Компенсація реактивної потужності в системах електропостачання

08.08.2015

Диплом на тему Компенсація реактивної потужності в системах електропостачання з перетворювальними установками

Технічні характеристики: потужність – 6,3; 12,5; 20 і 40 МВАр; напруга мережі – 6,3; 10,5 кВ; фільтри 3, 5, 7, 11 і 13 гармонік потужністю 2,7; 4,5; 6,3; 9,9 МВАр кожна; управління – мікропроцесорне; габарити визначаються необхідним складом ТКРМ.

Система регулювання реактивної потужності вузла навантаження (СРМУН) дозволяє регулювання збудження груп СД за умовами: мінімуму втрат активної потужності у вузлі навантаження, в розподільних мережах тощо; мінімуму втрат в синхронному двигуні; стабілізації з s j ; стабілізації напруги вузла навантаження, що особливо важливо в режимах роботи АРВ, АПВ та самозапуск електродвигунів відповідальних механізмів; видачі реактивної потужності в мережу. СРМУН впливає на входи необхідної кількості тиристорних збудників-ТПЕ8.

СРМУН може бути виконана як з аналоговими, так і мікропроцесорними засобами керування. В аналоговому варіанті система має сім входів виміру реактивної потужності і п’ять виходів для індивідуального завдання уставки реактивної потужності. У мікропроцесорному варіанті число входів і виходів може бути розширена за рахунок використання стандартних інтерфейсів типу RS-232 або RS-485.

Тиристорні компенсатори реактивної потужності для ліній електропередач змінного струму до 110 кВ призначені для компенсації реактивної потужності в ЛЕП змінного струму.

ТКРМ 80/20 до призначений для генерування індуктивної потужності, що підключається до ЛЕП через трансформаторну обмотку 20 кВ.

ТКРМ 55/110 до генерує потужність як індуктивний, так і ємнісну. Конденсаторна батарея підключається до мережі 110 кВ, а регулятор індуктивної потужності – до обмотці трансформатора 11 кВ.

ТКРМ 50/11 до генерує потужність як індуктивний, так і ємнісну і підключається до обмотці або мережі 10-11 кВт з фільтрацією вищих гармонік. Впровадження ТКРМ дозволяє підвищити пропускну спроможність ЛЕП, зменшує втрати і підвищує якість електроенергії.

Технічні характеристики: номінальна потужність – 80, 55, 50 тис. кВАр; межі регулювання потужності від 0 до 100%; установка зовнішнього виконання з масляною системою охолодження в частині компенсувальних реакторів і тиристорного регулятора, конденсаторна батарея 110 кВ – зовнішнього виконання. Фільтри 10-11 кВ – внутрішньої установки. Шафа управління – внутрішньої установки. Габарити визначаються необхідним складом ТКРМ[19].

2. ПРИСТРІЙ КОМПЕНСАЦІЇ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ

2.1 Розробка і обґрунтування алгоритму функціонування і структурної схеми проектованого пристрою

На основі проведеного дослідження методів і пристроїв компенсації реактивної потужності в системах електропостачання перетворювальних установок поставимо задачу проектування.

Необхідно синтезувати пристрій компенсації реактивної потужності для систем електропостачання перетворювальних установок на основі трифазної групи індуктивних опорів – реакторів – з тиристорними регуляторами струму і конденсаторної установки.

В розробляється тиристорному компенсаторі реактивної потужності на шинах навантаження паралельно підключені компенсуючі реактори і силові фільтри вищих гармонік.

Тиристорний регулятор реактивного струму виконаний у вигляді тиристорно-реакторних груп, з’єднаних в трикутник. Кожна тиристорно-реакторна група складається з послідовно з’єднаних реактора і тиристорного ключа у вигляді зустрічно-паралельно включених тиристорних вентилів.

Джерелом реактивної потужності в даному пристрої є конденсаторна установка силових фільтрів вищих гармонік.

Конденсаторна установка складається з конденсаторних батарей, з’єднаних в трикутник та включених на лінійне напруга електричної мережі .

Це пристрій має забезпечувати швидкодіючу компенсацію реактивної потужності; здійснювати фільтрацію вищих гармонік струмів і напруг, генерованих приймачем електроенергії – перетворювальної установкою, компенсацію змін напруги, а також симетрування напруги мережі; володіти достатнім діапазоном регулювання реактивної потужності.

Розробимо алгоритм функціонування проектованого пристрою, на підставі якого забезпечувалося б виконання всіх функцій пристрою, зазначених у завданні на проектування.

Проектируемое пристрій повинен мати структуру, яка забезпечила б насамперед перевірку правильності роботи всієї системи і відключення пристрою у випадку збою. Пристрій має містити вузли для контролю параметрів мережі електропостачання, а також блоки для вимірювання значення коефіцієнта потужності в мережі і корекції величини генерується пристроєм реактивної потужності в разі, коли величина її фактичного значення виходить за задані межі.

Після подачі живлення на проектируемое пристрій проводиться перевірка напруги в системі. Якщо величина напруги не знаходиться в межах, заданих як норма, то виконується діагностика функціонування системи. Якщо U піт = 0, то здійснюється повторна подача живлення в систему, а якщо U піт ? 0, то після виведення результатів діагностики пристрій відключається від мережі для перевірки справності функціонування блоків системи.

Якщо напруга в системі не виходить за рамки нормованої величини, то проводиться контрольне тестування елементів системи регулювання реактивної потужності, і у випадку задовільних результатів тестування виконується контроль параметрів мережі електропостачання.

Якщо результати тестування будуть незадовільними, або ж в мережі виявиться коротке замикання, то після висновку результатів тестування пристрій відключається від мережі.

Після того, як тестування системи і контроль параметрів мережі дадуть задовільні результати (тобто покажуть, що пристрій компенсації реактивної потужності працює в аварійному режимі), проводиться введення задаючих впливів на систему. Вводяться граничне значення напруги і необхідне значення коефіцієнта потужності в системі електропостачання.

Тепер пристрій готовий для виконання своєї основної задачі – компенсації реактивної потужності в системі електропостачання.

Регулювання реактивної потужності, що генерується в мережу, проводиться за рахунок зміни кута керування тиристорів a. При цьому змінюється величина і тривалість протікання струму через компенсуючі реактори, тобто споживання компенсуючими реакторами реактивної потужності при сталості реактивної потужності, що генерується конденсаторними установками фільтрів.

Робота пристрою відбувається наступним чином.

Вимірюються миттєві значення струму і напруги в мережі, і обчислюється фактичне значення коефіцієнта потужності в мережі, яке порівнюється із заданим раніше необхідним значенням.

Якщо фактичне значення коефіцієнта потужності одно (з урахуванням зони нечутливості) заданого значення cos j. то пристрій не змінює величину генерованої реактивної потужності в мережу, а повертається до контролю параметрів мережі для виявлення можливого аварійного режиму роботи пристрою або зміни величини споживаної в мережі реактивної потужності.

Коли ж виявиться, що фактичне значення cos j відмінно від заданого, виробляється напруга керування Uупр для блоку управління системи імпульсно-фазового керування (СІФК) тиристорами. У СІФУ відбувається формування опорних напруг і порівняння Uупр U оп. І, нарешті, моменти перемикання компараторів СІФУ перетворюються в імпульси керування тиристорами. Імпульси, що подаються на тиристори, зміщені відносно моментів природного відмикання тиристорів на кут a. значення якого залежить від величини U упр .

Якщо значення кута керування a знаходиться в дозволених межах, то формуються СІФУ імпульси керування тиристорами змінюють інтервал провідності тиристорів і, відповідно, величину генерованої реактивної потужності в мережу проектованим пристроєм.

Якщо в результаті регулювання реактивної потужності фактичне значення напруги в мережі перевищить задане граничне, то формується керуючий сигнал нелінійного регулятора реактивної потужності. Приводиться в дію нелінійний регулятор, ніж знижується величина напруги в мережі до допустимого значення (не допускається перенапруження в системі електропостачання), навіть якщо це досягається ціною зменшення фактичного значення коефіцієнта потужності в мережі.

Розробляється алгоритм повинен дозволяти відключати пристрій від мережі не лише в разі виникнення збоїв, перевантажень, аварійних режимів, але і на вимогу споживача. Для цього проводиться перевірка наявності підстав для відключення пристрою на вимогу користувача. Якщо з пульта керування компенсатором реактивної потужності надійшла команда на відключення, система виробляє тестування пристрою, виводить результати тестування у вигляді, зручному для користувача, і відключає пристрій від мережі.

У тому випадку, коли команда на відключення не надходить, пристрій продовжує циклічно функціонувати за описаним вище алгоритмом.

На підставі цих вимог складаємо алгоритм функціонування проектованого пристрою, блок-схема якого наведена на рисунку 35.

За складеним алгоритмом функціонування синтезуємо структурну схему проектованого пристрою, що реалізує алгоритм.

Пристрій містить пульт оператора, що дозволяє задавати значення напруги, реактивної потужності і коефіцієнта потужності в мережі в ручному або автоматичному режимі. Це здійснюється через відповідні блоки завдання.

Пристрій містить блок дистанційного завдання, з допомогою якого можна встановити необхідні значення контрольованих параметрів мережі електропостачання підприємства. на якому встановлюється розроблюване пристрій, використовуючи ЕОМ.

Ці структурні елементи пристрою на схемі об’єднані в блок завдання граничного напруги і cos j в електромережі .

Короткий опис статті: регулятор реактивної потужності Тема: Компенсація реактивної потужності в системах електропостачання з перетворювальними установками. Тип: Диплом. Джерела: 11 шт. 1969-1992рр. У роботі є: зміст, вступ, таблиці 9 шт., додатка 2 шт., малюнки понад 10 шт., виноски 4 шт. Мова: російська. Розмістив (ла): Марія. сторінка: 17. Розмір: 4.12 мб. Категорія: Фізика. Короткий опис: ‘Основні принципи компенсації реактивної потужності. Оцінка впливу перетворювальних установок на мережі промислового електропостачання. Розробка алгоритму функціонування структурної та принципової схем тиристорних компенсаторів реактивної потужності.’ Диплом Компенсація реактивної потужності в системах електропостачання з перетворювальними установками Фізика

Джерело: Компенсація реактивної потужності в системах електропостачання з перетворювальними установками — сторінка 17

Також ви можете прочитати