Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Оборудование >> Конденсаторные установки промышленных предприятий

Применение конденсаторных установок в схемах силовых фильтров - Конденсаторные установки промышленных предприятий

Оглавление
Конденсаторные установки промышленных предприятий
Реактивная мощность и средства ее компенсации
Схемы соединения конденсаторных установок
Разряд конденсаторов
Измерение, управление, сигнализация и блокировка
Релейная защита
Переходные процессы при коммутации конденсаторных установок
Условия работы и выбор выключателей конденсаторных установок
Высшие гармоники и их ограничение с помощью конденсаторных установок
Выбор количества и мощности ступеней регулирований конденсаторных установок
Способы регулирования мощности конденсаторных установок
Программное автоматическое регулирование по времени суток
Автоматическое регулирование по напряжению
Автоматическое регулирование по току нагрузки
Автоматическое регулирование по значению и направлению реактивной мощности
Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок
Комбинированные схемы автоматического регулирования
Повышение устойчивости с помощью управляемых компенсирующих устройств
Форсировка мощности конденсаторных установок
Управляемые устройства для компенсации реактивной мощности
Характеристики силовых конденсаторов
Конструкции конденсаторов и их технические характеристики
Конденсаторные установки промышленных предприятий
Конструирование и комплектация конденсаторных установок 380 В
Конденсаторные установки 380 В в сетях силового электрооборудования
Конденсаторные установки в осветительных сетях
Конденсаторные установки до 1000 В специального назначения
Комплектация конденсаторных установок 3-10 кВ
Конденсаторные установки внутренней установки в сетях 3-10 кВ
Конденсаторные установки наружной установки в сетях 3-10 кВ
Конденсаторные установки специального назначения
Применение конденсаторных установок в схемах силовых фильтров
Силовые фильтры промышленного назначения
Поставка оборудования
Монтаж оборудования
Эксплуатация конденсаторных установок
Зарубежные конденсаторные установки
Список литературы

Глава девятая
ВЫСШИЕ ГАРМОНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

9.1. Применение конденсаторных установок в схемах силовых фильтров

Внедрение управляемых вентильных преобразователей главным образом на металлургических и других крупных промышленных предприятиях приводит к значительным искажениям кривых токов и напряжений в заводских системах электроснабжения. Несинусоидальность кривой напряжения достигает в ряде случаев 10—15%. В результате значительно повышаются активные потери в электродвигателях и трансформаторах, происходит ускоренное старение изоляции кабелей, электрических машин и трансформаторов, снижаются качество и надежность работы систем автоматики, телемеханики и связи. В большинстве случаев оказывается невозможным эффективное использование конденсаторной установки.
Вследствие указанных причин проблема минимизации гармоник является одной из наиболее актуальных. Пути решения ее могут быть различными: неиспользование преобразователей с большим числом фаз; применение специальных схем преобразователей, обеспечивающих сглаживание кривых первичных токов; установка нерегулируемых или регулируемых силовых резонансных фильтров соответствующих частот.
Использование силовых фильтров высших гармоник представляется в настоящее время весьма перспективным решением, тем более что одновременно конденсаторы этих фильтров являются источниками реактивной мощности. В системах электроснабжения металлургических заводов за рубежом силовые фильтры получили широкое распространение.
При различных коммутационных операциях в сетях с силовыми, фильтрами, резких колебаниях напряжения на шинах вследствие набросов нагрузки, различных возмущений в питающей энергосистеме и т. п. в цепях фильтров возникают переходные процессы, сопровождающиеся сверхтоками и перенапряжениями на конденсаторах и реакторах. Эти процессы, как показали исследования, носят колебательный характер.
В сетях электроснабжения с резкопеременными вентильными нагрузками и вентильными нагрузками с относительно равномерным графиком вопросы компенсации реактивной мощности, снижения колебаний напряжения и действующего значения высших гармонических в кривой напряжения, как правило, решаются комплексно. Для решения указанных задач рекомендуется применять следующие специальные устройства: быстрорегулируемые синхронные компенсаторы и силовые фильтры напряжения высших гармонических.
Применение специальных синхронных компенсаторов (ССК) в сетях с резкопеременной вентильной нагрузкой весьма перспективно. Они способны скомпенсировать как постоянную, так и переменную составляющую реактивной нагрузки, изменяющуюся с большой скоростью.
При понижении напряжения на зажимах ССК увеличивается выдача реактивной мощности и тем самым уменьшается снижение напряжения — наблюдается так называемый регулирующий эффект по напряжению. Регулирующий эффект увеличивается при увеличении скорости изменения напряжения. Оснащенные вентильной системой возбуждения с высокими кратностями форсирования напряжения и быстродействующим регулятором, ССК могут иметь высокое быстродействие изменения реактивной мощности. Кроме того, ССК уменьшают высшие гармоники в сети, так как его сопротивление на частотах высших гармонических резко падает.
Выбор параметров силовых фильтров высших гармонических заключается в подборе емкостей КУ и индуктивностей реакторов, обеспечивающих резонансные условия по частоте соответствующей гармоники с учетом допустимой загрузки конденсаторов и реакторов по току и допустимых напряжений на конденсаторах. При этом предлагается, что отклонения индуктивностей и емкостей от номинальных значений находятся в допустимых пределах.
При применении фильтров одновременно решаются две задачи: снижение действующего значения высших гармонических и компенсация постоянной составляющей реактивной мощности.
При применении конденсаторов в сочетании с реакторами, выбранными из условий отстройки от резонанса, следует выбирать конденсаторы с учетом перегрузки их по напряжению вследствие повышения напряжения за реактором и повышения действующего значения напряжения с учетом высших гармонических. Постоянное превышение напряжения на конденсаторах над номинальным может вызвать перегрузки их по току и напряжению.
Учитывая это, следует выбирать конденсаторы с некоторым запасом по напряжению, чтобы исключить их перегрузки. При этом надо иметь в виду, что выдаваемая конденсаторами реактивная мощность будет уменьшаться пропорционально квадрату напряжения.
При выборе фильтров для сетей 10 кВ рекомендуется пользоваться табл. 9.1, в которой приведены параметры фильтров.

