Влияние выпрямителя на сеть

Несинусоидальность напряжения

Гармонический состав тока выпрямителя

Действующее значение первой гармоники:

Сдвиг по фазе между током и напряжением

Действующие значения высших гармоник тока

Сопротивление сети Ом:

Заменив выпрямитель источником тока и сеть индуктивным сопротивлением X_s=0.497 (10 % от сопротивления трансформатора) и эдс первой гармоники U₁=1.544*10³ получаем расчетные схемы для первой и высших гармоник

Рис. 4

Расчет напряжений в точке подключения выпрямителя выполнен по второму закону Кирхгофа для первой и высших гармоник:

Напряжение сети В:

Комплекс тока сети:

Напряжение выпрямителя:

Напряжение пятой гармоники:

Напряжение седьмой гармоники:

Напряжение одиннадцатой гармоники:

Напряжение тринадцатой гармоники:

Коэффициент несинусоидальности

Коэффициент рассчитан: для номинального тока нагрузки 159А и углов регулирования тиристоров 0, 10, 20, 30; для нулевого угла управления и токов нагрузки 159, 120,100,50. Результаты расчетов сведены в таблицу

	In=159	In=106	In=79,5	In=63,6
α=0	0,024	0,018	0,014	0,012
α=10	0,027
α=20	0,031
α=30	0,033

Стандарты на качество напряжения устанавливают величину Кгu в сетях 0,38кВ до 12%.

Наихудшие условия влияния выпрямителя на сеть возникают в режиме α=30 и In=159. Наилучшие условия влияния выпрямителя на сеть возникают в режиме α=0 и In=63,6 .

Требования ГОСТ по коэффициенту несинусоидальности ГОСТ Р 54149-2010. Требования выполняются (не выполняются). При невыполнении требований описать (0.5 стр) основные технические решения по уменьшению коэффициента несинусоидальности.

Коэффициент мощности

Активная мощность источника

Реактивная мощность источника

Полная мощность источника

Мощность искажений

Мощности рассчитаны: для номинального тока нагрузки 159A и углов управления тиристоров 0, 10, 20, 30; для нулевого угла управления и токов нагрузки 159,106,79,5,63,6. Результаты расчетов сведены в таблицу

Мощности	Углы управления	Токи нагрузки
						79,5	63,6
Активная Р,кВт	252,848	243,705	229,877	209,831	252,848	169,585	127,551	102,209
Реактивная Q,кВАр	54,694	80,218	111,514	144,34	54,694	29,721	19,285	13,791
Полная S, кВА	360,896	360,53	363,15	368,801	360,896	240,194	180,021	143,969
Искажений N.кВА	251,64	253,288	258,067	266,742	251,64	167,485	125,564	100,451

Коэффициент мощности

Коэффициент рассчитан: для номинального тока нагрузки 159А и углов управления тиристоров 0, 10, 20, 30 ; для нулевого угла управления и токов нагрузки 159,106,79,5,63,6. Результаты расчетов сведены в таблицу .

	In=159	In=106	In=79,5	In=63,6
α=0	0,977	0,985	0,989	0,991
α=10	0,95
α=20	0,9
α=30	0,824

Наихудшие условия влияния выпрямителя на сеть возникают в режиме α=30 In=159. Наилучшие условия влияния выпрямителя на сеть возникают в режиме In=63,6 и α=0.

Если коэффициент мощности ниже 0.9, то необходимо для уменьшения индуктивной мощности и увеличения тем самым cos φ необходимо прежде всего:

- выбирать правильно двигатели по мощности, так как необоснованное завышение мощности приведет к их работе с недогрузкой, а при этом, как правило, cos φ понижается;

- заменять двигатели, работающие с недогрузкой, двигателями меньшей мощности;

- сокращать по возможности время работы двигателей и трансформаторов вхолостую.

