Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпоры Хомутов ЭКЗАМЕН.docx
Скачиваний:
71
Добавлен:
24.12.2018
Размер:
1.72 Mб
Скачать

47. Резонансные явления в электроустановках зданий.

Одним из малоизученных явлений, влияющих на качество питающего напряжения, в том числе и у конечных электропотребителей, является резонанс токов (параллельный резонанс) в электроустановках зданий. Это опасное явление возникает при наличии и возрастании доли нелинейных электропотребителей и одновременном практически повсеместном использовании установок компенсации реактивной мощности, подключенных к шинам низкого напряжения трансформатора.

Чтобы говорить о явлении резонанса более предметно, необходимо рассмотреть причины его возникновения. Резонанс связан с работой силовых трансформаторов и установок компенсации реактивной мощности. В общем представлении это резонансный контур. В этой схеме имеется цепь с двумя параллельными ветвями: одна – с сопротивлением и индуктивностью (параметры обмоток трансформатора), а другая – с емкостью установки компенсации реактивной мощности. Для этой цепи наступает резонанс, когда x = xL xC = 0, или xL = xC. Угловая частота, при которой наступает резонанс, называется резонансной угловой частотой. Применительно к условиям действующей электроустановки здания можно сказать, что установка компенсации реактивной мощности является в контуре емкостью, а трансформатор – индуктивностью. Таким образом, индуктивность обмоток трансформатора, а также количество включенных конденсаторов на УКРМ и определяют резонансную частоту рассматриваемой цепи. Резонанс, возникающий на шинах трансформатора, приводит к резкому увеличению тока и изменению его гармонического состава в резонансном контуре, кроме того, при резонансе наблюдается ухудшение качества питающего напряжения на шинах низкого напряжения трансформатора. Рассмотрим более подробно последствия, которые могут возникать в электроустановке здания при возникновении резонансных явлений:

А) Ухудшение качества питающего напряжения,т.е. увеличение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения, а также коэффициентов n-й гармонической составляющей напряжения.

Б) Влияние резонанса на условия работы силовых трансформаторов. Он приводит к значительному повышению температуры элементов трансформатора.

В) Резонанс и установки компенсации реактивной мощности. Резонансный ток является несинусоидальным и, так же как и в случае с трансформатором, негативно влияет на конденсаторные батареи в УКРМ, вызывая их дополнительный нагрев. Следствием этого являются преждевременный выход из строя УКРМ, перегрев, вспучивание, а иногда и взрывы конденсаторных батарей.

Для ограничения негативных последствий явления резонанса нужно выяснить, насколько необходима постоянная работа установок компенсации реактивной мощности в электроустановке здания.

48. Новые методы и технические средства использования возобновляемых источников энергии в производственных процессах

Использование энергии ветра сегодня чрезвычайно динамично развивающаяся отрасль мировой энергетики.

К малым ГЭС условно относят гидроэнергетические агрегаты мощностью от 100 кВт до 10 МВт. Меньшие агрегаты относятся к категории микро-ГЭС. Суммарная мощность малых ГЭС в мире сегодня превышает 70 ГВт.Малая гидроэнергетика за последние десятилетия заняла устойчивое положение в электроэнергетике многих стран мира. В ряде развитых стран установленная мощность малых ГЭС превышает 1 млн. кВт. При сравнительно низкой стоимости установленного киловатта и коротком инвестиционном цикле малые ГЭС позволяют дать электроэнергию удаленным от сетей поселениям.

Наиболее просто использовать солнечную энергию для получения тепла для горячего водоснабжения. Солнечные водонагревательные установки (СВУ) широко распространены в странах с жарким климатом. Суммарная площадь коллекторов, установленных сегодня в мире оценивается в 50-60 млн м2, что обеспечивает получение тепловой энергии, эквивалентной 5-7 млн тут в год. Одним из перспективных направлений является создание высокоэффективных ФЭП с концентраторами солнечного излучения.

Для энергетических целей первичная биомасса используется в основном как топливо, замещающее традиционное ископаемое топливо. Причем речь, как правило, идет об отходах лесной и деревоперерабатывающей промышленности, а также об отходах полеводства (солома, сено.

Под геотермальной энергией понимают физическое тепло глубинных слоев земли, имеющих температуру, превышающую температуру воздуха на поверхности. Носителями этой энергии могут быть как жидкие флюиды (вода и/или пароводяная смесь), так и сухие горные породы, расположенные на соответствующей глубине. В настоящее время в мире суммарная мощность действующих ГеоЭС составляет около 10 ГВт (э). Суммарная мощность существующих геотермальных систем теплоснабжения оценивается в 17 ГВт (т).

Атомная энергия.Самый распространенный в настоящее время тип реактора водографитовый.Еще одна распространенная конструкция реакторов - так называемые водо-водяные. В них вода не только отбирает тепло от твэлов, но и служит замедлителем нейтронов вместо графита. Конструкторы довели мощность таких реакторов до миллиона киловатт.