Задание № 2. Расчет высших гармонических составляющих тока и напряжения в различных точках

Расчет высших гармонических составляющих тока и напряжения в различных точках системы электроснабжения выполняется на основе схем замещения для каждой гармоники. Источники гармоник представляются в этих схемах в виде источников тока. Расчетные формулы для их расчета приведены в таблице П.1.

Элементы сети учитываются сопротивлениями, которые рассчитываются по формулам:

общее индуктивное сопротивление элемента

X_Lν = ν x X_L,

общее емкостное сопротивление элемента

X_Cν = X_C / ν,

сопротивление системы

X_C = U_C² / S_К,

сопротивление трансформатора

X_T = U_K x U_НОМ² / S_T,

сопротивление двигателя (принимается в момент пуска)

X_ДВ = U_НОМ² x sin φ_ДВП / S_ДВП,

батарея конденсаторов (схема включения «звезда»)

X_БК = 3 x U_НОМ² / Q_БК,

где ν - номер гармоники; U_НОМ,U_C, U_K - номинальное напряжение электроустановки, напряжение системы, напряжение короткого замыкания трансформатора соответственно; S_K, S_T, S_ДВП - мощность трехфазного короткого замыкания питающей энергосистемы, нагруженного силового трансформатора и двигателя при пуске соответственно; Q_БК - номинальная мощность батареи конденсаторов; sin φ_ДВП - в момент пуска двигателя.

Ненагруженные трансформаторы, печи сопротивления, коммутационные и дугогасящие аппараты, силовые кабели в схеме замещения не учитываются. Упрощенные формулы сопротивлений элементов для напряжений 6 и 10 кВ приведены в таблице П.2.

После расчета режима по схеме замещения определяются токи высших гармоник I_ν в отдельных элементах электрической сети, в том числе в БК. Эффективное значение тока в БК равно

I_{БК Э} = √ΣI_ν²,

а кратность перегрузки батареи токами высших гармоник

К_ПЕР = I_{БК Э} / I_{БК 1},

где I_{БК 1} = I_НБК - ток основной частоты БК (номинальный).

При наличии защиты БК от перегрузки токами высших гармоник допустимое значение К_ПЕР = 1,3 [1]. Если расчетное значение К_ПЕР > 1,3, то следует рассмотреть мероприятия по ограничению I_БКЭ. При этом возможны следующие решения:

1. Установка типовых частотных фильтров по таблицам П.3, П.4. Выбранные фильтры должны быть проверены по допустимому току, а их компенсирующую способность следует учесть для корректировки мощности БК.

2. Расчет индивидуальных частотных фильтров соответствующих гармоник по [1,таблица 2.31].

3. Установка последовательно с БК реактора, сопротивление которого выбирается по условию X_P > X_БК / ν², где ν - наименьшая из гармоник в месте установки БК.

4. Установка активных фильтров (кондиционеров) высших гармоник [9].

В настоящем задании расчет гармоник напряжения и коэффициентов искажения напряжения не рассматривается. При необходимости эта задача решается по [1, табл. 2.30].

Дата добавления: 2015-07-12