Обеспечение качества электроэнергии на промышленном предприятии с помощью статических компенсаторов
Введение…………………………………………………………………………………….8
Глава 1. Классификация силовых преобразователей электроэнергии…………….10
Тиристорные коммутирующие и регулирующие устройства в сетях переменного тока……………………………………………………………13
Выпрямители…………………………………………………………………..15
Трансформаторы как элементы преобразовательных устройств………….16
Фильтры высших гармоник……………………………………………………17
Преобразователи частоты……………………………………………………..19
Выводы…………………………………………………………………………19
Глава 2. Влияние реактивной мощности на качество электроэнергии и способы её компенсации…………………………………………………………………………………21
2.1 Анализ современных методов и устройств компенсации реактивной мощности. Средства компенсации реактивной мощности…………………………24
2.1.1 Конденсаторные батареи……………………………………………….25
2.1.2 Синхронные двигатели и компенсаторы………………………………30
2.1.3 Статические тиристорные компенсаторы ТКРМ……………………..33
2.1.4 Статические компенсаторы СКРМ…………………………………….36
Выводы…………………………………………………………………………58
Глава 3. Статический компенсатор СТАТКОМ……………………………………….60
3.1 Одноуровневый СТАТКОМ………………………………………………62
3.2 Многоуровневый СТАТКОМ………………………………………….63
Выводы…………………………………………………………………………64
Глава 4. Выбор параметров оборудования СТАТКОМ…………………………66
4.1 Методика определения основных параметров оборудования СТАТКОМ……………………………………………………………………66
4.2 Выбор частоты широтно-импульсной модуляции (f_ШИМ) для управления запираемыми тиристорами……………………………………68
4.3 Выбор токоограничивающего реактора и фильтрового оборудования на сторонах постоянного и переменного напряжений………………………72
Выводы………………………………………………………………………74
Заключение…………………………………………………………………………….75
Список использованной литературы…………………………………………………78
Актуальность темы исследования.
Электроэнергия в промышленном производстве используется в электроприводе разнообразными электротехнологическими и осветительными установками. Соответственно, параметры электроэнергии, необходимые для ее эффективного применения в конкретных случаях, должны быть различны. Нередко частота переменного напряжения, его величина требуют изменения непосредственно в течение технологического процесса. В то же время источники электроэнергии – энергосистемы, трансформаторные подстанции обеспечивают потребителей стандартной электроэнергией в виде трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и рядом стандартных напряжений от 0,4 до 220 кВ.
Следовательно, для удовлетворения нужд производства в электроэнергии разных видов и параметров, а также для эффективного управления ее распределением необходимы различные преобразовательные устройства. Областью применения преобразовательных устройств являются химические и алюминиевые предприятия, тяговые подстанции, электрифицированный железнодорожный транспорт, регулируемый электропривод, питание различного рода подъемников, лифтов, подземного шахтного оборудования, возбудителей синхронных машин и т. д. Среди разнообразных требований, предъявляемых к преобразователям, общими являются обеспечение высоких КПД и коэффициента мощности, а также максимальной надежности и устойчивости.
1. Лукутин Б. В. Силовые преобразователи в электроснабжении: Учебное пособие / Б. В. Лукутин, С. Г. Обухов. – Томск: Изд-во ТПУ, 2007. – 144 с.
2. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: Учебник. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999. – 199 с.
3. Ивакин В.Н. Электропередачи и вставки постоянного тока и статические тиристорные компенсаторы / В. Н. Ивакин, В.В. Худяков, Н.Г. Сысоева. – М: 1993 г.
4. Кочкин В.И. Применение статических компенсаторов реактивной мощности в электрических сетях энергосистем и предприятий / В. И. Кочкин, О. П. Нечаев. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000 г.
5. Александров Г.Н. Статический тиристорный компенсатор на основе управляемого шунтирующего реактора трансформаторного типа. – «Электричество». – №2. – 2003 г.
6. Кочкин В.И. Новые схемы компенсаторов реактивной мощности. Обзорная информация / В.И. Кочкин, А.П. Обязуев. – М.: Изд-во Информэнерго, 1991 г.
7. Сорокин В. М. Новые функции статических компенсаторов реактивной мощности в энергосистемах / В.М. Сорокин, Г.И. Мальцев, Р.А. Лытаев. // Электрические станции. – 1988. – №10.
8. Кочкин В.И. Управляемые статические устройства компенсации реактивной мощности для линий электропередачи / В.И. Кочкин // Электричество. – 2000. – №9
9. Паули В. К. Компенсация реактивной мощности как эффективное средство рационального использования электроэнергии / В. К. Паули, Р. А. Воротников // Энергоэксперт. 2007. – №2. – с. 16-22.
10. Железко Ю. С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии. М. :Энергоатомиздат, 1985. 224с.
11. Компенсация реактивной мощности. К вопросу об технико-экономической целесообразности / В.А. Овсейчук и др. // Новости электротехники, 2008. № 4. c. 42-46.
12. Иванов В. С. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий /В. С. Иванов, В. И. Соколов. // М. :Энергоатомиздат, 1987. 336с.
13. Глушков В. М., Грибин В. П. Компенсация реактивной мощности в электроустановках промышленных предприятий. М.: Энергия, 1975. 104 с.
14. Железко Ю. С. Компенсация реактивной мощности в сложных электрических системах. М.: Электроатомиздат, 1981. 200 с.
15. Федоров А. А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1984. 472 с.
16. Ковалев И. Н. Выбор компенсирующих устройств при проектирование электрических сетей. – М.: Энергоатомиздат, 1990. 200с.
