Содержание материала

Рациональное построение схемы электроснабжения.

В основном этот способ сводится к увеличению мощности КЗ в общей точке присоединения нелинейной и прочей нагрузки. Мощность КЗ в электрической сети (при отсутствии БК) по условиям обеспечения нормируемой величины Кпс оценивается выражением 5нл.н /5К. з^0,02, где 5нл.н— мощность электроприемников, генерирующих высшие гармоники. При SK. з ≥ 1800 MB * А практически не влияют преобразователи, подключенные к одной ветви расщепленной обмотки трансформатора, на величину /Снс на шинах, подключенных к другой ветви. Это позволяет разделить нагрузки. Схема электроснабжения группы мощных преобразователей показана на рис. 48, в которой для снижения уровня несинусоидальности напряжения используют расщепление обмоток низшего напряжения, повышенные значения мощности КЗ (в пределах коммутационной способности выключателей 10 кВ комплектных камер КР- 10/500—500 MB * А) и силовые фильтры.
При соответствующем технико-экономическом обосновании можно применять анодные трансформаторы с напряжением первичных обмоток 35—220 кВ.
Применение в преобразовательных агрегатах трансформаторов с первичным напряжением 110—220 кВ исключает влияние резкопеременных вентильных (печных) нагрузок на потребителей распределительных сетей 0,4; 6 и 10 кВ. Препятствием к использованию таких трансформаторов может быть появление недопустимых
Схема электроснабжения преобразователей производства хлора
Рис, 48. Схема электроснабжения преобразователей производства хлора
напряжений гармоник в основных сетях питающей энергосистемы.
Схема районной подстанции показана на рис. 49, к шинам которой, помимо трансформатора-преобразователя, подключены также линии связи с районными электростанциями и тупиковая линия с нагрузкой SH.
Схема подключения вентильного преобразователя и тупиковой линии
Рис. 49. Схема подключения вентильного преобразователя и тупиковой линии

При относительно небольших мощностях преобразователей в мощных энергосистемах (S„P/SK. з ≤ 0,002) напряжения гармоник при резонансе не превышают 4—5%. Резонансные повышения напряжения на частотах гармоник возможны в узлах основных сетей электрических систем, к которым не подключены вентильные преобразователи. Однако напряжения гармоник будут меньшими, чем отмеченные выше, так как обусловливаются лишь частью гармоник источника.
Таким образом, применение трансформаторов преобразователей с напряжением 110—220 кВ при определенных условиях может привести к возникновению значительных напряжений гармоник 11-го и 13-го (в меньшей мере 17-го и 19-го) порядков. Если на предприятии имеется блок-станция либо синхронный компенсатор, подключенный через трансформатор к шинам 110—220 кВ, и отсутствуют потребительские линии 110—220 кВ значительной длины, подключение трансформатора преобразователя к шинам 110—220 кВ вполне допустимо. Подключение анодных трансформаторов преобразователей на напряжение 110—220 кВ и величина гармоник тока, проникновение которых в основные сети энергосистем допустимо, должно согласовываться с районными энергетическими системами.
Анодные трансформаторы с высоким первичным напряжением применяются за рубежом: например, 69 кВ в США и 66 кВ в Италии. При выделении нелинейных нагрузок (в частности, вентильных преобразователей) на одну секцию (систему шин) 6—10 кВ, подключенную к двухобмоточному трансформатору, напряжения гармоник могут достигать значительных величин.
При этом в сети 6—10 кВ можно допустить значительно большие значения /Снс, чем требуется ГОСТ 13109—67. Однако здесь имеет место проблема взаимного влияния преобразователей. Это обстоятельство следует учитывать при конструировании преобразователей. В частности, напряжение трансформаторов преобразователей задается таким, чтобы исключить опрокидывание инверторов при требуемой перегрузке и снижении напряжения питающей сети на 10% и более. Необходимо обеспечить работоспособность систем фазового управления при площади коммутационных искажений 400 град. Здесь возможно отдельное питание систем СИФУ от источников с нормальным уровнем несинусоидальности напряжения.
Хорошие результаты можно получить подключением к общим шинам 6—10 кВ вентильных преобразователей и синхронных двигателей (компенсаторов). Однако необходимы дополнительные исследования в области изучения влияния высших гармоник тока на синхронные двигатели и компенсаторы.
При отсутствии батарей конденсаторов и подключении синхронного компенсатора (двигателя) к шинам 10 кВ сопротивление нагрузки для v-й гармоники [13]
где Бд— мощность двигателя компенсатора.
Относительное значение напряжения v-й гармоники при резонансе
При SK.3.» 5пр и КV(i3) — 0,05 UVt ≤0,03. Однако в случае 5к.з. » 5Д относительное напряжение 11-й (13-й) гармоники на частоте резонанса может составить 10—20%; того же порядка будет напряжение на шинах 110—220 кВ. Установка резонансного фильтра 11-й гармоники исключит это явление. Отметим, что при возникновении резонанса напряжений в сети 110—220 кВ возможны значительные (до 7—8%) повышения напряжения как в этих сетях, так и в сети предприятия.