ВКР (1231544), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Активное сопротивление первичной обмотки

Активное сопротивление вторичной обмотки

Индуктивное сопротивление первичной обмотки

Индуктивное сопротивление вторичной обмотки

Для определения магнитного сопротивления сердечника трансформатора Z_ГМ проводят опыт холостого хода.

Фазный ток холостого хода

Сопротивление холостого хода

Активное сопротивление холостого хода

Индуктивное сопротивление холостого хода

Активное магнитное сопротивление

Индуктивное магнитное сопротивление

Рассчитаем номинальное сопротивление нагрузки Z_Н. Для этого зададим угол нагрузки равным 30⁰.

Номинальное сопротивление нагрузки

Примем, что силовой трансформатор дополнительной подстанции типа

2КТП- 6/0.4-2006-У1 со следующими параметрами:

- линейное номинальное напряжение первичной обмотки U_Д1Н, кВ 6

- линейное номинальное напряжение вторичной обмотки U_Д2Н, В 400

- потери холостого хода Р_ДХ, кВт 1

- потери короткого замыкания Р_ДК, кВт 7,5 - напряжение короткого замыкания u_ДК, % 5,5

- ток холостого хода i_ДХ, % 3;

- полная номинальная входная мощность S_ДН, кВА 630.

Коэффициент трансформации

Полная фазная мощность

Первичное фазное напряжение

Вторичное фазное напряжение

Первичный фазный ток

Вторичный фазный ток

Фазная мощность холостого хода

Фазная мощность короткого замыкания

Для определения сопротивления обмоток трансформатора Z_Д1, Z_Д2 проводят опыт короткого замыкания.

Фазное напряжение короткого замыкания

Сопротивление короткого замыкания

Сопротивление первичной обмотки

Сопротивление вторичной обмотки

Активное сопротивление первичной обмотки

Активное сопротивление вторичной обмотки

Индуктивное сопротивление первичной обмотки

Индуктивное сопротивление вторичной обмотки

Для определения магнитного сопротивления сердечника трансформатора Z_ГМ проводят опыт холостого хода.

Фазный ток холостого хода

Сопротивление холостого хода

Активное сопротивление холостого хода

Индуктивное сопротивление холостого хода

Активное магнитное сопротивление

Индуктивное магнитное сопротивление

Рассчитаем номинальное сопротивление нагрузки Z_Н. Для этого зададим угол нагрузки равным 30⁰.

Номинальное сопротивление нагрузки

Мощность вольтодобавочного трансформатора, исходя из диапазона регулирования в 10%, теоретически должна быть равна 100 кВА. Взяв запас по току, протекающему через последовательно включенную первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, выбираем трансформатор ТС-160/0,66 с параметрами:

-

600;

400;

полная номинальная входная мощность S_ВН, кВА 160;

- линейное номинальное напряжение первичной обмотки U_В1Н, В

- линейное номинальное напряжение вторичной обмотки U_В2Н, В

- потери холостого хода Р_ВХХ, Вт 390;

- потери короткого замыкания Р_ВКЗ, Вт 1450;

- напряжение короткого замыкания U_ВКЗ, % 4,5;

- ток холостого хода I _ВХХ, % 2,7.

Коэффициент трансформации

Полная фазная мощность

Первичное фазное напряжение

Вторичное фазное напряжение

Первичный фазный ток

Вторичный фазный ток

Фазная мощность холостого хода

Фазная мощность короткого замыкания

Фазное напряжение короткого замыкания

Сопротивление короткого замыкания

Сопротивление первичной обмотки

Сопротивление вторичной обмотки

Активное сопротивление первичной обмотки

Активное сопротивление вторичной обмотки

Индуктивное сопротивление первичной обмотки

Индуктивное сопротивление вторичной обмотки

Фазный ток холостого хода

Сопротивление холостого хода

Активное сопротивление холостого хода

Индуктивное сопротивление холостого хода

Активное магнитное сопротивление

Индуктивное магнитное сопротивление

Далее необходимо выбрать IGBT-транзистор и диоды. Поскольку IGBT-транзистор включен в диагональ диодного моста, то среднее значение

напряжения на IGBT-транзисторе равно

Действующие значение тока через транзистор

Выбираем IGBT-транзистор IRG4PSH71U корпус TO-247AA,

с параметрами

- максимальное обратное напряжение, В 2500;

- действующее значение прямого тока, А 200.

