УМК ЭМС 10.01.09 (1) / 3.Инфнформационные ресурсы / 3.4. Практические занятия

3.4. Методические указания к проведению практических занятий

Студенты всех форм обучения выполняют первое занятие, используя данные для расчета, представленные в методических указаниях к первому занятию. Данные для расчета кo второму занятию студенты, занимающиеся с элементами ДОТ и по заочной форме берут из контрольной работы (табл. 3.1) в соответствии со своим вариантом. Студентам других форм обучения данные для расчета указывает преподаватель, ведущий занятия.

Занятие 1

Расчет фильтрокомпенсирующих устройств

L-С цепочка, включенная в сеть, образует колебательный контур, реактивное сопротивление которого для токов определённой частоты равно нулю. Подбором величин L и С фильтр настраивается на частоту гармоники тока и замыкает её не пропуская в сеть. Набор таких контуров, специально настроенных на генери­руемые данной нелинейной нагрузкой высшие гармоники тока, и образует фильтрокомпенсирующее устройство, которое не пропускает в сеть гармоники тока и компенсирует протекание реактивной мощности по сети.

На рис. 1.1,а,б представлены несинусидальная кривая и ее частотный спектр. Наличие высших гармоник тока 5 и 7 обусловлено нелинейностью нагрузки (статическим преобразователем). Основная гармоника, как видно из рисунка равна 60 Гц (американский стандарт). Если в схему ввести электрические фильтры, настроенные на частоты 5 и 7 гармоник, то коэффициент нелинейных искажений существенно уменьшится. На рис. 1.2,а,б представлены несинусидальная кривая и ее частотный спектр, после того как в схему ввели фильтры 5 и 7 гармоник тока. Коэффициент нелинейных искажений можно еще уменьшить, если ввести дополнительные фильтры, настроенные на 11-ю и 13-ю гармоники. Расчет фильтра выполняют по соотношению

, f = 50, Гц .

Как правило, номиналы компонентов фильтра выбирают так, чтобы их резонансные частоты были на несколько процентов ниже частот соответствующих гармоник. Это делается с целью улучшения работоспособности фильтров при изменении их параметров, например вследствие старения или изменения температуры и других случайных факторов. Рекомендуем рассчитать фильтры для 5, 7, 11, и 13 гармоник (рис. 1.3). Индуктивность взять 500 мкГн, резонансную частоту выбрать на 3 % ниже частот соответствующих гармоник.

Рис. 1.1

а)

б)

Рис. 1.3

Занятие 2

Расчет отклонений напряжений от номинального напряжения сети и напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора

Отклонение напряжения на вторичной обмотке трансформатора можно определить по формуле

,

где – отклонение напряжения на выводах первичной обмотки трансформатора; – добавка напряжения, создаваемая трансформатором; – потери напряжения в трансформаторе (рис. 2.1).

Из

следует, что вторичное напряжение трансформатора при отклонении напряжения будет равно

,

где – номинальное напряжение сети, питающейся от вторичной обмотки трансформатора.

Отклонение напряжения на первичной обмотке трансформатора

,

где – напряжение, подведенное к первичной обмотке трансформатора;

– номинальное напряжение первичной сети.

Добавка напряжения определяется по формуле

,

где напряжение ответвления будет равно

В последней формуле  – регулировочное ответвление (у распределительных трансформаторов мощностью до 2,5 МВ·А = – 5; –2,5; 0; +2,5; +5 %).

Потери напряжения в трансформаторе

где  – коэффициент загрузки трансформатора; и – активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора ; cos – коэффициент мощности нагрузки.

Коэффициент загрузки трансформатора определяется нагрузкой трансформатора и его номинальной мощностью:  = S_НАГР/ S_НОМ .

Составляющие напряжения короткого замыкания рассчитываются по формулам

;

где Р_к – потери короткого замыкания трансформатора.

Значения Р_к и определяются по паспортам, каталогам, справочникам.

При проведении аудиторных практических занятий, исходные данные студентам задает преподаватель. Студенты, занимающиеся с элементами ДОТ, исходные данные берут из табл. 3.1.

Таблица 3.1

Показа­тель	Цифры шифра студента и исходные данные										Исполь­зуемая цифра шифра студента
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Тип транс­форма-тора	ТМЗ 250/10	ТМЗ 400/10	ТМЗ 630/10	ТМЗ 1000/10	ТМЗ 1600/10	ТМЗ 2500/10	ТСЗ 400/6	ТСЗ 630/6	ТМ 1000/6	ТМ 1600/6	послед- няя
Нагрузка кВА	230	380	590	810	1100	2000	360	500	700	980	послед няя
cosφ нагрузки	0,80	0,82	0,90	0,75	0,71	0,70	0,86	0,88	0,91	0,78	предпос­ледняя
Подве- ден­ное напря­жение U, кВ	9,0	9,1	9.3	9,8	10	10,5	6,3	6,5	6Д	5,8	послед няя
Регулиро­вочное ответв- ление δUОТВ, %	+5	+2,5	0	– 2,5	– 5	– 5	– 2,5	0	+2,5	+5	предпос-ледняя

94