Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


»сточники мешающих вли€ний




13.1. ќпределение вли€ющих токов т€говой сети переменного тока<

¬ случае т€говой сети переменного тока межподстанционные зоны дл€ высших гармоник €вл€ютс€ электрически длинными и расчеты тока контактной сети должны учитывать это обсто€тельство.

<ѕравила защиты:> [1] предлагают рассматривать все т€говые плечи как плечи одностороннего питани€. ¬се токи участков по рис. 34 при этом рассчитываютс€ независимо друг от друга. √армонические составл€ющие т€гового тока дл€ каждого из участков определ€ютс€ из выражени€ , где - гармоника тока электровоза, работающего в конце плеча питани€ при нормальном режиме; - волновой коэффициент, учитывающий изменение т€гового тока по длине т€говой сети и вычисл€емый по методике "ѕравил защиты..." [1]; в случае короткого участка его можно прин€ть равным единице.

√армоники тока электровоза можно определить трем€ следующими пут€ми:

Ј приближенно по выражени€м, приведенным в разделе 13.2, где учитываетс€ основной источник несинусоидальности в т€говой сети переменного тока - выпр€митель электровоза, нагруженный активно-индуктивной цепью;

Ј по таблице "ѕравил защиты..." [1] (выдержки из нее представлены в табл. 4), в которой предполагаетс€, что кажда€ секци€ восьмиосного электровоза потребл€ет ток 150 ј в режиме т€ги; при работе n секций диодного или тиристорного электровоза расчетное значение вли€ющего тока следует увеличить в раз; значени€ гармоник тока предполагаютс€ пропорциональными действующему значению тока электровоза;

Ј путем практического измерени€ гармоник т€гового тока.

 

 

“аблица 4

“ок в удаленном от т€говой подстанции конце т€гового плеча

одностороннего питани€ однопутного участка дл€ одной секции

восьмиосного электровоза, потребл€ющего ток 150 ј в режиме т€ги

Ќомер гармоники „астота, √ц “ок гармоники, ј Ќомер гармоники „астота, √ц “ок гармоники, ј
    5.0     0.34
    3.5     0.28
    2.3     0.25
    1.6     0.23
    1.2     0.21
    0.80     0.19
    0.71     0.18
    0.54     0.16
    0.40     0.15

13.2. —пектральный состав тока выпр€мительного электровоза

»сточником несинусоидальности в т€говой сети переменного тока €вл€етс€ выпр€мительный электровоз. ¬ простейшем варианте можно рассмотреть закономерности возникновени€ гармоник тока при применении дл€ питани€ т€говых двигателей мостовой схемы выпр€млени€ (рис. 35а).

–ис. 35

«а счет катушки L d происходит сглаживание пульсаций выпр€мленного тока, и можно считать в первом приближении, что через двигатели течет не измен€ющийс€ во времени ток I d. ¬ положительный полупериод напр€жени€ u 2 ток протекает по цепи VD1-M-VD2, а в отрицательный - по цепи VD3-M-VD4. «а счет наличи€ индуктивности рассе€ни€ переключение происходит за конечное врем€, соответствующее углу коммутации γ. Ќа рис. 34в изображены формы тока через вентили в зависимости от напр€жени€ вторичной обмотки (рис. 34б); поскольку ток вторичной обмотки равен i 2= i V1- i V4, то форма тока первичной обмотки (рис. 34г) определ€етс€ вычитанием соответствующих импульсов тока вентилей VD1 и VD4. ѕервичный ток имеет форму, близкую к трапецеидальной; в реальных услови€х форма тока зависит от ходовой позиции электровоза, скорости движени€, уровн€ напр€жени€, наличи€ других электровозов на фидерной зоне.

ѕри оценочных расчетах можно заменить реальную форму кривой тока пр€моугольными импульсами или импульсами трапецеидальной формы.

ƒл€ пр€моугольных импульсов (рис.34д)

,

где k т - коэффициент трансформации преобразовательного трансформатора, а дл€ трапецеидальных импульсов (рис.34е)

.

13.3. ќпределение вли€ющих токов т€говой сети посто€нного тока

ќбычно в т€говой сети посто€нного тока основными источниками гармоник €вл€ютс€ т€говые подстанции, что позвол€ет говорить о наличии в т€говой сети источника Ёƒ— гармоник, поскольку наличие конденсатора в сглаживающем устройстве т€говой подстанции обусловливает малое ее внутреннее сопротивление. ѕо последней причине входное сопротивление межподстанционной зоны можно считать равным сопротивлению т€говой сети.

ѕосле разложени€ несинусоидального напр€жени€ т€говой подстанции на гармоники можно легко определить ток от подстанции на гармонике k. —опротивлени€ электроподвижного состава имеют индуктивный характер и довольно большие на гармониках, так что токи гармоник не завис€т от наличи€ электровозов на зоне, а при одинаковых подстанци€х входные сопротивлени€ т€говой сети с двух сторон межподстанционной зоны одинаковы, Z вх,i. ¬ли€ющий ток т€говой сети равен

,

- векторна€ разность напр€жений смежных подстанций на гармонике k. √армоники напр€жени€ т€говой подстанции определ€ютс€ напр€жением на выходе выпр€мител€ и сглаживающим эффектом фильтра т€говой подстанции. ¬ следующем разделе рассматриваетс€ гармонический состав напр€жени€ на выходе выпр€мител€, а сглаживающее действие фильтра рассмотрено в разделе 14.4.

13.4. —пектральный состав напр€жени€ на входе сглаживающих фильтров т€говых подстанций посто€нного тока

Ќаиболее часто дл€ выпр€мительно-инверторных преобразователей т€говых подстанций посто€нного тока примен€ютс€ шестипульсовые схемы. ѕростейша€ мостова€ схема шестипульсового выпр€мител€ показана на рис. 36, где преобразовательный трансформатор с внешней сетью представлены источниками Ёƒ— и индуктивност€ми рассеивани€ X s, а т€говые двигатели со сглаживающей катушкой замещены -цепочкой.

–ис. 36

ѕри работе выпр€мител€ происходит поочередное переключение вентилей, причем переход тока с одного вентил€ на другой происходит в середине интервала времени включени€ третьего вентил€. Ќапример, переход тока с вентил€ VD1 на вентиль VD2 при превышении напр€жени€ на вентиле VD2 происходит в середине интервала времени работы вентил€ VD6. Ётот процесс переключени€ вентилей называетс€ коммутацией, и при отсутствии тока нагрузки он происходит практически мгновенно. ¬ итоге на холостом ходе при симметричном входном трехфазном напр€жении выпр€митель выдает пульсирующее напр€жение, выдел€€ максимальные значени€ из шести половинок синусоиды (рис. 37а).

—огласно теореме ‘урье периодическое напр€жение характеризуетс€ набором гармоник, у которого основна€ частота определ€етс€ периодом исходного напр€жени€. Ќа рис. 37а период выпр€мленного напр€жени€ равен 3.33 мс, так что это напр€жение имеет посто€нную составл€ющую и гармоники с частотами, кратными 300 √ц. ѕоскольку питание выпр€мител€ производитс€ от сети 50 √ц, при некоторых услови€х частоты гармоник могут оказатьс€ кратными 100 √ц и даже 50 √ц. ѕо этой причине за базовую частоту принимают 50 √ц и говор€т о частоте 300 √ц как о шестой гармонике. ѕо переменной ω tпериод напр€жени€ по рис. 37а равен π/3, так как ω = 2π/T, T =20 мс. ¬ гармоническом составе выпр€мленного напр€жени€ присутствуют гармоники с номерами 6, 12, 18 и так далее.

–ис. 37

Ќа рис. 37б показана крива€ выпр€мленного напр€жени€ при несимметрии входного напр€жени€, когда амплитуда синусоиды второй фазы больше амплитуд первой и третьей фазы. ¬торой и п€тый (соответствующий нижней части синусоиды) импульсы оказываютс€ больше соседних импульсов. ѕериод выпр€мленного напр€жени€ равен T =10 мс, а частота первой гармоники f 1= 1 / T =100 √ц. ≈сли отсчитывать врем€ в единицах ω t, то период выпр€мленного напр€жени€ в этом случае равен π.

