Оценка устойчивости, точности, стабильности выработки электрического напряжения электромеханической системой общепромышленного назнач

│   500   │      -       │ 500         -   │ 525        -   │ 500          -  │ 500         -  │    525     │

├─────────┼──────────────┼─────────────────┼────────────────┼─────────────────┼────────────────┼────────────┤

│   750   │      -       │ 750         -   │ 787        -   │ 750          -  │ 750         -  │    787     │

├─────────┼──────────────┼─────────────────┼────────────────┼─────────────────┼────────────────┼────────────┤

│  1150   │      -       │  -          -   │  -         -   │1150          -  │  -          -  │    1200    │

└─────────┴──────────────┴─────────────────┴────────────────┴─────────────────┴────────────────┴────────────┘

 

 

 

 

 

 

______________________________

* Для трансформаторов и автотрансформаторов,  присоединяемых непосредственно  к шинам генераторного напряжения  электрических станций или к  выводам генераторов.

3. При наличии у обмотки трансформатора  нескольких ответвлений номинальные напряжения, указанные в таблице, относятся к ее основному ответвлению. За основное ответвление принимают:

- при нечетном числе ответвлений  - среднее ответвление;

- при четном числе ответвлений  - ответвление с ближайшим большим напряжением по отношению к среднему напряжению диапазона регулирования.

Примечания:

1. Номинальные напряжения, указанные  в скобках, для вновь проектируемых  сетей не рекомендуются. Для  существующих и расширяющихся  электрических сетей на номинальные напряжения 3 и 150 кВ электрооборудование должно изготовляться.

2. Указанные в таблице значения наибольших рабочих напряжений не распространяются на допустимые в условиях эксплуатации кратковременные (длительностью до 20 мин) повышения напряжения частоты 50 Гц.

3. Указанные в таблице номинальные напряжения обмоток силовых трансформаторов установлены с учетом наибольшего длительного допускаемого напряжения в электрических сетях, равного 3,5; 6,9; 11,5 и 23 кВ соответственно для сетей с номинальным напряжением 3; 6, 10 и 20 кВ. Требования к перевозбуждению силовых трансформаторов и трансформаторов напряжения должны устанавливаться в стандартах на эти трансформаторы с учетом вышеуказанных значений длительно допускаемого напряжения в сетях. Для номинальных напряжений от 35 до 1150 кВ включ. учитывается наибольшее длительно допускаемое напряжение в сетях, совпадающее с указанным в таблице наибольшим рабочим напряжением электрооборудования.

4. Для синхронных компенсаторов  допускаются номинальные напряжения 6,6; 11 и 22 кВ.

5. (Исключено, Изм. N 3).

6. Для сетей напряжением 1150 кВ  значения номинальных напряжений  обмоток трансформаторов и автотрансформаторов  должны быть установлены после утверждения стандарта на эти трансформаторы.

7. Для электрооборудования, применяемого  в угольной промышленности, дополнительно  могут применяться междуфазные  напряжений# 1140 В для приемников и 1200 В для источников. При этом по требованиям, предъявляемым к техническому обслуживанию и ремонту, оборудование с междуфазным напряжением до 1200 В приравнивается к оборудованию до 1000 В.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 21128-83*

 

Взамен ГОСТ 21128-75

(СТ СЭВ 779-77)

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА СССР

 

 

СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, СЕТИ, ИСТОЧНИКИ, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И  ПРИЕМНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

НОМИНАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДО 1000 В

 

Power supply systems, nets, sources, converters and receivers of electric energy.

Rated voltages to 1000 V

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 ноября 1983 г. № 5576 срок введения установлен

с 01 07.84

 

Взамен ГОСТ 21128-75 (СТ СЭВ 779-77)

Внесено Изменение № 1, утвержденное Постановлением Госстандарта СССР № 507 от 22.03.90 г.

 

1.       Настоящий стандарт распространяется на системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и непосредственно присоединяемые к ним приемники электрической энергии и устанавливает для них ряды номинальных значений постоянных и переменных напряжений для частот по ГОСТ 6697-83.

