Снижение высокочастотных кондуктивных помех в судовой электроэнергетической системе с преобразователями частоты

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………...……………7
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ…………………………..……..10
РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ В СУДОВЫХ СИСТЕМАХ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ………………..………………………………………………….12
1.1. Нормы и требования к электромагнитной совместимости и качеству электроэнергии в электроэнергетических системах………………………………12
1.2. Полупроводниковые преобразователи в судовых электроэнергетических системах………………..…………………………….................................14
1.2.1. Назначение и состав судовых полупроводниковых преобразователей……………………………………………………………………………….14
1.2.2.Классификация и типы судовых полупроводниковых преобразователей электроэнергии…………………………………………………………….15
1.3. Классификация преобразователей частоты ...………..………………….17
1.4. Основные типы преобразователей частоты на судах ..………………....23
1.5. Особенности электромагнитных процессов и влияние искажений напряжения на работу ответственных потребителей…….....….…………………...26
1.6. Обзор и анализ существующих методов и средств повышения качества электроэнергии в судовых ЭЭС ПП…………………………………...…27
РАЗДЕЛ 2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПОМЕХ В СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ…………….……………………………………………………………...30
2.1. Пассивные фильтра…………………………………………………………30
2.1.1. RC-фильтра………………..………………………………………….....34
2.2. Сглаживающие пассивные фильтры.……..…………………………….... 35
2.3. Электромагнитные импульсные фильтра(ЭМИ) фильтра…..…………...42
2.4. Синус-фильтр..……………………………………………………………...43
2.5.Сетевой и моторный дроссельный фильтра…..……………….…………..45
РАЗДЕЛ 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ГИБРИДНОГО ФИЛЬТРА ДЛЯ РАБОТЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ………........................................................................................................48
3.1. Классификация активных и гибридных фильтров………………..............48
3.2. Управление силовыми активными фильтрами с использованием датчиков тока…………………..……………………………………………........................54
3.3. Схемы силового гибридного фильтра……………...……..……………….58
3.3.1. Силовая часть гибридного фильтра………...…………………………58
3.3.2. Интеллектуальная часть гибридного фильтра……………..…............63
3.4. Расчетная часть дипломного проекта……………………………………...64
РАЗДЕЛ 4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА…………..…………………………………………………………...71
РАЗДЕЛ 5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ……...……….73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………….…………………………..……..85
ЛИТЕРАТУРА………………………………..………………………………….86
Приложение А ………………………………………..…………………………90
Приложение Б…………………………………………..……………………….94

Весь текст будет доступен после покупки

Судовая электроэнергетическая система любого судна при ее некорректной работе несет опасность людям и самому судну. Одним из видов такой некорректной работы является электромагнитная помеха в электрических цепях с полупроводниковыми преобразователями (ПП). Ее теория возникновения, распространения и фильтрации изучена достаточно подробно и рассмотрена в значительном количестве. ЭМП бывают: естественные, искусственные, контактные, шумовые, излучаемые, кондуктивные и пр. Они способны снижать качество работы различных технических средств судовождения, аппаратуры ГМССБ (Глобальная морская система связи при бедствии), рулевого устройства, аварийного дизель-генератора и пр. технических средств.
Большая заслуга в создании и совершенствовании данной теории принадлежит отечественным ученым Я.Ф. Анисимову, Е. П. Васильеву, И.В. Волкову, Г.С.Векслеру, Ю.К. Розанову, В.Н. Ивакину, Ю.М. Быкову и иностранным специалистам H. Akagi, W.M. Grandi, J.W. Dixon и другим. В судовых системах применяются электрические цепи c ПП. К таким цепям относятся, например, электроэнергетические системы (ЭЭС) в совместной работе с управляемыми выпрямителями (УВ) и преобразователями частоты (ПЧ). Частота переключения вентилей данных устройств может быть постоянной либо переменной в диапазоне от десятков Гц до десятков кГц.