ѕри по€влении у выпр€мител€ нагрузки начинают играть роль процессы, определ€емые наличием в цепи целого р€да индуктивных элементов, преп€тствующих резким изменени€м тока. ѕри токе в нагрузке ее индуктивность X d поддерживает ток на почти посто€нном уровне, и на запирающемс€ вентиле ток должен скачком упасть до нул€, а на вновь отпертом возрасти до уровн€ тока I d. –азумеетс€, этого не происходит из-за наличи€ в цепи вентилей индуктивных элементов X s, так что некоторое врем€ после отпирани€ подхватывающего вентил€ запирающийс€ вентиль еще отперт; этот отрезок времени, в течение которого схема выгл€дит ненормально - в ней целых три отпертых вентил€ - называетс€ временем коммутации, а в единицах ω t - углом коммутации γ вентилей. –ис. 37в отображает ситуацию с коммутацией вентилей. ”гол коммутации сильно вли€ет на спектральный состав выпр€мленного напр€жени€, в целом увеличива€ уровень высших гармоник.

ѕри управл€емых вентил€х начало коммутации может быть задержано относительно естественного момента отпирани€.

¬еличина угла коммутации γ в шестипульсовой схеме определ€етс€ известным выражением:

,

где I d - величина выпр€мленного тока, X s - индуктивное сопротивление трансформатора и питающей сети переменного тока, отнесенное к числу витков вентильной обмотки; E 2 - действующее значение фазного напр€жени€ вентильной обмотки.

ѕри малых γ < π/ 6 , и при учете соотношени€

,

где S кз - мощность короткого замыкани€ на шинах питающего напр€жени€ подстанции, S н - номинальна€ мощность трансформатора, E 2=2.62 к¬, u к - напр€жение короткого замыкани€ трансформатора в процентах, получим

, град.,

где S кз подставл€етс€ в мегавольтамперах, S н - в киловольтамперах, I d - в амперах. ѕри двух трансформаторах - т€говом и преобразовательном - вместо u к/ S н беретс€ сумма u к т/ S н т+ u к пр/ S н пр.

— увеличением нагрузки выпр€мител€ растет угол коммутации и амплитуды гармоник, и обычно при расчете напр€жени€ шума на отдельной фидерной зоне двухстороннего питани€ нагрузку одной т€говой подстанции берут равной номинальной нагрузке, а другой - половине от номинальной нагрузки.

≈сли питающее т€говую подстанцию напр€жение строго симметрично, то на выходе неуправл€емого выпр€мител€ по€вл€ютс€ гармоники с номерами k, равными 6, 12, 18 и так далее, коэффициенты разложени€ которых в р€д ‘урье могут быть определены по графикам "ѕравил защиты..." [2] или вычислены по следующим формулам [8]:

ѕри несимметрии питающего трехфазного напр€жени€ в выходном напр€жении выпр€мител€ по€вл€ютс€ четные гармоники под номерами 2, 4, 8 и т.д. Ќапр€жени€ этих гармоник, величины которых обычно существенно меньше гармоник, кратных 6, можно определить из графиков "ѕравил защиты..." [2].

√армоники выпр€мител€ т€говой подстанции снижаютс€ сглаживающими фильтрами т€говых подстанций, учет которых рассмотрен в разделе 14.4.

–≈«ёћ≈

¬еличины гармоник вли€ющего тока при расчетах мешающих вли€ний определ€ютс€ таблицами и формулами нормативных документов. ƒл€ некоторых отдельных случаев расчет гармоник вли€ющего тока может быть проведен по упрощенным формулам, приведенным в данном разделе.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 543 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тудент всегда отча€нный романтик! ’оть может сдать на двойку романтизм. © Ёдуард ј. јсадов
==> читать все изречени€...

2219 - | 1982 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.017 с.