Способы управления частотным преобразователем

Управление преобразователем частоты можно осуществлять со встроенной или выносной панели управления, либо с помощью внешних сигналов. Во втором случае скорость вращения задается аналоговым сигналом 0-10 В или 4-20 мA, а команды пуска, останова и изменения режимов вращения подаются дискретными сигналами.

Правило подбора частотного преобразователя

Как правило, мощность частотного преобразователя подбирается равной мощности электродвигателя. Это правило распространяется на электродвигатели с номинальным количеством оборотов 1500 и 3000 оборотов в минуту. При использовании других электродвигателей или в некоторых особых случаях применения выбор частотного преобразователя (инвертера) должен соответствовать следующему условию: номинальный выходной ток частотного преобразователя должен быть не меньше, а лучше - чуть больше, номинального тока электродвигателя.

Области примененияи преимущества частотных преобразователей

На базе частотных преобразователей могут быть реализованы системы регулирования скорости следующих объектов:

· Насосы горячей и холодной воды в системах водо- и теплоснабжения, вспомогательного оборудования котелен, ТЭС, ТЭЦ и котлоагрегатов;

· Песковые и пульповые насосы в технологических линиях обогатительных фабрик;

· Рольганги, конвейеры, транспортеры и другие транспортные средства;

· Дозаторы и питатели;

· Лифтовое оборудование;

· Дробилки, мельницы, мешалки, экструдеры;

· Центрифуги различных типов;

· Линии производства пленки, картона и других ленточных материалов;

· Оборудование прокатных станов и других металлургических агрегатов;

· Приводы буровых станков, электробуров, бурового оборудования;

· Электроприводы станочного оборудования;

· Высокооборотные механизмы (шпиндели шлифовальных станков и т.п.);

· Экскаваторное оборудование;

· Крановое оборудование;

· Механизмы силовых манипуляторов и т.п.

Экономический эффект применения частотных преобразователей:

· Экономия электроэнергии в насосных, вентиляторных, компрессорных и др. агрегатах до 50% путем поддержания электродвигателя в режиме оптимального КПД;

· Увеличение объема и повышение качества выпускаемой продукции, а также производительности производственного оборудования;

· Снижение износа механических звеньев и продление срока службы технологического оборудования и коммутационной аппаратуры вследствие улучшения динамики работы электропривода.

Анализ переходных процессов при трехфазном КЗ в электрической сети, питающейся от источника бесконечной мощности

Цель работы:исследование факторов, влияющих на величины токов короткого замыкания в электрических сетях, определение факторов, влияющих на ударную величину тока КЗ и скорость затухания апериодической составляющей.

Теоретические сведения

Общие сведения

Электроэнергетическая система является совокупностью устройств, связанных одновременностью процесса производства, распределения и потребления электрической энергии. Одновременность этих процессов налагает на персонал и системную автоматику особые требования по качественному управлению системой для перебойного энергоснабжения потребителей. Это относится как к нормальным (установившимся), так и переходным (неустановившимся) режимам работы электроэнергетических систем.

Под переходными режимами понимаются неустановившиеся состояния, причиной которых являются разного рода воздействия. Эти воздействия можно классифицировать на малые и кратковременные (толчки нагрузки) и сильные и длительные (короткие замыкания, сбросы и наборы мощности, отключение линий и трансформаторов и т.д.) Непрерывный рост электро – и энергопотребления, развитие электроэнергетических систем по единичной мощности агрегатов, увеличение напряжений и протяженности являются причинами повышения роли переходных процессов. В настоящее время управление переходными процессами в электрических системах представляется столь же важной задачей, как и управление нормальными режимами.

Наиболее сильными возмущающими воздействиями являются всевозможные виды коротких замыканий. Короткие замыкания в электрических системах вызываются повреждением фазовой или линейной изоляции токоведущих частей вследствие прямых ударов молнии, недопустимых ветровых и гололедных нагрузок, естественного старения изоляции, механических повреждений кабелей при земляных работах и т.д.

Короткие замыкания сопровождаются увеличением токов в окрестности поврежденного участка и снижением напряжений. Уменьшение напряжения приводит к расстройству нормальной работы электроприемников, перегрузке или остановке двигателей, а при коротких замыканиях в системообразующих связях, к нарушению устойчивости параллельной работы отдельных станций. В результате этого система распадается на группы несинхронно работающих станций, что представляет весьма тяжелую системную аварию. Возрастание величины токов короткого замыкания может приводить к значительным электродинамическим (механическим) усилиям и термическим повреждениям элементов электроустановок. В связи с этим при проектировании и эксплуатации электрических установок необходимо так выбрать оборудование и наладить режим работы установок, чтобы оно надежно работало не только в нормальных, но и в аварийных режимах. Решение этих задач связано с проведением теоретических исследований, натурных испытаний и практических расчетов, в числе которых значительное место занимают расчеты параметров режимов коротких замыканий.

Систематические разработки теории переходных процессов в электрических системах начались в конце 20-х годов прошлого столетия. В 1929г. Р. Парк и независимо от него в 1933г. А.А.Горев, разработали основы строгой теории переходных процессов синхронных машин в виде системы дифференциальных уравнений. В начале 30-х годов Р.Эванс и К.Вагнер предложили использование метода симметричных составляющих для анализа несимметричных режимов. Эти работы послужили известным толчком к быстрому развитию исследований в области переходных процессов в электрических системах, как в России, так и за рубежом.

Определенные этапы можно отметить и в практике расчета режимов коротких замыканий в энергосистемах и проектных организациях. По мере развития энергетических систем и их объединений существенно усложнились и увеличились объемы вычислений. В 50-60-х годах широкое применение для этих целей получили расчетные статические модели постоянного и переменного тока. С 70-х годов в качестве основных средств для расчетов стали использоваться цифровые вычислительные машины и специализированное программное обеспечение.

Основные понятия и определения

Электрическая система – это условно выделенная часть электроэнергетической системы, в которой осуществляется процесс выработки, преобразования, передачи и потребления электрической энергии. Совокупность упомянутых процессов, характеризующих состояние электрической системы в любой момент времени принято называть режимом работы системы. Режим (состояние) характеризуется параметрами режима: напряжениями, токами, мощностями, фазовыми углами и т.д., которые связаны между собой параметрами системы. Параметры системы: сопротивления, проводимости, коэффициенты трансформации, постоянные времени и т.д. – определяются физическими свойствами элементов. Различают несколько видов режимов работы электрической системы (ЭС):

1. Установившийся (нормальный) режим – состояние системы, когда параметры режима изменяются в небольших пределах, что позволяет их считать условно постоянными;

2. Нормальные переходные режимы имеют место при нормальной эксплуатации системы (изменение нагрузки, коммутационные переключения и т.д.);

3. Аварийные переходные режимы возникают при значительных возмущениях (авариях) как: короткие замыкания, внезапное отключение и включение мощных элементов, несинхронные включения синхронных машин (СМ) и т.д.;

4. Послеаварийные установившиеся режимы наступают после отключения повреждённых элементов ЭС. При этом параметры послеаварийного режима могут быть как близкими к параметрам предшествую-щего (нормального) режима, так и значительно отличаться от них.

При переходе от одного режима к другому изменяется электро-магнитное состояние элементов системы и нарушается баланс между механическими и электромагнитными моментами на валах генераторов и двигателей. Это означает, что переходный процесс характеризуется совокупностью электромагнитных и электромеханических изменений в системе, которые взаимно связаны и представляют собой единое целое. Тем не менее, очень часто переходный процесс делят на две стадии. На первой стадии из-за большой инерции вращающихся машин в ЭС преобладают электромагнитные изменения. Эта стадия длиться от нескольких сотых до 0.1 – 0.2 с и называется электромагнитным переходным процессом. На второй стадии проявляются механические свойства системы, которые оказывают существенное влияние на переходные процессы. Эта стадия называется электромеханическим переходным процессом.

Наиболее частой причиной возникновения аварийных переходных процессов являются короткие замыкания (КЗ). В трёхфазных системах с глухозаземлённой нейтралью (U = 0.4; 110 кВ и выше) различают следующие виды коротких замыканий в одной точке:

- трёхфазное;

- двухфазное;

- двухфазное на землю;

- однофазное.

В сетях с изолированной или компенсированной нейтралью (U = 3; 6; 10; 35 кВ) замыкание одной фазы на землю называется простым.

В месте КЗ может возникать переходное сопротивление, вызванное электрической дугой, загрязнением, наличием остатков изоляции и т.д. Это сопротивление минимально в начальной стадии переходного процесса; с течением времени оно быстро возрастает. В силу неопределённости данных о величине переходного сопротивления его учёт весьма осложнен. Для получения максимально возможных токов переходным сопротивлением пренебрегают и расчёт производят для металлических КЗ.

Наибольшую вероятность имеют однофазные КЗ; при этом она возрастает с увеличением класса напряжения сети. Это обусловлено увеличением междуфазного расстояния (в среднем с 0,7 м в сети 6 – 10 кВ до 14 м в сети 500 кВ). Иногда в процессе развития аварии первоначальный вид короткого замыкания переходит в другой (например, однофазное КЗ – в двухфазное на землю).

Наименьшую вероятность имеет трехфазное КЗ. Однако во многих случаях трехфазное КЗ связано с наиболее тяжёлыми последствиями, вследствие больших значений небалансов мощностей на валах генераторов. Трехфазное КЗ является симметричным, поскольку все фазы находятся в одинаковых условиях. Изучение переходных процессов начинается с режима трехфазного замыкания в силу его относительной простоты по сравнению с другими видами несимметрии и, во-вторых, вследствие того, что расчёт несимметричных КЗ сводиться к расчету некоторого фиктивного трехфазного КЗ.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: