Исследование методов и устройств компенсации реактивной мощности при электроснабжении нелинейных и резкопеременных нагрузок

Статические компенсаторы реактивной мощности являются перспективным средством рациональной компенсации реактивной мощности в силу присущих им положительных свойств, таких, как быстродействующее регулирование, подавление колебаний напряжения, симметрирование нагрузок, отсутствие вращающихся частей, плавность регулирования реактивной мощности, выдаваемой в сеть и т. д. Поэтому в настоящее время уделяется большое внимание их разработке и освоению как в нашей стране, так и за рубежом.

Быстрое развитие мирового производства статических тиристорных компенсаторов определяется их преимуществами по отношению к традиционным средствам компенсации реактивной мощности в решении ряда актуальных задач электроэнергетики.

К числу таких задач относится необходимость компенсации реактивной мощности в местах потребления электроэнергии и на промежуточных подстанциях длинных линий с целью повышения стабильности напряжения у потребителей, снижения потерь в линиях электропередач и сетях электроснабжения потребителей, повышения пропускной способности электропередач.

На основании проведенного в работе исследования можно сделать вывод, что статические тиристорные компенсаторы открывают новые возможности по повышению надежности и качества электрических систем, обеспечивая помимо компенсации реактивной мощности ограничение коммутационных перенапряжений и соответствующее облегчение координации изоляции оборудования ультравысоковольтных передач, повышение предела мощности по длинным линиям, симметрирование режима, снижение потерь в линиях, компенсацию влияния резкопеременной нагрузки, фильтрацию высших гармоник.

При современном уровне развития высоковольтной преобразовательной техники предпочтительной схемой СТК является шести- или двенадцатипульсная тиристорно-реакторная схема с необходимым набором фильтрокомпенсирующих цепей.

Среди всех рассмотренных выше средств компенсации реактивной мощности особое место принадлежит компенсированным выпрямителям. Это специальные преобразовательные системы с усложненными законами управления отдельными мостами или вентильными группами. Действительно, не умаляя достоинств других средств повышения энергетических показателей, следует признать, что они не являются тождественно альтернативными компенсированным выпрямителям. Эти средства, как правило, уступают компенсированным выпрямителям по эффективности использования компенсирующих устройств, что в условиях отмеченного выше дефицита мощности конденсаторов во многих практических случаях имеет решающее значение.

Другим, характерным только для компенсированных выпрямителей, важным достоинством является то, что компенсация реактивной мощности осуществляется непосредственно в месте ее потребления. Последнее позволяет совершенствовать основные характеристики самих выпрямителей и эффективно доводить характеристики всей подстанции до такого уровня, который недостижим при других способах компенсации.

Такие схемы рекомендуется использовать в первую очередь для мощных электроприводов, так как система управления преобразователями оказывается сложнее и дороже.

В данной работе проведен синтез устройства компенсации реактивной мощности. Устройство проектировано на основе статического источника реактивной мощности, состоящего из индуктивности, регулируемой тиристорными преобразователями, и батареи конденсаторов.

Для управления тиристорными преобразователями в работе применена система импульсно-фазового управления, позволяющая преобразовать напряжение управления, подаваемое на ее вход, в импульсы управления тиристорами.

Устройство позволяет регулировать генерируемую в сеть энергоснабжения промышленного предприятия реактивную мощность, контролировать текущие значения напряжения, тока и коэффициента мощности в сети, измерять значение генерируемой в систему реактивной мощности и поддерживать заданную потребителем величину коэффициента мощности в сети.

Достоинством проектируемого устройства является плавное регулирование генерируемой в систему реактивной мощности, что достигается за счет использования в качестве регулирующих элементов тиристорных преобразователей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 472с.

2.  Минин Г.П. Реактивная мощность. – М.: Энергия, 1978. – 88с.

3.  Коновалова Л.А., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528с.

4.  Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учебник для учащихся техникумов. – М.: Высшая школа, 1981. – 376с.

5.  Дирацу В.С. и др. Электроснабжение промышленных предприятий. – К.: Вища школа, 1974. – 280с.

6.  Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2т. Т.1. Электроснабжение / Под общ. ред. А.А. Федорова. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 568с.