Если все же cos φ оказывается недостаточно высоким, прибегают часто к его искусственному повышению. Для этой цели подключают к трехфазной сети компенсирующие устройства, к которым относятся батареи конденсаторов и трехфазные синхронные компенсаторы. Последние применяются реже. Батарея конденсаторов соединяется обычно треугольником. Батарея конденсаторов потребляет емкостную мощность, которая частично компенсирует индуктивную мощность установки, в результате чего реактивная мощность уменьшается, а коэффициент мощности растет. Естественно, что cos φ самих приемников при этом остается прежним.

Выбор трансформатора

(табличка с сайта) + ссылка + страничка

Коэффициент преобразования по току

Коэффициент преобразования по напряжению

Коэффициент преобразования по мощности

Коэффициенты рассчитаны: для номинального тока нагрузки 159А и углов управления тиристоров 0, 10, 20, 30; для нулевого угла управления и токов нагрузки 159,106,79,5,63,6. Результаты расчетов сведены в таблицу.

коэффициент	Углы управления	Токи нагрузки
						79,5	63,6
КI	0.788	0.798	0.803	0.806	0.788	0.794	0.797	0.799
КU	0.448	0.445	0.478	0.521	0.448	0.441	0.437	0.435
КP	0.945	0.919	0.869	0.794	0.945	0.953	0.957	0.959

Наихудшие условия для использования возможностей трансформатора возникают в режиме______ Наилучшие условия для использования возможностей трансформатора возникают в режиме______.

Справочное значение коэффициента преобразования по мощности для нерегулируемого выпрямителя 0.957.

Минимальная мощность трансформатора кВа:

Выбор тиристоров

Выбор тиристора осуществляется по данным нерегулируемого выпрямителя при номинальной нагрузке. Справочные для трехфазной мостовой схемы значения для коэффициентов по среднему и действующему току тиристора 0.333 и 0.577, по максимальному напряжению тиристора 1.045.

Данные для выбора тиристора

Среднее значение тока тиристора I_cp=In/3=52,947

Действующее значение тока тиристора I=0.577In=91,743

Максимальное обратное напряжение 1.045U_d0=1,613*10³

Предварительный выбор тиристора выполнен по материалам сайта www.platan.ru, https://docviewer.yandex.ru.

Т 132-63-8, (З-Д "ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ")(04-08Г)

Цена: 0,00 руб. На складе: Нет в наличии

Производитель:

Техническое описание

Тип тиристора	триодный
Повторяющееся имп. обр. напряжение(Urrm) и повторяющееся имп. напряжение в закр. сост.(Udrm),В
Повторяющийся имп. обр. ток(Irrm) и повторяющийся имп. ток в закр. сост.(Idrm), мА
Макс. допустимый сред. ток в откр. сост.(Itav), А
при температуре корпуса, C
Макс. допустимый действ. ток в откр. сост., А	98.9
Ударный ток в откр. сост., кА	1.2
при синус. однополупериодном импульсе тока, мс
Имп. напряжение в откр. сост., В	1.75
Пороговое напряжение, В
Крит. скорость нарастания тока в откр. сост., А/мкс
Макс. крит. скорость нарастания напряжения в закр. сост., В/мкс
Отпирающее пост. напряжение упр., В	3.5
Отпирающий пост. ток упр., мА
Тепловое сопротивление переход-корпус, С/Вт	0.5
Температура перехода, С	-50...125
Время включения, мкс, не более	-
Время выключения, мкс
Масса прибора, г
Конструктивное исполнение	штыревой c жестким выводом
Производитель	Россия



Параметры тиристора

маркаТ132-63-8

максимальное обратное напряжение 800 В

максимальный прямой ток 98,9 А

пороговое напряжение U₀=1 В

динамическое сопротивление R_Д=0,003 Ом

тепловое сопротивление R_T=2,75

максимальная температура 125 0С

Мощность тепловых потерь в тиристоре Вт:

=68,939

Температура тиристора при температуре окружающей среды 20 градусов С⁰ :

=26,549

Если температура тиристора меньше максимальной, то выбрана правильная марка тиристора. Если условие не выполняется, то следует повторить расчет для тиристора большей мощности.