動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償常用計(jì)算公式

3動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償常用計(jì)算公式功率因數(shù)PF1率

=P/S

×S/Sj1 j1 1

PS

基波視在功率Sj1

視在功相位功率因數(shù)cosφ1

=P/Sj1THD=S1

/Sj1 1

0.955-0.93(依據(jù)諧波大小而定)S=1

UIKVA31 13視在基波功率S

=Sj1

×THD1

KVAQ=S1

×sinφj1 1補(bǔ)償后功率因數(shù)PF2

=P/S×SJ2

/SJ2 2THD2S

=S/SJ23=UI3

2KVA2視在基波功率S

2 2=SJ2 2

×THD2\l“_TOC_250000“

KVA基波無(wú)功功率Q2

=S×sinφJ(rèn)2 2基波補(bǔ)償容量Qc

=P×〔tgφ1

-tgφ〕2C=〔Qc感性與容性比

/3U2ab

ω〕×1-δ μF0

ω電源角頻率δ0變壓器諧波阻抗〔角內(nèi)〕Xbn壓器額定容量

=3nU2Uab K

/100SΩe

nS變e電容器基波電流IC

=Uωab

C/1-δ A0電容器基波電壓UC

=U/1-δ Vabδ=LCω203I=3L

I=U3C 3

ωC/1-δ A0U=Ul C

-U=Uab

δ/1-δ Vnγn

=X/〔X+Xbn bn

〕 %比f(wàn)nnX

=n2δ-1/nωCΩfn 0nRn

=nωL0

/q Ω q值濾波電感有功與無(wú)功比1/LC諧振頻率1/LC電源容性升壓ΔU=Us0

×〔Qc

HZ/S〕V電容器基波容量Qce

=ωCU2 KVAR02電抗器基波容量Q=ω LI2le 0 le

KVARXc

=1/nωC Ω0Xl

=nωL Ω0P2P2Q2COSφ=P/S31nγ=1/〔1+100S〔n2δ-1〕/n2Q〔1-δ〕u〕k基諧比ξ=3Ih

γU/Q2ΔUCN=IN/

ωNC303三相電容器諧波容量QN

=I2N

/ωNC303整流裝置的掌握角α，換相重疊角γ及負(fù)載電流Ιd

與諧波電流的關(guān)系γ表裝置，有如下關(guān)系存在：diSCR

asin (1)dt 2La2xa6ucos()cosa6uda6x

(2)dU 2.34u cos aIdd a 2

(3)2x E2a I

u%k

uIauk% (4)2e 2e式中i —換相期間的相間短路電流，A；SCRu —整流變壓器二次側(cè)相電壓，V；aI —整流變壓器二次側(cè)額定電流，A;2eL —整流變壓器每相漏感，mH;ax —整流變壓器每相漏抗，Ω;au —整流變壓器短路阻抗;k具體的公式推導(dǎo)見(jiàn)《可控硅直流電動(dòng)機(jī)掌握系統(tǒng)》上冊(cè)，東北工學(xué)院工礦自動(dòng)化專業(yè)，一九七七年十二月。由公式〔1〔2〔3〕

diSCR與掌握角Idt

，掌握角率大，換相重疊角γ小。425α、換相重疊角γ的關(guān)系曲線可知，掌握角越大，重疊角γ越小，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波電流也越大，而且，重疊角γ的作用常常是主要因素。電機(jī)的端電壓軋機(jī)咬料速度為0.5米/秒，對(duì)應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為87r/min在電機(jī)額定參數(shù)時(shí) U Cn IRe e e e式中C--電機(jī)常數(shù)，V/rpm；eUC e

IRene掌握角和換相重疊角γ由(3)式 U

2.34u cos6x Iad a 2 da6800/23790I 10337902e790/ 3790/ 3a 2485

8%0.0146835a6u由(2)式 cos()cos2a6uda特征諧波電流符合n=kp+1的諧波稱之為特怔諧波，其諧波發(fā)生量按下式計(jì)算I I1 (5)n n式中n—特征頻率諧波次數(shù);k —正整數(shù);p —變流器脈動(dòng)數(shù)，對(duì)三相橋式整流P=6P=12;I —特征頻率諧波電流，A;n對(duì)同一臺(tái)整流變壓器供電的兩臺(tái)直流電機(jī)，其掌握方式為主-從掌握：即第一臺(tái)電機(jī)為速度掌握方式，其次臺(tái)電機(jī)為轉(zhuǎn)矩掌握方式，其次臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩給定來(lái)自第一臺(tái)電機(jī)的速調(diào)輸出，兩臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩按1：1的比例安排。給兩臺(tái)直流電機(jī)供電的整流變壓器的接線方式為D,d12;y11，相當(dāng)于十二相整流。從理論上講5，7，17，19次諧波不存在。n5n571113171923250I (A)n2.611.8710.788.880.770.693.923.4I(A)4.73.3719.4161.391.247.066.12nmax1．1機(jī)架上輥電機(jī)、機(jī)架下輥電機(jī)和立輥電機(jī)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生總的諧波電流計(jì)算兩個(gè)諧波源迭加同次諧波電流相位角差確定時(shí)I2I2I2 2I I cos1n 2n 1n 2n nn式中I1nI2n

—n—n 兩個(gè)諧波源諧波電流之間的相位角差。n當(dāng)相位角差不能確定時(shí)nI21nII21nI2 KII2nn1n 2nnKn

取以下值n3571113>139偶次Kn1.621.280.720.180.080諧波源性質(zhì)相近時(shí)(8)I I I ………….………(8)n 1n 2n多個(gè)諧波源迭加當(dāng)有多個(gè)諧波源時(shí),承受兩個(gè)同次諧波電流迭加,再與第三個(gè)諧波電流迭加,并以此類推.I 385A U 700V 45.920 5.9701 dn0n0I /In 1In(A)571113171923250.020.01430.0850.07050.0060.00530.0330.0317.75.5132.7327.142.312.0412.7111.94n0n0In(A)5711131719232514.41165.554.284.624.0825.4223.88電網(wǎng)參數(shù)該軋機(jī)的高壓供電系統(tǒng)由我院供電專業(yè)設(shè)計(jì)，供電專業(yè)供給的10KV母線參數(shù)如下:最大短路容量326MVA最大短路電流17.92KA最小短路容量諧波標(biāo)準(zhǔn)249MVA最小短路電流13.69KA諧波標(biāo)準(zhǔn)分為電壓波形畸變率和注入系統(tǒng)的諧波電流允許值兩項(xiàng)。諧波電壓波形畸變率nDFU n

UUn100% (10)1式中Un —n次諧波線電壓有效值，kV;U1 —基波線電壓有效值，kV;有式(10)可寫為

U In

n 1S k

………………..(11)DFU

3UIn1n

100%

.……………….(12)n S 103kSk249MVA依據(jù)式(12),可計(jì)算出DFU 5DFU 7DFU 11DFU 13DFU 17DFU 19DFU 23

31030.945100%1.076%24910331021.287100%1.036%2491033310114.311100%8.75%24910331090.7613100%8.21%24910333108.2817100%0.98%2491033107.4519100%0.98%24910331034.5623100%5.53%2491033331032.942525

249103

100%5.73%總的電壓諧波畸變率DFU2DFU2DUF2DFU2DFU2DFU2DFU2DFU2DFU25 7 11 13 17 19 23 2514.54%

100%依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，10KV電網(wǎng)電壓總諧波畸變率應(yīng)≤4%，奇次諧波電壓畸變率應(yīng)≤3%。從上面的計(jì)算可知，總諧波畸變率和11、13、23、25次諧波電壓的畸變率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)展諧波治理。注入系統(tǒng)的諧波電流允許值依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，用戶注入10KV電網(wǎng)諧波電流允許值I 為npnn057111317192325I (A)np20159.37.965.44.54.1上述諧波電流允許值是以基準(zhǔn)短路容量SKj

100MVA而制定的?，F(xiàn)電網(wǎng)的最小短路容量為S 249MVA，用戶注入10KV電