Коррекция режимов систем электроснабжения с несимметричными элементами

• Автор: Николаенко, Виктор Григорьевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 275 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ

СИММЕТРИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ МНОГОФАЗНЫХ СИСТЕМ

1.1. Режимы работы многофазных систем с

несимметричными элементами

1.2. Классификация и сравнительный анализ методов

симметрирования многофазных систем

1.3. Цель и задачи исследования

1.4. Выводы

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТРЕХФАЗНЫХ

НЕСИММЕТРИЧНЫХ СИСТЕМ .
2.1. Уравнения трехфазной несимметричной системы .
2.2. Математические модели несимметричных элементов
с продольной и поперечной структурой
2.3. Т, и У формы дополнительных уравнений
несимметричной системы
2.4. Анализ режимов электрической сети с
несимметричными элементами
2.5. Основные результаты и выводы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ КУ С ПРОДОЛЬНОПОПЕРЕЧНОЙ
СТРУКТУРОЙ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1. Параметрический синтез структур КУ
3.2. Условия симметрии напряжений в трехфазной сети
с изолированной нейтралью .
3.3. Коррекция напряжений с помощью устройств со
схемами продольной и поперечной структуры .
3.4. Схемы КУ с комбинированной структурой
элементов .
3.4.1. Двухэлементные схемы
3.4.2. Трехэлементные схемы
3.5. Основные результаты и выводы
Глава 4. ОПТИМАЛЬНОЕ СИММЕТРИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКИМ И ЭКОНОМИЧЕСКИМ КРИТЕРИЯМ . НО
4.1. Критерии оптимизации КУ НО
4.2. Экономическая оценка последствий снижения
качества электроэнергии .
4.3. Минимизация установленной мощности КУ .
4.4. Оптимальное симметрирование режимов систем электроснабжения по критерию приведенных
затрат
4.5. Основные результаты и выводы
Глава 5. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ
СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С НЕСИММЕТРИЧНЫМИ НАГРУЗКАМИ
5.1. Оценка несимметрии режима промышленной
системы электроснабжения
5.2. Симметрирование напряжений путем увеличения
мощности короткого замыкания
5.3. Схемные решения в промышленных системах электроснабжения с несимметричными
нагрузками
5.4. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Первая группа методов связана с равномерным распределением токов, обусловленных подключением несимметричных нагрузок, по фазам электрической цепи [, , , , , , , , 3, I», 8, 9, 7, 8, 9, 0, 7, 0, 1, 4, 5 и др. В силу исторически сложившихся причин данная группа методов получила преимущественное развитие и в настоящее время является наиболее исследованной. Методы симметрирования токов условно делятся на методы, основанные на коммутации несимметричных нагрузок, преобразовании видов энергии, фильтрации симметричных составляющих токов и компенсации симметричных составляющих токов. Симметрирование токов с помощью коммутации несимметричных нагрузок может быть осуществлено различными путями [, , 4, 8, 9, 0 ] . Рис. В литературе [, 4 и др. Однако на практике внутреннее симметрирование используется редко, в основном в тяговых системах, так как в большинстве случаев не обеспечивает снижение несимметрии до необходимых значений. Другим путем симметрирования токов с помощью коммутации несимметричных нагрузок является применение выпрямительно-преобразовательных схем питания однофазных нагрузок [ 8, 0 ] . При этом обеспечивается циклическая коммутация однофазной нагрузки к фазам электрической цепи. Одним из примеров указанных схем является широко распространенная выпрямительная схема Ларионова. Известны также схемы циклической коммутации, в которых питание однофазных нагрузок осуществляется на переменном токе [ 8 ] Данные устройства выполняют интегральное во времени симметрирование режима, так как в любой момент времени токи остаются несимметричными. Недостатком циклической коммутации однофазных нагрузок является существенное искажение режима питающей сети высшими гармониками тока и напряжения. Симметрирование токов на основе преобразования видов энергии выполняется путем использования специальных агрегатных комплексов "асинхронный двигатель - однофазный генератор на одном валу” [ , , 9 ] . Этот путь связан со значительными затратами, установленной мощностью оборудования и потерями энергии, вследствие чего не получил практического применения. Принципиальная возможность симметрирования токов существует при использовании метода фильтрации их симметричных составляющих обратной последовательности [ , , 9, 0 и др. Однако, из-за крайне отрицательного воздействия несимметрии на работу вращающихся машин, этот путь нецелесообразен ни с технической, ни с экономической точек зрения. Суть его [ , , 9, 0 ] заключается в том, что симметричные составляющие тока, обусловленного несимметричной нагрузкой, компенсируются с помощью равных по величине и противоположных по фазе симметричных составляющихся тока, искусственно созданного в электрической сети. В трехфазных системах с изолированной нейтралью, где токи имеют составляющие только обратной последовательности, симметрирование последних адекватно компенсации пульсирующей мощности [, 0 ] . По способу соединения и количеству элементов статические КУ для трехпроводных систем подразделяются на одно-,двух- и трехэлементные устройства с электрическими и электромагнитными связями [ , , 6, 7, 9, 0 ] . Схемы статических КУ для компенсации составляющей тока обратной последовательности имеют поперечную структуру и выполняются, как правило, на реактивных элементах [ , 9, 0 ] . Элементы КУ поперечной структуры могут соединяться в "звезду" или "треугольник". Последний вид соединения является более целесообразным, так как линейные напряжения, на которые при этом подключаются элементы КУ, изменяются в переменных режимах в относительно узких пределах. Анализ схем КУ поперечной структуры, показал, что при условии полного симметрирования токов однофазной нагрузки, суммарная установленная мощность элементов не может быть меньше мощности данной нагрузки [, , 0 ] . В настоящее время наибольшее распространение в СССР и за рубежом имеют следующие схемы для трехпроводных систем: соединение реактивных элементов в "треугольник" на основе схемы Штейнметца, дополненной емкостью, подключенной параллельно однофазной нагрузке; соединение трех емкостных элементов в "треугольник" и схема с дросселем-делителем [, , , , , 0 ] . Как отмечалось, стандарт на качество электроэнергии [] нормирует на зажимах приемников уровень несимметрии напряжений.