Значения номинальных переменных напряжений, установленные в настоящем  стандарте, являются рекомендуемыми для  нефиксированных частот и частот более 10000 Гц.

           Настоящий стандарт не устанавливает номинальные значения напряжений:

соответствующих аварийным, ненормальным режимам работы и переходным процессам;

цепей, замкнутых внутри функциональных узлов, межкаскадных соединений аппаратуры, источников, преобразователей и приемников электрической энергии;

цепей изделий, работа которых по принципу действия не характеризуется фиксированными значениями напряжения (цепи электроприводов с регулированием скорости двигателя и др.);

цепей устройств компенсации реактивной мощности, защиты, контроля и измерения;

на выводах элементов и аккумуляторов;

на выводах первичных измерительных  преобразователей;

для электрифицированного транспорта (рельсового и безрельсового);

на источники и средства вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

 

2.         Значения номинальных напряжений, устанавливаемые в стандартах и технических условиях на конкретные системы электроснабжения сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии, выбирают из рядов, установленных в настоящем стандарте.

 

3.         Номинальные напряжения на выходе систем электроснабжения, источников и преобразователей электрической энергии, номинальные напряжения сетей и на выводах непосредственно присоединяемых к ним приемников электрической энергии должны соответствовать указанным в таблице и п. 4.

 

 

	Номинальное напряжение
Вид тока	источников и преобразователей	систем электроснабжения, сетей  и приемников
Постоянный	6; 12; 28,5; 48; 62; 115; 230, 460	6; 12; 27; 48; 60; 110, 220; 440
Переменный:
однофазный трехфазный	6; 12; 28,5; 42; 62; 115; 230 42, 62; 230, 400; 690	6; 12; 27; 40; 60; 110; 220 40; 60; 220; 380; 660

 

 

 

Примечания.

1. Для источников и  преобразователей указаны междуфазные  значения напряжения трехфазного  тока.

2. Для электрических  сетей допускаются дополнительные  значения напряжений 230, 400; 690; 1000 В (МЭК 38-83)

 

4.         Кроме значений напряжений, указанных в таблице, допускается применять номинальные напряжения:

а)       переменного тока:

7В - для генераторов автотракторной  техники;

24В однофазного тока частотой 50 Гц - для преобразователей, сетей и приемников общего назначения;

26В (преобразователи) и 24В  (приемники) однофазного тока  частотой 50 и 400 Гц - для судового  электрооборудования;

36В (источники, преобразователи  и приемники) трехфазного тока  частотой 400 и 1000 Гц - для авиационной техники и летательных аппаратов и их наземного оборудования:

120; 208В (источники, преобразователи)  и 115; 200 В (приемники) частотой 400 и 1000 Гц - для авиационной техники  и летательных аппаратов и  их наземного оборудования;

36В частотой 50 и 200 Гц (источники, преобразователи и приемники) - для ранее разработанного оборудования;

133В (преобразователи) и 127В  (приемники) - для ранее разработанного  оборудования;

208В (источники) и 200В (приемники)  однофазного тока частотой 6000 Гц - для летательных аппаратов по согласованию с заказчиком;

5, 15, 48, 100В - для изделий, изготовляемых  на экспорт.

б)        постоянного тока:

2,4; 4,5; 9,0; 24,0В - для химических  источников тока и присоединяемых  к ним приемников;

24В - для электрооборудования автомобилей, ранее разработанного оборудования и сетей общего назначения;

7; 14; 28В (источники) - для автотракторной  техники;

15В (преобразователи и приемники) - для летательных аппаратов в  технически обоснованных случаях  по согласованию с заказчиком;

57В (источники и преобразователи), 54 В (приемники) в технически  обоснованных случаях по согласованию  с заказчиком;

80В - для радиоэлектронной аппаратуры, электрокаров и электропогрузчиков.

3; 4; 5; 7,5; 30; 36; 40; 72; 96; 125; 250; 600В - для  изделий, изготовляемых на экспорт.

Для корабельных систем электроснабжения с номинальным напряжением 220В, имеющих  в, качестве источника аккумуляторную батарею, диапазон изменения напряжения может быть от 175 до 320 В.

