Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Имени адмирала С.О.МАКАРОВА»



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота

Имени адмирала С.О.МАКАРОВА»

Кафедра «Судовые автоматизированные электроэнергетические системы»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Электро- и пожаробезопасность при электроснабжении судов от береговых сетей»

Тема: «Расчет компенсатора реактивной мощности дискретного типа для электротехнического комплекса «берег-судно»

Вариант № 7

Выполнил: студент Мацаль М.Г.

Проверил: профессор

Приходько В.М.

Санкт-Петербург

Аннотация

Представлен электроснабжающий комплекс «берег-судно» для водного транспорта. Приведены электрическая схема системы «берег-судно» напряжением 380В, электрическая схема системы «берег-судно» напряжением 220В с береговым и судовым понижающим трансформатором.

Исследована эффективность применения компенсатора реактивной мощности дискретного типа в сетях электроснабжения судостроительно-судоремонтного предприятия, электротехнических комплексах

«берег-судно».

Дана структура КРМ ДТ. Показаны диаграммы, поясняющие работу компенсатора реактивной мощности дискретного типа. Рассмотрена принципиальная схема IGBT-модуля. Приведены тенденции и современные конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности в электроэнергетических комплексах «берег-судно».

Содержание

Введение. 5

1. ЭЛЕКТРОСНАБЖАЮЩИЙ КОМПЛЕКС «БЕРЕГ – СУДНО» ДЛЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА.. 8

1.1. Система «берег – судно». 9

1.2. Условия электроснабжения судов от береговых сетей. 9

1.3. Электрическая схема и элементы системы «берег – судно». 11

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДИСКРЕТНОГО ТИПАДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА «БЕРЕГ-СУДНО». 17

3. СОВРЕМЕННЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ «БЕРЕГ-СУДНО». 29

3.1. Компенсация реактивной мощности. 30

3.2. Комплектные конденсаторные установки регулируемые, низкого напряжения 32

3.2.1. Общие сведения. 32

3.2.2. Структура условного обозначения установки. 34

3.2.3. Основные данные. 34

3.3. Комплектные конденсаторные установки низкого напряжения. 35

3.3.1. Общие сведения. 35

3.3.2.Структура условного обозначения установки. 36

3.3.3. Основные данные. 36

3.4. Комплектные конденсаторные установки высокого напряжения. 37

3.4.1. Общие сведения. 37

3.4.2. Структура условного обозначения установки. 38

3.4.3. Основные данные. 38

3.5. Шкаф распределительный с компенсацией реактивной мощности ШК – 85 39

3.5.1. Общие сведения. 39

3.5.2. Структура условного обозначения. 40

3.6. Пункт распределительный типа ПР. 41

3.6.1. Общие сведения. 41

3.6.2. Структура условного обозначения. 42

3.7. Конденсатор косинусный низковольтный типа КЭМ.. 42

3.7.1. Общие сведения. 42

3.7.2. Структура условного обозначения. 43

3.8. Конденсаторы.. 44

3.8.1. Общие сведения. 44

3.9. Конденсаторы различного назначения. 45

3.9.1. Общие сведения. 45

Заключение. 47

Библиографический список. 49


Введение

Энергетическая программа на длительную перспективу в числе основных положений предусматривает проведение активной энергосберегающей политики. Эта политика базируется на том, что на водном транспорте рациональное расходование и снижение потерь электроэнергии имеет непосредственное отношение к эффективному использованию электрического, электронного оборудования, судовых электроэнергетических систем (СЭЭС), электростанций. Например, в аспекте системного подхода снижение расхода и потерь электроэнергии на 1 кВт·ч дает экономию условного топлива 300 – 330 г. В настоящее время и на ближайшую перспективу снижение потерь электроэнергии только на 1% позволяет экономить не менее 5 млн.т. условного топлива в год, или «вводить» в эксплуатацию 2 млн. кВт мощности электростанций без монтажа новых энергоблоков. В этом заключаются огромные резервы экономии электроэнергии, включая отрасль водного транспорта. Проведённые обследования предприятий речного транспорта показали, что на каждые 1000 кВт потребляемой мощности в максимум нагрузки энергосистемы можно обеспечить поступательное снижение на 30 кВт без дополнительных капиталовложений, на 50 кВт – с капитальными затратами не более половины от получаемой экономии, на 80 кВт и более – со значительными капиталовложениями.

В отрасли водного транспорта особое место занимают вопросы экономии электроэнергии в электротехнических установках как наиболее энергоёмких, но перспективных с точки зрения механизации, автоматизации и компьютеризации технологических процессов.

Ввиду того, что электропривод, в том числе судовой, в балансе электропотребления составляет не менее 60%, то экономичность его работы практически определяет экономичность электропотребления портов, гидросооружений, судоремонтно-судостроительных предприятий и судов различного назначения.

В плане экономии электроэнергии на объектах водного транспорта важными факторами являются улучшение режимов и повышение экономичности работы общепромышленных и судовых электроприёмников: мощных компрессоров, вентиляторов, насосов с энергоёмкими электроприводами и осветительных установок.

В рыночных экономических условиях показатели качества электрической энергии на судах, гидросооружениях, в речных и морских портах, на предприятиях судостроения и судоремонта, особенно отклонения напряжения, влияют на потери и расход электрической энергии. Поэтому на объектах водного транспорта эти показатели должны находиться в таких пределах, которым соответствуют минимальные удельные расходы электропотребления на единицу выпускаемой продукции (строящегося или ремонтируемого судна) с учетом потерь мощности и энергии в электрических сетях или с учетом приведённого коэффициента полезного действия электроустановок, в том числе судовых.

Экономичность функционирования промышленных и судовых электрических сетей переменного тока определяется не только активной, но и реактивной мощностью. Возможность размещения источников реактивной мощности (компенсирующих устройств) рядом с электроприёмниками на берегу и судах позволяет снизить потери активной мощности от реактивных нагрузок. На объектах водного транспорта широкое использование компенсирующих устройств с учетом требований энергоснабжающей организации может дать существенную экономию в оплате за электроэнергию. Однако применение компенсирующих устройств должно основываться на соблюдении определённых технико-экономических критериев, невыполнение которых может привести к исключению эффекта сбережения электроэнергии.

Следовательно, пути и способы экономии электрической энергии на предприятиях и судах речного флота весьма разнообразны. Очевидным является тот факт, что объективной мерой является не количество, а удельный расход электроэнергии на объектах водного транспорта. При этом ко всем мероприятиям по экономии электроэнергии, энергосбережению должна применяться технико-экономическая оценка с учетом изменения производительности, вероятностной природы исходных данных при определении режимных параметров и др.

Важное место в экономии электроэнергии в системе речного флота занимает рациональное использование судовых энергетических установок, СЭЭС как автономных электростанций. В рыночной экономике это особенно актуально, так как электрическая энергия в судовых энергетических установках на судах речного флота вырабатывается на дорогом дизельном топливе, а судов очень много. Поэтому снижение расхода электроэнергии в судовом электрическом, электронном оборудовании, СЭЭС, автономных электростанциях речных судов в совокупности может дать большую экономию дизельного топлива по отрасли водного транспорта в целом.

 


 

Система «берег – судно»

Электротехническая система, осуществляющая электроснабжение судов от береговых сетей, в руководящих документах в отрасли водного транспорта получила название системы «берег – судно».

