7kompenzacija Reaktivne Energije Potrosaca Sa Visokom Distorzijom Struje i Napona

Description
c

Please download to get full document.

View again

of 14
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Information
Category:

Documents

Publish on:

Views: 2 | Pages: 14

Extension: PDF | Download: 0

Share
Transcript
   71 Stru č ni rad UDK: 621.3.016.25 : 621.3. 018.78 BIBLID:0350-8528(2008-2009),19.p. 71-84 KOMPENZACIJA REAKTIVNE ENERGIJE POTROŠA Č A SA VISOKOM DISTORZIJOM STRUJE I NAPONA Miloje Kosti ć , Branka Kosti ć , Saša Mini ć    Elektrotehni č  ki institut Nikola Tesla , Beograd  Kratak sadržaj:  U ovom radu su izloženi rezultati istraživanja na polju kompenzacije reaktivnih snaga u mrežama sa harmonijskom distorzijom napona i struja, koje su  znatno iznad najve ć ih dozvoljenih vrednosti. Prikazan je srcinalan postupak koji omogu ć ava da se harmonijska distorzija napona postepeno snižava sa uklju č  enjem  pojedinih sekcija kondenzatora. Time je harmonijska distorzija napona smanjena dva  puta, i sada je u granicama dozvoljenih vrednosti za mreže niskog i srednjeg napona.  Klju č  ne re č  i:  korekcija faktora snage, distorzija napona, distorzija struje, viši harmonici 1.   UVOD  Na osnovu podataka o utrošenoj elektri č noj energiji [1], utvr  đ eno je da potroša č   preuzima koli č ine reaktivne energije koje su 2 − 3 puta ve ć e u odnosu na utrošenu aktivnu energiji. Posledica toga je da troškovi za reaktivnu energiju u č estvuju sa preko 30% u ukupnim troškovima za elektri č nu energiju. Merenjima optere ć enja u sekundarnoj mreži TS 10/0.4 kV 2×1000 kVA, Skijališta 1 na Torniku [2], potvr  đ eno  je da reaktivna optere ć enja, samo za Pogon Ži č ara - Tornik - motora jednosmerne struje snage 730 kW, idu od 250 kvar do 550 kvar u pojedinim režimima. Vrednosti reaktivnih snaga znatno prevazilaze optere ć enja po aktivnoj snazi, č ak i u režimu maksimalnih optere ć enja (od 300-500kW). Merenjima je utvr  đ eno da je u optere ć enju Pogona Ži č ara - Tornik prisutna visoka harmonijska distorzija po struji (THDI = 30 - 60%) i naponu (THDU = 8 - 14%). Na osnovu toga je zaklju č eno da je potrebno, pored nivoa reaktivnih optere ć enja, detaljnije razmotriti i harmonijsku distorziju po struji i naponu, posebno po pojedinim harmonicima, po č ev od harmonika reda h = 5 pa do h = 49. 2.   ANALIZA NIVOA AKTIVNIH I REAKTIVNIH OPTERE Ć ENJA I VIŠIH HARMONIKA NAPONA I STRUJA Jednosmerni motor pogona ži č are, snage 730 kW, [1], je jedini potroša č  koji je  priklju č en na transformator TR2 10/0.4 kV, 1000 kVA, dok je ostala potrošnja č ije optere ć enje ide od 30kW do 100 kW priklju č ena na drugi transformator TR1 10/0.4 kV, 1000 kVA. Kako optere ć enje motora, u zavisnosti od optere ć enja ži č are sa putnicima (teretom) i brzine kretanja, ide u granicama 80 - 500 kW i 250-550 kvar, to ono u č estvuje sa više od 90% u ukupnoj aktivnoj i reaktivnoj snazi potroša č a. U cilju  preciznije kvantifikacije navedenih ocena, daju se rezultati merenja optere ć enja pogona ži č are za karakteristi č ne režime rada, i to:   72-    pogon ži č ara bez putnika, u č etiri režima, tj. č etiri brzine: v = 2 m/s, v = 3 m/s, v = 4 m/s i v = 5 m/s, i -    pogon ži č ara sa teretom (putnicima) pri brzini v = 5 m/s. Rezultati merenja, na sekundarnoj strani transformatora TR2 10/0.4 kV 1000 kVA, pre instaliranja kompenzacije reaktivnih snaga, su dati u Tab. 1, i to: -   optere ć enja po aktivnoj (P) i reaktivnoj (Q) snazi, i struji (I), -   harmonijske distorzije po struji (THD I ) i naponu (THD U ), kao i izmerene vrednosti harmonijske distorzije po naponu (THD U ), na sekundarnoj strani transformatora TR 1 10/0.4 kV, 1000 kVA. Tab. 1: Rezultati merenja optere ć enja po aktivnoj (P), reaktivnoj (Q) snazi i struja (I), kao i harmonijske distorzije po struji (THD  I   [%]) i naponu (THD U   [%]) na sekundaru TR2, i po naponu (THD U   [%]) na sekundaru TR1, u karakteristi č  nim režimima pogona  ži č  are [1] P Q U I THD I  THD I  THD U [kW] [kvar] [V] [A] [%] [A] [%]1. v = 2m/s 78 244 439 349 62.50% 218 7.12. v = 3m/s 113 255 438.9 368 58.30% 256 8.133. v = 4m/s 154 245 437.5 384 51.60% 198 8.864. v = 5m/s 184 225 437.4 400 46.20% 185 8.18Ži č ara sa teretom5. v = 5m/s 535 540 421.2 1044 30.1 314 14Ži č ara bez teretaKarakteristi č ni režimiTransformator pogona ži č are (TR2)OPTERE Ć ENJA Distorzija struje i napona  Prvo se sprovodi studijska analiza nivoa aktivnih i reaktivnih optere ć enja i viših harmonika struje i napona, u mreži potroša č a. Zbog visoke harmonijske distorzije po struji (THD I ) i naponu (THD U ), potrebno je detaljnije razmotriti pojedine harmonike po struji i naponu, po č ev od harmonika reda h = 5 pa do h = 49. U Tab. 2 su date izmerene vrednosti pojedinih harmonika po struji (I h  [%]) i naponu (U h  u [%]) na sekundarnoj strani transformatora TR2 10/0.4 kV, 1000 kVA, kao i izmerene vrednosti pojedinih harmonika po naponu (U h  [%]) na sekundarnoj strani transformatora TR1 10/0.4 kV, 1000 kVA, tako đ e u režimu maksimalnih optere ć enja transformatora TR2. S obzirom da  je, u režimu malih optere ć enja - ži č ara bez putnika - sa brzinom kretanja v = 3 m/s,  procenat harmonijske distorzije po struji najve ć i (THD I  = 58.3%), potrebno je i za ovaj režim: -   utvrditi harmonijsku distorzije po struji u apsolutnim jedinicama [A], i -   detaljnije razmotriti harmonijske distorzije po struji i naponu, posebno po  pojedinim harmonicima, po č ev od harmonika reda h = 5 pa do h = 49.   73 Tab. 2: Vrednosti harmonika po struji I  h [%] i naponu U  h [%] na sekundaru TR2, i po naponu U  h [%] na sekundaru TR1, u režimu maksimalnih optere ć enja ži č  are (režim 5) U Tab. 3 su date izmerene vrednosti pojedinih harmonika po struji I h  [%] i naponu U h  [%] na sekundarnoj strani transformatora TR2 10/0.4 kV, 1000 kVA, kao i izmerene vrednosti pojedinih harmonika po naponu U h  [%] na sekundarnoj strani transformatora TR1 10/0.4 kV, 1000 kVA, u režimu malih optere ć enja - ži č ara bez putnika - sa brzinom kretanja v =3 m/s. Izmerene vrednosti harmonijske distorzije po naponu (THD U  = 8.1%) su manje nego u režimu maksimalnih optere ć enja pogona ži č are i transformatora TR2. Red harmonika   h=f    h   /f    1   I h [A]   I h [%]U h [V]U h [%]U h [V]U   h [%]   THD   300.930.1145.34   h=1999.6100417100433100   h=5275.927.610.45.10   h=745   4.51.60.67   h=1183   8.34.80.97   h=1333   3.33.30.47   h=1742   4.23.60.50   h=1924   2.42.30.33   h=2325   2.53.00.47   h=2518   1.82.20.37   h=2914   1.42.30.43   h=3112   1.22.00.33   h=3510   11.70.23   h=379   0.91.60.23   h=417   0.71.30.26   h=436   0.61.20.26   h=474   0.40.80.15   h=494   0.40.80.15   Transformator TR2Transformator TR1   Harmonici strujeHarmonici naponaHarmonici napona   74 Tab. 3: Vrednosti harmonika po struji I  h [%] i naponu U  h  [%] na sekundaru TR2, i po naponu U  h  [%] na sekundaru TR1, u režimu malih optere ć enja ži č  are (Režim pod 2) Red harmonikah=f  h /f  1 I h [A] I h [%] U h [V] U h [%] U h [V] U h [%]THD 175.40 58.30 8.15 3.73h=1 100 100 437.5 100 438 100h=5 154.70 51.40 7.37 3.66h=7 74.90 24.90 2.60 0.40h=11 20.20 6.70 1.27 0.33h=13 24.40 8.10 1.27 0.33h=17 2.30 0.77 0.10 0h=19 9.20 3.07 0.97 0h=23 1.80 0.60 0.17 0h=25 3.50 1.17 0.40 0h=29 2.70 0.90 0.40 0h=31 0.70 0.23 0.07 0h=35 2.60 0.87 0.43 0h=37 0.50 0.17 0.07 0h=41 2.10 0.70 0.47 0h=43 0.90 0.30 0.17 0h=47 1.50 0.50 0.37 0h=49 1.00 0.33 0.27 0Transformator TR2 Transformator TR1Harmonici struje Harmonici napona Harmonici napona   3.   STRUKTURA I NA Č IN RADA KONDENZATORSKE BATERIJE SA FILTERSKOM SEKCIJAMA Izmerene harmonijske distorzije struje i napona, na sekundarnim sabirnicama transformatora za pogon ži č are, ve ć e su od najve ć ih dozvoljenih vrednosti [3,4,5]. Kako one uzimaju vrlo visoke vrednosti, THD I  = 30 - 58% i THD U  = 8 - 14%, to su, ve ć , pri koncipiranju strukture kondenzatorske baterije primenjena odre đ ena poboljšanja i inovacije. Navode se najvažnije karakteristike u vezi sa strukturom i na č inom rada iste. 1.   Kondenzatorska baterija snage 350 kvar se formira od jedne fiksno priklju č ene sekcije i 6 sekcija koje rade u režimu automatske regulacije (Q B  = 50 kvar + 6x50 kvar) sa antirezonantnim filterima. Struktura baterije je slede ć a (Sl. 1):
Related Search
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks