Особенности работы силового фильтра при отклонениях от резонансной настройки

Системы разработки применяемые на руднике “Таймырский” Комплексы самоходного оборудования, применяемого на руднике “Таймырский” Электроснабжение горного предприятия Диспетчеризация Расчет электроснабжения комплекса поверхности Расчет высоковольтных кабельных линий Автоматизированный электропривод горных машин и установок Автоматическое управление технологическими процессами, машинами и установками Специальная часть Сущность искажения синусоидальности кривых напряжений и токов Влияние высших гармоник на системы автоматики Расчет силовых резонансных фильтров Параметры силовых фильтров Особенности работы силового фильтра при отклонениях от резонансной настройки Расчет батарей конденсаторов Релейная защита Потери в кабелях связанные с низким коэффициентом мощности Принципиальная схема автоматического регулирования в функции тока нагрузки секциями БК Принципиальная схема автоматического управления СРФ Обслуживание, ремонт и наладка энергетического оборудования и средств автоматизации Охрана труда Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях Защитные средства, применяемые в электроустановках

174397

знаков

таблиц

изображений

Параметры силовых фильтров Читать далее: Расчет батарей конденсаторов

6.11. Особенности работы силового фильтра при отклонениях от резонансной настройки

Идеальный фильтр гармоники полностью потребляет ток этой гармоники In, генерируемый нелинейными нагрузками в питающую сеть. При конечных значениях активного и реактивного сопротивлений фильтра потребляемый им ток может быть больше или меньше тока гармоники, генерируемого всеми источниками.

Обозначим коэффициентом загрузки фильтра n-й гармоники током этой гармоники или, для краткости, коэффициентом загрузки по току.

, (6.22)

где , (6.23)

Qr – условная добротность фильтра, определяемая отношением реактивного сопротивления реактора и активного сопротивления цепи фильтра при промышленной частоте; принимаем Qr>10,

b - относительное отклонение полного сопротивления фильтра от величины индуктивного (емкостного) сопротивления при резонансе

, (6.24)

Анализ цепей фильтров с учетом возможных вариантов компоновок их показывает, что для фильтров 5, 7, 11 и 13-й гармоник с мощностью батарей конденсаторов 1 500 квар и более практически всегда можно обеспечить Qr>10. При этих условиях с достаточной для практики точностью можно считать b»a.

При пренебрежении активным сопротивлением фильтра (Qr®), формула переходит в более простую

, (6.25)

В формуле берется знак “плюс”, если проводимость фильтра носит индуктивный характер.

Ф11 =1,5,

;

Коэффициент эффективности работы фильтра (сокращенно — коэффициент эффективности) характеризует относительное уменьшение гармоники напряжения в сети и определяется отношением проводимости сети и эквивалентной проводимости сети и фильтра (а также и отдельных батарей конденсаторов, если они имеются) на частоте этой гармоники.

Коэффициент эффективности определяется по формуле

, (6.26)

где ;

;

Ф13 =2,

;

6.12. Анализ частотных характеристик сетей с фильтрами и отдельно устанавливаемыми батареями конденсаторов

Включение в сеть батареи конденсаторов без защитных реакторов, приводит к изменению эквивалентной реактивной проводимости сети. Влияние емкости батарей на эквивалентную частотную характеристику возрастает с ростом номера гармоники. Подключение батареи обуславливает уменьшение величины емкостного сопротивления прямой последовательности сети, вследствие чего нуль частотной характеристики сдвигается в область меньших частот. При этом возможно возникновение резонанса токов на частотах, как правило, 11-й и 13-й гармоник, что весьма опасно для сети и батареи. Поэтому в случае, когда в сети имеются силовые фильтры, батарею конденсаторов следует включать после подключения фильтров.

Для исключения резонанса токов на частотах гармоник относительно невысокого порядка (n=17, 19) при наличии батарей конденсаторов без защитных реакторов необходимо устанавливать силовые фильтры повышенной мощности, в особенности на частоты гармоник порядков n=11, 13; мощность конденсаторов фильтров в сравнении с расчетной увеличивается на 15—20%.

Совместное использование силовых фильтров и батарей конденсаторов без защитных реакторов вполне допустимо, однако необходимо дополнительно учитывать возможность появления нулей частотной характеристики на частотах гармоник 17—25-го порядков.

Проведенный анализ позволяет также построить рациональную систему защитных отключений фильтров при аварийном отключении одного из них.

Если включены фильтры 11-й и 13-й гармоник, то при аварийном отключении фильтра 11-й гармоники должен отключаться также фильтр 13-й гармоники; при отключении фильтра 13-й гармоники фильтр 11-й гармоники может быть оставлен в работе. Батарея конденсаторов, подключенная к шинам без защитного реактора может быть оставлена в работе.

6.13. Выбор комутационной аппаратуры Рабочий ток фильтра: