Исследование качества напряжения в цеховой сети с мощными индукционными установками и уменьшение коэффициента гармоник .

ВВЕДЕНИЕ 4
Цель работы 5
Основные задачи исследования 5
ГЛАВА I. ГАРМОНИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 6
1.1 Индукционные установки промышленной частоты 6
1.2 Принцип работы преобразователя частоты 10
1.3 Области применения преобразователей частоты 12
1.4 Преобразователи частоты как источники гармонических возмущений 13
1.5 Гармоники. Общие сведения 17
1.6 Влияние высших гармоник на работу электрооборудования 18
1.7 Высшие гармоники 21
1.8 Электромагнитная совместимость (ЭМС) преобразователей частоты с питающей сетью 23
1.8.1 Сетевые дроссели 26
1.8.2 Пассивные фильтры 30
1.8.3 Разделительные трансформаторы 32
1.8.4 Магнитные синтезаторы 33
1.8.5 Активный кондиционер гармоник (АКГ) 37
1.9 Электромагнитная совместимость (ЭМС) преобразователей частоты и нелинейной нагрузки 42
1.9.1 Выходные фильтры и дроссели 43
1.9.2 Синусные фильтры 44
1.10 Требования, предъявляемые к силовым питающим кабелям 45
1.10.1 Зависимость электростатической емкости от условия прокладки кабелей 46
1.10.2 Факторы, влияющие на длину кабеля 49
ГЛАВА II. МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ В СИСТЕМЕ ЭЛЕТКРОСНАБЖЕНИЯ С НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКОЙ 53
2.1. Цели и задачи моделирования 53
2.2. Расчет параметров для промышленной системы электроснабжения термического цеха 54
2.3. Имитационное моделирование промышленной системы электроснабжения термического цеха с нелинейной нагрузкой 56
2.4. Имитационное моделирование промышленной системы электроснабжения термического цеха с нелинейной нагрузкой и компенсацией гармонических искажений посредством включения в схему конденсаторной установки 58
2.5. Имитационное моделирование промышленной системы электроснабжения термического цеха с нелинейной нагрузкой и компенсацией гармонических искажений посредством включения в схему синус-фильтра 59
ГЛАВА III. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ 63
3.1 Оценка экономической эффективности от внедрения преобразователей частоты 63
3.2 Определение экономического эффекта при установке ПЧ на ТЭС и промышленных предприятиях 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
Список литературы 70

Весь текст будет доступен после покупки

Технологии высокочастотного индукционного нагрева вследствие высокой эффективности получили широкое распространение во многих технологических операциях в тяжелом машиностроении, энергетике, металлургии, транспорте. Индукционный нагрев используется для прямоточного нагрева жидкостей, при сборке и разборке узлов машин и механизмов, сопрягаемых посредством горячей посадки, для нагрева стальных изделий перед штамповкой, восстановительной наплавкой, при производстве бесстыкового железнодорожного пути и т. д.
По мере увеличение областей применения высокочастотного индукционного нагрева существенные перемены происходят и в традиционных сферах применения. В частности, повышаются уровни мощностей, требования к надежности, автоматизации и компактности установок, к точности поддержания заданных параметров. Все эти факторы определяют ряд технических задач, стоящих перед разработчиками как сфере доработки существующих комплексов и технологий нагрева, так в применении их в новых сферах.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА I. ГАРМОНИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
1.1 Индукционные установки промышленной частоты
Индукционный нагрев токами промышленной частоты (ТПЧ), как и нагрев токами высокой частоты, основан на эффекте нагрева, вызываемом потерями на гистерезис при нагреве до точки Кюри
(768 °С) и вихревыми токами, которые индуктируются в нагреваемой детали, помещенной в индуктор.
Установки ТПЧ конструктивно просты, надежны в эксплуатации, имеют высокий КПД и экономичны при обработке однотипных деталей в массовом производстве. Недостаток этих установок заключается в том, что их нельзя использовать для нагрева деталей различной и сложной конфигурации.
В настоящее время применяются установки ТПЧ однофазного тока мощностью 100, 180, 320 и 560 кВА. Установки имеют три варианта исполнения:
1. Без регулировки напряжения, когда нагревательное устройство питается непосредственно от сети 220 – 380 В;
2. С регулировкой напряжения понижающим силовым трансформатором под нагрузкой. При этом изменяется мощность в процессе нагрева по заранее установленной программе;
3. Со ступенчатым регулированием мощности с применением ступенчатого изменения напряжения (50 – 220 В) понижающим силовым трансформатором.
Перевод с одной сту
пени напряжения на другую производится после отключения установки от сети.
Установки с понижающим силовым трансформатором подключаются к сети переменного тока напряжением 380 В.
Индукционные установки больших мощностей (1000 и 1800 кВА) трехфазного исполнения применяются для термической обработки крупных деталей и заготовок.
В основу всех установок для нагрева ТПЧ положена силовая электрическая схема (Рисунок 1). Установка включается в сеть рубильником 7 или автоматическим воздушным выключателем. Включение и выключение автомата осуществляются вручную пли кнопкой, установленной на панели шкафа управления. Автомат осуществляет защиту от длительных перегрузок и токов короткого замыкания. Напряжение и потребляемый из сети ток, а также напряжение и ток индуктора контролируются вольтметрами и амперметрами. Напряжение сети 380 В через контактор 9 подается на понижающий трансформатор 4, от него на клеммы индуктора 1. Для повышения cos? в схеме предусмотрена конденсаторная батарея 12, которая подсоединяется непосредственно к сети после линейного контактора.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Гитгарц Д. А., Мнухин Л. А. Симметрирующие устройства для однофазных электротермических установок. - М.: Энергия, 1974.
2. Шимони К. Теоретическая электротехника. - М.: Мир, 1964. 46. Электрооборудование и автоматика электротермических установок (Справочник). - М.: Энергия, 1978.
3. Вагин Г.Я., Лоскутов А.Б., Севостьянов А.А. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. – Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет, 2004, – 214с.
4. Иванов В.С., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 336с.
5. Основы теории цепей/ Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –М.: Энергия, 1975. – 752с.
6. Федоров А. А., Каменева В. В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 472с.
7. Arrillaga, J.; Smith, B.C.; Watson, N.R.; and Wood, A.R.; Power Systems Harmonic Analysis, John Wiley & Sons, 1997.
8. Ewald F. Fuchs, Mohammad A.S. Masoum. Power Quality in Power Systems and Electrical Machines c. 635
9. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. – 4-е изд., перераб. и доп. – М: Энергоатомиздат, 2000. – 331с.

Весь текст будет доступен после покупки