ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКИ НА КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Цель работы: экспериментальное исследование работы нелинейной нагрузки и влияния его на качество электроэнергии
Краткие методические указания
В составе нагрузки на промышленных предприятиях в последнее время все большее место занимают нелинейные электроприемники, такие как тиристорные преобразователи, газоразрядные лампы и т.д. Следует также отметить, что электрические машины также относятся к нелинейным электроприемникам, что объясняется формой кривой намагничивания электротехнической стали.
При работе нелинейных электроприемников в сети создаются высшие гармоники тока и напряжения, распространение которых в сети вызывает различные нежелательные эффекты. Поэтому ГОСТ 13109-97 нормирует несинусоидальность напряжения следующими двумя показателями:
- коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения;
- коэффициентом i-ой гармонической составляющей напряжения.
Значения данных показателей не должны превышать указанных в ГОСТ13109-97 значений.
В лабораторной работе исследование работы нелинейного электроприемника производится на компьютерной модели, схема которой приведена на рис.1.
Модель состоит из следующих элементов:
- однофазный источник переменного напряжения U;
- активное сопротивление R1 и индуктивность L1, представляющие сопротивления передающей линии;
- однофазный трансформатор с насыщением магнитопровода Т1;
|
|
|
- измерительные приборы, в состав которых входят три вольтметра V1, V2 и V3, амперметр.
Рис.1. Модель исследования работы нелинейного электроприемника
К выходу первого вольтметра подключается осциллограф для наблюдения формы напряжения в сети. К выходу второго вольтметра подключаются преобразователи Фурье, настроенные на измерение уровней гармоник сетевого напряжения с выходами на цифровые дисплеи. Третий вольтметр служит для подключения осциллографа, показывающего форму напряжения вторичной обмотки.
Перед запуском модели производится установка параметров элементов схемы модели в соответствующих окнах.
Для однофазного источника питания устанавливается в полях его окна амплитудное значение напряжения (Peak amplitude) в В, фаза напряжения (Phase) в градусах, частота (Frequency) в Гц. Остальные параметры можно не изменять.
Значение сопротивления R1 вводится в Ом в окне настройки, значение индуктивности L1 указывается в Гн.
Параметры трансформатора вводятся в окне, вид которого приведен на рис.2.
Рис.2. Окно ввода параметров трансформатора
В полях окна настройки последовательно задаются параметры трансформатора – номинальная мощность в кВ×А и частота питающего напряжения (Nominal power and frequency), параметры обмоток трансформатора – действующие значения напряжений, активные сопротивления и индуктивности (V1 и V2 (Vrms) R1 и R2, L1 и L2). Переключатель Three windings transformer не включается (в модели используется двухобмоточный трансформатор). Активные сопротивления и индуктивности обмоток вводятся в относительных единицах и они равны между собой.
|
|
|
Характеристика намагничивания трансформатора задается несколькими парами чисел, устанавливающими связь между током намагничивания и магнитным потоком в относительных единицах. Данная характеристика вводится по указаниям преподавателя.
Параметры обмоток рассчитываются по следующим формулам:
, (1)
где S – номинальная мощность трансформатора;
Uк – напряжение короткого замыкания, выраженное в вольтах;
U1 - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора;
Iн - номинальный ток трансформатора.
Сosjк определяется как:
, (2)
где Рк – мощность потерь короткого замыкания трансформатора.
|
|
|
. (3)
В поле Core loss resistance and initial flux [Rm(pu) phi0(pu)] вводятся сопротивление цепи намагничивания и начальное значение магнитного потока в относительных единицах.
Сопротивление цепи намагничивания рассчитывается как:
, (4)
где Iхх – ток холостого хода, выраженный в А.
Сosj0 определяется как:
, (5)
где Рхх – мощность потерь холостого хода трансформатора.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 872; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!