Система «берег – судно» объединяет электротехнические элементы электрических сетей трехфазного переменного тока напряжением 380 В частотой 50 Гц портов (нефтебаз) и судов речного флота с электроустановками трехфазного переменного тока напряжением 380 и 220 В частотой 50 Гц. В состав системы «берег – судно» входят: береговые трансформаторные подстанции, береговые кабельные линии от подстанции к причальной стенке, понижающие трансформаторы для судовых приемников, питательные колонки для присоединения судов, штатные гибкие шланговые кабели судов, судовые щиты питания от внешних источников (ЩПВИ). Система «берег – судно» по эксплуатационному и ремонтному обслуживанию подразделяется на два участка: порта (нефтебазы) – от трансформаторной подстанции до питательной колонки для присоединения судов включительно; судна – от гибкого шлангового кабеля до ЩПВИ включительно.

О Э2

О Э1

Рис.2.3. Принципиальная схема IGBT-модуля

Для коммутации четвертой, самой мощной секции используется модуль CM400DU-24F со следующими параметрами:

• максимальное напряжение коллектор-эмиттер Uкэm=1200 В,

• постоянный ток через коллектор-эмиттер 1кэм = 400 А,

• управляющее напряжение U3э =±20В,

• типовое падение напряжения на открытом транзисторе Uкэ0 = 1, 8 В,

• входная емкость модуля Свх= 160 нФ,

• эквивалентный входной заряд QBX= 4400 нК,

• максимальное время включения tBKJI= 650 нс,

• максимальное время выключения tBbIKЛ= 1300 нс,

• максимальный входной ток утечки Iвх.у= 80 мкА,

• максимальный ток через закрытый транзистор 1кэ.т= 2 мА.

Для коммутации третьей секции подходит модуль CM200DU-24H, для коммутации второй секции - модуль CM100DU-24H и для первой - модуль CM50DU-24H. Основные параметры выбранных IGBT-модулей представлены в таблице 1.

Таблица 1

Параметры применяемых IGBT-модулей

Тип модуля Uкэm B Iкэm А Uзэ B Uкэ0 B Cвх нФ Qвх нК tвклнс tвыклнс Iвх.у мкА Iкэ.т мА
CM400DU-24F     1, 8
CM200DU-24H ±20 2, 4
CM100DU-24H     2, 5 0, 5
CM50DU-24H     2, 3 8, 2 0, 5

 

Компенсатор реактивной мощности в общем случае подключается к шинам низкого (0, 4 кВ) напряжения трансформаторной подстанции (ТП). Следует обеспечить возможность простого отключения его от шин ТП при возникновении необходимости (при ремонте, профилактическом обслуживании и др). Кроме того, необходимо обеспечить защиту от коротких замыканий в силовой части компенсатора [5, 7].

Исходя из данных требований каждая секция компенсатора должна быть подключена к шинам ТП с помощью кабелей через автоматический выключатель.

Выбор сечения жил кабеля должен производиться по рабочему току, протекающему через кабель. В данном случае через жилы кабеля протекают линейные токи конденсаторных батарей. Длина кабеля должна быть по возможности небольшой, чтобы падение напряжения на нем было минимально, так как реактивная мощность конденсатора пропорциональна квадрату на­пряжения на его обкладках.

При выборе автоматических выключателей учитывают: номинальный ток; уставку по току и по времени срабатывания; коммутационную способность; вид расцепителя (электромагнитный, тепловой, комбинированный).

Для подключения конденсаторных батарей возможно использование трехфазных автоматов переменного тока серии A3100 с электромагнитным расцепителем, время срабатывания у которых равно 4 мс.

Параметры автоматических выключателей и кабелей, используемых доя подключения секций компенсатора приведены в таблице 2.

Таблица 2

Параметры кабелей и автоматических выключателей

Наименование присоединения Iл, А Марка кабеля Количество и сечение жил, мм Тип автомата I ном.авт, A
Секция 1 58, 15 АВВГ 3x35 A3124
Секция 2 116, 29 3x95 A3134
Секция 3 232, 58 3x300 A3144
Секция 4 465, 16 2 (3 х 300) A3144

 

Комплексное решение проблемы управления режимами электроснабжения судостроительно-судоремонтного предприятия за счёт разработки методики установления плановых параметров потребления активной мощности, с одной стороны, и разработки устройств компенсации реактивной мощности, с другой стороны, позволяет добиться повышения технико-экономических показателей работы энергохозяйства предприятия в отрасли водного транспорта.

