Введение
1.Глава 1 Сравнительный анализ методов и средств влияния на распределительную сеть 6-10 кВ потребителей с нелинейной нагрузкой
1.1.Анализ эффективности и целесообразности повышения фазности
преобразования электрической энергии
1.2.Закономерности фазных токов многофазных вентильных
преобразователей (МВП)
1.3.Расчет установленной мощности трансформаторного оборудования МВП 1.4.Эффективность использования МВП для обеспечения качества
электроэнергии
Выводы по первой главе
2.Глава 2 Компенсация реактивной мощности потребителей с нелинейной
нагрузкой
2.1.Компенсация реактивной мощности ключ к энергосбережению
2.2.Принцип компенсации реактивной мощности
2.3.Способы компенсации реактивной мощности
2.4.Компенсация реактивной мощности линий распределительных
сетей среднего напряжения
2.5.Поперечная емкостная компенсация реактивной мощности
Выводы по второй главе
3.Глава 3 Разработка технических предложений по выбору электрооборудования для уменьшения влияния нелинейной нагрузки на распределительную сеть
3.1.Компенсация реактивной мощности с фильтрацией токов высших
гармоник - путь повышения энергоэффективности передачи и распределения электроэнергии
3.2.Разработка мероприятий по уменьшению гармонических
искажений на предприятии
Выводы по третьей главе
Заключение
Список используемых источников
Технико-экономическая эффективность современных систем
электроснабжения промышленных предприятий в значительной степени
определяется уровнем практического решения комплекса таких задач, как
снижение непроизводственных потерь электроэнергии и компенсация
реактивной мощности в распределительных сетях; регулирование
напряжения и обеспечение электромагнитной совместимости.
Кроме требований электромагнитной совместимости (ЭМС) в связи с
выходом Постановления Правительства Российской Федерации № 1013 от
13.11.2013 г. о включении электрической энергии в перечень товаров,
подлежащих обязательной сертификации, качество электроэнергии должно
соблюдаться так же с точки зрения Закона РФ «О защите прав
потребителей».
Для обеспечения надлежащих технико-экономических показателей
функционирования систем электроснабжения, необходимо поддержание
показателей качества электрической энергии на уровне ГОСТ 32144-2013.
Несмотря на значительные успехи, достигнутые в результате
многочисленных исследований, выполняемых в последние годы в широких
масштабах, острота проблемы ЭМС в системе электроснабжения
промышленных предприятий не ослабляется, а напротив, приобретает
глобальный характер. Основной причиной тому являются две категории
объективных факторов, сопутствующих современному этапу развития
промышленной электроэнергетики и электротехнологий. С одной стороны,
уже длительно в системе электроснабжения промышленных предприятий
сохраняется устойчивая тенденция прогрессирующего роста числа и
мощности энергоемких нелинейных, несимметричных и резко переменных
потребителей электроэнергии.
К таким потребителям относятся тиристорные преобразователи,
стабилизаторы, регуляторы, дуговые сталеплавильные печи, мощныесварочные и другие специальные электротехнические установки.
Перечисленные выше потребители ухудшают целый ряд показателей
качества электроэнергии и затрудняют техническое решение проблемы
обеспечения ЭМС в системе электроснабжения промышленных предприятий,
а также в целом снижают эффективность передачи, распределения, и
потребления электрической энергии.
На современных промышленных предприятиях значительное
распространение получили нагрузки, вольт-амперные характеристики
которых нелинейны. Тиристорные преобразователи, установки дуговой и
контактной сварки, электродуговые сталеплавильные и руднотермические
печи, газоразрядные лампы и прочее – потребители, которые потребляют ток,
оказывающий несинусоидальную нагрузку, вследствие чего появляются
нелинейные искажения кривой напряжения сети или, несинусоидальные
режимы.
Цель работы - снижение потерь активной мощности, обеспечение
требований ГОСТа по поддержанию показателей качества электрической
энергии и увеличение пропускной способности ЛЭП – 6-10 кВ.
Для достижения цели работы поставлены следующие задачи:
1) Произвести сравнительный анализ методов и средств снижения
влияния на распределительную сеть 6-10 кВ потребителей с нелинейной
нагрузкой.
2) Компенсация реактивной мощности линий распределительных сетей
среднего напряжения.
3) Разработка технических предложений по выбору
электрооборудования нелинейной нагрузки с уменьшенным влиянием на
распределительную сеть.
Объект исследования – распределительная сеть 6-10 кВ с нелинейной
нагрузкой.
Предмет исследования – методы и средства снижения влияния на
распределительную сеть 6-10 кВ потребителей с нелинейной нагрузкой.
Заключение
В результате выполнения диссертационной работы были достигнуты
следующие результаты:
1. Выявлены достоинства и недостатки методов и средств снижения
влияния нелинейной нагрузки в сетях 6-10 кВ.
2. Было выявлено, что эффективность компенсации ВГ только за
счет применения многофазных схем преобразования достаточно высока и без
применения фильтрокомпенсирующих устройств. Это существенно снижает
уровни искажений, вносимых мощными преобразователями в узлах
энергосистемы и на шинах самих предприятий.
3. Применение устройств компенсации реактивной мощности и
подавления высших гармоник в распределительных сетях необходимо и
целесообразно. Однако это приводит к значительным финансовым затратам.
4. Выбор методов и средств снижения влияния на питательную сеть
потребителей с нелинейной нагрузкой зависит не только от технико-
экономического состояния сети, но и от готовности владельцев сетей
вкладывать в их развитие и усовершенствование.
5. Исследован метод поперечной емкостной компенсации и
рассчитано, что устройства поперечной компенсации в узлах нагрузки
снижают потери напряжения за счет уменьшения передаваемой по линии
реактивной мощности нагрузки. Несмотря на это сохраняются потери
напряжения, вызванные потреблением реактивной мощности самой линией.
Данный метод дает возможность компенсировать реактивную мощность
нагрузки и реактивную мощность самой линии. Об этом свидетельствует и
зарубежный опыт, где для этих целей широко используются мачтовые
конденсаторные установки. В условиях отечественных распределительных
сетей 6(10) кВ выбор мощности и интервала размещения мачтовых
конденсаторных установок вдоль линии, выбора средств защиты от
перенапряжений, оценки допустимости увеличения емкостного тока линии
требуют дополнительного рассмотрения.6. Изучен комбинированный фильтр, придуманный на кафедре
Электроснабжения промышленных предприятий Московского
энергетического института. В расмотренном фильтре комбинация
фильтрокомпенсирующего устройства (ФКУ) широко используется в
промышленных сетях; отличается он тем, что состоит из n-резонансных
контуров, с последовательно включенным каналом активной фильтрации, а
также не содержит дополнительные гармонические составляющие.
7. Сделан сравнительный анализ нескольких типов фильтров по
данным отечественной и зарубежной печати. В итоге изучения выявлено, что
мощность активного элемента
S АЭ
характеризуется с полной мощностью
подавляемых гармоник, зависит от качества Q резонансных контуров (чем
выше Q, тем ниже значение
S АЭ Sгарм /
), а для средних характеристик Q (около
35)
S АЭ Sгарм /
равно 15%.
8. По итогам исследования выявлен весомый минус гибридных и
активных фильтров. Для фильтрации гармоник более высоких порядков, чем
подавляемые устанавливаются
RBCB
- фильтры и сглаживающие реакторы
LK
.
9. По результатам исследования выявлен положительный критерий
в использовании комбинированного фильтра, который имеет преимущество
по отношению к гибридным и активным фильтрам. Так же, мощность
активного элемента в комбинированном фильтре незначительна.
10. Стало понятно, что гибридные фильтры, при сравнении с
пассивными LC-фильтрами, демонстрируют снижение характеристик токов
высших гармоник в электрической сети в 15 раз. Комбинированный фильтр
снижает коэффициент искажения синусоидальности напряжения в 3 раза в
сравнении с ФКУ.
11. В дальнейшем применение нового типа силовых гибридных
фильтров, поможет повысить электромагнитную ситуацию на заводах и
предприятиях.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