Допускается для источников и преобразователей электрической энергии, полупроводниковых преобразователей, не имеющих преобразовательного трансформатора, номинальное напряжение, равное напряжению приемника при коротких питающих линиях, по согласованию с заказчиком.

Допускается для приемников электрической энергии, подключаемых непосредственно к источникам электрической энергии или преобразователям электрической энергии, а также при коротких питающих линиях, предусматривать номинальное напряжение, равное номинальному напряжению источника или преобразователя, по согласованию с заказчиком.

 

5.         Для источников и преобразователей допускается применять регулируемую установку напряжения, выбираемую из ряда 3; 5; 10; 20 % от номинального значения.

Для изделий, изготовляемых на экспорт, допускается применять другие значения напряжений по согласованию между изготовителем и потребителем.

 

1-5. (Измененная редакция, Изм. №  1).

 

6-8. (Исключены, Изм. № 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 4.СТАБИЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГОНАПРЯЖЕНИЯ

 

       Существуют два способа стабилизации электрического напряжения: генераторный и параметрический. Генераторный способ стабилизации применим в основном в промышленности, для крупных потребителей электрической энергии (заводы, фабрики, предприятия ж/д транспорта и т.д.).

 Параметрический способ стабилизации электрического напряжения пригоден для систем приборостроения, имеющих низкие нагрузки, т.к. данный способ обладает высокой степенью стабилизации. Кроме того, он используется как задатчик эталонного напряжения для промышленного стабилизатора. Т.о. в данной курсовой работе рассмотрим более подробно именно параметрический способ стабилизации электрического напряжения, поскольку имеем маломощную общепромышленную электромеханическую систему стабилизации электрического напряжения, эталон которого задает АРН (автоматический регулятор напряжения).

 

Параметрический способ стабилизации

 

 

В данном курсовом проекте параметрический  способ стабилизации представлен в  виде феррорезонансного стабилизатора. Так как в феррорезонансном стабилизаторе  в качестве опорного параметра используется нелинейный участок кривой намагничивания феррорезонансного  материала, то система является нелинейной, кроме того, в стабилизаторе имеет место резонанс тока и напряжения, а так как аналитическая теория нелинейных систем не создано, то расчёт феррорезонансного стабилизатора выполняем с помощью эмпирических формул.

Выпускаемые промышленностью феррорезонансные стабилизаторы(ФС) не пригодны для работы в электрических цепях, требующих  синусоидального напряжения. Кривая выходного напряжения таких стабилизаторов сильно искажена высшими гармониками: третья 20-35%, пятая 7-12%, седьмая 3-5%.

Согласно действующему стандарту  синусоидальное напряжение должно практически  содержать не более 5% гармоник. Такое  условие выполняется, если в схему насыщенного дросселя включить дополнительно 2 резонансных фильтра, настроенных на третью и пятую гармонику. Этому отвечает схема, показанная на рис. 7.

 

 

Рис.7

Эта схема обеспечивает высокую  степень стабилизации при колебаниях напряжения сети на 25% и не требует применения пластин специальной формы.

Рассмотрим упрощённый расчёт стабилизатора.

 

 

Исходные данные.

Стабилизатор работает на активную нагрузку напряжение сети стабилизированное напряжение частота 50 Гц. Используется трансформаторное железо Ш-40 с площадью окна и средней длиной магнитопровода  .

 

 

 

Расчёт 

Насыщенный  дроссель Др-1

 

1. Сечение сердечника

 

2. Число витков в обмотках

 

3. Суммарная ёмкость конденсаторов выбирается в зависимости от мощности стабилизатора и рабочего конденсатора.  Обычно в стабилизаторах используются бумажно- масляные конденсаторы типа СМ-0,65-5 с рабочим напряжением 650 В и ёмкостью 5мкФ. В этом случае на каждые 100 Вт мощности берётся примерно 5 мкФ. Поэтому выбираем = =10мкФ.
4. Общее число витков дросселя:

 

 

5. Число витков в обмотке

 

 

6. Напряжение обмотки дросселя:

 

 

 

7. Проверим выбор емкости конденсаторов: