Автономные асинхронные генераторные комплексы переменной частоты вращения

• Автор: Тарпанов, Илья Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 120 с. : 33 ил.

Сокращения, принятые в работе:
АГ - асинхронный генератор;
ПЧ - преобразователь частоты;
АГКЗ - асинхронный генератор с короткозамкнутым ротором и ПЧ в статоре; ГК - генераторный комплекс;
СЭУ - судовая энергетическая установка;
ВГУ - валогенераторная установка;
ДГ - дизель - генератор;
СГ — синхронный генератор;
МДП - машина двойного питания;
САР - система автоматического регулирования;
ИРМ - источник реактивной мощности;
ПГУ - пропульсивная гибридная установка.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СТАТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ АВТОНОМНОГО ГК ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ НА ОСНОВЕ АГКЗ
1.1 Варианты ГК переменной скорости вращения
1.2 Расчёт мощности элементов электрооборудования ГК на основе АГКЗ
1.2.1 Мощность асинхронного генератора
1.2.2 Мощность ИРМ
1.2.3 Мощность инверторного блока ПЧ при использовании ИРМ
1.2.4 Мощность инверторного блока ПЧ без использования ИРМ
1.2.5 Мощность выпрямительного блока ПЧ
1.3 Энергетические показатели автономного АГКЗ
1.3.1 Коэффициент полезного действия
1.3.2 Коэффициент мощности
1.3.3 Коэффициент нелинейных искажений напряжения
Выводы
ГЛАВА 2. ДИНАМИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ АВТОНОМНОГО ГК ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ НА ОСНОВЕ АГКЗ И ТЕХНИКО -ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ГК
2.1 Принципы стабилизации параметров электрической энергии
2.2 Матматическая модель и структурные схемы ГК на основе АГКЗ
2.3 Моделирование и анализ динамических режимов
2.4 Технике - экономическое сравнение вариантов ГК на основе АГКЗ
Выводы

ГЛАВА 3. ДИЗЕЛЬ - ГЕНЕРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ
3.1 Анализ работы ДГ при переменной скорости вращения
3.2 Математическая модель дизеля
3.3 Математическая модель ДГ установки на основе МДП
3.4 Математическая модель ДГ установки на основе АГКЗ
Выводы
ГЛАВА 4. ПРОПУЛЬСИВНЫЕ СИСТЕМЫ С ОБРАТИМЫМ ВАЛОГЕНЕРАТОРОМ НА ОСНОВЕ АГКЗ И МДП
4.1 Принцип работы систем с обратимым валогенератором
4.2 Математические модели и структурные схемы
4.3 Моделирование и анализ переходных процессов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

1.3.3 Коэффициент нелинейных искажений напряжения
В процессе выработки, преобразования, распределения и потребления электроэнергии имеют место искажения формы синусоидальных токов и напряжений. Источниками искажений являются СГ электростанций, силовые трансформаторы, работающие при повышенных значениях магнитной индукции в сердечнике (при повышенном напряжении на их выводах) преобразовательные устройства переменного тока в постоянный и нелинейные нагрузки. Искажения, создаваемые СГ и силовыми трансформаторами, малы и не оказывают существенного влияния на систему электроснабжения. Главной причиной искажений являются установки дуговой и контактной сварки, ПЧ, газоразрядные лампы и др. Коэффициент нелинейных искажений напряжения (Кт) является одним из важнейших эксплуатационных показателей АГКЗ. Задача анализа Кни состоит в исследовании влияния на /Гии режимов работы АГКЗ, а также выбор параметров элементов оборудования АГКЗ для обеспечения значений Кни> не превышающих допустимых по правилам Российского Речного Регистра (ЛТНи 10%). Снижение коэффициента нелинейных искажений напряжения обеспечивается либо рациональным построением схемы автономной судовой электросети, при которой Кт будет в допустимых пределах (Кни Ю %), либо применением специальных схем нелинейных нагрузок, а также корректирующих устройств. Повышение фазности схемы, выбор закона управления ПЧ, использование ИРМ в составе АГКЗ, также позволяет снизить коэффициент нелинейных искажений напряжения.
Общее реактивное сопротивление внешних цепей при использовании

Представив согласно [28, 29] нелинейную нагрузку (источник высших гармоник) как источник несинусоидального тока, получим схему замещения системы " АГКЗ - нагрузка" для высших гармоник (рис. 1.12). Реактивная