specijalne elektri Čne instalacije
DESCRIPTION
SPECIJALNE ELEKTRI ČNE INSTALACIJE. Drugi domaći zadatak. Miloš Petrović 03 / 286 Jovan Dobrota 02/ 479 Ivan Spasić 02/132. JANUAR 2008. Domaći zadatak 8 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
SPECIJALNE ELEKTRISPECIJALNE ELEKTRIČNE INSTALACIJEČNE INSTALACIJE
Drugi domaći zadatakDrugi domaći zadatak
Miloš PetrovićMiloš Petrović 03 03/ 286/ 286Jovan DobrotaJovan Dobrota 02/ 479 02/ 479Ivan SpasićIvan Spasić 02/132 02/132
JANUAR 2008.
Domaći zadatak 8Domaći zadatak 8
U jednoj fabrici, sa sopstvenim transformatorom 20 kV / 0.4 kV, snage 630 kVA, potrebno je U jednoj fabrici, sa sopstvenim transformatorom 20 kV / 0.4 kV, snage 630 kVA, potrebno je izvršiti kompenzaciju reaktivne snage. Merenjima je utvrđeno da maksimalna struja iznosi izvršiti kompenzaciju reaktivne snage. Merenjima je utvrđeno da maksimalna struja iznosi 1000 A, pri faktoru snage osnovnog harmonika 0.72. Maksimalna snaga kondenzatorske 1000 A, pri faktoru snage osnovnog harmonika 0.72. Maksimalna snaga kondenzatorske baterije treba da obezbedi povećanje faktora snage osnovnog harmonika pri maksimalnom baterije treba da obezbedi povećanje faktora snage osnovnog harmonika pri maksimalnom opterećenju preko vrednosti 0.95. Merenja viših harmonika struje su pokazala da su njihove opterećenju preko vrednosti 0.95. Merenja viših harmonika struje su pokazala da su njihove vrednosti pri maksimalnom opterećenju: 5-ti harmonik – 1.07 %, 7-i harmonik – 0.286 %, 11-i vrednosti pri maksimalnom opterećenju: 5-ti harmonik – 1.07 %, 7-i harmonik – 0.286 %, 11-i harmonik – 0.129 %. Odgovarajući harmonici napona su iznosili: 5-ti harmonik – 0.675 %, 7-i harmonik – 0.129 %. Odgovarajući harmonici napona su iznosili: 5-ti harmonik – 0.675 %, 7-i harmonik – 0.247 %, 11-i harmonik – 0.169 %. Potrebno je odrediti iznose naponskih harmonik – 0.247 %, 11-i harmonik – 0.169 %. Potrebno je odrediti iznose naponskih harmonika pri opterećenju istom aktivnom snagom po izvršenoj kompenzaciji reaktivne snage harmonika pri opterećenju istom aktivnom snagom po izvršenoj kompenzaciji reaktivne snage osnovnog harmonika.osnovnog harmonika.
Kompenzacija reaktivne snage se vrši standardnim kondenzatorima. Pri proračunu naponskih Kompenzacija reaktivne snage se vrši standardnim kondenzatorima. Pri proračunu naponskih harmonika impedansu opterećenja izračunati kao da su svi prijemnici linearni. Napon krakog harmonika impedansu opterećenja izračunati kao da su svi prijemnici linearni. Napon krakog spoja transformatora je 4 %, a gubici u bakru pri nominalnoj struji 8880 W. Snaga kratkog spoja transformatora je 4 %, a gubici u bakru pri nominalnoj struji 8880 W. Snaga kratkog spoja mreže 20 kV, data za vrednost naponskog koeficijenta spoja mreže 20 kV, data za vrednost naponskog koeficijenta cc = 1, iznosi 250 MVA. Aktivni = 1, iznosi 250 MVA. Aktivni deo impedanse mreže iznosi 20 % reaktivnog dela.deo impedanse mreže iznosi 20 % reaktivnog dela.
Ponoviti proračun za slučaj da je umesto transformatora snage 630 kVA prisutan Ponoviti proračun za slučaj da je umesto transformatora snage 630 kVA prisutan transformator snage 1000 kVA; pri proračunu povećati srazmerno i maksimalno opterećenje, transformator snage 1000 kVA; pri proračunu povećati srazmerno i maksimalno opterećenje, množenjem navedenog opterećenja faktorom 1000 / 630. Napon krakog spoja transformatora množenjem navedenog opterećenja faktorom 1000 / 630. Napon krakog spoja transformatora je 6 %, a gubici u bakru pri nominalnoj struji 11050 W.je 6 %, a gubici u bakru pri nominalnoj struji 11050 W.
Treći proračun izvršiti za slučaj da se kondenzatorska baterija dimenzioniše tako da se faktor Treći proračun izvršiti za slučaj da se kondenzatorska baterija dimenzioniše tako da se faktor snage na postojećem transformatoru snage poveća na 0.98.snage na postojećem transformatoru snage poveća na 0.98.