На основе проведённых исследований разработан комплекс мероприятий, совокупность которых направлена на совершенствование процесса управления электроснабжением судоремонтного предприятия. В результате выполненных исследований получены аналитические соотношения, позволяющие выбрать параметры статического полупроводникового компенсатора реактивной мощности с учётом характеристик питающей сети судостроительно-судоремонтного предприятия.

Разработана математическая модель компенсатора реактивной мощности дискретного типа, адекватно отражающая реальные электромагнитные процессы режима компенсации реактивной мощности в сетях электроснабжения судоремонтного предприятия.

Теоретические результаты подтверждаются математическим моделированием, выполненным на ПЭВМ в среде MatLab-Simulink. Достоверность теоретических положений подтверждена практическим использованием и экспериментальным исследованием опытных образцов компенсаторов реактивной мощности дискретного типа.

На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований с целью решения проблемы компенсации реактивной мощности в электрических сетях судоремонтного предприятия предлагается использовать статический полупроводниковый (транзисторный вместо тиристорного) компенсатор реактивной мощности дискретного типа.


 

Общие сведения

Комплектные конденсаторные установки типа УКМ 58 низкого напряжения, регулируемые предназначены для повышения коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий и распределительных сетей, а также для автоматического регулирования мощности. Применяемый электронный регулятор, управляемый микропроцессором, обеспечивает соблюдение требуемого коэффициента мощности с большой точностью и в широком диапазоне компенсируемой реактивной мощности. Установки оснащены экологически безвредными конденсаторами современной конструкции. Общий вид регулируемых комплектных конденсаторных установок низкого напряжения показан на рис.3.3.

Рис.3.3. Регулируемые комплектные низковольтные конденсаторные установки

Основные данные

Номинальное напряжение ………………………………………...………..400 В.

Частота…………………………………………………………………...…..50 Гц.

Температура окружающего воздуха ……………………...….от до С.

Степень защиты……………………………………………………………..IP21.

Конденсаторы…………………………………………………типа КЭК, КЭПС.

В таблице 3.2 представлены характеристики и массогабаритные показатели регулируемых комплектных низковольтных конденсаторных установок, выпускаемых отечественной промышленностью.

Таблица 3.2.

Регулируемые комплектные низковольтные конденсаторные установки

тип мощность, кВАр Кол-во ступеней Мощность ступеней Ток, А Сечение вводного медного кабеля, мм Длина, мм Ширина, мм Высота, мм Масса, кг
УКМ 58-04-20-10 УЗ 2х10 3х10
УКМ 58-04-30-10 УЗ 3х10 43, 3 3х25
УКМ 58-04-50-25 УЗ 2х25 72, 2 3х50

 

Продолжение табл.3.2.

УКМ 58-04-50-10 УЗ 5х10 72, 2 3х50
УКМ 58-04-67-33, 3 УЗ 2х33, 3 96, 8 3х70
УКМ 58-04-100-33, 3 УЗ 1х33, 3+1х67 144, 5 3х100
УКМ 58-04-112, 5-37, 5 УЗ 112, 5 1х37, 5+1х75 161, 8 3х100
УКМ 58-04-133-33, 3 УЗ 2х33, 3+1х67 192, 2 2х(3х50)
УКМ 58-04-150-30 УЗ 1х30+2х60 216, 7 2х(3х50)
УКМ 58-04-167-33, 3 УЗ 1х33, 3+2х67 241, 3 3х120
УКМ 58-04-180-30 УЗ 2х30+2х60 260, 1 3х120
УКМ 58-04-200-33, 3 УЗ 2х33, 3+2х67 3х150
УКМ 58-04-225-37, 5 УЗ 2х37, 5+2х75 325, 1 2х(3х70)
УКМ 58-04-268-67 УЗ 4х67 2х(3х70)
УКМ 58-04-300-33, 3 УЗ 4х67+1х33, 3 433, 5 2х(3х70)
УКМ 58-04-335-67 УЗ 5х67 2х(3х120)
УКМ 58-04-337, 5-37, 5 УЗ 337, 5 1х37, 5+4х75 2х(3х120)
УКМ 58-04-402-67 УЗ 6х67 4х(3х95)
УКМ 58-04-536-67 УЗ 8х67 774, 5 4х(3х150)
УКМ 58-04-603-67 УЗ 9х67 871, 3 4х(3х150)

