Расчет коэффициента несинусоидальности кривой напряжения
На промышленных предприятиях есть большое количество электроприемников с нелинейными вольтамперными характеристиками. К ним относятся полупроводниковые преобразователи, установки контактной и дуговой сварки, дуговые электрические печи, газоразрядные лампы.
Характерной особенностью этих устройств является потребление ими несинусоидальных токов при подведения к их зажимам синусоидального напряжения. Токи высших гармоник проходя по элементам сети, вызывают потери напряжения в сопротивлениях этих элементов, которые, накладываясь на основную синусоиду напряжения, приводят к искажению формы кривой напряжения.
Протекание по элементам системы электроснабжения токов высших гармоник и искажение синусоиды напряжения приводит к ускоренному старению изоляции электрических машин, кабелей, трансформаторов; увеличиваются погрешности индукционных счетчиков активной и реактивной энергии; могут происходить ложные срабатывания релейной защиты, устройств телемеханики, автоматики и ЭВМ.
Расчет несинусоидальности напряжения от дуговых печей производится в следующей последовательности.
Электродуговые печи являются источниками гармоник порядков n=2,3,4,5,…,7, и т.д.
При расчетах достаточно учитывать гармоники до 7-й, так как остальные гармоники малы.
Ток нечетных гармоник одной ДСП определяется по выражению:
; (9.12)
|
|
|
где n- номер нечетной гармоники.
Ток второй гармоники можно принять равным току третьей гармоники.
Для группы печей одинаковой мощности:
; (9.13)
где N- число печей в группе.
Фазные напряжения n-й гармоники в расчетной точке:
; (9.14)
Коэффициент искажения синусоиды напряжения на шинах от которых питаются ДСП определяется по выражению, %:
; (9.15)
Расчетный коэффициент искажения синусоиды напряжения сравнивается с допустимым по ГОСТ 13109-97 kUд.
Для сетей с Uном=6-20 кВ кUд=5%.
Если расчетный коэффициент искажения синусоиды получается более допустимого, то необходимо применять фильтры высших гармоник.
Рассчитаем ток 2-й гармоники одной ДСП:
кА.
Для группы печей:
кА.
Рассчитаем фазное напряжение 2-й гармоники в расчетной точке:
кВ.
Расчеты для остальных гармоник аналогичны. Результаты расчетов сведем в таблицу 9.7.
Таблица 9.7 - Расчет гармоник
| n | 2 | 3 | 5 | 7 |
| I(2) | 0,115 | 0,057 | 0,014 | 0,004 |
| I(2)Σ | 0,137 | 0,068 | 0,016 | 0,005 |
| U(2) | 0,102 | 0,076 | 0,063 | 0,045 |
Определим коэффициент искажения синусоиды напряжения на шинах от которых питаются ДСП:
|
|
|
%
Как видно, коэффициент искажения синусоиды не более допустимого значения, 2,147% < 5%.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 150; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!