Введение к работе
- З -
Лкпщадьность работы : Интенсификация производственных процессов, позышение производительности труда связаны с совершенствованием существующей и внедрением новой, передовой технологии.Этому процессу сопутствует широкое внедрение мощных вентильных преобразователей, электродуговых печей, сварочных установок и других устройств, которые при всей технологической эффективности оказывают отрицательное влияние на качество электроэнергии.
В нынешних условиях в России при возникновении мелких и средних производств и разукрупнении промышленных гигантов проблемы качество электроэнергии (ЭЭ) остаются весьма актуальными.
В Сирии используется электрооборудование, произведено в России, поэтому все недостатки данного подхода характерны и для Сирии, где основными потребителями электроэнергии являются мелкие промышленные предприятия и коммунально-бытовой сектор.
На промышленных предприятиях существует большая группа электроприемников, имеющих резкопеременный характер нагрузок и. подключаемых к низковольтным сетям. К этим электроприемникам относятся: сварочные агрегаты, руднотермические и электрошлаковые печи, индукционные плавильные печи, плазменные печи и некоторые другие.
В тех случаях, когда подобные электроприемники (ЭП) присоединяются к шинам 0.4 кВ. они могут питаться от тех же источников, что и критичная к колебаниям напряжения нагрузка - освещение, автоматика, вычислительная техника и др.
В этих случаях, колебания напряжения, возникающие на шинах подстанции 0.<1 кВ, передаются п соти этих ЭП и иызыпают сбои и их работе.
Одним из наименее исследованных показателей качества ЭЭ остаются колебания напряжения (5Ut). это связано с трудоемкостью экспериментальных исследований и отсутствием удобных в эксплуатации измерительных средств, а также практически не заметным перегревом вследствие 5Ut. Те работы, которые посвящены исследованию сетей с резкопеременными нагрузками относятся к ЭП напряжением выше 1 кВ, для низковольтных сетей подобные исследования практически отсутствуют.
Однако существует большая группа ЭП, вызывающих колебания напряжения, питающихся от сетей напряжением ниже 1000 В, к которым могут подсоединяться чувствительные к колебаниям напряжения ЭП. Влияние небольших по мощности ЭП. вызывающих колебания напряжения, на уровне энергосистемы не ощутимо, но в точке их присоединения к цеховой трансформаторной подстанции или распределительному пункту они могут вызвать колебания напряжения недопустимые по ГОСТ 13109-87 "Качество электроэнергии у ее приемников". Этот "мелкий" с точки зрения энергосистемы вопрос в условиях эксплуатации стоит остро, т.к. из-за неудачной системы электроснабжения происходят сбои в работе микропроцессорных устройств и систем автоматики, отключаются осветительные электролампы, сокращается срок службы отдельных видов электрооборудования.
Целью работы является оптимизация схем электроснабжения электроприемников с резкопеременными нагрузками в сетях напряжением ниже 1000 В.
В соответствии с целью работы в ней решаются следующие задачи:
-
Проведена классификация электроприемников в сетях напряжением ниже 1000 В с точки зрения их влияния на колебания напряжения.
-
На основе норм ГОСТа 13109-87, выявлены особо "вредные" электроприемники, вызывающие заведомое увеличение значений 5Ut. Определена взаимосвязь между двумя показателями, характеризующими 5Ut. а именно размахом изменения напряжения и дозой колебания напряжения. Произведено сравнение существующих методик сравнения 61Jt и оценки их погрешности.
-
Даны предложения по снижению уровня колебаний напряжения в сетях напряжением ниже 1000 В, создана инженерная методика, позволяющая осуществить наилучший вариант цехового электроснабжения при наличии резкопеременных ЭП.
Afemodti исследования. Теоретические исследования сопровождались разработкой математических моделей, алгоритмов и программ, реализованных на IBM-совместимой технике.
Научная новизна заключается в следующим:
1. Получены зависимости колебаний напряжения у источника питания и допустимой длиной кабельной линии (L). позволяющие оце-
нить допустимость подключения ЭП, к тому же источнику, что и критичные к колебаниям напряжения ЭП.
-
С помощью регрессионных моделей, выявлена связь между значениями 5Ut и основными параметрами системы и ЭП в частности, мощностью ЭП (Sy). коэффициентом загрузки (Кз) и удельными потерями напряжения (Z). (5Ut = f(Sy. Z, Кз)).
-
Даны рекомендации к переходу на раздельное питание спокойных и резкопеременных нагрузок и произведена оценка эффективности замены системы общего и раздельного питания силовых и осветительных нагрузок. Созданы программные средства, позволяющие выбрать оптимальный вариант электроснабжения цеховых сетей с рез-копеременными нагрузками.
Практическая ценность и реализация работы
Номограммы по определению допустимой длины подключения ЭП с резкопеременным графиком электрических нагрузок позволяют определить допустимость совместного электроснабжения указанных ЭП и критичных к колебаниям напряжения нагрузок.
Предлагаемая инженерная методика оптимизации цеховых сетей с электроприемниками, обладающими резкопеременным графиком электрических нагрузок, позволяет на стадии проектирования и реконструкции выбрать рациональную схему электроснабжения и оценить количественно ее преимущества перед прочими вариантами электроснабжения.
На защити выносятся
-
Регрессионная модель колебаний напряжения с оценкой погрешности расчета по ней.
-
Номограммы, позволяющие выбрать систему питания резкопеременных и критичных к колебаниям напряжения нагрузок.
-
Инженерная методика выбора оптимального варианта электроснабжения ЭП с резкопеременным и спокойным графиками нагрузок с оценкой издержек при принятии решения с ограничениями из-за колебаний напряжения.
Лпробацця работы
Основные положения диссертационной работы трижды докладывались на научно-технических конференциях и семинарах кафедры электроснабжения промышленных предприятий Московского Энергетического института.
Пибдцкаццц
По результатам работы опубликована одна статья в Информэнер-го.
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы из 60 наименований и содержит 133 страниц машинописного текста и 30 рисунков.
