📄Работа №18944

Тема: УСТРОЙСТВА ПОПЕРЕЧНОЙ ЕМКОСТНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ДЛЯ СИСТЕМ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

📝
Тип работы Магистерская диссертация
📚
Предмет автоматика и управление
📄
Объем: 84 листов
📅
Год: 2017
👁️
Просмотров: 708
4900 руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить

📋 Содержание

Введение 4
1 Проблемы обеспечения электроснабжения переменного тока 8
1.1 Качество электроэнергии в сетях тягового электроснабжения
переменого тока 8
1.2 Анализ электромагнитных процессов в системе «тяговая сеть-
электровоз» 12
1.3 Модель системы «тяговая сеть-электровоз» 14
1.4 Анализ частотных и временных характеристик системы тягового
электроснабжения 16
1.5 Анализ влияния искажения токов и напряжений в тяговой сети на
качество электроэнергии в сетях нетяговых потребителей 20
1.6 Мероприятия по улучшению качества электрической энергии в сетях
тягового электроснабжения 21
2 Расчет пассивных фильтрокомпенсирующих устройств для систем
тягового электроснабжения 26
2.1 Анализ характеристик существующих установок поперечной
емкостной компенсации для систем тягового электроснабжения 26
2.2 Компенсационные характеристики и методы реализации пассивных
фильтрокомпенсирующих устройств 32
2.3 Широкополосные демпфирующие фильтры 35
2.4 Пример расчета пассивного ФКУ 38
3 Расчет и исследование характеристик многофункциональных
фильтрокомпенсирующих устройств для систем тягового
электроснабжения 44
3.1 Требования к ФКУ 44
3.2 ФКУ с простейшим демпфирующим фильтром первого порядка.... 45
3.3 Фильтрокомпенсирующие устройства с широкополосными
фильтрами третьего порядка 49
3.4 Анализ напряжений на элементах ФКУ 57
3.5 Выбор параметров элементов ФКУ 58
3.6 Выбор основного оборудования для ФКУ 60
3.7 Анализ переходных процессов при включении ФКУ тяговую сеть..61
Заключение 68
Список использованных источников 70


📖 Введение

Железнодорожный транспорт России потребляет около 6 % вырабатываемой в стране электроэнергии. Расход энергии на тягу поездов в структуре электропотребления железных дорог составляет более 70 %. В связи с этим одной из приоритетных задач Энергетической стратегии ОАО «Российские железные дороги» является повышение энергоэффективности, ускоренный переход к энергосберегающим технологиям.
Повышение качества электроэнергии и компенсация реактивной мощности в электроэнергетических системах с тяговыми нагрузками является одним из основных направлений по снижению потерь электроэнергии.
Искажение синусоидальной формы токов и напряжений в тяговых сетях отрицательно влияет на эффективность функционирования
электроподвижного состава, устройств связи, сигнализации, автоматики и телемеханики, могут вызывать повреждение оборудования.
Основным средством улучшения качества электроэнергии в системах тягового электроснабжения являются фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ). Они осуществляют ослабление высших гармоник токов и напряжений, а также обеспечивают компенсацию реактивной мощности и регулирование напряжения в точке подключения.
Развитию методов проектирования пассивных фильтрокомпенсирующих устройств посвящены работы многих отечественных и зарубежных специалистов. Однако в большинстве случаев рассматриваются компенсирующие устройства для многофазных промышленных сетей. Системы тягового электроснабжения имеют особенности, которые отличают их от общепромышленных сетей и снижают эффективность традиционных ФКУ.
Первая особенность заключается в том, что электроподвижной состав переменного тока представляет собой мощную однофазную нелинейную нагрузку, оказывающую отрицательное влияние на качество электроэнергии как в тяговой, так и во внешней сети. Силовые преобразователи электровозов переменного тока реализованы по однофазной мостовой схеме. Такие преобразователи вызывают значительные искажения формы потребляемого тока, в спектре которого преобладают нечетные низкочастотные гармоники (3, 5, 7-я). Несинусоидальные токи вызывают искажения напряжений на токоприемниках ЭПС.
Вторая особенность систем тягового электроснабжения состоит в том, что по отношению к гармоникам высокого порядка протяженная контактная сеть ведет себя как линия с распределенными параметрами. Установившиеся и переходные процессы в системе тягового электроснабжения сопровождаются резонансными явлениями, которые вызывают значительные искажения кривой напряжения. Резонансные явления в протяженных тяговых сетях оказывают мешающее влияние на устройства проводной связи, чувствительное электронное оборудование. Таким образом, необходимо применение специальных мер, направленных на снижение влияния тяговой сети на системы связи, цепи питания устройств автоматики и телемеханики.
Для повышения энергоэффективности, улучшения качества электроэнергии в системах тягового электроснабжения необходимы многофункциональные ФКУ, осуществляющие регулирование реактивной мощности, подавление наиболее мощных низкочастотных гармоник, демпфирование резонансных режимов, обеспечивающие электромагнитную совместимость ЭПС с устройствами проводной связи, автоматики и телемеханики.
Цель работы - совершенствование многофункциональных фильтрокомпенсирующих устройств для систем тягового электроснабжения,обеспечивающих компенсацию реактивной мощности и электромагнитную совместимость электроподвижного состава с тяговой сетью, устройствами проводной и радиосвязи, цепями питания устройств автоматики и телемеханики.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Провести анализ электромагнитных процессов в системах тягового электроснабжения с учетом распределенного характера тяговой сети.
2) Разработать методы расчета пассивных фильтрокомпенсирующих устройств, позволяющие варьировать конфигурации и характеристики ФКУ в зависимости от требований по компенсации реактивной мощности, обеспечению электромагнитной совместимости электроподвижного состава и системы электроснабжения.
3) С помощью предложенных методов выполнить расчет и исследовать статические и динамические характеристики фильтрокомпенсирующих устройств для систем с тяговой нагрузкой. Провести сравнение предлагаемых конфигураций ФКУ с известными.
Структура и объём работы. Диссертация включает введение, 3 главы основного текста, заключение, библиографический список из 34 наименований и приложение. Общий объем диссертации 73 страницы.
В первой главе рассмотрены проблемы обеспечения электромагнитной совместимости электроподвижного состава с системами тягового электроснабжения (СТЭ) переменного тока. Исследованы особенности электромагнитных процессов в системах тягового электроснабжения, обусловленные распределенным характером тяговой сети для высокочастотных гармоник.
Вторая глава посвящена разработке методов расчета пассивных фильтрокомпенсирующих устройств для систем тягового электроснабжения. Рассмотрены методы синтеза широкополосных фильтров, основанные на использовании методов реализации резистивно нагруженных четырехполюсников лестничной структуры.
В третьей главе выполнен расчет и исследованы характеристики ФКУ для систем тягового электроснабжения, рассчитанных с помощью предложенных методов. Проведено сравнение характеристик предлагаемых ФКУ с известными устройствами, используемыми в тяговых сетях переменного тока. Анализ показал, что предлагаемые ФКУ обладают определенными технико-экономическими преимуществами перед известными устройствами поперечной емкостной компенсации, используемыми в системах тягового электроснабжения. Предлагаемые варианты ФКУ позволяют снизить потери в элементах, уменьшить мешающее влияние преобразователей ЭПС на системы связи и чувствительное электронное оборудование.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании
🎓 Дипломные 📘 Магистерские 📙 Диссертации 📗 Курсовые 📝 Статьи 📄 ВКР

