Współczynnik mocy w liniach zasilających trójfazowe nieliniowe odbiorniki asymetryczne i sposoby poprawy jego wartości

Współczynnik mocy w liniach zasilających trójfazowe nieliniowe odbiorniki asymetryczne i sposoby poprawy jego wartości

rok wydania: 2021
ISBN: 978-83-66364-82-0
ilość stron: 258
format: B5
oprawa: miękka

Opis

Monografia jest adresowana do specjalistów, słuchaczy studiów doktoranckich, studentów kursów magisterskich pogłębiających swoją wiedzę w obszarze jakości energii elektrycznej i sposobów jej poprawy za pomocą nadążnych urządzeń energoelektronicznych.

Spis treści

Wstęp / 7
1. Układy jedno- i trójfazowe – pojęcia podstawowe / 9
1.1. Systemy jednofazowe / 9
1.2. Systemy wielofazowe / 16
1.3. Przekształcenie układu trójfazowego w dwufazowy i odwrotnie / 19
1.4. Moce w obwodach wielofazowych / 20
1.4.1. Moc pozorna / 20
1.4.2. Moc zespolona / 22

2. Asymetria obciążenia / 27
2.1. Składowe symetryczne / 27
2.2. Moc składowych symetrycznych / 28
2.3. Moc pulsująca w liniowych układach asymetrycznych niezrównoważonych / 31
2.4. Wpływ asymetrii na przekształcanie energii / 34
2.5. Symetryzacja prądów trójprzewodowej linii zasilającej odbiorniki asymetryczne / 37
2.6. Trójfazowy asymetryczny odbiornik zrównoważony / 48
2.7. Kolejność faz a wartość składowej kolejności przeciwnej prądu odbiornika asymetrycznego / 50
2.8. Trójfazowe odbiorniki asymetryczne z przewodem neutralnym / 53
2.9. Składowe symetryczne niezrównoważonego odbiornika zasilanego trójprzewodowo a wartości skuteczne prądów linii / 57

3. Harmoniczne w układach wielofazowych / 60
3.1. Harmoniczne prądu w symetrycznych układach trójfazowych / 60
3.2. Harmoniczne prądu asymetrycznych trójfazowych odbiorników nieliniowych / 62
3.3. Moc w jednofazowych liniach z okresowymi przebiegami odkształconymi / 64
3.4. Miary odkształcenia przebiegów sinusoidalnych / 66

4. Transformacje układów trójfazowych / 69
4.1. Przekształcenie układu trójfazowego bez przewodu neutralnego do dwufazowego układu stacjonarnego (przekształcenie Clarke) / 69
4.2. Przekształcenie dwufazowego układu stacjonarnego αβdo układu wirującego dq (przekształcenie Parka) / 74
4.3. Trójfazowa pętla fazowa / 77
4.4. Prądy układu trójfazowego jako wektor wirujący / 83
4.5. Regulacja prądów we współrzędnych dq / 86
4.6. Regulacja prądów linii sprzęgającej źródło zależne i niezależne / 90

5. Moc bierna i prądy bierne / 93
5.1. Składowe mocy pozornej według C.I. Budeanu / 93
5.1.1. Odbiorniki jednofazowe / 93
5.1.2. Odbiorniki wielofazowe / 97
5.2. Rozkład prądów fazowych według S. Fryzego / 101
5.3. Teoria mocy chwilowych / 115
5.4. Wpływ obciążenia biernego na napięcie u odbiorcy energii / 123
5.5. Współczynnik mocy w linii trójfazowej / 125

6. Parametry trójfazowego kompensatora symetryzującego / 127
6.1. Wyznaczanie wartości parametrów międzyfazowych elementów kompensatora symetryzującego / 127
6.2. Pomiar wartości składowych biernej i czynnej prądu odbiorników trójfazowych / 131
6.2.1. Pomiar składowych czynnej i biernej obciążeń jednofazowych / 131
6.2.2. Pomiar składowej biernej obciążeń trójfazowych symetrycznych / 133
6.2.3. Pomiar składowej czynnej prądu / 135
6.2.4. Wpływ harmonicznych prądu na wynik pomiaru składowych / 137
6.2.5. Wpływ asymetrii prądów na wynik pomiaru składowej czynnej i biernej prądu / 138
6.2.6. Pomiar składowych biernych prądów fazowych obciążeń asymetrycznych / 141

7. Nadążne tyrystorowe kompensatory prądu biernego / 144
7.1. Trójfazowe kompensatory symetryzujące / 144
7.1.1. Wielosekcyjna bateria kondensatorów załączanych łącznikami tyrystorowymi (TSC) / 144
7.1.1.1. Załączanie jednofazowej baterii kondensatorów do linii prądu przemiennego / 145
7.1.1.2. Kompensator TSC zasilany przez transformator / 157
7.1.2. Stała bateria kondensatorów i dławiki z kontrolowanym za pomocą regulatorów tyrystorowych prądem biernym (FC+TCR) / 161
7.1.2.1. Jednofazowy tyrystorowy sterownik z obciążeniem indukcyjnym / 161
7.1.3. Kompensator (FC+TCR) / 165
7.2. Nadążne kompensatory symetryczne / 169
7.2.1. Kompensatory z prądami dławików regulowanymi symetrycznie za pomocą regulatorów tyrystorowych / 169
7.2.2. Sterowanie nadążnymi symetrycznymi kompensatorami w zamkniętym układzie regulacji / 171
7.3. Porównanie nadążnych trójfazowych kompensatorów / 173
7.4. Jednofazowe kompensatory nadążne / 173
7.5. Kompensator symetryzujący w układzie Steinmetza / 176

8. Filtracja harmonicznych / 180
8.1. Źródła harmonicznych prądu / 180
8.2. Źródła harmonicznych napięcia / 182
8.3. Równoległe pasywne filtry harmonicznych prądu / 183
8.3.1. Zasada filtracji harmonicznej prądu / 183
8.3.2. Dobór parametrów elementów pasywnego filtru równoległego / 191
8.4. Równoległe filtry aktywne / 194
8.4.1. Równoległy filtr aktywny dla źródła harmonicznych prądu / 194
8.4.2. Równoległy filtr aktywny dla źródła harmonicznych napięcia / 196
8.5. Szeregowe filtry aktywne / 197
8.5.1. Szeregowy filtr aktywny dla źródła harmonicznych prądu / 197
8.5.2. Szeregowy filtr aktywny dla źródła harmonicznych napięcia / 199
8.6. Różnice pomiędzy równoległym filtrem aktywnym i pasywnym / 200
8.7. Struktura układów sterowania równoległymi filtrami aktywnymi / 201
8.7.1. Sterowanie równoległym filtrem aktywnym w funkcji chwilowych mocy czynnych i biernych / 205
8.7.2. Równoległe filtry aktywne sterowane we współrzędnych dqna podstawie składowych prądów S. Fryzego / 209
8.8. Kompensator STATCOM / 219
8.9. Pomiar nieaktywnych składowych prądów faz linii trójfazowej / 224

9. Regulator proporcjonalno-rezonansowy (P+R) / 229
9.1. Koncepcja regulatora / 229
9.2. Synteza regulatora analogowego / 232
9.3. Przykłady zastosowania regulatora P+R / 236
9.4. Trójfazowy układ regulacji mocy czynnej i biernej / 240

10. Dodatek / 243
10.1. Jednofazowe obciążenie bierne / 243
10.2. Składowa nieaktywna prądu źródła zasilającego impulsowy przekształtnik prądu stałego / 248
Literatura / 255