7) Применение сдвоенных реакторов
Достоинства:
1) уменьшение токов короткого замыкания
2
)
уменьшение колебаний напряжения
На одной ветви реактора - нагрузка, создающая пики тока, а на другой - нагрузка, которая чувствительна к колебаниям напряжения.
Если
,
то потери
к - коэффициент магнитной связи
к=0,5-0,6 - реактор воздушный;
к=3-5 - реактор с железом.
Уменьшение
колебаний будет в том случае, если
,тогда
,
.
В результате суммирования потеря напряжения до точки 1:
(1)
потеря напряжения до точки 2:
Из уравнения (1) видно, что в ветви 1
колебания будут снижаться на величину
.
Если применяется не воздушный, а
реактор с железом, то можно снижать
колебания в три - пять раз.
Несинусоидальность тока и напряжения.
На промышленном предприятии имеются электроприемники с линейными и нелинейными вольтамперными характеристиками. В электроприемниках с нелинейной вольтамперной характеристикой создается несинусоидальный ток, который протекая по сети создает несинусоидальное наряжение. (ДСП, вентильные преобразователи, сварочные установки, газоразрядные источнии света).
Любую несинусоидальную функцию тока и напряжения можно разложить в синусоидальную функцию (с помощью ряда Фурье) и получить высшие гармоники (нечетные3,5,7, и т.д.)
Вентильные преобразователи (шести, двенадцати, двадцатичетырехфазная схема)
- ток n-ой гармоники
-
угол управления преобразователя
γ - угол коммутации
Д
ля
шести фазного преобразователя кривая
тока, потребленного им:
Номера
нечетных гармоник определяются:
,
р - число фаз выпрямителя;
к - ряд натуральных чисел.
Гармоники генерируемые 1,2,3 и т.д. преобразователями:
для шестифазного преобразователя :5,7,11,13;
для двеннадцатифазного:11,13,23,25
Преобразователи могут генерировать и четные гармоники. Генерирование четных гармоник будет происходить в тех случаях, когда нарушается симметрия моментов управления вентилей в различных фазах преобразователя.
Нарушение симметрии может происходить из-за:
некачественной фазировки
из-за питания фазосдвигающих устройств тиристорных выпрямителей несинусоидальным или несимметричным напряжением.
Ток n - гармоники для преобразователей определяется:
где
- мощность преобразователя
n - номер гармоники
Дуговые печи
В дуговых печах гармоники создаются из-за нелинейности дуги и из-за питающего трансформатора, который имеет нелинейную вольтамперную характеристику. Дуговые печи создают следующие номера гармоник:3,5,7,9,11, а так же 2,4,6…
- мощность печного трансформатора
3 Машины контактной сварки создают гармоники, т.к в схеме имеется тиристорный контактор. Номера гармоник как у печей.
-
паспортная мощность сварочного
трансформатора,
ПВф - фактическая продолжительность включения
Газоразрядные источники света.
Создают гармоники за счет нелинейности газового разряда и за счет дросселя, имеющегося во всех схемах этих источниов. Номера гармоник:3,5,7. Ток, который генерируется этими установками:
-
полная мощность осветительной установки.
Для группы источников ток n-й гармоники определяется по выражению:
где к - число источников гармоник.
После определения величины гармоник, создаваемых отдельными преобразователями приступают к расчету несинусоидальности напряжения в данной сети.