9.4. Дополнительные средства регулирования и изменения напряжения в электрических сетях (сд, кб).

1. Поперечная компенсация.

При передаче напряжения возникают потери напряжения.

.

Установка КБ – параллельная установка компенсации:

.

За счет КБ уменьшается потери напряжения. Не допускается , т.к. будет отрицательной, возникает перекомпенсация, что приведет к лишней реактивной мощности.

2. Продольная компенсация.

Е мкостное сопротивление батареи (-Х_с) складывается с индуктивным сопротивлением линии (Х). Полная компенсация (Х=Х_с) недопустима, что может привести к резкому скачку тока к.з. Применяют редко.

3. СД.

Каждый установленный на предприятии СД является источником Q, следовательно с его помощью можно регулировать U аналогично устройствам поперечной компенсации.

Изменяя ток возбуждения можно регулировать генерацию Q (изменяется величина Q, протекающей по сети, а следовательно величина U у потребителей.

СД имеют значительно большие относительные потери на 1 кВАр вырабатываемой Q по сравнению с конденсаторами. В тоже время, если СД уже установлен на ПП по условиям технологии, их следует в первую очередь полностю использовать для компенсации Q.

9.5. Способы и средства уменьшения колебаний (размах изменения) напряжения в электрических сетях.

Возникают при работе резкопеременных нагрузок (это прокатные станы, сварочные установки).

- потери (провалы) напряжения.

Уменьшение колебаний напряжения.

1. Применение УПК.(установки продольной компенсации)

Этим способом делают примерно 50% компенсаций, т.е. Q уменьшается в 2 раза.

2. Применение быстродействующих устройств поперечной компенсации.

К огда нагрузки нет, всю энергию потребляет дроссель, при броске реактивной мощности дроссель закрывается.

Недостаток – высокая стоимость.

_{САР – система авт-го регулирования}

3. Применение синхронных двигателей.

Применяют, когда меньше, когда более плавное нарастание нагрузки.

4. Применение реакторов.

ДСП – дуговая сталеплавильная печь.

Р еактор увеличивает сопротивление Х и уменьшает токи К.З.

При К.З. сопротивление резко возрастает и реактор ограничивает ток к.з. (см. пунктир).

.

5. Применение сдвоенных реакторов.

Сдвоенный реактор – это катушка на бетонном сердечнике со средним выводом. Между половинками реактора возникает взаимоиндукция, - она направлена встречно самоиндукций .

Назначение : уменьшение токов КЗ и уменьшение колебании.

Схема замещения.

.

- взаимоиндукция (ток в секции 2 за счет взаимоиндукции наводит ЭДС в секции 1 и наоборот)

δU – размах колебании U.

Провал создается ΔI.

6. Применение трансформаторов с расщепленными обмотками.

7. Применение раздельного питания спокойной и ударной нагрузки.

9.6. Способы и средства уменьшения высших гармоник тока и напряжения. Источники высших гармоник в системах электроснабжения.

Источники высших гармоник: любое устройство с нелинейной ВАХ – выпрямители, ДСП, установки 1-фазной и 3-фазной электросварки, газоразрядные лампы, силовые тр-ры, двигатели(но тр-ры и двигатели генерируют высшие гармоники при повышенном напряжении.

Самые мощные из перечисленных –выпрямители, затем ДСП.

Способы уменьшения:

1) Переход с 6 фазной на 12 фазную систему управления. Применение многофазного режима выпрямления. На ПП обычно применяются выпрямители с Р=6.

n=pk±1 – номер гармоники.

р – число фаз выпрямления, зависит от конструкции выпрямителя (6, 12).

к – последовательный ряд чисел.

(Нечетные гармоники, некратные 3 - канонические гарм-ки)

Следовательно при переходе с Р=6 на Р=12 уменьшается число гармоник и Кнс в √2 раз.

- коэф. несинус-ти U

Uн - напр-е соответствующей гармоники

Способ дорогой и не всегда применим, применяется тогда, когда необходимо заменить выпрямитель шестифазный, в случае его износа и частых отказах в работе.

2) Многофазный эквивалентный режим работы преобразователей.

-обратное чередование фаз; -прямое

пусть в точке 0 – угол сдвига фаз φ1=0. Присоединении обмоток тр-ра Δ/Y – сдвиг на 30°.

Недостаток:

Выпрямители должны иметь строго одинаковую нагрузку.

Эту схему применяют: - двухякорная машина постоянного тока

- внутрицеховые сети постоянного тока

3) Применение фильтров высших гармоник

В точке 1 возникает резонанс напряжений Хф=0.

Фильтр состоит из нескольких звеньев, которые настраиваются на разные гармоники (до 4-х звеньев): 2 или 4 звена.

Достоинства: -фильтр является Источником Q;

-обладает активным сопротивлением: потери Р в БК – 5 Вт на 1 кВАр;

-высокая стоимость.

Фильтр периодически настраивается (отпайки от катушки) :

где nр- номер резонансной гармоники.