Весь текст будет доступен после покупки

Р А З Д Е Л 1
АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ
В СУДОВЫХ СИСТЕМАХ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
1.1. Нормы и требования к электромагнитной совместимости и качеству электроэнергии в электроэнергетических системах
Электромагнитная совместимость(ЭМС)- это способность технического средства функционировать с заданным качеством в определенной электромагнитной обстановке, не создавая электромагнитных помех опасных для других технических средств и человека.
Показатели качества электроэнергии приводятся в ГОСТ 13109-97, представляет собой уровни электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения.
При выполнении этих показателей обеспечивается электромагнитная совместимость электрических сетей, электроэнергетических систем, приемников электрической энергии.
Безупречными условия электромагнитной совместимости обеспечить невозможно, таким образом электромагнитные помехи возможны, но в разумных пределах.
Электромагнитные помехи(ЭМП)- электромагнитные воздействия, которые способны снижать качество работы технических средств.
Виды ЭМП представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1. Виды ЭМП.
Категория ЭМП Виды ЭМП
НЧ кондуктивные ЭМП Гармоники, интергармоники напряжения электропитания Напряжения сигналов, передаваемых в СЭС
Колебания напряжения электропитания
Провалы, кратковременные перерывы напряжения электропитания и временные перенапряжения
Отклонение напряжения электропитания
Изменение частоты в СЭС
Наведенные низкочастотные напряжения
Постоянные составляющие в сетях электропитания
НЧ излучаемые ЭМП Магнитные поля
Электрические поля
ВЧ кондуктивные ЭМП Наводимые напряжения или токи
Апериодические и колебательные переходные процессы
ВЧ излучаемые ЭМП Магнитные поля
Электрические поля
Электромагнитные поля, в том числе, вызываемые переходными процессам

Главные организации, определяющие стандарты ЭМС и качества электроэнергии, считаются: Международная электротехническая комиссия (МЭК), Европейский комитет по стандартизации в области электротехники (СЕНЕЛЕК) и Международный специальный комитет по радиопомехам (СИСПР).
Если уровень помехоустойчивости превышает предельно-допустимые значения показателей качества электроэнергии, то электромагнитная совместимость соблюдается.
Все одиннадцать показателей, установленные ГОСТ13109-97, разделим на три обобщенные группы.
В первой группе речь идет об искажениях частоты и напряжения, они взаимосвязаны с принципом технологического процесса производства и передачи электроэнергии. Уровень в электроэнергетической системе предполагает их особенности регулирования данных.
Во второй группе главные причины ухудшения электроэнергии являются электроприемники, не синусоидальность формы кривой напряжения и не симметрии колебаний напряжения.
В третьей группе размещаются показатели, характеризующие случайные электромагнитные явления и электротехнические процессы, неразрывно связанные с технологическим процессом производства, передачи и потребления электроэнергии. К ним относятся провалы напряжения, перенапряжения и импульсы напряжения, которые возникают в ЭЭС в большинстве случаев в результате коммутаций электрооборудования, а также под воздействием разрядов молний.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Агрегаты выпрямительные ВАКС–4,5–30, ВАКС–4.5–30–2И. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 2ЛС.932.045 ТО.
2. Агунов А.В. Улучшение электромагнитной совместимости в автономных электроэнергетических системах ограниченной мощности методом активной фильтрации напряжения // Электротехника. – 2003. – №6. – С. 52 – 56.
3. Анисимов Я.Ф. Судовая силовая полупроводниковая техника: учебное пособие. – Л.: Судостроение, 1979. – 192 с.
4. Анисимов Я.Ф. Особенности применения полупроводниковых преобразователей в судовых электроустановках. – Л.: Судостроение, 1973. – 232 с.
5. Анисимов Я.Ф., Васильев Е.П. Электромагнитная совместимость полупроводниковых преобразователей и судовых электроустановок. – Л.: Судостроение, 1990. – 264 с.
6. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высш. шк., 1984.–559 с.
7. Быков Ю.М. Непосредственные преобразователи частоты с автономным источником энергии. М., «Энергия», 1977. – 144 с.
8. Быков Ю.М., Василенко В.С. Помехи в системах с вентильными преобразователями. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 152 с.
9. Буре А.Б. Силовые гибридные фильтры для промышленных сетей и методика их расчета // Электротехника, электромеханика. – 2000.– Вып.3. – С. 172 – 178.

Весь текст будет доступен после покупки