• Самостійна робота №28 Тема
  • Література
  • Питання для самоконтролю
  • 1 Область застосування СК
  • 2 Явища, які відбуваються при підключення СК
  • Приклад 22.1.
  • 3 Характеристики СК

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница32/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


    1   ...   28   29   30   31   32   33   34   35   ...   68

    Досвід експлуатації показав, що застосування синхронних двигунів загального призначення найбільше доцільно при потужності 200 квт і більше в установках, не потребуючих частих пусків і регулювання частоти обертання (потужні насоси, вентилятори, компресори й т.п.).

    Самостійна робота №28



    Тема: Синхронний компенсатор.

    Мета: ознайомитися із застосуванням СК та їх характеристиками.

    Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

    1 Область застосування СК

    2 Явища, які відбуваються при підключення СК

    3 Характеристики СК



    Література: Электрические машины: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования/ М. М. Кацман. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 496 с.

    Питання для самоконтролю:

    1 Дайте визначення поняття СК.

    2 Яка область застосування СК?

    3 Зарисуйте схему ввімкнення СК в мережу.

    4 Які явища відбуваються при підключенні СК?

    5 За якими характеристиками обирають СК?


    1 Область застосування СК

    Синхронний компенсатор (СК) являє собою синхронну машину, призначену для генерування реактивної потужності. Синхронний компенсатор включають в електричну систему з метою підвищення її коефіцієнта потужності.

    Принцип явищ, що відбуваються при цьому, полягає в тому, що необхідну для роботи деяких споживачів реактивну потужність виробляє не синхронний генератор, установлений на електростанції, а синхронний компенсатор, установлений у безпосередній близькості до споживача. До числа споживачів змінного струму, що вимагають значної реактивної потужності, у першу чергу ставляться асинхронні двигуни. На мал. 22.7 показана система, що складається із синхронного генератора (СГ), що підвищує Тр і знижує ТрII трансформаторів, лінії електропередачі (ЛЕП), споживача Z і синхронного компенсатора (СК), включеного безпосередньо на вході споживача. Синхронний компенсатор, включений у мережу, працює як синхронний двигун без навантаження , тобто в режимі х.х., і при виробляє реактивну потужність , необхідну для роботи споживача Z, наприклад групи асинхронних двигунів. Завдяки цьому реактивна потужність у СГ і ЛЕП доведена до деякого мінімального значення . Це сприяє підвищенню техніко-економічних показників всієї електричної системи.


    Рис. 22.7. Схема включення синхронного

    компенсатора (СК) в електричну систему

    Рис. 22.8. Застосування синхронного компенсатора для підвищення коефіцієнта потужності мережі

    2 Явища, які відбуваються при підключення СК

    Для пояснення явищ, пов'язаних з підключенням СК до електричної системи, розглянемо мал. 22.8. При підключенні споживача Z до мережі з напругою (мал. 22.8, ) у мережі виникає струм , що відстає по фазі від напруги на кут , обумовлений значної індуктивної складового струму . При підключенні СК паралельно споживачеві Z і створенні в СК режиму перепорушення (мал. 22.8, ) у мережі з'явиться струм , що випереджає по фазі напруга на кут 90°. Результуючий струм у мережі

    (22.1)

    Фазове зрушення цього струму щодо напруги мережі (кут ) набагато менше кута фазового зрушення до включення СК (кут ). Крім того, струм стане менше . У цьому можна переконатися виходячи з наступних міркувань. Тому що СК працює без навантаження на валу, те його активна потужність не велика й визначається втратами х.х. у компенсаторі. Зневажаючи цими втратами, можна активну потужність у мережі до підключення СК

    (22.2)

    дорівняти до активної потужності мережі після підключення СК:



    (22.3)

    Але тому що , а , те . У результаті синхронний генератор і лінія електропередачі розвантажуються, і втрати потужності в них зменшуються.

    У деяких випадках СК працюють із недопорушенням. Необхідність у цьому виникає, якщо струм у системі містить значну ємнісну складову, що не компенсується індуктивної складового струму споживачів. Звичайно ступінь порушення СК регулюють за допомогою автоматичних пристроїв.

    Синхронні компенсатори застосовують також для стабілізації напруги в мережі при передачі енергії по лініях великої довжини. При більших індуктивних навантаженнях напруга наприкінці лінії (у споживачів) виявляється набагато менше, ніж на початку; при малих навантаженнях, навпаки, під впливом ємнісних опорів лінії напруга наприкінці лінії може навіть підвищуватися в порівнянні з напругою на початку. Якщо ж наприкінці лінії (у споживачів) включити СК, що працює при більших навантаженнях з перепорушенням і при малих навантаженнях з недопорушенням, то це дозволить підтримувати напругу наприкінці лінії практично незмінним.

    Умови нагрівання СК при випереджальному струмі (при перепорушенні) більше важкі, чим при відстаючому (при недопорушенні), тому номінальною потужністю компенсатора вважають потужність при перепорушенні.



    Приклад 22.1. Споживач, включений у мережу змінного струму напругою = 6,3 кв, споживає потужність 1500 кв·А при коефіцієнті потужності = 0,7 . Визначити потужність синхронного компенсатора, необхідного для підвищення коефіцієнта потужності в мережі до = 0,95 ( = 0,31). Визначити також силу струму навантаження в мережі до й після компенсації.

    Рішення. До включення СК реактивна потужність мережі кв∙ Ар, струм навантаження в мережі

    А;

    активна складова цього струму А.

    Після включення СК реактивна потужність зменшилася до

    кВ Ар.

    Таким чином, для підвищення коефіцієнта потужності установки від = 0,7 до = 0,95 потрібно включити СК потужністю

    кВ Ар.

    При цьому активна складова струму мережі не зміниться ( = 97 А), а реактивна складова цього струму стане рівної

    А.

    Отже, струм у мережі після включення СК



    А.

    3 Характеристики СК

    Звичайно коефіцієнт потужності збільшують до 0,92—0,95, тому що економія, одержувана від підвищення коефіцієнта потужності до одиниці, не виправдує витрат, що збільшуються, обумовленою зрослою потужністю синхронного компенсатора. Так, якщо в розглянутому прикладі треба було б збільшити коефіцієнт потужності в мережі до одиниці, то довелося б застосувати синхронний компенсатор потужністю 1050 кв∙ Ар, тобто майже у два рази більше, ніж при = 0,95.

    Синхронные компенсатори — це електричні машини великої потужності: від 10 до 160 тис. кв∙ А. Виконують їх звичайно з горизонтальним розташуванням вала на напругу від 6,6 до 16 кв, частотою 50 Гц. Число полюсів у СК звичайно становить = 6 й 8, що відповідає частоті обертання ротора 1000 й 750 про/хв. У синхронних компенсаторах сучасних серій застосований асинхронний пуск, тому ротор СК постачений пусковою кліткою.

    Вал компенсатора не передає обертаючого моменту, і тому при його розрахунку враховують лише силу ваги ротора й силу магнітного притягання. У підсумку вал СК у порівнянні з валом синхронного двигуна має зменшений перетин. Це сприяє зменшенню габаритів і полегшенню СК. Тому що вал СК не має виступаючого кінця, то СК порівняно легко герметизировать із метою застосування в ньому водневого охолодження (див. § 19.3).

    Найбільш важливими характеристиками СК є U-образні характеристики, що визначають основні параметри компенсатора: значення струмів в обмотці статора й в обмотці збудження. У принципі ці характеристики не відрізняються від U-образної характеристики синхронного двигуна в режимі х.х. ( = 0). Зазначені характеристики будують для різних напруг мережі.
    1   ...   28   29   30   31   32   33   34   35   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.