Az egyensúly a hatásos és meddő teljesítmény
Aktív áramforrások (turbina generátorok és hydrogenerators, nem hagyományos szivattyús tároló, stb ..) Bármely adott idő megfelel annak az energiafogyasztás (terhelés) # 931; PH:
ahol # 931; P és - teljes aktív áramforrások; # 931; RDA - saját szükségletei áramfejlesztők; # 916; P - aktív hálózati veszteségeket.
A fenti egyenlet határozza meg a hatásos teljesítmény egyensúlyt egy elektromos rendszer.
Az egyensúly a hatásos teljesítmény megfelel meghatározott értékeinek frekvencia és feszültség a csomópontok, amelyek össze vannak kötve a fogyasztók (terhelés). Az energia-forrás csatlakozik a változás a frekvencia és feszültség látszólagos egyenlőség, megkapjuk bővülését Taylor-sor # 931; Ph = F (F; U):
Amikor a hatalmi egyensúly megsértése miatt csökkenése vagy növekedése energiatermelő aktív energiafogyasztása mód a megváltozott beállított értékeket képező hatalmi egyensúly egyenlete. Csökkentése az előállított teljesítmény csökken a frekvencia és feszültség a rendszerben, és fordítva, növelve az áramforrás feszültség növekszik, és az aktuális frekvencia bármely csomópontnak ugyanazon elektromos rendszer. Frekvenciáját befolyásolja változás esetén csak a hatásos teljesítmény keletkezik. Termál és hidraulikus ezt úgy érjük növelésével vagy csökkentésével energia felszabadulását, azaz a. E. gőz vagy víz.
Névértékű frekvencia Európában 50 Hz, az Egyesült Államokban és számos más országban - 60 Hz. Csökkentett gyakorisága csökkenéséhez vezet a forgási sebesség a szinkron és aszinkron motorok, és végül, hogy csökken a teljesítmény a hajtás mechanizmusokat.
A közelítő számítások azt feltételezzük, hogy a frekvenciaváltozás 1% vezet aktív hálózati terhelés 0,5% -kal változik. Meddő teljesítmény egyensúly egyenlete:
ahol # 931; QG. # 931; Qc. # 931; Qc - meddő teljesítmény által generált elektromos generátorok, a kompenzáló eszköz (szinkron kondenzátorok, kondenzátorok és egyéb eszközök, valamint a kapacitások a levegő és a kábelek); # 931; Qn + # 931; Qsn + # 931; # 916; QP - meddő teljesítmény által felvett terhelés, valamint a saját igényeinek villamos energia és a keletkező veszteségek energiaellátó rendszerek elemeit.
Reaktív vagy csere kapacitás jelentősen befolyásolja a paramétereket, mint energia rendszerek, például áramszünet, és az energia és a feszültség szintje a hálózati csomópontok. Ezért az a kérdés, meddő teljesítmény kompenzáció egyik legfontosabb a tervezés és működtetése áramellátó rendszerek. Mint ismeretes, az érték (érték) jellemzi a sebességét meddőteljesítmény csere elektromágneses energia források és fogyasztókat. Ebben az esetben a induktivitás elemek meddő teljesítmény meghajtók, és a kapacitív - annak generátorok. A szimmetrikus háromfázisú hálózat a reaktív teljesítmény a
Q = √3UIsin # 966;. (15.4)
A aszimmetrikus hálózatok - az összeg a reaktív hatáskörét három szakaszból áll:
Complete (látszólagos) teljesítmény
S = √P 2 + Q 2 (15.6)
Q / P = tg # 966 ;; P / S = cos # 966;
A fenti képletek érvényesek szinuszos áramot hálózatok, amelyek nagyobb harmonikus.
Idézzük az alapvető képletek a számításokban használt társított meddő teljesítmény. Elvesztése hatásos teljesítmény # 916; F átadása aktív és meddő teljesítmény a vonalon egy R ellenállás:
# 8710; P = (P 2 + Q 2 / U 2) # 8729; R. (15,7)
# 8710; U = (PR + QX / U), (15.8)
ahol X - reaktancia vonal.
Amikor a nem-szinuszos feszültségek és áramok alkalmazott módszer egyenértékű szinuszoidok. Egyenértékű szinuszos feszültség Ue és az aktuális Ie határozza meg képletek:
ahol UV- és IV - rendre feszültség és áram V-edik harmonikus. meddőteljesítmény
A számítások a meddő teljesítmény átalakítók kapu teljesítménytényező formula határozza meg
érték cos # 966; 1 jelentése az első (fő) feszültség és áram felharmonikusok. Torzítási tényező áram görbék
Az Exchange elektromágneses folyamatok lehet megtekinteni bővül a jelenlegi összetevőből áll: az aktív Ia. fázisban van a feszültség és reaktív Ip. eltolt szögben π / 2 (15.1 ábra.):
15.1 ábra - A komponensek a teljes áram
Nyilvánvaló, hogy a komponens la okozza a hatásos teljesítmény, és a Ip - reaktív:
Ez a megközelítés megértéséhez hasznosítható energia folyamatokat energiaellátó rendszerek nemlineáris terhelések. Ebben az esetben, még akkor is ha nincs reaktív elemek a hálózatban előfordulhat Ip ≠ 0. Például, a legegyszerűbb esetben, egyetlen vagy egy teljes hullámú egyenirányító működő aktív terhelés (ábra. 15.2, a) ha a vezérlő szög # 945; ≠ 0, az első harmonikus az aktuális I1 szögben eltoltan a feszültség hullámforma # 966; 1. amelynek értéke attól függ, hogy az ellenőrző szög # 945; (Ábra. 15,2, b).
15.2 ábra - reakcióvázlat egy- vagy teljes hullámú egyenirányító működő aktív terhelést (a) és az első váltás összhangban # 945; ≠ 0 (b)
első harmonikus áram lehet összege által képviselt az aktív és a reaktív komponensek a kifejezés (15,14) közül egyenként képviseli kifejezések teljesítmény (15.15a). Azonban a bekapcsolási által meghatározott expressziós (15.15b) nem társult a metabolikus folyamatok, ez okozza csak a jelenléte a fáziseltolás az áram és a feszültség. Nem lenne helyesebb hívja a nyírási teherbírását. A következőkben azonban használjuk a jól ismert és elfogadott „reaktív erő”, függetlenül annak okozza a megjelenését a reaktív eleme a jelenlegi.
Megjegyzés nagyon fontos tényt: a meddő teljesítmény kompenzáció (.. Ie a minimalizáló) végzett azonos eljárás jellegétől függetlenül a megjelenése, azaz a jelenléte reaktív elemek a hálózatban, vagy a fáziseltolódás okozta nemlineáris fogyasztók ... A gyakorlatban általában kombinációja két okból: a szelep átalakítók (egyenirányító, az inverter, stb) használja simító reaktorok kapcsolási folyamatok és a kondenzátor bank; átalakítók és DSP tartalmazza keresztül transzformátorok és t. d.
Meg kell jegyezni, hogy a pontosabb teljesítmény cos # 966; Meg kell nevezni fáziseltolással együttható.
Szerint a második törvénye Elektromechanikai minden elektromos gép reverzibilis, azaz a. E. tudnak dolgozni mind a motor és a generátor. Ez a tulajdonság az elektromos gépek használt különösen gidroakkumulyatornyh állomás: a szinkron gép használunk motort, ha szivattyúzás vizet a tartály időszakokban minimális terhelés és az energiarendszer generátor üzemmódban, ha a tárolt potenciális energia a víz forgatásához használt vízturbinája.
Szinkron gépek használják az ipari energiaellátó rendszerek, függetlenül azok elsődleges célja (villanymotorok, generátorok) is használnak, mint a meddő teljesítmény források RM. Szinkron kompenzátorok telepített kizárólag annak érdekében, hogy az RM. Természetesen, ezek a gépek is működtethető mód RM fogyasztás. Ez lehet igazolni ismert U-alakú jellemzők. Ábra. 15.3 bemutatja U-alakú jellemzői a szinkron generátor a hálózathoz csatlakozik az azonos szintű feszültség U0 = const különböző értékeire az aktív terhelést P = 0, P”, P„(I - állórész áram; Ha - gerjesztőáram).
Ábra 15.3 - U-alakú szinkron generátor jellemzői (U0 = const aktív terhelést P = 0, P”, P„).
Ha a gerjesztő áram-nál kisebb értékek a határt (Ha
A szinkron motorok értéke P, P”, P„elektromágneses erő megfelelő forgó elektromágneses pont alsó görbe -. U-alakú jellemző a szinkron kompenzátor.
Szinkron kompenzátorok, ellentétben a szinkron generátorok kimeneti tengely végén, ez megkönnyíti a szigetelő a gép, és lehetővé teszi, hogy a hidrogén hűtés. Pályadilatációja állnak feszültségek 6,6-15,75 kV és a teljesítmény eléri a 345 MVA.
Teljes névleges teljesítmény kompenzáló dolgozik túlgerjesztés generátor üzemmódban határozza meg a képlet
Teljes erő underexcitation (fogyasztott)
Szinkron induktív ellenállás értéke a szinkron kompenzátor (relatív egységekben) Xd = 1,8-5-2,5.
Aktív teljesítmény, jelenléte miatt a mechanikai veszteségek, valamint a vasveszteség és a réz, 1-2% a névleges teljesítmény.
Szinkron kompenzátor néha a fő lépés lefelé alállomás (GPP) vállalkozások.