Odrediti harmonike napona koji se očekuju na osnovu izmerenih harmonika struje pre Odrediti harmonike napona koji se očekuju na osnovu izmerenih harmonika struje pre kompenzacije i impedansi mreže i transformatora. Izračunate harmonike napona uporediti sa kompenzacije i impedansi mreže i transformatora. Izračunate harmonike napona uporediti sa izmerenim.izmerenim.
Jednopolna Jednopolna šema postrojenjašema postrojenja
Fabrika(cosφ)
TS 20/0.4 kV/kVm=50
20 kV, 50Hz
Qc
ProraProraččun impedansiun impedansi
Impedansa mreImpedansa mrežeže za svaki od narednih slučajeva je ista za svaki od narednih slučajeva je ista
i iznosii iznosi::2
1.6mrmr
ks
U cZ
S
mrmrmrmrmrmr XXXZXR 02.12.02.0 22
3136.0;568.1 mrmr RX
)568.13136.0( jZmr na naponskom nivou 20 kV.na naponskom nivou 20 kV.
Na naponskom nivou 0.4 kV ova impedansa jeNa naponskom nivou 0.4 kV ova impedansa je::
)000627451.00001254902.0(2
jm
Zmr; 50
400
20000m
ProraProraččun impedansiun impedansiImpedansa transformatora:Impedansa transformatora:
1) Za transformator TR1: Sn1 = 630 кVA, uk [%] = 4%, PCun= 8880 W
2
0.010159100k
tn
u UZ
S
AU
SI nn 3267.909
3
003579.03 2
Cun
n
tI
PR
009507.022ttt RZX
)009507.0003579.0( jZt
AI 10001max
( po fazi )
ProraProraččun impedansiun impedansi2) Za transformator TR2: Sn2 = 1000 кVA, uk [%] = 6 %, PCun= 11050 W
2
0.0096100k
tn
u UZ
S
AU
SI nn 37.1443
3
001768.03 2
Cun
n
tI
PR
009435.022ttt RZX
)009435.0001768.0( jZ t
AAAI 3.15871000630
10001000
S
S
n1
n2
2max
( po fazi )
ProraProraččun impedansiun impedansi
Impedansa Impedansa postrojenja u fabricipostrojenja u fabrici
a ) TR1, Imax1 = 1000A, cosφ = 0.72
kWUP 830.498cosI3 max11
kVArIUQ 799.480sin31
1662.0I3 2
max1
1PR fab
16.0I3 2
max1
1QX fab
)16.01662.0( jZ fab ( po fazi )
ProraProraččun impedansiun impedansi Impedansa Impedansa postrojenja u fabricipostrojenja u fabrici
b ) TR2, Imax2 = 1587.3A, cosφ = 0.72
kWUP 793.791cosI3 max22
kVArUQ 173.763sinI3 max22
2
2max2
0.10473 Ifab
PR
2
2max2
0.1013 Ifab
QX
(0.1047 0.101)fabZ j ( po fazi )
ProraProraččun kondenzatorske un kondenzatorske baterijebaterije
cosφcosφaa = 0.95 = 0.95 cosφcosφbb = 0.98 = 0.98
11 ( ) 316.757acQ P tg tg kVAr
Za transformator TR1Za transformator TR1
Za transformator TR2Za transformator TR2
11
26.3cQC mF
U
22 ( ) 502.788c aQ P tg tg kVAr
22
210.007cQC mF
U
Za transformator TR1Za transformator TR1
11 ( ) 379.609c bQ P tg tg kVAr
11
27.556cQC mF
U
Za transformator TR2Za transformator TR2
22 ( ) 602.554c bQ P tg tg kVAr
22
211.993cQC mF
U
( po fazi ) ( po fazi )
( po fazi )( po fazi )
ProraProraččun izobliun izobličenja naponačenja naponaEkvivalentna šema za Ekvivalentna šema za - - titi harmonik napona harmonik napona
CZ fabZ mrtZ U
I
- ti harmonik napona se rati harmonik napona se računa kao proizvod odgovarajućeg harmonika struječuna kao proizvod odgovarajućeg harmonika strujei ekvivalentne imedanse koju taj harmonik i ekvivalentne imedanse koju taj harmonik “vidi”.“vidi”.
U I Z ; % 100 CUUU
zajednizajednička impedansa čka impedansa mreže i transformatoramreže i transformatora
impedansa impedansa kondenzatorakondenzatora
impedansa impedansa fabrikefabrike
generator strujnih generator strujnih harmonikaharmonika
mrt C
fabmrt C
mrt C
fabmrt C
Z ZZ
Z ZZ
Z ZZ
Z Z
;
ProraProraččun izobliun izobličenja naponačenja naponaPeti harmonikPeti harmonik
cosφcosφaa = 0.95 = 0.95
5 ( ) ( ) 5 5mrt mr t mr t mrt mrtZ R R j X X R j X
5 5 (0.1662 0.8)fab fab fabZ R j X j
55 5 max1
[%][%] 1.07% 10.7
100
II I I A
51
0.1015C
jZ j
C
Za transformator TR1Za transformator TR1
5 0.317 7.88mrtZ j
5 0.064 0.498Z j 5 0.5021Z
5 5 5 5.37U I Z V
Za transformator TR2Za transformator TR2
55 5 max 2
[%][%] 1.07% 16.98
100
II I I A
52
0.6365C
jZ j
C
5 0.315 7.887mrtZ j
5 (0.1047 0.505)fabZ j
5 0.0381 0.3067Z j
5 0.3091Z
5 5 5 5.24U I Z V
ProraProraččun izobliun izobličenja naponačenja naponaPeti harmonikPeti harmonik
cosφcosφbb = 0.98 = 0.98
Za transformator TR1Za transformator TR1 Za transformator TR2Za transformator TR2
55 max1
[%]10.7
100
II I A
51
0.0845C
jZ j
C
5 0.317 7.88mrtZ j
5 5 (0.1662 0.8)fab fab fabZ R j X j
5 0.3766Z
5 5 5 4.03U I Z V
55 max 2
[%]16.98
100
II I A
52
0.0535C
jZ j
C
5 0.2335Z
5 5 5 3.96U I Z V
5 0.315 7.887mrtZ j
5 (0.1047 0.505)fabZ j
ProraProraččun izobliun izobličenja naponačenja naponaSedmiSedmi harmonik harmonik
cosφcosφaa = 0.95 = 0.95
Za transformator TR1Za transformator TR1 Za transformator TR2Za transformator TR2
77 max1
[%]2.86
100
II I A
71
0.0727C
jZ j
C
7 0.317 11.032mrtZ j
7 7 (0.1662 1.12)fab fab fabZ R j X j
7 0.2726Z
77 7 0.779U I Z V
77 max 2
[%]4.539
100
II I A
72
0.04537C
jZ j
C
7 0.175Z
7 77 0.794U I Z V
7 0.315 11.04mrtZ j
7 (0.1047 0.707)fabZ j
ProraProraččun izobliun izobličenja naponačenja naponaSedmiSedmi harmonik harmonik
cosφcosφbb = 0.98 = 0.98
Za transformator TR1Za transformator TR1 Za transformator TR2Za transformator TR2
77 max1
[%]2.86
100
II I A
71
0.067C
jZ j
C
7 0.317 11.032mrtZ j
7 7 (0.1662 1.12)fab fab fabZ R j X j
7 0.2177Z
77 7 0.622U I Z V
77 max 2
[%]4.539
100
II I A
72
0.03767C
jZ j
C
7 0.1355Z
7 77 0.615U I Z V
7 0.315 11.04mrtZ j
7 (0.1047 0.707)fabZ j
ProraProraččun izobliun izobličenja naponačenja napona
cosφcosφaa = 0.95 = 0.95
Za transformator TR1Za transformator TR1 Za transformator TR2Za transformator TR2
1111 max1
[%]1.29
100
II I A
111
0.045611C
jZ j
C
11 0.317 17.33mrtZ j
11 11 (0.1662 1.76)fab fab fabZ R j X j
11 0.1497Z
11 1111 0.193U I Z V
112
0.028911C
jZ j
C
11 0.0946Z
11 1111 0.194U I Z V
11 0.315 17.34mrtZ j
11 (0.1047 1.11)fabZ j
JedanaestiJedanaesti harmonik harmonik
1111
[%]2.0476
100
II I A
ProraProraččun izobliun izobličenja naponačenja napona
cosφcosφbb = 0.98 = 0.98
Za transformator TR1Za transformator TR1 Za transformator TR2Za transformator TR2
1111 max1
[%]1.29
100
II I A
111
0.038311C
jZ j
C
11 0.317 17.33mrtZ j
11 11 (0.1662 1.76)fab fab fabZ R j X j
11 0.1238Z
11 1111 0.1597U I Z V
112
0.024111C
jZ j
C
11 0.0777Z
11 1111 0.159U I Z V
11 0.315 17.34mrtZ j
11 (0.1047 1.11)fabZ j
JedanaestiJedanaesti harmonik harmonik
1111
[%]2.0476
100
II I A
PorePoređenje harmonikađenje harmonika
redred harmonharmoni-i-
kkaa
( ( νν ) )
mereni mereni naponski naponski
harmoniciharmonici [%] [%]
mereni strujni mereni strujni harmoniciharmonici [%] [%]
računati naponski harmonici za računati naponski harmonici za transformatortransformator TR1 TR1 [%][%]
računati naponski harmonici računati naponski harmonici za transformatorza transformator TR2 TR2 [%][%]
5.5. 0.6750.675 1.071.07coscosφφ=0.95=0.95 coscosφφ=0.98=0.98 coscosφφ=0.95=0.95 coscosφφ=0.98=0.98
1.3121.312 1.00751.0075 1.311.31 0.990.99
7.7. 0.2470.247 0.2860.286 0.1940.194 0.1550.155 0.19850.1985 0.1530.153
11.11. 0.1690.169 0.1290.129 0.0480.048 0.040.04 0.0480.048 0.03970.0397