Методические указания по выполнению расчетно-графической работы в среде Mathcad По дисциплине: Электромагнитная совместимость Согласно заданию определяем расчетную схему

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.И. НОСОВА»

Институт энергетики и автоматизированных систем

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

 

Корнилов Г.П., Храмшин Т. Р.., Котов М.В.

 

Методические указания по выполнению расчетно-графической работы в среде Mathcad

По дисциплине: Электромагнитная совместимость

 

Магнитогорск

Цель:цель настоящей расчетно-графической работы заключается в следующем:

1. Привить навыки расчета несинусоидальности напряжения упрощенным и аналитическим методами при работе тиристорных преобразователей различной мощности.

2. Научиться анализировать полученные результаты и выбирать силовые фильтры из условия, чтобы коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения не превышал допустимых значений.

Исходные данные приведены в табл. 1.

Согласно заданию определяем расчетную схему, приведенную на рис. 1-3:

 

Рис 1. - Схемы присоединения одномостовых ТП к сети 10 кВ

 

Рис. 2. - Двухмостовая схема с двумя последовательно включенными преобразователями

 

 

Рис. 3. - Двухмостовая схема с двумя параллельно включенными преобразователями

 

 

Таблица 1. – Исходные данные для расчета K_U

Вариант	Схема ТП	Выпрямленные ток и напряжение	Параметры преобразовательного трансформатора	Мощность КЗ Sкз, МВА	Примечание: K1,K2,K3,K4
Ud2, В	Id2, А	uk2, %	Sнт2, МВА	U22, В
	Рис. 1, а
	Рис. 1, б							K1=2; K2=0,5; K3=1
	Рис. 1, а
	Рис. 1, б							K1=2; K2=2; K3=2
	Рис. 1, а
	Рис. 1, б							K1=0,5; K2=0,5; K3=0,5
	Рис. 1, а
	Рис. 1, б							K1=0,5; K2=2; K3=1
	Рис. 1, а
	Рис. 1, б							K1=0,75; K2=1,5; K3=2
	Рис. 2
	Рис. 3							K1=0,5; K2=2; K3=1; К4=2
	Рис. 2
	Рис. 3							K1=1; K2=1; K3=1; K4=2
	Рис. 2
	Рис. 3							K1=1,5; K2=1; K3=1; K4=2
	Рис. 2
	Рис. 3							K1=1; K2=0,6; K3=0,6; K4=2
	Рис. 2
	Рис. 3							K1=0,8; K2=1; K3=1; K4=2
	Рис. 2
	Рис. 3							K1=0,6; K2=1; K3=1; K4=2
	Рис. 1, а + Рис. 1, б							K1=2; K2=0,5; K3=1
	Рис. 2 + Рис. 3							K1=0,5; K2=2; K3=1; К4=2
	Рис. 2 + Рис. 3							K1=1; K2=0,6; K3=0,6; K4=2

Uн – номинальное напряжение питающей сети, принимается равным 10кВ

Id2 - выпрямленный ток, А; uk2 - напряжение короткого замыкания преобразовательного трансформатора, %; … Sнт2 - мощность преобразовательного трансформатора ,МВА;

Определение коэффициента искажения синусоидальности напряжения в точке присоединения на шинах 10 кВ

Находим выпрямленное напряжение тиристорного преобразователя Ud0:

(1.1)

Определим коэффициент мощности тиристорного преобразователя для первой гармоники:

(1.2)

Угол сдвига первой гармоники:

(1.3)

Мощность тиристорного преобразователя:

(1.4)

Относительное сопротивление системы:

(1.5)

Относительное сопротивление преобразовательного трансформатора:

(1.6)

Приблизительное значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения определяют по формуле Иванова В.С.[4]:

(1.7)

 

Аналитический расчет коэффициента искажения несинусоидальности кривой напряжения

Для двухмостовой расчетной схемы наиболее значимыми являются 11,13,23,25 гармоники. Для одномостовой расчетной схемы наиболее значимыми гармониками…   Мощность короткого замыкания на низкой стороне трансформатора:

Подбираем углы α и γ до тех пор, пока значение

Определим параметры гармоник по следующим выражениям, впервые полученным доцентом Храмшиным Т. Р.. Вместо значения n задаем номер гармоники, для… Расчетный коэффициент : . (2.9)

Расчет фильтра для первой значимой гармоники и коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения после установки фильтра

(3.1) где v– номер гармоники, на которую настроен фильтр. Определим реактивную мощность конденсаторной батареи:

Пример расчета.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Корнилов Г.П., Николаев А.А. , Назарова О.Л. Электромагнитная совместимость: практикум. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И.Носова, 2012 – 78 с.

2. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Норма качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. // М.: Изд-во стандартов. 1997.

3. Глинтерник С.Р. Электромагнитные процессы и режимы мощных статистических преобразователей. Л.: Наука. 1968. 308 с.

4. Иванов В.С., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат. 1987. 537 с.