Разработка регулятора синхронного компенсатора
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
нергия первичной обмотки двигателя - статора передаётся во вторичную - ротор посредствам магнитного поля. Индукционные печи как потребители реактивной мощности. К крупным электроприемникам, требующим для своего действия большой реактивной мощности, прежде всего, относятся индукционные печи промышленной частоты для плавки металлов. По существу эти печи представляют собой мощные, но не совершенные с точки зрения трансформаторостроения трансформаторы, вторичной обмоткой которых является металл, расплавляемый индуктированными в нём токами. Преобразовательные установки, преобразующие переменный ток в постоянный при помощи выпрямителей, также относятся к крупным потребителям реактивной мощности. Выпрямительные установки нашли широкое применение в промышленности и на транспорте. Так, установки большей мощности с ртутными преобразователями используются для питания электроизоляционных ванн, например при производстве алюминия, каустической соды и др. Железнодорожный транспорт в нашей стране почти полностью электрифицирован, причём значительная часть железных дорог использует постоянный ток преобразовательных установок.
1.3 Компенсация реактивной мощности в электрических сетях
Продольная составляющая падения напряжения (потеря напряжения) ?U связывает напряжение в центре питания U1 с напряжением в конце сети U2 и определяется выражением:
?U= U1-U2= (1.7)
где Рн, Qн - потоки мощности, обусловленные нагрузкой; R, X - активное и реактивное сопротивления сети.
Из этого выражения (1.7) видно, что на величину U2 можно воздействовать изменением потока реактивной мощности, поскольку в отличие от активной мощности, единственным источником которой являются генераторы электростанций, реактивная мощность может быть получена от других источников, называемых компенсирующими устройствами. Для уменьшения перетоков реактивной мощности по линиям и трансформаторам источники реактивной мощности должны размещаться вблизи мест ее потребления. При этом передающие элементы сети разгружаются по реактивной мощности, чем достигается снижение потерь напряжения, активной мощности и энергии.
Компенсация реактивной мощности применяется:
по условию баланса реактивной мощности;
как важное мероприятие для снижения потерь электрической энергии в сетях;
для регулирования напряжения.
В качестве компенсирующих устройств используются синхронные компенсаторы (СК), батареи статических конденсаторов (БСК), статические источники реактивной мощности (ИРМ) и шунтирующие реакторы [3].
1.4 Батареи статических конденсаторов
электрический конденсатор ротор программирование
Различают два принципа применения БСК:
шунтовые БСК, которые подключаются к шинам подстанций параллельно, и применяются для генерации реактивной мощности в узлах сети - поперечная компенсация;
установки продольной компенсации (УПК), которые включают в линии последовательно для уменьшения реактивного сопротивления линий
продольная компенсация.
Батареи конденсаторов комплектуются из отдельных конденсаторов, соединенных последовательно и параллельно. Конденсаторы выпускаются в однофазном и трехфазном исполнении на номинальное напряжение 0,22 - 10,5 кВ.
Рис. .1.2 Принципиальные схемы батарей конденсаторов: а, б - последовательное и параллельное соединение конденсаторов; в, г - соединение фаз БСК треугольником и звездой.
При соединении шунтовых конденсаторов звездой мощность батареи:
БСК =3Uф2?C . (1.8)
При соединении конденсаторов треугольником мощность батареи:
БСК =3Uл2?=9Uф2?C (1.9)
Батареи конденсаторов бывают регулируемые (управляемые) и нерегулируемые. В нерегулируемых БСК число конденсаторов неизменно, а величина реактивной мощности зависит только от квадрата напряжения. Суммарная мощность нерегулируемых батарей конденсаторов не должна превышать наименьшей реактивной нагрузки сети. В регулируемых батареях конденсаторов в зависимости от режима автоматически или вручную изменяется число включенных конденсаторов. При этом изменяется С-емкость БСК и мощность, выдаваемая в сеть. Основные технико-экономические преимущества конденсаторов в сравнении с другими компенсирующими устройствами состоят в следующем:
возможность применения, как на низком, так и на высоком напряжении;
малые потери активной мощности. Недостатки конденсаторов с точки зрения регулирования режима:
зависимость генерируемой реактивной мощности от напряжения может способствовать возникновению лавины напряжения;
невозможность потребления реактивной мощности (регулирование напряжения возможно только в одну сторону);
ступенчатое регулирование выработки реактивной мощности и невозможность ее плавного изменения, следовательно, регулирование напряжения не плавное, а ступенчатое;
чувствительность к искажениям формы кривой питающего напряжения.
Конденсаторные батареи также имеют ряд эксплуатационных преимуществ: простота эксплуатации (ввиду отсутствия вращающихся частей); простота производства и монтажа (малая масса, отсутствие фундамента); возможность использования для установки конденсаторов любого сухого помещения.
Среди эксплуатационных недостатков БСК следует отметить малый срок службы (8-10 лет) и недостаточную электрическую прочность (особенно при коротких замыканиях и напряжениях выше номинального) [4].
1.5 Синхронные компен?/p>