- •Общая характеристика систем электроснабжения (сэ), их особенности.
- •Требования, предъявляемые к сэ.
- •Структурная схема сэс. Различия между пгв и гпп.
- •Графики нагрузок промышленных предприятий.
- •Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок.
- •Понятие расчетной нагрузки. Характерные места определения расчетных нагрузок.
- •Расчетная нагрузка может быть активной, реактивной, полной ( , , ), и расчетный ток .
- •В системе эл.Снабжения промышленного предприятия существует несколько характерных мест определения расчетных электрических нагрузок. Рассмотрим эти характерные места на схеме.
- •Статистический метод. Метод определения расчетной нагрузки по коэффициенту формы.
- •– Постоянная времени нагрева проводника, на которые разбит групповой график, а фактически по всем ступеням суточного графика.
- •Для группового графика
- •Вспомогательные методы определения расчетной нагрузки.
- •Метод удельного расхода энергии на единицу продукции.
- •Метод упорядоченных диаграмм.
- •Величина определяется по следующему выражению :
- •Алгоритм определения расчетной нагрузки предприятия в целом.
- •Влияние компенсации реактивной мощности на экономичность работы сэ.
- •Выбор компенсирующих устройств и мест их размещения.
- •Режимы работы нейтрали и условия, влияющие на их выбор.
- •Выбор числа и мощности трансформаторов для цеховых подстанций. Расположение цеховых подстанций.
- •Блочные схемы ру вн ппэ без перемычек с выключателем и отделителем − короткозамыкателем.
- •Блочные схемы ру вн ппэ с перемычками.
- •Схемы ру нн для ппэ без реактирования
- •Схемы ру нн для ппэ с реактированием.
- •Выбор места расположения гпп и рп
- •Выбор напряжения распределения. В каких случаях следует применять параллельную работу вводов и трансформаторов.
- •Схемы распределения электроэнергии в сетях 6-10 кВ (межцеховые сети).
- •Подключение цеховых трансформаторов при радиальной и магистральной схеме питания. Схемы шкафов высоковольтного ввода.
- •Выбор трансформаторов с учетом систематической и аварийной перегрузки.
- •Расчет токов к.З. В сэ предприятий для выбора элементов. Расчет тока трехфазного кз.
- •Средние значения отношения постоянной времени и Та ударного коэффициента для характерных радиальных ветвей системы электроснабжения напряжением выше 1 кВ
- •Определение ударного тока кз.
- •Понятия заземления и зануления. Общие требования по заземлению и занулению.
- •Общие требования по заземлению. Занулению.
- •Части, подлежащие занулению или заземлению.
- •Не требуется преднамеренно заземлять или занулять.
- •Влияние компенсирующих устройств на устойчивость нагрузки. Влияние компенсирующих устройств на статическую устойчивость нагрузки
- •Снижение уровня потерь электроэнергии при эксплуатации сэс.
- •Выбор выключателей выше 1000 в. Выбор высоковольтных выключателей.
- •Воздушные и вакуумные выключатели
- •Условия выбора выключателей, Проверка выбранного выключателя. Проверка по апериодической составляющей тока кз. Проверка по термической стойкости.
- •Разъединители. Назначение. Конструкция. Область применения. Условия выбора.
- •Короткозамыкатели и отделители. Назначение. Конструкция. Область применения. Условия выбора.
- •Выбор выключателей нагрузки и предохранителей. Назначение. Конструкция. Область применения.
- •Выбор электорооборудования до 1000 в. Выбор предохранителей до 1000 в. Выбор плавкой вставки для защиты конденсаторной батареи. Выбор плавкой вставки для защиты асинхронного двигателя.
- •Для безинерционных предохранителей должны удовлетворять двум условиям, одно из которых определяется выражением (1), а другое одной из ниже перечисленных формул.
- •Автоматические воздушные выключатели до 1000 в. Назначение. Конструкция. Область применения. Условия выбора.
- •Трансформаторы тока. Назначение. Область применения. Условия выбора.
- •Трансформаторы напряжения. Область применения. Условия выбора.
- •Общая характеристика реактивной мощности. Ее физический смысл.
- •Графики активной и реактивной мощности. Перетоки реактивной мощности и их последствия.
- •Способы и средства компенсации реактивной мощности. Основные мероприятия по рационализации режима реактивной мощности.
- •Средства компенсации реактивной мощности.
- •Определение мощности компенсирующих устройств предприятия
- •Определение суммарной мощности бск до 1000 в.
- •Распределение бск по электрической схеме. Схемы соединения и подключения бск в электрическую сеть. Коммутационная аппаратура.
- •Регулирование реактивной мощности.
- •Нормы качества электрической энергии. Классификация норм качества электроэнергии.
- •Качество эл. Энергии оцениваются по технико-экономическим показателями, которые учитывают технологический и электромагнитный ущерб, причиняемый народному хозяйству.
- •Показатели, характеризующие качество электроэнергии. Коэффициент несинусоидальности. Коэффициент обратной последовательности.
- •Влияние отклонения напряжения на работу электроприемников: асинхронный двигатель, синхронный двигатель, осветительные установки, электротехнологические установки.
- •Классификация помещений по электробезопасности.
Регулирование реактивной мощности.
Устройства регулирования реактивной мощности на базе современной силовой электроники
Устройства регулирования (компенсации) реактивной мощности предназначены для выполнения задачи обеспечения качества электрической энергии по напряжению путем поддержания заданных уровней напряжения в контрольных точках сети. В определенных случаях, особенно для межсистемных и системообразующих связей, при дальнем транспорте электроэнергии к этим устройствам предъявляются также требования в отношении обеспечения заданных пределов статической и динамической устойчивости электроэнергетических систем, устойчивости нагрузки. К устройствам компенсации реактивной мощности относится следующее оборудование:
Конденсаторные батареи (БСК)
Шунтирующие реакторы;
Фильтры высших гармоник;
Статические тиристорные компенсаторы (СТК)
Устройства регулирования реактивной мощности по принципу действия делятся на статические и электромашинные. К статическим устройствам относятся: Простейшие батареи статических компенсаторов (БСК) и шунтирующие реакторы (ШР), обеспечивающие ступенчатое регулирование реактивной мощности, реакторные группы, коммутируемые вакуумными выключателями (ВРГ), управляемые шунтирующие реакторы (УШР), статические тиристорные компенсаторы (СТК), статические компенсаторы реактивной мощности, выполненные на базе современной силовой электроники (мощные IGBT транзисторы). К электромашинным устройствам относятся: Синхронные компенсаторы (СК), асинхронизированные компенсаторы (АСК). Асинхронизированный компенсатор содержит на роторе две обмотки и специальную (векторную) систему регулирования возбуждения.
Технические характеристики устройств регулирования реактивной мощности и предпочтительные области их применения:
Название |
Характеристика устройства |
Область применения |
Реакторные группы, коммутируемые выключатели (ВРГ) |
Ступенчато-регулируемые реакторы, подключаемые к третичной обмотке автотрансформаторов (трансформаторов) посредством вакуумных выключателей с числом коммутаций 5000 – 10000, временем включения/отключения выключателя Δt=0,02-0,12c . |
Применяются для компенсации зарядной мощности линий электропередачи и узлах нагрузки для поддержания напряжения в требуемых пределах в установившихся режимах. ВГР предназначены для ступенчатого регулирования напряжения (реактивной мощности) при мощностях, протекающих по линиям электропередачи, не превышающих натуральную. Предпочтительная область применения - распределительные сети. Возможны комбинации, когда параллельно ВРГ подключаются конденсаторные батареи (КБ). |
Управляемый шунтирующий реактор с подмагничиванием постоянным током (УШР) |
Выполняется на основе специального трансформатора с масляным охлаждением, в составе УШР на общем сердечнике содержится сетевая обмотка реактора, компенсирующая обмотка, обмотка управления, и вне бака с УШР тиристорное выпрямительное устройство и фильтр. Быстродействие УШР определяется степенью форсировки и расфорсировки подмагничивания постоянным током и мощностью выпрямительного устройства. |
УШР предназначен для плавного регулирования напряжения (реактивной мощности) при мощностях, протекающих по линиям электропередачи, не превышающих натуральную, УШР может устанавливаться как на линиях электропередачи (линейные УШР), так и на шинах подстанции. Не предназначены для обеспечения требований по устойчивости. Предпочтительная область применения – распределительные сети. Возможна комбинация, когда параллельно УШР подключается компенсаторная батарея (КБ). |
Статический тиристорный компенсатор (СТК) |
В состав СТК входят реактор с воздушным охлаждением и тиристорный вентиль с воздушным или водяным охлаждением, образующие тиристорные группы (ТРГ) с плавным регулированием угла зажигания тиристоров. Параллельно с ТРГ подключена конденсаторная батарея (КБ),а иногда и фильтро-компенсирующие цепи (ФКУ). Подключается к сети ВН через третичную обмотку НН автотрансформатора или через блочный повышающий трансформатор. Минимальная величина постоянной времени регулирования реактивной мощности составляет τρΣ=0,01-0,02c . |
Обеспечивает регулирование напряжения (реактивной мощности) при мощностях в линиях электропередачи как ниже, так и выше натуральной. Предназначенные также для повышения устойчивости и пределов передаваемой по линиям электропередачи мощности. Предпочтительная область применения: распределительные и магистральные сети, межсистемные связи для целей глубокого регулирования реактивной мощности и обеспечения устойчивости. Не эффективны в «слабых» сетях. |
Статический компенсатор реактивной мощности на базе преобразователя напряжения (СТАТКОМ) |
Состоит из преобразователя напряжения, выполненного на силовых транзисторах, обеспечивающий генерацию и потребление реактивной мощности в диапазоне ±100% установленной мощности устройства, без дополнительных силовых реакторов и конденсаторных батарей. Подключение к сети ВН через третичную обмотку НН автотрансформатора или через отдельный повышающий трансформатор НН/ВН. |
Применяется для динамической стабилизации напряжения, увеличения пропускной способности электропередачи, уменьшения колебаний напряжения, повышения устойчивости при электромеханических переходных процессах, улучшения демпфирования колебаний в энергосистеме. Применяется в любых электрических сетях, особенно эффективен в «слабых» сетях. |
Синхронный компенсатор (СК) |
Является комплексом, состоящим из синхронных машин и возбудителя. Имеется модификация СК с бесщеточным возбуждением. Способен обеспечить регулирование реактивной мощности в пределах 100% выдача 30-50% потребления. Обладает высокой перегрузочной способностью 2-3 кратная перегрузка по току в течение 30 с. |
Применяется для регулирования напряжения и повышения пределов статической и динамической устойчивости, увеличения пропускной способности электропередачи. Имеет ограничение по применению в сетях, требующих глубокого ( ±100%) регулирования реактивной мощности. Применим в любых электрических сетях. |
Асинхронизированный компенсатор (АСК) |
Является комплексом, состоящим из асинхронизированных электрических машин переменного тока и статических преобразователей частоты. Содержит на роторе две и более обмоток возбуждения, благодаря чему обеспечивается возможность регулирования реактивной мощности в пределах ±100% колебания. Обеспечивается также возможность регулирования не только величины, но и фазы вектора напряжения в энергосистеме. Обладает высокой перегрузочной способностью (двух – трех кратная перегрузка) по току в течение 300 сек. Возможна работа с переменной частотой вращения с маховиком на валу с целью повышения пределов динамических характеристик энергосистем. |
Применяется для регулирования напряжения и повышения пределов статической и динамической устойчивости, увеличения пропускной способности электропередачи, улучшения демпфирования энергосистемы. Применяется в любых электрических сетях, особенно эффективен в «слабых» сетях. |