальности на шинах 6 кВ.

Исходные данные:
С: Sкз,6=160 МВА
Т3: SТ3=10 МВА; Uном=6 кВ; uк,%=10,5%
VD: Sпр=8 МВА; cos φ=0,8; m=6
М: РМ=230 кВт; cos φ=0,9; Км=1,2; КI=5,1


Решение: Считаем сопротивление преобразователя по формуле (1.4)

где kр – коэффициент расщепления обмоток (для двухобмоточного трансформатора равен 0)
 
Сопротивление системы

Коэффициент несинусоидальности по упрощенной формуле (1.2)

Согласно [1] допустимый коэффициент несинусоидальности для напряжения 6 кВ составляет 5%. Так как расчетный коэффициент больше допустимого, необходима установка фильтрующих устройств.

Согласно [2] для вентильных преобразователей необходимо учитывать в расчетах только 5, 7, 11, 13 гармоники.
Угол коммутации в радианах

где m – число фаз преобразователя.
Напряжения высших гармоник и коэффициенты n-ной гармонической составляющей по (1.5) и (1.3)
, [кВ]
, [%]












Пример 4. Для схемы на рисунке определить коэффициент несимметрии при подключении однофазной печи к фазам а и b.

Шины 6 кВ.



Т3: SТ3=10 МВА; Uном=6 кВ; uк,%=10,5%
Т4: SТ4=1 МВА; Uном=6 кВ; uк,%=5,5%; ∆Ркз=10,5 кВт; ∆Рхх=1,9 кВт
М: РМ – по таблице; cos φ=0,9; Км=1,2; КI=5,1
VD: Sпр=8 МВА; cos φ=0,8; m=6
Н: Sнагр=2 МВА; Sab=4 МВА



Ток обратной последовательности находим по формуле

где Sab и Sbc – однофазная нагрузка соответственно между фазами ab и bc, кВА.

Суммарная нагрузка на шинах 6 кВ с учетом вентильного выпрямителя
Sн=Sпр+Sнагр+Sм=8+2+0,23/0,9=10,25 МВА
где Sпр – мощность вентильного преобразователя, МВА; Sнагр – мощность нагрузки, МВА; Sм – мощность двигателя, МВА.

Модуль сопротивления обратной последовательности по (2.2)

где Sкз,6 – мощность короткого замыкания системы на шинах 6 кВ, МВА; Qб – мощность конденсаторной батареи (в данном случае не установлена, принимаем равной 0), Мвар.

Напряжение обратной последовательности по (2.3)


Коэффициент несимметрии по (2.4)

Для напряжения 6 кВ допустимый коэффициент несимметрии согласно [1] составляет 2%. Так как расчетный коэффициент несимметрии превышает допустимый, необходима установка симметрирующих устройств.


Пример 5. Для схемы из примера 4 рассчитать дополнительные потери от токов высших гармоник и несимметрии напряжения в асинхронном двигателе и цеховом трансформаторе Т4, а также снижение срока службы из-за перегрева токами высших гармоник и токами обратной последовательности. Нормальный срок службы принять 20 лет. Рабочая температура 75ºС