Максимальное значение обратного напряжения на диоде:

Действующее значение тока диода

Выбираем диод ДЧ 261-320, с параметрами:

- максимальное обратное напряжение, В 1200;

- максимальный прямой ток, А 320.

Расчет мощности электронагревателя.

Например, выбираем трубчатый электронагреватель ТЭНБ-30П380И1, с параметрами:

- номинальная мощность Р_НОМ, кВт 30;

- напряжение U, В 220;

- масса, кг 6,57.

Сопротивление нагревателя

Вычислим мощность тепла, которое будет выделяться в схеме, и сравним эту мощность с номинальной

Выберем ДОН: измеритель тока и отклонения напряжения типа 43203.

Для измерения отклонения напряжений в диапазоне ±20 % от номинальных напряжений и силы переменного тока частотой 50 Гц в диапазоне 0-5 А. Предел допустимой основной абсолютной погрешности при измерении отклонения напряжений – 1 – 2 %.

Выберем конденсаторы: С12=С13=С14=10 мкФ (КЭК2-10,5-350-2У1),

С15=С16=С17= 460 мкФ (PVAJP 51-8/460)

Выберем С1=0,22 мкФ (К77-1 - 63 В)

Выберем транзисторный IGBT полумост CM600DY-12NF U=600 В,

I=600 A.

А так же драйвер IR2133.

Условие резонанса

Зададимся С=0,5 мкФ. Тогда

Выберем Cаф=Сbф=Сcф=0,5 мкФ (МБГО 500В).

Выберем Lаф=Lbф=Lcф= 1 мГн (SDS0402T-1R0M-S).

5 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 6/0,4 Кв

Структурная схема системы управления представлена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Структурная схема системы управления

Напряжение для управления снимается при помощи датчика опорного напряжения ДОН. Выходной сигнал у датчиков является токовый, поэтому необходимы резисторы для преобразования тока в напряжение.

Сигнал напряжения, который является эталонным, сравнивается при помощи компараторов с треугольным смещенным напряжением, тем самым, образуя импульсы управления ключами. Таким образом, реализуется управление при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Подробнее принцип работы системы управления был рассмотрен в главе 2.

Опираясь на функциональную схему устройства (рисунок 5.1) была разработана принципиальная схема.

Принципиальная схема управления системой автоматического регулирования трехфазного напряжения силовых трансформаторов промышленного предприятия представлена на чертеже 2.

6 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Датчики. Основные преимущества датчиков:
- гальваническая развязка;
- возможность измерения постоянных и переменных токов;
- возможность измерения сигналов сложной формы;
- минимальные электропотребление и масса;
- возможность монтажа на токовую шину без остановки производства;
- минимальные габариты;
- монтаж на плату, рейку DIN, поверхность

Универсальность датчиков заключается в том, что одним и тем же прибором можно измерять постоянные, переменные и импульсные токи (напряжения). Для этого в конструкцию датчика, кроме концентратора магнитного поля, входит так называемый датчик Холла – миниатюрный полупроводниковый прибор, который определяет величину и направление магнитного поля проходящего тока. Датчики выполнены в виде миниатюрного автономного модуля с напряжением питания ± 15 В. Выходной сигнал – токовый и строго пропорционален мгновенному значению измеряемого тока (напряжения) [4].

Для снятия формы тока и напряжения используются датчик тока серии ДТХ – 1000 (рисунок 6.1) и датчик напряжения ДНХ – 600 (рисунок 6.2).

Рисунок 6.1 – Датчик ДТХ – 1000

В таблице 6.1 приведены параметры датчика тока серии ДТХ – 1000.

Таблица 6.1 – Параметры ДТХ – 1000

Рисунок 6.2 – Датчик ДНХ – 600

Характеристики

Список файлов ВКР