17. Компенсирующие и регулирующие устройства в электрических системах. Г. Е. Поспелов, Н. М.Сыч, В. Т. Федин. Ленинград:Энергоатомиздат, 1983. 112 с.
18. Вагин Г.Я. К вопросу о применении синхронных двигателей для компенсации реактивной мощности / Г.Я. Вагин, H.H. Головкин, С.Н. Юртаев // Актуальные проблемы электроэнергетики: труды НГТУ. -2008. с. 99-104.
19. Сандлер А.С. Тиристорные инверторы с широтно-импульсной модуляцией для управления асинхронными двигателями / А.С. Сандлер, Ю.М. Гусяцкий. – М.: Энергия, 1968.
20. Казачков Ю. А. Принцип работы и основные характеристики автономных инверторов напряжения с широтно-импульсной модуляцией. Учебное пособие НИИПТ/ Ю. А. Казачков. – Л., 1991.
21. Carole Jacques Market for Supercapacitors to Grow 128% to $836 Million in 2018 [Электронныйресурс] / Lux Research, Inc.–Электрон. текстов.дан. – Режимдоступа: http://www.luxresearchinc.com/news-and-events/press-releases/read/market-supercapacitors-grow-128-836-million-2018
22. Специальные преобразователи MScTraction[Электронный ресурс] / Электрон.дан. – Режим доступа:http://esto.pro/spetsialnye-preobrazovateli-msc-traction/
23. Смотров, Е.А. Компенсация реактивной мощности с применением полупроводниковых устройств [Текст] / Е.А. Смотров, В.В. Субботин // Электротехнические и компьютерные системы. – 2014. – №16. – С. 16-25.
24. Браславский, И.Я. Использование преобразователей электроэнергии энергии для улучшения характеристик электропривода [Электронный ресурс] / И.Я. Браславский, З.Ш. Ишматов, А.В. Костылев, Ю.В. Плотников. – Электрон.дан. – Режим доступа: https://prezi.com/gdny1gcwkmty/ presentation/#share_embed
25. Лысенко О.А. Режимы энергосбережения установок центробежных насосов с асинхронными двигателями [Текст] / О.А. Лысенко // Известия Томского политехнического университета. – 2014. – №4. – С.133-141.
26. Полупроводниковые регуляторы мощности [Электронный ресурс] // Официальный сайт НПО «ТехноКор». 2015. URL: http://texnokor.com
27. Полупроводниковые преобразователи Panasonic: физика, принцип работы, параметры [Электронный ресурс] // Компоненты и технологии. 2015. URL: http://kit-e.ru/articles/condenser/2015_9_12.php.
28. Короткевич, М. А. Испытания кабельной продукции на термическую и динамическую стойкость / М. А. Короткевич, И. В. Олексюк // Энергетика… (Изв. высш. учеб. за-ведений и энерг. объединений СНГ). – 2015. – № 1. – С. 25–32.
29. Пичугина, М. Т. Мощная импульсная энергетика / М. Т. Пичугина. – Томск: Изд-во ТПУ, 2015. – 98 с.
30. Преобразователи энергии: учеб. пособие для вузов / Д. А. Бут [и др.]; под ред. Д. А. Бута. – М.: Энергоатомиздат, 2014. – 400 с.
31. Полупроводниковые преобразователи: разработка и производство [Электронный ресурс] / В. Кузнецов [и др.] // Компоненты и технологии. – 2015. – № 6. – Режим доступа: http://www.kit-e.ru/articles/condenser/2005_6_12.php. – Дата доступа: 28.12.2014.
32. Maxwell Technologies. Product Comparison Matrix [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.maxwell.com/products/ultracapacitors/ docs/ maxwell_technologies_product_ comparison_matrix.pdf. – Date of access: 20.12.2014.
33. Посметьев В.И. Состояние и обоснование энергосбережения машин и оборудования способом аккумулирования / В.И. Посметьев, М.В. Жиляков, Д. В. Шмитько // Перспективные технологии, транспортные средства и оборудование при производстве, эксплуатации, сервисе и ремонте: межвуз. сб. науч. тр. Вып. 3; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2014. – С. 85-91.
34. Браславский И. Я., Ишматов З. Ш., Поляков В. Н. Энергосберегающий асинхронный электропривод: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. Под ред. И. Я. Браславского. – М.: Издательский центр «Академия», 2014.
35. Ефимов А. А., Шрейнер Р. Т. Активные преобразователи в регулируемых электроприводах переменного тока / Под общей ред. д-ра техн. наук, проф. Р. Т. Шрейнера. Новоуральск: Изд-во НТИ, 2014.
36. Шурыгина В. Полупроводники. Размеры меньше, мощность выше. ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2014, № 7.
37. Математическое моделирование частотно-регулируемого электропривода с преобразователями энергии. Браславский И.Я., Поляков В.Н., Ишматов З.Ш., Плотников Ю.В., Костылев А.В., Эрман Г.З. Труды международной пятнадцатой научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока». Екатеринбург, 2014.
38. Математические модели для определения энергопотребления различными типами асинхронных электроприводов и примеры их использования. Браславский И.Я., Плотников Ю.В. Электротехника № 9, 2015. 14-18 с.
39. Асинхронный частотно-регулируемый электропривод с преобразователями энергии. Браславский И.Я., Ишматов З.Ш., Костылев А.В., Плотников Ю.В., Поляков В.Н., Эрман Г.З. Электротехника № 9, 2014. 30-
35 с.
40. Использование полупроводниковых преобразователей энергии для улучшения эксплуатационных характеристик электроприводов. Браславский И.Я., Ишматов З.Ш., Костылев А.В., Плотников Ю.В., Поляков В.Н., Эрман Г.З.
Труды VII Международной (XVIII Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2015. 46-50 с.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!