Влияние высших гармоник на конденсаторные батареи  

Влияние высших гармоник на конденсаторные батареи

Количество нелинейных нагрузок, являющихся, как известно, источниками ВГ, беспрерывно растёт. Проблема их негативного влияния на электрооборудование постоянно актуальна. Конденсаторные установки особенно чувствительны к ВГ.

Электромагнитные помехи, распространяющиеся в электрической сети, называют кондуктивными [3]. В действующих сетях они носят случайный характер, поэтому необходимы обобщённые модели для их исследования, которые должны быть адекватны случайным процессам, например динамические модели.

В электрических сетях помехи, искажающие синусоиду напряжения, особенно при наличии в них мощных приёмников электроэнергии с резко переменными нагрузками, изменяются случайным образом. Для учёта этого фактора используют понятие процесса изменения во времени действующих значений канонических (высших) гармоник порядка . Объективность оценок таких процессов достигается при использовании моделей объектов, на которые воздействует помеха. Исследуемые показатели относятся при этом не к самой помехе, а к процессам на выходе модели – реакциям объектов на помеху. Такой подход к исследованиям кондуктивных помех является наиболее общим, поскольку в этом случае исключается ограничение на характер помехи. Она может быть периодической, почти периодической случайной, переходной. Эти показатели определяют известными методами из теории вероятностей по исходной системе случайных процессов . Выполнять расчёты по каноническим гармоникам, измеренным анализаторами гармоник, как считают авторы работы , особенно для КБ и изоляции токоведущих частей, недопустимо при оценке ЭМС. Необходимо одновременно регистрировать систему трёх фазных или междуфазных напряжений в течение трёх секунд. Количество измерений должно быть не менее 20…30. Если ансамбль полученных реализаций таков, что корреляционная функция (КФ) окажется близкой периодической, то модель принимается с периодическими реализациями. Чтобы учесть ограниченность частотного диапазона, в модель следует ввести фильтр низких частот (ФНЧ).

Простейшей моделью КУ является ёмкость, однако для исследования влияния гармоник на КУ применение такой модели некорректно. Часто пользуются динамическими моделями [30], основанными на эквивалентной схеме конденсаторной установки, соответствующей физической сущности протекающих в ней процессов (рис.1).

r
L
C
Рисунок 1. – Динамическая модель конденсаторной установки



На рис. 1 r, L – активное сопротивление и индуктивность проводников (ошиновки КУ); , С – активное сопротивление и ёмкость КУ; , … , – активные сопротивления и ёмкости релаксаторов, назначение которых моделировать зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от частоты.

В целях более точного исследования влияния гармоник на КУ, перед r, L необходимо включить последовательную цепочку и Она содержит эквивалентное сопротивление и индуктивность сети. Последние включаю в себя, прежде всего, активное сопротивление и индуктивность линии, которая питает КУ.

Поскольку современные конденсаторы имеют в качестве диэлектрика высокопрочную самовосстанавливающуюся полипропиленовую плёнку, то можно считать, что тангенс угла диэлектрических потерь является неизменным, и не учитывать в модели релаксаторы.

Так как сумма активных сопротивлений сети и проводников КУ на несколько порядков меньше активного сопротивления изоляции конденсаторов, то есть r+ , то амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) модели примет вид:

,

где – коэффициент передачи;

– номинальное полное сопротивление КУ;

; ; .

Модель позволяет оценить влияние несинусоидальности любого характера (случайного, периодического, переходного). Она может быть реализована в программной среде Mathlab, например, с помощью встроенной библиотеки визуального моделирования Simultink.Схема модели может набираться из блоков Series RLC Branch, в свойствах которых имеется возможность задавать параметры элементов модели.

С помощью программы, написанной в среде Mathlab, осуществляется управления моделью. На первом этапе определяют передаточную функцию и АЧХ. Задавая начальные условия и изменяя график помехи, можно выполнять компьютерное моделирование воздействия помехи любого характера на КУ.


8576671724558883.html
8576732143365170.html

8576671724558883.html
8576732143365170.html

8576671724558883.html
8576732143365170.html
    PR.RU™