✅ Заключение

Сформулируем основные результаты диссертационной работы.
1. Рассмотрены проблемы обеспечения качества электроэнергии в системах тягового электроснабжения. Показано, что основными факторами, влияющими на резонансные частоты сети, являются длина участка сети и индуктивность трансформатора.
2. Предложены фильтрокомпенсирующие устройства, обеспечивающие независимую коррекцию частотной характеристики сопротивления системы тягового электроснабжения в диапазонах низкочастотных и высокочастотных гармоник. ФКУ предложенной структуры осуществляют компенсацию реактивной мощности, подавление наиболее мощных низкочастотных гармоник тока и напряжения, а также демпфирование резонансных режимов в диапазоне высокочастотных гармоник.
3. Разработаны методы расчета пассивных фильтрокомпенсирующих устройств для систем тягового электроснабжения, позволяющие варьировать конфигурации и характеристики ФКУ в зависимости от требований по компенсации реактивной мощности, обеспечению электромагнитной совместимости электроподвижного состава и системы электроснабжения.
4. Выполнен расчет и исследованы характеристики многофункциональных ФКУ для систем электроснабжения с тяговой нагрузкой. Проведено сравнение предлагаемых структур ФКУ с известными устройствами, используемыми в системах тягового электроснабжения переменного тока. Доказаны технико-экономические преимущества предлагаемых ФКУ перед известными.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ
Поиск аналога

📕 Список литературы

1) Аррилага. Гармоники в электрических системах: Дж., Брэдли Д., Боджер П. Перевод с англ. - Москва: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.
2) Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. - 11-е изд., - Москва: Гардарики, 2007. - 701 с.
3) Бородулин, Б. М., Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог Герман Л. А., Николаев Г. А. - Москва: Транспорт, 1983. - 183 с.
4) Герман Л. А., Регулируемые установки емкостной компенсации в системах тягового электроснабжения железных дорог: учеб. пособие Серебряков А. С. - Москва: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2015. - 316 с.
5) Герман Л. А., Эффективность фильтрокомпенсирующих устройств в тяговой сети переменного тока Серебряков А. С., Гончаренко В. П., Мизинцев А. В. - Вестник ВНИИЖТ, 2013, № 1. С. 56-61.
6) Герман Л. А., Установки поперечной емкостной компенсации с фильтрацией и демпфированием высших гармоник в тяговых сетях переменного тока Серебряков А. С., Ермоленко Д. В., Гончаренко В. П., Кващук В. А., Максимова А. А. - Вестник ВНИИЖТ, 2014, № 5. С. 47-53.
7) Герман Л. А., Фильтро-компенсирующие установки в тяговых сетях переменного тока Серебряков А. С., Максимова А. А. Вестник ВНИИЖТ, 2016, Т. 75, № 1, с. 26-34.
8) ГОСТ 27390-87. Конденсаторы самовосстанавливающиеся для повышения коэффициента мощности. Термины и определения. Технические требования. Правила приемки. Методы испытаний.
9) ГОСТ 14794-79. Реакторы токоограничивающие бетонные. Технические условия.
10) Довгун В. П., Анализ качества электроэнергии в сетях тягового электроснабжения переменного тока Сташков И. А. // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока- 2014- № 4. С. 178-181.
11) Синтез пассивных фильтрокомпенсирующих устройств / В. П. Довгун, Д. Э. Егоров, В. В. Новиков, И. А. Сташков // Сборник трудов XV Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты». - Алушта, 2014, с. 215-216.
12) Дьюди Л. Силовая электроника в энергосистемах: Статические компенсаторы реактивной мощности. - ТИИЭР, 1988, т. 76, № 4, с. 204-217.
13) Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. Москва: Энергоатомиздат, 2000- 331 с.
14) Кочкин В. И., Применение гибких (управляемых) систем электропередачи переменного тока в энергосистемах Шакарян Ю. Г. - Москва: ТОРУС ПРЕСС, 2011. - 312 с.
15) Кучумов, В. А., Показатели качества электроэнергии на токоприемнике и взаимодействие ЭПС с системой тягового электроснабжения переменного тока Ермоленко Д. В., - Вестник ВНИИЖТ. 1997, № 2. С. 11-16.
16) Матханов, П. Н. Основы синтеза линейных электрических цепей- Москва: Высшая школа, 1976. 208 с.
17) Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог переменного тока. - Москва: Транспорт, 1989. - 134 с.
18) Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. ЦЭ-462. Москва: МПС РФ, 1997 79 с.
19) Разевиг, В. Д. Система сквозного проектирования электронных
устройств DESIGNLAB 8.0. - Москва: СОЛОН-Р, 2003 - 704 с.
20) Савоськин А. Н., Математическое моделирование электромагнитных процессов в динамической системе «контактная сеть - электровоз» Кулинич Ю. М., Алексеев А. С. //. Электричество, 2002. № 2- С. 29-35.
21) Синтез фильтрокомпенсирующих устройств для систем электроснабжения: коллективная монография / Н. П. Боярская, В. П. Довгун, Д. Э. Егоров и др.; под ред. В. П. Довгуна. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т,
2014. - 192 с.
22) Управление качеством электроэнергии // И. И. Карташев, В. Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и др.; под ред. Ю. В. Шарова. - Москва: Издательский дом МЭИ, 2006. - 320 с.
23) Ханзел Г. Справочник по расчету фильтров: Пер. с англ. / Под ред А. Е. Знаменского. - Москва: Сов. Радио, 1974. - 287 с.
24) Bacha S., Etxeberria I., Fracchia M. et al. Using SVC for voltage regulation in railways network. High Voltage Booster European Project". 9th European Conference on Power Electronics and Applications, 27-29 August 2001, Graz, Austria.
25) Fracchia M. et al. High voltage booster for railway applications. Presented at The World Congress on Railway Research. [Online]. Available: http: //www.sncf.com/wcrr/SP/278.PDF.
26) Hamadi A., Rahmani S., Al-Haddad K. A hybrid passive filter configuration for VAR control and harmonic compensation. - IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 57, No. 7, 2010, pp. 2420- 2434.
27) Morrison R. E., Barlow M. J. Continuous overvoltage on A.C. traction systems. - IEEE Transactions on power apparatus and systems, Vol. PAS-102, No. 5, 1983, pp. 1211-1217.
28) Morrison R. E., Corcoran J. C. W. Specification of an overvoltage damping filter for the national railways of Zimbabwe. IEE Proceedings, Vol. 136, Pt. B, No. 6, Nov. 1989, pp. 249-256.
29) Morrison R. E. Power quality issues on AC traction systems. - Conf. rec. 9th international conf. Harmonics and quality of power, 2000, pp. 709-714.
30) Styczynski Z., Bacha S., Bachry A., Etxeberria I. Improvement of EMC in railway power networks. - Proc. 10th IEEE ICHQP, 2002, pp. 754-759.
31) Tan P-C., Morrison R. E., Holmes D. Voltage form factor control and reactive power compensation in a 25-kV electrified railway system using a shunt active filter based on voltage detection. - IEEE trans. on Industry Applications, Vol. 39, 2003, No. 2, pp. 575-581.
32) Tan P-C., Loh P., Holmes D. A robust multilevel hybrid compensation system for 25-kV electrified railway applications. - IEEE trans. on Power Electronics, Vol. 19, 2004, No. 4, pp. 1043-1052.
33) Tan P.-C., Loh P., Holmes D., Optimal impedance termination of 25¬kV electrified railway systems for improved power quality. - IEEE Trans. on Power Delivery, 2005, Vol. 20, No. 2, pp. 1703-1710.
34) Zanotto L., Piovan R., Toigo V., Gaio E. et al. Filter design for harmonic reduction in high-voltage booster for railway applications. - IEEE trans. on Power Delivery, Vol. 20, 2005, No. 1, pp. 258-263.

