ережі при роботі вентильних перетворювачів може бути визначений за формулою [2]:
(2)
де - еквівалентний опір системи у відносних одиницях, приведене до потужності перетворювача Snp, т. е. опір від умовної точки мережі нескінченної потужності до точки мережі, в якій визначається kU; З - потужність КЗ в точці, в якій визначається kU;
Хпр - індуктивний опір ланцюга перетворювача у відносних одиницях, приведене до Snp, т. е. опір від точки виникнення комутаційних КЗ до точки, в якій визначається kU.
Формула (3) справедлива для перетворювачів з будь-якою послідовністю чергування фаз.
Крім коефіцієнта несинусоїдальності ГОСТ нормує коефіцієнти n-ой гармонійної складової. Згідно [4]: ??
(3)
При визначенні kU особливу увагу слід звертати на Хпр. Найчастіше потрібно визначати kU на шинах живлення потужних тиристорних перетворювачів. Під перетворювачем подразумеваются випрямний міст (або їх група) і живить понижуючий трансформатор.
У цьому випадку Хпр дорівнює опору перетворювального трансформатора і визначається за формулою [2]:
(4)
де Sном, Т - номінальна потужність перетворювального трансформатора; коефіцієнт розщеплення обмоток цього трансформатора; до% - наскрізне напруга КЗ трансформатора, наведене до повної номінальної потужності трансформатора.
Для двообмоткових трансформаторів, що застосовуються в шестифазний (трифазних мостових) схемах випрямлення, kp=0, триобмоткових трансформаторів, що застосовуються в перетворювачах, виконаних за двенадцатіфазной схемою, в загальному вигляді
де Uк (НН1-НН2) - напруга КЗ між вторинними обмотками трансформатора.
У загальному випадку для трансформаторів з розщепленими обмотками kр=0? 4, якщо гілки нижчої напруги трансформатора мають хорошу електромагнітну зв'язок один з одним, kр=0; якщо обмотки НН не мають магнітного зв'язку один з одним або перетворювач виконаний за схемою з двома трансформаторами, що мають різні схеми з'єднання, то kр=4.
Чинне значення вищої гармоніки напруги в будь-якій точці живильної мережі при роботі перетворювача з будь-якою послідовністю чергування фаз випрямлення може бути визначено за формулою [2]:
(5)
де - кут комутації, рад.
Чинне значення струму будь гармоніки в ланцюзі перетворювача визначається з виразу [2]:
(6)
При роботі групи вентильних перетворювачів порядок розрахунку kU наступний. За наведеними формулами визначаються рівні вищих гармонік напруги для кожного перетворювача.
Однакові гармоніки напруги всіх перетворювачів геометрично сумуються. Потім визначається коефіцієнт несинусоїдальності:
Особливу увагу необхідно звертати на кількість врахованих гармонік, щоб уникнути помилки в обчисленні kU. Чим більше кількість перетворювачів і фаз випрямлення, тим більша кількість гармонік необхідно враховувати. Пропонується наступна емпірична формула:
p=nmax=4qm + l, (7)
де nmax-максимальна частота;- Число працюючих перетворювачів;- Число фаз випрямлення.
Розрахунок №1 . Для вентильного випрямляча розрахуємо коефіцієнти n-ой гармонійної складової напруги і коефіцієнт несинусоїдальності на шинах 6 кВ.
Вихідні дані:
З: Sкз, 6=170 МВА
Т3: SТ3=10 МВА; Uном=6 кВ; Uк,%=10,5%: Sпр=10 МВА; cos?=0,8; m=6
М: РМ=280 кВт; cos?=0,9; Км=1,2; К1=5,1
Вважаємо опір перетворювача за формулою (4):
=
де kр - коефіцієнт розщеплення обмоток (для двохобмотувальні трансформатора дорівнює 0).
Опір системи
Коефіцієнт несинусоїдальності за спрощеною формулою (2):
=16,56%
Згідно [1] допустимий коефіцієнт несинусоїдальності для напруги 6 кВ становить 5%. Так як розрахунковий коефіцієнт більше допустимого, необхідна установка фільтруючих пристроїв.
Згідно [2] для вентильних перетворювачів необхідно враховувати в розрахунках лише 5, 7, 11, 13 гармоніки.
Кут комутації в радіанах:
де m - число фаз перетворювача.
Напруження вищих гармонік і коефіцієнти n-ної гармонійної складов...