*По заказу потребителя возможно изменить количество и мощность ступени регулирования.

Общие сведения

Комплектные конденсаторные установки низкого напряжения типа УК предназначены для повышения коэффициента мощности осветительных сетей переменного тока с газоразрядными лампами высокого давления. На рис.3.4 изображен общий вид комплектных конденсаторных установок низкого напряжения типа УК.

Рис.3.4.Комплектные конденсаторные установки низкого напряжения типа УК

УК – 1 – 0, 4 – 33, 3 УЗ

установка конденсаторная

количество отдельно подключенных конденсаторов

номинальное напряжение, кВ

номинальная мощность, кВАр

климатическое исполнение (У – умеренное)

категория размещения (З – внутри помещения).

Основные данные

Номинальные напряжение …………………….400 В.

Частота……………………………………………50Гц.

Степень защиты………………………………….IP 21.

Температура окружающего воздуха… от - до + .

Характеристики и массогабаритные показатели комплектных конденсаторных установок низкого напряжения типа УК даны в таблице 3.3.

Таблица 3.3.

Комплектные конденсаторные установки низкого напряжения типа УК

тип Мощность (кВАр) Количество конд-ов Длина, мм. Ширина, мм. Высота, мм. Масса, кг
УК 1 – 0.4 – 10 УЗ
УК 1 – 0.4 – 20 УЗ
УК 1 – 0.4 – 33.3 УЗ 33, 3
УК 1 – 0.4 – 36 УЗ
УК 1 – 0.4 – 37.5 УЗ 37, 5
УК 2 – 0.4 – 40 УЗ
УК 2 – 0.4 – 67 УЗ
УК 3 – 0.4 – 75 УЗ
УК 3 – 0.4 – 100 УЗ
УК 4 – 0.4 – 133 УЗ
УК 5 – 0.4 – 150 УЗ
УК 6 – 0.4 – 200 УЗ

Общие сведения

Комплектные конденсаторные установки высокого напряжения предназначены для повышения коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий и распределительных сетей 6 и 10 кВ, включая электроснабжение гидросооружений, морских и речных портов, судостроительно-судоремонтных предприятий.

Комплектные конденсаторные установки высокого напряжения отечественного производства представлены на рис.3.5.

Рис.3.5.Общий вид комплектных конденсаторных установок высокого напряжения

УКЛ 56-6, 3-450 У3

установка конденсаторная

расположение ячейки ввода: Л - слева, П - справа

конструктивное исполнение

номинальное напряжение, кВ

номинальная мощность, кВАр

климатическое исполнение: У – умеренный климат

категория размещения: 3 – внутри помещения,

1 - на открытом воздухе.

Основные данные

Номинальное напряжение ……………………………..……..6300 В, 10500 В.

Частота………………………………………………………………….……50 Гц.

Степень защиты внутри помещения……………………………………….IP 21.

на открытом воздухе……………………………………….IP 44.

Комплектуются конденсаторами…………………….КЭК 2-6, 3(10, 5)-150 2У1.

Конструктивное исполнение: УКЛ56……………….……….с разъединителем.

УКЛ57…………………….….без разъединителя.

Температура окружающего воздуха…………………………..от - до + С.

Характеристики и массогабаритные показатели комплектных конденсаторных установок высокого напряжения приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4.

Комплектные конденсаторные установки высокого напряжения

тип Мощность, кВАр Длина, мм Ширина, мм Высота, мм Масса, кг
УКЛ 57-6, 3(10, 5)-450 У3
УКЛ 57-6, 3(10, 5)-450 У3
УКЛ 57-6, 3(10, 5)-450 У3
УКЛ 57-6, 3(10, 5)-450 У3
УКЛ 57-6, 3(10, 5)-450 У3
УКЛ 57-6, 3(10, 5)-450 У3

3.5. Шкаф распределительный с компенсацией реактивной
мощности ШК – 85

Общие сведения

Шкаф распределительный ШК – 85 предназначен для приема и распределения электрической энергии при напряжении 380 В, трехфазного переменного тока, частотой 50 Гц с глухозаземленной нейтралью, защиты линий от перегрузок и коротких замыканий, компенсации реактивной мощности в электрических цепях с газоразрядными лампами высокого давления, а также для не частных оперативных включений и отключений электрических цепей.

Шкафы распределительные серии ШК – 85 широко применяются в различных областях промышленности и сельского хозяйства. На рис.3.6 показан общий вид распределительного шкафа с компенсацией реактивной мощности тип ШК-85.

Рис.3.6. Шкаф распределительный с компенсацией реактивной мощности ШК-85

Общие сведения

Устройство распределения электроэнергии типа ПР предназначено для распределения электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и коротких замыканиях, для нечастых включений и выключений электрических цепей. Пункт распределительный типа ПР изображен на рис.3.7.

Рис.3.7. Общий вид распределительного пункта типа ПР

ПР 11 30ХХ-21УЗ

пункт распределительный

серия

исполнение (30-навесное, 10-утопленное

в стену, 70-напольный)

номер электрической схемы

степень защиты

климатическое исполнение

размещение.

Общие сведения

Однофазный конденсатор для компенсации реактивной мощности серии КЭМ изготавливается из металлизированной пленки (полипропилен) или биметаллизированной бумаги, является самовосстанавливающимся и оснащенным защитой от повышенного давления. Использование высококачественных материалов контролируется в процессе производства, что позволяет применять эти конденсаторы в тех областях, где необходима надежность и безопасность.

Фактически однофазный конденсатор типа КЭМ является наиболее современным решением для производства оборудования по компенсации реактивной мощности в промышленности и сельском хозяйстве.

Инженерное решение однофазного конденсатора типа КЭМ явилось результатом длительного опыта в области конденсаторостроения. На рис.3.8 приведены отечественные косинусные однофазные низковольтные конденсаторы типа КЭМ, разработанные и широко выпускаемые для производства устройств по компенсации реактивной мощности в промышленных и автономных электроэнергетических системах.

Рис.3.8. Косинусные однофазные низковольтные конденсаторы типа КЭМ

КЭМ 0, 4-3, 3 У3

конденсатор косинусный

род пропитки – экологически безопасная жидкость

диэлектрик – металлизированная пленка

номинальное напряжение, кВ

номинальная мощность, кВАр

климатическое исполнение

размещение.

Таблица 3.7.

Косинусные однофазные низковольтные конденсаторы типа КЭМ

Тип конденсаторов Напряжение, В Частота, Гц Мощность, кВАр Емкость, мкФ Размер, мм
Серия КЭМ 1, 67 60х132
  3, 33 66, 3 60х132
  4, 17 60х132
  3, 3 61, 1 60х132

Продолжение табл. 3.7.

  4, 17 60х132
  3, 33 52, 4 60х132
  4, 17 65, 5 60х132
  3, 33 42, 4 60х132
  3, 33 38, 5 60х132
  3, 33 35, 1 60х132
  4, 17 43, 9 60х132

Конденсаторы

Общие сведения

Конденсаторы: - для пуска двигателей;

- люминесцентных и газоразрядных ламп;

напряжением - от 250 до 600 В;

емкостью - от 3 до 100 мкФ.

Конденсаторы в пластиковом корпусе для пуска двигателей морского исполнения, люминесцентных и газоразрядных ламп показаны на рис.3.9.

Рис.3.9. Конденсаторы в пластиковом корпусе

На рис.3.10 приведены конденсаторы в алюминиевом корпусе отечественного производства для автоматизированного пуска двигателей, люминесцентных и газоразрядных ламп.

Рис.3.10. Конденсаторы в алюминиевом корпусе

Общие сведения

· Конденсаторы косинусные низковольтные серии КЭК, КЭПС для повышения коэффициента мощности электроустановок переменного тока частотой 50 и 60 Гц, а также комплектации конденсаторных установок.

· Конденсаторные косинусные высоковольтные серии КЭК, КЭЭК, КЭКФ.

· Конденсаторы электротермические серии ЭЭВК, ЭСПВ, ЭЭПВП для повышения коэффициента мощности электротермических установок частотой от 0, 5 до 10 кГц.

· Конденсаторы фильтровые.

· Конденсаторы импульсные.

· Конденсаторы делителей напряжения серии ДМК для делителей напряжения, используемых в различных аппаратах на линиях электропередачи высокого напряжения переменного тока, в том числе для воздушных выключателей.

· Конденсаторные связи серии СМ, СМП для обеспечения высококачественной связи на частотах от 36 до 750 кГц в линиях электропередач переменного тока номинальным напряжение от 35 до 500 кВ, частотой 50 и 60 Гц.

· Кроме перечисленных конденсаторов предприятие готово разработать и изготовить любые специальные конденсаторы по техническим характеристикам заказчика.

Конденсаторы различного назначения, включая конденсаторы для повышения коэффициента мощности судовых электроустановок переменного тока частотой 50 и 60 Гц, а также для комплектации конденсаторных установок, представлены на рис.3.11.

Рис.3.11. Конденсаторы различного назначения


Заключение

Рекомендуя установку в узлах системы электроснабжения, электротехнических комплексах «берег-судно» быстродействующих транзисторных источников реактивной мощности, в частности, компенсатора реактивной мощности (КРМ) дискретного типа, необходимо учитывать наличие высших гармоник, несимметрию напряжений, возможность резонансных явлений в установившихся режимах, а также поведение источника реактивной мощности и реакцию системы электроснабжения при возникновении аварийных режимов в работе КРМ, например, вследствие обрыва фазы из-за выхода из строя транзисторных ключей или короткого замыкания (КЗ) фазы в случае пробоя конденсаторов.

Важную роль в электротехнических комплексах «берег-судно» играет способ регулирования реактивной мощности: плавный (непрерывный) или ступенчатый (дискретный). В соответствии с предложенным вариантом компенсатора, изменение реактивной мощности в электротехнических комплексах «берег-судно» происходит дискретно, с соотношением мощностей отдельных ступеней 1: 2: 4: 8, что на практике позволяет реализовывать пятнадцать (15) ступеней реактивной мощности.

Так как сопротивления транзисторов во включенном состоянии практически равны нулю, то после срабатывания транзисторных ключей их можно заменить обычными проводниками и исключить из схемы замещения.

С целью решения актуальных для судостроительно-судоремонтных предприятий водного транспорта проблем качественной компенсации реактивной мощности, предложено использовать компенсатор реактивной мощности дискретного типа, сочетающий в себе высокую степень автоматизации процесса компенсации реактивной мощности и приемлемые массо-габаритные показатели, Отличительной особенностью КРМ дискретного типа является отсутствие переходных процессов (бросков тока) при коммутации конденсаторных батарей благодаря особенностям алгоритма его функционирования. Для коммутации секций конденсаторных батарей предложено использовать бесконтактные полупроводниковые элементы, что положительным образом сказывается на надежности функционирования устройства, позволяет повысить его долговечность и снизить объем технического обслуживания. Произведен расчет силовой схемы КРМ дискретного типа и выбор элементов силового коммутатора. Рассмотренный КРМ дискретного типа выполнен на основе современной элементной базы, отличается высокой надежностью и малыми массо-габаритными показателями.

На практике необходимы исследования физических образцов компенсатора реактивной мощности дискретного типа как в статическом, так и в динамическом режимах его работы.

Для широкого внедрения в электротехнических комплексах «берег-судно», системах электроснабжения судостроительно-судоремонтных предприятий, портов, гидротехнических сооружений целесообразно выполнить эксперименты, чтобы сделать выводы об эффективности работы, функционирования разработанного компенсатора реактивной мощности дискретного типа и о надежной, безотказной работе системы управления КРМ дискретного типа.

На основе проекта разработан комплекс мероприятий, совокупность которых направлена на совершенствование технологического процесса управления электроснабжением судостроительно-судоремонтного предприятия, электротехнического комплекса «берег-судно» в отрасли водного транспорта.


Библиографический список

1. Приходько В.М. Повышение электропожаробезопасности при электроснабжении судов от береговых сетей./ В.М. Приходько. – СПб.: СПГУВК, 2009. – 218с.

2. Приходько В.М. Обеспечение электро – и пожаробезопасности при электроснабжении судов от береговых сетей./ В.М. Приходько – СПб.: СПГУВК, 2003. – 163с.

3. Приходько В.М. Портативный прибор для технического диагностирования состояния контура «фаза – нулевой защитный проводник» при электроснабжении с берега ремонтируемых судов /В.М.Приходько// Морской транспорт. Серия «Техническая эксплуатация флота». Экспресс – информация. – 1991. - №3 (743). – С.1–10.

4. Ивлев М.Л. Исследование эффективности применения компенсатора реактивной мощности дискретного типа в сетях электроснабжения промышленного предприятия. /М.Л. Ивлев, А.И. Черевко, Е.В. Лимонникова//Сборник докладов VIII РНТК «ЭМС – 2004». – СПб., 2004. – С.201 – 205.

5. Ивлев М.Л. Применение компенсатора реактивной мощности дискретного типа для управления режимами работы цеховых подстанций судоремонтного предприятия./М.Л.Ивлев// Технологии ЭМС. – 2006. - №4. – С.38–43.

6. Черевко А.И. Исследование особенностей применения компенсатора реактивной мощности дискретного типа в сетях электроснабжения судоремонтного предприятия. / А.И. Черевко, Е.В. Лимонникова, М.Л. Ивлев //Сборник докладов V МНТК «Динамика систем, механизмов и машин». – Омск, 2004. – С.241 – 244.

7. Ивлев М.Л. К вопросу выбора параметров компенсатора реактивной мощности дискретного типа для цеховых подстанций судоремонтного предприятия./М.Л. Ивлев // Сборник докладов IX РНТК «ЭМС - 2006». – СПб., 2006. – С. 541–545.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота

имени адмирала С.О.МАКАРОВА»

Кафедра «Судовые автоматизированные электроэнергетические системы»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Электро- и пожаробезопасность при электроснабжении судов от береговых сетей»

Тема: «Расчет компенсатора реактивной мощности дискретного типа для электротехнического комплекса «берег-судно»

Вариант № 7

Выполнил: студент Мацаль М.Г.

Проверил: профессор

Приходько В.М.

Санкт-Петербург

Аннотация

Представлен электроснабжающий комплекс «берег-судно» для водного транспорта. Приведены электрическая схема системы «берег-судно» напряжением 380В, электрическая схема системы «берег-судно» напряжением 220В с береговым и судовым понижающим трансформатором.

Исследована эффективность применения компенсатора реактивной мощности дискретного типа в сетях электроснабжения судостроительно-судоремонтного предприятия, электротехнических комплексах

«берег-судно».


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-09; Просмотров: 846; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.114 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь