11 Оценка влияния вентильного преобразователя на систему электроснабжения

11.1 Основные положения

В процессе выработки, преобразования, распределения и потребления электроэнергии имеют место искажения формы синусоидальных токов и напряжений. Главной причиной искажений являются вентильные преобразователи, электродуговые сталеплавильные и рудотермические печи, установки дуговой и контактной электросварки.

Токи высших гармоник, проходя по элементам сети, вызывает падения напряжения в сопротивлениях этих элементов, которые, накладываясь на основную синусоиду напряжения, приводят к искажению формы кривой напряжения.

Высшие гармоники тока и напряжения оказывают отрицательноевоздействие на электрооборудование системы электроснабжения, потребителейэлектроэнергии, системы автоматики, релейной защиты, телемеханики и связи.Протекание несинусоидального тока в линиях электропередачи, трансформаторах и электрических машинах вызывает дополнительные потери активной мощности, уровень которых может достигать нескольких процентов от потерь при синусоидальном токе. Несинусоидальные токи перегружают конденсаторные батареи, емкостное сопротивление которых обратно пропорционально порядку гармоник. В результате этого конденсаторные батареи не работают: они или отключаются вследствие перегрузки по току или за короткий срок выходят из строя в результате вспучивания, а иногда взрывов.

11.2 Расчетная схема

Рисунок 11.1- Расчетная схема

На рисунке 11.1 представлен фрагмент схемы рисунка 2.1 .

Элементы рисунка 11.1:

1,2,3 − узлы схемы;

ИВГ − источник высших гармоник;

С − система бесконечной мощности;

КЛ −кабельная линия КЛ1 рисунка 2.1;

Т − трансформатор ТЗ рисунка 2.1;

Н − нагрузка, подключенная к РУ 0,4 кВ рисунка 2.1.

11.3 Данные ивг

Источником высших гармоник является сварочный выпрямитель. Сварочный выпрямитель является источником высших гармоник с номерами п = 11,13 /4/.

Расчетная мощность ИВГ на одну секцию РУ–10 кВМВА.

Рассчитаем ток ИВГ для n-ой гармоники (I_п , А)

(11.1)

_{где UHOM HH = 10 кВ − номинальное напряжение секции РУ}

Рассчитаем ток ИВГ для 11-ой гармоники (I₁₁ , А)

А.

Рассчитаем ток ИВГ для 13-ой гармоники (I₁₃ , А)

А.

11.4 Исходные данные

_{Исходные данные элементов рисунка 11.1:}

а) Система (генератор)

Напряжение системы (U_c, кВ)

U_c=1,05∙U_HOM,HH; (11.2)

U_c=1,05∙10 = 10,5 кВ.

Мощность КЗ S_к = 175 BA.

б) Кабельная линия

Материал жил − алюминний.

Номинальное сечение F_НОM = 150 мм²,

Удельные сопротивления Х _уд =0,079 и R _уд = 0,206 , с.421 /8/.

Длина L = 1,7 км.

в) Трансформатор

Данные трансформатора взяты из раздела 9 и сведены в таблицу 11.1.

Таблица 11.1–Технические данные трансформатора ТМ-400/10

Тип	Номинальная мощность , кВА	Номинальное высшее напряжение , кВ	Номинальное низшее напряжение , кВ	Мощность КЗ Pк , кВт	Напряжение КЗ , %
ТМ	400	10	0,4	9,5	5,9

г) Нагрузка

Активная нагрузка (, МВт)

(11.З)

где Р _р.III = 0,2574 МВт − расчетная активная нагрузка III− го уровня.

= 0,2574 МВт.

Реактивная нагрузка (,Мвар)

(11.4)

где Q _р.III = 0,258 Мвар − расчетная реактивная нагрузка III −го уровня.

Q_БК = 0,148 Мвар − мощность батарей конденсаторов.

Мвар.