🛒 Оформить заказ

⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

🔍 ПОХОЖИЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ

Компенсация влияния нелинейной нагрузки потребителей на распределительную сеть 6-10 кВ Магистерская диссертация электротехника 2018 г. 55000 руб. Компенсация реактивной мощности потребителей с нелинейной нагрузкой в распределительных сетях 6-10 кВ Магистерская диссертация электротехника 2018 г. 5500 руб. Сканирующая система для измерения уровня и границ раздела многофазных жидких сред Магистерская диссертация анализ хозяйственной деятельности 2016 г. 5900 руб. ПРИМЕНЕНИЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ УСТРОЙСТВ ПРОДОЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ЭЛЕКТРОСЕТЕВОГО РАЙОНА ЗЛАТОУСТ - АША Дипломные работы, ВКР электроэнергетика 2018 г. 4340 руб. ПРИМЕНЕНИЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ УСТРОЙСТВ ПРОДОЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ЭЛЕКТРОСЕТЕВОГО РАЙОНА ЗЛАТОУСТ - АША Магистерская диссертация электротехника 2018 г. 5680 руб. ПРИМЕНЕНИЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ УСТРОЙСТВ ПРОДОЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ЭЛЕКТРОСЕТЕВОГО РАЙОНА ЗЛАТОУСТ - АША Дипломные работы, ВКР электротехника 2018 г. 4860 руб. Влияние устройств КРМ на работу релейной защиты воздушных линий 500/220/110 кВ Дипломные работы, ВКР электротехника 2020 г. 4640 руб. Анализ методов к устройств управления компенсацией реактивной мощности в системе электроснабжения Тялнахской обогатительной фабрики Норильского ГМК Магистерская диссертация электроэнергетика 2018 г. 4900 руб. Оптимизация емкостных бесконтактных датчиков Дипломные работы, ВКР физика 2023 г. 4800 руб. СИСТЕМА ЗАРЯДКИ ЕМКОСТНЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ Магистерская диссертация электротехника 2017 г. 4830 руб.

📎 МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ ПО ПРЕДМЕТУ «АВТОМАТИКА И УПРАВЛЕНИЕ»

Найдено работ: 37

Разработка системы автоматизированного управления газовой котельной Магистерская диссертация автоматика и управление 2021 г. 5900 руб. Модернизация системы автоматизации пресса подгибки кромок ПО46 ТЭСЦ №6 ПАО «ЧТПЗ» Магистерская диссертация автоматика и управление 2021 г. 5900 руб. Модернизация автоматизированной системы управления Электрошлакоплавильной печи №2 ПАО «ЧМК» Магистерская диссертация автоматика и управление 2021 г. 5900 руб. Разработка системы автоматизированного управления нефтегазовым сепаратором Магистерская диссертация автоматика и управление 2021 г. 5900 руб. Разработка системы управления пожарной насосной станции ООО «ЭнергоСтройПроект» Магистерская диссертация автоматика и управление 2021 г. 5900 руб. Модернизация автоматизированной системы распределения потока труб на участке зачистных машин ТЭСЦ «Высота 239» ПАО «ЧТПЗ» Магистерская диссертация автоматика и управление 2021 г. 5900 руб. Разработка технических решений по интеграции цифровых технологий в автоматизированную систему управления МНЛЗ №6 ПАО «ММК» Магистерская диссертация автоматика и управление 2021 г. 5910 руб. Разработка автоматизированной системы синхронизации скоростей выходной клети, отводящего рольганга и моталок листопрокатного стана 1700 ПАО «ЧМК» Магистерская диссертация автоматика и управление 2021 г. 5900 руб. Модернизация автоматизированной системы управления третьим передвижным рольгангом на участке сварки стана 530-820 ТЭСЦ №6 ПАО «ЧТПЗ» Магистерская диссертация автоматика и управление 2021 г. 5900 руб. Система кустовой телемеханики в операторных станциях Магистерская диссертация автоматика и управление 2018 г. 5450 руб. Беспроводная система управления освещением на базе протокола ZigBee Магистерская диссертация автоматика и управление 2020 г. 5550 руб. Автоматизированная система проветривания помещений на базе контроллера Arduino Магистерская диссертация автоматика и управление 2016 г. 5620 руб. Разработка системы автоматизированного управления лазерного технологического комплекса для термической обработки детали КамАЗ Магистерская диссертация автоматика и управление 2016 г. 4875 руб. Разработка системы управления движением группы мобильных роботов с использованием методов компьютерного зрения Магистерская диссертация автоматика и управление 2018 г. 4980 руб. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНЫМ ОТДЕЛОМ ПРЕДПРИЯТИЯ Магистерская диссертация автоматика и управление 2018 г. 5720 руб.
📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить ⬆️

Оценка стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (208121)

Поиск работ


©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.