Таблица 9.1. Данные для выбора оборудования фильтров высших гармоник для 6 кВ

Номер гармоники, на которую настроен фильтр

Мощность конденсатора, квар

Номинальный ток реактора, А

Реактивное сопротивление, %

5

1200

300

22,6

5

1680

300

17,1

7

1200

300

10,5

7

1920

300

7,2

11

960

300

6,3

11

1440

300

3,9

11

2400

400

3,1

13

720

400

7,4

13

1440

300

3,0

13

2400

700

3,9

Примечание. В случае необходимости рекомендуется применять два реактора, включенных последовательно.

Необходимо выбрать силовые фильтры для установки в сети 10 кВ первой секции шин непрерывного прокатного стана 1700; дефицит реактивной мощности, который должны покрыть конденсаторы фильтров, составляет 7000 квар. Максимальная мощность КЗ на шинах 10 кВ составляет 380 MB-А.
Расчетные токи гармоник /5=52 А; /7=36 А; /п=90 A; /i3=74,6A..
Принимаем к установке четыре фильтра, настроенных на частоты соответственно 5, 7, 11 и 13-й гармоник. Выбираем мощности фильтров-

Затем выбираем реакторы. Для фильтра 5-й гармоники принимаем два последовательно включенных реактора РБА-10-300-8 и РБА-10-300-9; для фильтра 7-й гармоники — РБА-10-300-7,2; для фильтра 11-й гармоники —РБА-10-400-3,1 и для фильтра 13-й гармоники — РБА-10-600-3.
В схемах силовых фильтров реакторы и конденсаторы могут включаться различным образом (рис. 9.1).
Конденсаторную установку целесообразно собирать из конденсаторов выше 1000 В большой единичной мощности (75—100 квар), защищенных плавкими предохранителями.
Заземлять нейтральную точку фильтров конденсаторов в сетях 6—10 кВ недопустимо. Это объясняется тем, что в случае возникновения однофазного замыкания на землю в конденсаторах при резонансном заземлении нейтрали могут возникнуть большие напряжения относительно земли, превосходящие фазные напряжения в 1,5—2 раза; такие перенапряжения опасны для изоляции электрооборудования.

Схема соединения реакторов и конденсаторов в силовых фильтрах
Рис. 9.1. Схема соединения реакторов и конденсаторов в силовых фильтрах:
а    в треугольник; б — г — в звезду



 
« Каталог АСКО-УКРЕМ   Контроль за состоянием трансформаторов »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.