Качество электроэнергии в СЭС предприятия при использовании преобразователей частоты для двигателей с резко-переменной нагрузкой

АННОТАЦИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1. СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
1.1 Преобразователи частоты зарубежных фирм 7
1.2. Преобразователи частоты отечественных фирм 8
Выводы по разделу один 10
2. ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
2.1 Расчет электрических нагрузок цеха 11
2.2. Расчет электрических нагрузок предприятия 14
2.3. Выбор трансформатора ТП 15
2.4. Выбор трансформатора ГПП 16
2.5. Выбор кабельных линий 17
Выводы по разделу два 20
3. ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
3.1 Методика расчета 21
3.2. Расчет токов короткого замыкания 22
3.3 Проверка кабелей на термическую прочность 24
Выводы по разделу три 25
4. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СЕТИ 0.4 кВ
4.1 Расчет уставок защиты выключателя QF4 26
4.2. Расчет уставок защиты секционного выключателя QF3 28
4.3 Расчет уставок защиты вводного выключателя QF1 29
Выводы по разделу четыре 32
5. КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ШИНАХ 10 КВ
5.1 Расчет при установке ПЧ 33
5.2. Расчет без установки ПЧ 34
Выводы по разделу пять 37
6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ
6.1. Описание модели 38
6.2. Результаты моделирования 39
Выводы по разделу шесть 41
7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ 42
Выводы по разделу семь 44
8. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ТП
8.1 Планировка и конструктивная часть ТП 45
8.2 Контроль изоляции 47
8.3 Освещение ТП 48
Выводы по разделу восемь 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 51

Купить

Системы электроснабжения (СЭС) современных промышленных предприятий представляют собой сложные системы, которые должны отвечать следующим технико-экономическим требованиям:
- обладать минимальными затратами при обеспечении всех технологических требований;
- обеспечивать высокую надёжность электроснабжения;
- быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании;
- обеспечивать надлежащее качество электроэнергии;
- обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим СЭС;
- позволять осуществление реконструкции без существенного удорожания первоначального варианта.
Чтобы система электроснабжения проектируемого предприятия удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учиты¬вать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи.
Электроэнергия, как и любой другой продукт, должна обладать качественны-ми показателями. Качество электрической энергии заметно отражается на производственной и экономической деятельности предприятия.
Термин «Качество электрической энергии» не совсем правильно отображает проблему. Потребителями под качеством понимается качество поставляемой продукции, в то время как в большей степени на качество влияют сами потребители, точнее их электроприемники. С внедрением новых технологий в производство, все больше появляется электроприемники, генерирующие помехи в сеть. Поэтому более справедливо понятие «электромагнитная совместимость электроприемников», которое принято в международной практике.
Под электромагнитной совместимостью понимается способность электрооборудования нормально функционировать в его электромагнитной среде, не создавая при этом недопустимых помех для других электроприемников.
Наличие помех не является следствием нарушения режима работы электро-приемников, а является объективным фактором, поэтому возникает задача в опре-делении допустимых уровней помех, а не их исключения совсем.
Качество электрической энергии на большинстве предприятий находится не на должном уровне. Поэтому, очень важным является создание методов оценки показателей качества, формулировки условий подсоединения ЭП к сетям, а также определение меры ответственности за нарушение показателей качества как по-требителями, так и самими энергоснабжающими организациями.
Нормы и перечень показателей качества электрической энергии устанавли-вается ГОСТами и другими нормативными документами. Стандарт устанавливает показатели и нормы качества в сетях СЭС общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока промышленной частоты в точках общего присоединения сетей предприятий и энергосистемы.
Нормы, установленные этим стандартом, являются обязательными во всех режимах работы СЭС, кроме режимов обусловленных:
- исключительными погодными условиями и стихийными бедствиями;
непредвиденными ситуациями, вызванными действиями стороны, не являющейся энергоснабжающей и потребляющей организациями;
- условиями, регламентированными государством на время ликвидации аварий.
К основным показателям качества электроэнергии относятся:
- установившееся отклонение напряжения: 5Uy;
- размах колебаний напряжения: 5Ut;
- доза фликера Pt (^);
- коэффициент искажения синусоидальности напряжения: Ки (Кнси);
- коэффициент «п»-ой гармонической составляющей напряжения: KU(n);
- коэффициент несимметрии по напряжению обратной последовательности: K2U;
- коэффициент несимметрии по напряжению нулевой последовательности: K0U;
- отклонение частоты: Д/;
- импульс напряжения: иимп;
- длительность провала напряжения: ДС;
- коэффициент кратковременных перенапряжений: Кпери.
При несоответствии расчетных показателей качества электроэнергии в узлах системы электроснабжения требования ГОСТ, следует принимать меры по их улучшению. Основные пути улучшения качества электроэнергии: - разделение питания электроприемников, генерирующих помехи в сеть и воспринимающие их;
- увеличение мощности к.з. в точке присоединения электроприемников, генерирующих помехи в сеть.
В выпускной квалификационной работе проведены расчеты качества электро-энергии в СЭС предприятия при использовании преобразователей частоты для двигателей с мощной резкопеременной нагрузкой.
Исходными данными для работы были:
1. Нагрузка на шину 0.4 кВ цеховой ТП с линией 1 км:
- нагрузка для низковольтного распределительного пункта (на одну секцию шин) ПЧ по 40 кВт, комплексная нагрузка 40 кВт и 40 кВАр;
- комплексная нагрузка активной мощностью 400 кВт, реактивной мощностью 500 кВАр;
- ПЧ со звеном постоянного тока и с 6-и фазными выпрямителями с активной мощностью по 100 кВт (4 шт).
2. Нагрузка на шину 10 кВ ГПП:
- цеховая ТП;
- комплексная нагрузка активной мощностью 5000 кВт, реактивной мощностью 4200 кВАр;
- ПЧ со звеном постоянного тока с 12-и фазными выпрямителями активной мощ-ность по 1000 кВАр (6 шт).
3. Характеристика точки подключения: 110 кВ, мощность КЗ 1000 МВА.

Купить