- •Электромагнитная совместимость в электроэнергетике
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа
- •2.3. Структурно - логическая схема дисциплины «Электромагнитная совместимость в электроэнергетике»
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний при использовании ДОТ
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •Введение
- •Раздел 4. Методы испытаний
- •Заключение
- •3.4. Методические указания к проведению практических занятий
- •3.5. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.2. Текущий контроль
- •Содержание
совместимость тех- |
заданным качеством в определенной электромагнит- |
|
нических средств |
ной обстановке, не создавая при этом недопустимых |
|
|
электромагнитных помех другим техническим средст- |
|
|
вам и недопустимых электромагнитных воздействий |
|
|
на биологические объекты |
|
Электромагнитное |
Электромагнитное явление или процесс, которые |
|
влияют или могут повлиять на биологические объек- |
||
воздействие |
||
ты |
||
|
||
|
Электромагнитное явление или процессы естественно- |
|
Электромагнитная |
го или искусственного происхождения, которые сни- |
|
жают или могут снизить качество функционирования |
||
помеха |
технического средства. Электромагнитная помеха |
|
|
может излучаться в пространство или распространять- |
|
|
ся в проводящей среде |
|
Электрическая цепь |
Совокупность устройств и объектов, образующих путь |
|
для электрического тока, электромагнитные процессы, |
||
|
в которых могут быть описаны с помощью понятий об |
|
|
ЭДС, токе и напряжении |
|
|
Способность технических средств функционировать с |
|
Электромагнитная |
заданным качеством в определенной электромагнит- |
|
совместимость |
ной обстановке, не создавая при этом недопустимых |
|
электромагнитных помех другим техническим средст- |
||
(ЭМС) |
||
вам и недопустимых электромагнитных воздействий |
||
|
||
|
на биологические объекты |
|
3.3. Технические и программные средства |
||
|
обеспечения дисциплины |
Для выполнения виртуальных лабораторных работ рекомендуем исполь-
зовать программу MULTISIM (для второй работы) при этом могут быть использованы любые версии этой программы. Описание методики применения этой программы приведена на стр. 108.
3.4. Методические указания к проведению практических занятий
Студенты всех форм обучения выполняют первое занятие, используя
данные для расчета, представленные в методических указаниях к первому заня-
тию. Данные для расчета кo второму занятию студенты, занимающиеся с эле-
ментами ДОТ и по заочной форме берут из контрольной работы (табл. 3.1) в соответствии со своим вариантом. Студентам других форм обучения данные для расчета указывает преподаватель, ведущий занятия.
Занятие 1
Расчет фильтрокомпенсирующих устройств
L-С цепочка, включенная в сеть, образует колебательный контур, реактивное сопротивление которого для токов определённой частоты равно нулю. Подбором величин L и С фильтр настраивается на частоту гармоники тока и замыкает её не пропуская в сеть. Набор таких контуров, специально настроенных на генерируемые данной нелинейной нагрузкой высшие гармоники тока, и образует фильтрокомпенсирующее устройство, которое не пропускает в сеть гармоники тока и компенсирует протекание реактивной мощности по сети.
На рис. 1.1,а,б представлены несинусидальная кривая и ее частотный
спектр. Наличие высших гармоник тока 5 и 7 обусловлено нелинейностью на-
грузки (статическим преобразователем). Основная гармоника, как видно из рисунка равна 60 Гц (американский стандарт). Если в схему ввести электрические фильтры, настроенные на частоты 5 и 7 гармоник, то коэффициент нелинейных искажений существенно уменьшится. На рис. 1.2,а,б представлены несинусидальная кривая и ее частотный спектр, после того как в схему ввели фильтры 5
и 7 гармоник тока. Коэффициент нелинейных искажений можно еще умень-
шить, если ввести дополнительные фильтры, настроенные на 11-ю и 13-ю гармоники. Расчет фильтра выполняют по соотношению
nf = 1 , f = 50, Гц . 2π LCn
Как правило, номиналы компонентов фильтра выбирают так, чтобы их резонансные частоты были на несколько процентов ниже частот соответст-
вующих гармоник. Это делается с целью улучшения работоспособности фильт-
ров при изменении их параметров, например вследствие старения или изменения температуры и других случайных факторов. Рекомендуем рассчитать фильтры для 5, 7, 11, и 13 гармоник (рис. 1.3). Индуктивность взять 500 мкГн,
резонансную частоту выбрать на 3 % ниже частот соответствующих гармоник.
Рис. 1.1
а)
б)
а)
б)
Рис. 1.2
Рис. 1.3
Занятие 2
Расчет отклонений напряжений от номинального напряжения сети и напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора
Отклонение напряжения на вторичной обмотке трансформатора δU2 можно определить по формуле
δU 2 = δU 1 + δU 2 Д − U Т ,
где δU1 – отклонение напряжения на выводах первичной обмотки трансформа-
тора; δU2 Д – добавка напряжения, создаваемая трансформатором; U T – поте-
ри напряжения в трансформаторе (рис. 2.1).
Из |
δU2 |
= |
U2 −U2Cнно |
100, % |
|
||||
|
|
|
U2Cнно |
следует, что вторичное напряжение трансформатора U2 при отклонении напряжения δU2 будет равно
U |
|
=U |
|
|
+ |
δ U |
|
|
|
|
1 |
100 |
2 |
, |
|||
|
2 |
|
2 |
СНОМ |
|
|
|
где U2Сном – номинальное напряжение сети, питающейся от вторичной обмотки
трансформатора.
Отклонение напряжения на первичной обмотке трансформатора
δU1 = U1U−U1Cнно 100, % ,
1Cнно
где U1 – напряжение, подведенное к первичной обмотке трансформатора;
U1Cнно – номинальное напряжение первичной сети. Добавка напряжения определяется по формуле
δU2 Д |
|
U2ном U1Сном |
|
100, % , |
= |
−1 |
|||
|
|
Uотв U2Сном |
|
|
|
|
|
|
где напряжение ответвления UОТВ будет равно
Uотв =U1ном 1+ δUотв .
100
Впоследней формуле δUотв – регулировочное ответвление (у распреде-
лительных трансформаторов мощностью до 2,5 МВ·А δUотв= – 5; –2,5; 0;
+2,5; +5 %).
Потери напряжения в трансформаторе |
|
|
U Т = β (u а cos ϕ + u p |
sin ϕ), |
% |
где β – коэффициент загрузки трансформатора; |
uа и u р |
– активная и реактив- |
ная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора uк ; cosϕ
– коэффициент мощности нагрузки.
Коэффициент загрузки трансформатора определяется нагрузкой транс-
форматора и его номинальной мощностью: β = SНАГР/ SНОМ .
Составляющие напряжения короткого замыкания рассчитываются по формулам
uа = |
Рк 100, % ; uр = uк2 −uа2 , % |
|
Sном |
где Рк – потери короткого замыкания трансформатора. |
Значения Рк и uк определяются по паспортам, каталогам, справочникам. При проведении аудиторных практических занятий, исходные данные студентам задает преподаватель. Студенты, занимающиеся с элементами ДОТ, исход-
ные данные берут из табл. 3.1.