Активные системы коррекции формы кривых тока и напряжения в сетях нефтепромыслов

• Автор: Сычев, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Список сокращений
НН - нелинейная нагрузка
ПАФ - параллельный активный фильтр
КЭ - качество электрической энергии
ПКЭ - показатель качества электрической энергии
СУ - станция управления
ПЧ - преобразователь частоты
ПЭД - погружной электродвигатель
ЭЦН - электроцентробежный насос
СТ - силовой трансформатор
КУ - конденсаторная установка
СМ - синхронная машина
СД - синхронный двигатель
АД - асинхронный двигатель
ФКУ - фильтрокомпенсирующее устройство
ЭМС - электромагнитная совместимость
ВГС - высшие гармонические составляющие
ВЛ - воздушная линия
КЛ - кабельная линия
РШФ - резонансные шунтирующие фильтры ДФ - демпфирующие фильтры
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Научно-технические проблемы компенсации высших гармоник тока и напряжения в системах электроснабжения нефтедобывающих
предприятий
1.1 Современное состояние, научные и методические задачи компенсации высших гармонических составляющих в сетях нефтедобывающих предприятий
1.2 Отечественная и международная нормативная документация, регламентирующая уровень высших гармоник в сетях промышленных предприятий
1.3 Влияние высших гармоник на режим работы различных типов электрооборудования
1.3.1 Вращающиеся электрические машины и трансформаторы
1.3.2 Кабели и линии электропередачи
1.3.3 Конденсаторные установки
1.3.4 Системы связи, релейной защиты, управления и телемеханики
1.3.5 Резонансные явления
1.3.6 Перегрузка нейтрального проводника
1.4 Основные источники высших гармоник
1.4.1 Силовые полупроводниковые преобразователи
1.4.2 Электродуговые печи
1.4.3 Электросварочные установки
1.4.4 Другие источники высших гармоник
Выводы к главе
Глава 2. Существующие традиционные технические средства и решения,
направленные на коррекцию формы кривых тока и напряжения
2.1 Пассивные фильтры
2.1.1 Резонансные шунтирующие фильтры
2.1.2 Демпфирующие фильтры
2.1.3 Антигармонические реакторы
2.1.4 Ограничение мощности и изоляция нелинейной нагрузки
2.1.5 Специальное соединение обмоток силовых трансформаторов
2.1.6 Установка фильтра 3 порядка в нейтральном проводнике
2.1.7 Повышение пульсности силовых преобразователей
2.1.8 Недостатки традиционных технических средств компенсации
высших гармоник тока и напряжения
Выводы к главе
Глава 3. Разработка алгоритма компенсации реактивной мощности и коррекции формы кривых тока и напряжения параллельным активным фильтром
3.1 Основные типы активных фильтров
3.1.1 Последовательные и параллельные активные фильтры
3.1.2 Выпрямитель с единичным коэффициентом мощности
3.1.3 Гибридные активные фильтры
3.2 Структура, параметры, принцип и основные особенности работы параллельного активного фильтра
3.2.1- Принцип и основные особенности работы параллельного активного фильтра
3.2.2 Структура параллельного активного фильтра
3.2.3 Основные параметры параллельного активного фильтра
3.2.4 Режимы компенсации высших гармоник параллельным активным фильтром
3.3 Разработка алгоритма функционирования параллельного активного
фильтра
Выводы к главе
Глава 4. Математическое моделирование режимов компенсации высших гармоник параллельным активным фильтром с разработанным алгоритмом
управления
4.1 Основные цели и задачи математического моделирования
(тока), которое выражается с помощью коэффициента пульсаций. Коэффициент пульсаций - это отношение амплитуды первой гармоники напряжения Ът (тока 11т) пульсации к среднему значению выпрямленного напряжения £/ср (тока /ср) [13,17,28]:
<7=7Г=Т" (1'45)
ср ср
При разложении в ряд Фурье кривой выпрямленного напряжения (тока) получается следующее соотношение [13,17]:

Рис.1.15. Форма кривой = —i—г (1 -46)
тока, потребляемого т ~
трехфазным мостовым в формуле (1.46) т — кратность частоты выпрямителем в режиме
линейной коммутации переменной составляющей выпрямленного
напряжения (тока) к частоте сети, зависящая от схемы ПЧ. Этот параметр называется пульсностью ПЧ; он определяет спектр и порядок генерируемых в сеть ВГС. Для трехфазного мостового выпрямителя пульсность т = 6, так как в течение периода основной частоты Т число пульсаций выпрямленного напряжения равно 6 [13].
Для трехфазного мостового выпрямителя (см. рис. 1.14) форма кривой потребляемого тока при линейном характере коммутации представляет собой периодические положительные и отрицательные трапецеидальные импульсы длиной \> = 2п/р, повторяющиеся с питающей, частотой, как показано на рис. 1.15 (р - число фаз моста выпрямителя, /т - амплитуда потребляемого тока, у - угол коммутации, а — угол управления) [13].
При разложении кривой на рис. 1.17 в ряд Фурье нечетным и четным образом получим соответственно следующие выражения: