Приложение F (справочное). Пример использования метода, представленного в приложении Е

Приложение F
(справочное)

Пример
использования метода, представленного в приложении Е

F.1 Обзор

Рисунок F.1 - Изучаемая система

Рассматриваемая система приведена на рисунке F.1. Представленная установка подключена к фидеру 1 и имеет согласованную мощность S_i. Известные большие установки представлены с согласованной мощностью S_kLF1 - S_kLF4, в то время как емкость большой установки, детали которой неизвестны, представлена с согласованной мощностью S_uLF1 - S_uLF4.

Примечание - Небольшие установки не показаны на рисунке, однако они включены в определение G_hFj(S_Lt).

Необходимо определить распределение гармонического тока гармоники 5-го порядка исследуемой установки пользователя i 50 кВА, подключенной в 50 м от точки поставки. Основные системные данные приведены в таблице F.1.

Таблица F.1 - Основные системные данные

Число низковольтных фидеров	4
Реактивное сопротивление низковольтного фидера	0,4 Ом/км
R/X низковольтного фидера	2
Линейное напряжение	415 В
Мощность трансформатора	350 кВА
Реактивность трансформатора	5 %

Все фидеры имеют длину 100 м, и предполагается, что на 5-й гармонике гармоническое напряжение 1 % должно быть распределено по большим установкам. Указанные ниже данные (см. таблицу F.2) приведены для других больших установок, для которых известны размер и детали подключения.

Таблица F.2 - Известные данные о больших установках

Низковольтный фидер	Согласованная мощность установки, кВА	Расстояние от трансформатора до установки, м
1	50	50
2	50	50
3	50	50
4	50	50

Емкость большой установки 60 кВА, которая не распределена по конкретным установкам на данный момент.

F.2 Этап 1. Оценка вкладов гармонического напряжения от всех источников, кроме больших установок, которые еще не подключены (см. Е.2 приложения Е)

См. этап 2.

F.3 Этап 2. Определение гармонического напряжения, доступного для всех больших установок

Этапы 1 и 2 не следует проводить подробно применительно к приведенному примеру, так как указано, что G_hFj(S_Lt), доступное гармоническое напряжение для больших установок, составляет 1 % для каждого фидера.

F.4 Этап 3. Оценка величины и расположения больших установок (см. Е.4.2 приложения Е)

Общую нагрузку большой низковольтной установки рассчитывают по формуле (Е.2) приложения Е

.

Среднюю большую нагрузку/фидер установки рассчитывают по формуле (Е.3) приложения Е

.

Известная нагрузка на каждом из низковольтных фидеров приведена в таблице Е.2 с добавлением 50 кВА на фидере 1 (исследуемая установка). Следовательно, имеются три фидера (2-4) с нагрузками, меньшими, чем рассчитанная средняя нагрузка. Неизвестная будущая нагрузка распределена поровну между этими тремя фидерами

По формуле (Е.4) можно рассчитать

.

Следовательно, S_{u_F1} = 0

.

Предполагается, что все три нагрузки согласованной мощности S_uLF2 - S_uLF4, подключены в положении 30 % длины фидера, то есть в 30 м от точки питания. На рисунке F.2 показаны низковольтные установки, включая неизвестную нагрузку, которая была рассчитана.

Рисунок F.2 - Данные о больших установках

F.5 Этап 4. Определение гармонических сопротивлений

Этот расчет является стандартным для гармонического анализа и не включен в приложение Е. Для расчетов использована мощность трансформатора 350 кВА. В рассматриваемом случае достаточно определить три полных сопротивления - (i) трансформатора, (ii) фидера в предполагаемом расположении неизвестных установок, (iii) фидера в предполагаемом расположении известных установок. Следует отметить, что в этом случае исследуемая установка подключается к фидеру с тем же полным сопротивлением, что и сопротивление (iii):

.

(i) Трансформатор:

(ii) Неизвестная нагрузка:

- для фидера

;

;

- для полного сопротивления, включая трансформатор

(iii) известные низковольтные установки и исследуемая установка:

- для фидера

;

;

- для полного сопротивления, включая трансформатор

F.6 Этап 5. Определение A_h для низковольтных установок (см. Е.4.3 приложения Е)

Для того чтобы произвести распределение на основе значений гармоник, ВА, распределенную эмиссию тока E_lhk для большой установки с согласованной мощностью S_k рассчитывают по формуле (Е.5)

.

Для вычисления значений следует принять начальное значение за 1. Следующее значение определяет гармоническое напряжение, вызываемое на конце каждого фидера. Сравнивая это напряжение с допустимым общим напряжением фидера, можно определить максимальное допустимое значение A_hFj для данного фидера. Значения, которые могут быть использованы для исследуемой низковольтной системы, вычисляют, принимая минимальные из этих различных значений A_hFj.

- для неизвестных нагрузок

;

- для известных установок и исследуемой установки

Для того чтобы определить напряжение на конце конкретного фидера, необходимо определить два различных типа вкладов:

- напряжение от установок, подключенных к фидеру, равное силе тока, умноженной на полное сопротивление до точки подключения;

- напряжение от установок, подключенных к другим фидерам, равное силе тока, умноженной на гармоническое полное сопротивление питающего трансформатора.

Основные параметры и гармонические напряжения (i) в точке подключения и (ii) на трансформаторе для каждой установки приведены в таблице F.3.

Таблица F.3 - Гармонические напряжения для больших установок (все значения приведены в относительных единицах, h равно 5 и значение А_h предварительно принято равным 1)

Нагрузка	Согласованная мощность	Zh	Elh	Uh(i)	Uh(ii)
Si, SkLFi	0,143	0,460	0,368	0,169	0,092
SuLFi	0,057	0,375	0,211	0,079	0,053

Для фидера 1 напряжение на конце фидера, вызванное низковольтными установками, состоит из вклада (i) от установок согласованной мощности S_i и S_kLF1 и вклада (ii) от всех других больших установок. Они должны быть объединены с применением закона суммирования

Так как допустимая эмиссия большой установки G_hF1(S_Lt) составляет 0,01 отн. ед., максимально допустимым значением для A_hF1 является

.

Аналогично можно определить гармоническое напряжение 0,409 отн. ед. для фидеров 2-4. При расчете, как указано выше, это дает максимально допустимые значения для постоянных распределения фидера

.

Для того чтобы гарантировать, что допустимые нормы эмиссии гармоник не будут превышены ни на одном из фидеров, значение А_h выбрано в качестве минимума этих значений

.

F.7 Этап 6. Определение распределения гармоник для исследуемой установки (см. Е.5 приложения Е)

По формуле (Е.11) приложения Е с учетом мощности 350 кВА рассчитывают

Это значение может быть также выражено в процентах относительно основного тока установки

.