7.  Зимин Е.Н., Кацевич В.Л., Козырев С.К. Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями. – М.: Энергоиздат, 1981. – 192с.

8.  Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий. – М.: Энергия, 1973. – 584с.

9.  Красник В.В. Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности в электросетях предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 136с.

10.  Жежеленко И.В., Рабинович М.Л., Божко В.М. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях.– К.: Техніка, 1981. – 160с.

11.  Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / Под ред. В.М. Перельмутера. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 319с.

12.  Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368с.

13.  Добрусин Л.А. Широкополосные фильтрокомпенсирующие устройства для тиристорных преобразователей // Электричество. – 1985. – №4. – с. 27-30.

14.  Бортник И.М., Буряк С.Ф., Ольшванг М.В., Таратута И.П. Статические тиристорные компенсаторы для энергосистем и сетей электроснабжения //Электричество. – 1985. – №2 – с. 13-19.

15.  Статические компенсаторы реактивной мощности в электрических системах: Пер. тематического сб. рабочей группы Исследовательского Комитета №38 СИГРЭ / Под ред. И.И. Карташева. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 174с.

16.  Хохлов Ю.И. Компенсированные выпрямители с фильтрацией в коммутирующие конденсаторы нечетнократных гармоник токов преобразовательных блоков. – Челябинск: ЧГТУ, 1995. – 355с.

17.  Супронович Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок: Пер. с польск. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 136с.

18.  Кашкалов В.И., Половинкин Б.И. Улучшение энергетических показателей управляемых выпрямителей. – К.: Тэхника, 1988. – 159с.

19.  www.reis.zp.ua/preobraz/prcob_ru/produkc/pu/5.htm

20.  Идельчик В. И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 592с.

21.  Исследование существующих систем распределения электроэнергии напряжением до 1кВ с целью их оптимизации // Промислова електроенергетика та електротехніка. – 2000. – №3.

22.  Иванов В. С., Соколов В. И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 336с.

23.  Богаенко И. Н., Борисенко В. Я., Розинский Д. И., Рюмшин Н. А. Регулируемые компенсирующие устройства реактивной мощности / Справочник. – К.: Технiка, 1992. – 152с.

24.  Проектирование электроприводов. Справочник / Под ред. А. М. Вейнгера. – Свердловск.: Средне-Уральское кн. изд-во, 1980. – 160с.

25.  Александров К. К., Кузьмина Е. Г. Электротехнические чертежи и схемы. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 288с.

26.  www.nokian_capaсitors.ru

27.  Авторское свидетельство СССР № 1451797, 1989.

28.  Авторское свидетельство СССР № 1576977, 1990.

29.  Авторское свидетельство СССР № 1515253, 1989.

30.  Вентильные преобразователи с улучшенным коэффициентом мощности. Ч.2. Компенсационные способы улучшения коэффициента мощности вентильных преобразователей. Информэлектро, М., 1980.

31.  Авторское свидетельство СССР № 1116493, 1984.

32.  Худяков В.А. и др. Управляемый статический источник реактивной мощности. Электричество, 1969, № 1.

33.  Авторское свидетельство СССР № 1257746, 1986.

34.  Авторское свидетельство СССР № 1091273, 1984.

35.  Авторское свидетельство СССР № 1347118, 1987.

36.  Авторское свидетельство СССР № 1471247, 1989.

37.  Авторское свидетельство СССР № 1674306, 1991.

38.  Организация, планирование и управление деятельностью промышленного предприятия / Под ред. С. М. Бухало. – К.: Высшая школа, 1989. – 472с.

39.  Плоткин Я. Д., Янушкевич О. К. Организация и планирование приборостроительного производства. – Львов.: Свит, 1992. – 324с.

40.  Организация и планирование машиностроительного производства / Под ред. М. И. Ипатова, В. И. Постникова и М. К. Захаровой. – М.: Высшая школа, 1988. – 367с.

41.  Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов / Под ред. Б. А. Князевского. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 336с.

42.  Денисенко Г. Ф. Охрана труда: Учебное пос. для вузов. – М.: Высшая школа, 1985. – 319с.

43.  Долин П. А. Справочник по технике безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 824с.