Фильтрокомпенсирующие устройства для обеспечения электромагнитной совместимости в электротехнических комплексах с вентильной нагрузкой

• Автор: Грин, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ
ФИЛЬТРОКОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА СО СТАБИЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
1.1. Характеристика системы электроснабжения предприятий горной промышленности в условиях широкого внедрения тиристорного электропривода
1.2. Влияние высших гармоник на работу электрооборудования
1.3. Минимизация высших гармоник в сетях горных предприятий
1.4. Научно-технические задачи разработки ФКУ со стабильными характеристиками
1.5. Цель и задачи исследований
ГЛАВА 2. ВАРИАЦИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛОВОГО ФИЛЬТРА ПРИ ОТКЛОНЕНИИ ЕГО ПАРАМЕТРОВ И МЕТОД ЕЕ ОЦЕНКИ
2.1. Параметры компонентов силового фильтра и диапазоны их изменения
2.2. Степень значимости факторов
2.3. Амплитудно-частотные характеристики ФКУ при отклонении его параметров
2.4. Оценка эффективности работы ФКУ в условиях отклонения его параметров
2.5. Выводы к главе
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ В УЗЛЕ НАГРУЗКИ С ИСТОЧНИКОМ ВЫСШИХ ГАРМОНИК и ФКУ
3.1. Параметры и обобщенная схема замещения системы электроснабжения предприятия горной промышленности
3.2. Структура и параметры расчетной схемы электроснабжения горного предприятия
3.3. Алгоритм моделирования режимов работы СЭС с ФКУ
3.4. Выводы к главе
ГЛАВА 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИЛОВЫХ ФИЛЬТРОВ ВЫСШИХ
ГАРМОНИК
4.1. Компенсация реактивной мощности в сетях предприятий с вентильной нагрузкой
4.2. Расчет параметров элементов силовых фильтров
4.3. Алгоритм проектирования
4.4. Проектирование силовых фильтров на примере АО «Кандалакшский алюминиевый завод»
4.5. Выводы к главе
ГЛАВА 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ФКУ В АВАРИЙНЫХ
РЕЖИМАХ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ И КОМПОНЕНТОВ СИЛОВОГО ФИЛЬРА
5.1. Эффективность работы ФКУ при изменении параметров системы
5.2. Аварийные режимы работы и защита фильтрокомпенсирующего устройства
5.3. Микропроцессорная система защиты, контроля и диагностики состояния элементов силового фильтра
5.4. Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Характерной особенностью систем электроснабжения современных горных предприятий является большой удельный вес нелинейных нагрузок. В рамках внедрения новых технологий на горных предприятиях все большее применение находят тиристорные преобразователи частоты. Внедрение мощных полупроводниковых агрегатов питания серий электролизеров на предприятиях цветной металлургии привело к увеличению доли нелинейной нагрузки в общем объеме электроприемников и составляет для крупных предприятий 1000 - 2500 МВт. Работа такой нагрузки сопровождается генерацией в сеть высших гармоник тока и напряжения. Искажение формы кривой напряжения приводит к увеличению потерь электроэнергии, старению изоляции электрооборудования, ухудшению работы средств связи, автоматики, телемеханик и защиты. Наиболее слабым звеном в системе электроснабжения (СЭС) предприятия при наличии в сети высших гармоник являются конденсаторы, поскольку их сопротивление обратно пропорционально частоте тока высшей гармоники. Все более широкое применение микропроцессорной техники для управления технологическим процессом, в том числе и на предприятиях горной промышленности, предъявляет более жесткие требования к качеству напряжения.
Снижение уровня высших гармоник в сети предприятия может быть достигнуто за счет:
• увеличения числа фаз вентильных преобразователей;
• рационального построения схемы электроснабжения;
• применением фильтрокомпенсирующих устройств (ФКУ).
Наиболее перспективным является применение силовых фильтров в составе ФКУ. При подключении к сети силовых фильтров частично или полностью решается задача компенсации реактивной мощности, так как конденса-

вующей высшей гармониіш. Кроме того, в случае отклонения характеристик силового фильтра от заданных, возможна перегрузка конденсаторных батарей фильтра током высшей гармоники. Так, например, в [47] показано, что при относительном отклонении реактивного сопротивления фильтра на 10 %, загрузка конденсаторной батареи для фильтров 5-й и 7-й гармоники увеличивается в 2.65 -г 3.8 раза. Перегрузка конденсаторов по полному току выходит за рамки допустимых значений. Работа фильтрокомпенсирующего устройства в таких условиях недопустима.
1 У, сим
Рис. 1.11.
Ученые из Новой Зеландии приводят такой пример [6]. Изменение индуктивности реактора или емкости конденсаторной батареи на 2 % вызывает такую же расстройку фильтра, как и изменение частоты системы на 1 %.