Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Harmoniczne prądów w sieci zasilania z 12-pulsowymi prostownikami diodowymi

Rys. 1. Prostownik szeregowy 12-pulsowy zasilany transformatorem typu Yyd
Rys. 1. Prostownik szeregowy 12-pulsowy zasilany transformatorem typu Yyd
Rys. J. Szymański

Poprawa jakości energii elektrycznej jest dziś zadaniem ważnym, gdyż pozwala obniżyć straty po stronie dostawcy energii oraz zmniejszać zaburzenia wrażliwych odbiorów jedno- i wielofazowych z powodu ich zasilania napięciami odkształconymi. Prostowniki diodowe są dziś podstawowym przekształtnikiem przetwarzającym energię prądu przemiennego dostarczaną z sieci elektroenergetycznej na energię prądu stałego. Uzyskane w wyniku przekształceń napięcie stałe jest dalej przekształcane tak, aby zapewnić parametry zasilania właściwe dla potrzeb odbiorników.

Zasilana z prostownika bateria kondensatorów lub akumulatorów powoduje, że z transformatora do prostowników dopływa prąd mocno odkształcony, tj. o dużej zawartości harmonicznych, np. o wartości THDi ok. 42% po stronie wtórnej transformatora dla typowego prostownika 6-pulsowego i ok. 10% po stronie pierwotnej transformatora – dla szeregowego prostownika 12-pulsowego (rys. 1. - patrz: zdjęcie główne). Badanie wrażliwości prądów transformatora Yyd na różnice wartości pojemności baterii kondensatorów lub indukcyjności dławików DC połączonych z prostownikami 6-plusowymi jest podstawowym celem tego opracowania.

 

12-pulsowe prostowniki diodowe

Na rys. 1. przedstawiono schemat elektryczny diodowego szeregowego prostownika 12-pulsowego utworzonego przez 2 prostowniki 6-pulsowe przemysłowych przemienników częstotliwości.

  • Energia prądu stałego gromadzona jest w bateriach kondensatorów tych przemienników.
  • W omawianym układzie obydwie baterie kondensatorów są zasilane z osobnych prostowników 6-pulsowych.
  • Zadaniem dławików DC jest ograniczenie zawartości harmonicznych prądu zasilających prostowniki, przez co zmniejszone są straty cieplne transformatora.
  • Prostownik szeregowy 12-pulsowy może być zasilany z dwóch oddzielnych transformatorów o konfiguracji uzwojeń typu Yy i Yd.
  • Dla uzyskania 12 pulsów napięcia wyprostowanego wykorzystywane jest 30° przesunięcie napięć fazowych w uzwojeniach transformatora y i d.
  • Indukcyjności dławików DC są dobierane podobnie jak dla prostowników 6-pulsowych w napięciowych przemiennikach częstotliwości [1, 2].
  • Wartość indukcyjności L dławika DC po przeliczeniu dla strony napięcia przemiennego prostownika 3f6d powinna powodować ok. 3% spadek napięcia fazowego transformatora przy przepływie nominalnego prądu wejściowego tego prostownika.
  • W prostownikach 12-pulsowych uzyskujemy harmoniczne w prądzie uzwojenia pierwotnego transformatora rzędów 12n±1.

Dla minimalizowania zawartości harmonicznych w prądzie po stronie pierwotnej transformatora ważna jest tutaj duża symetria obciążenia strony wtórnej transformatora prostownikami 3f6d. Obydwa prostowniki 3f6d powinny mieć jednakowe obciążenie i przez to powodować jednakowe odziaływanie prądami odkształconymi na transformator zasilający Yyd.

Badania symulacyjne szeregowego prostownika 12-pulsowego

Dla wykonania badań wrażliwości 12-pulsowego prostownika diodowego na niesymetryczność jego wybranych elementów elektrycznych zbudowano obwodowy model elektryczny prostownika, który wprowadzono do specjalizowanego komputerowego narzędzia badawczego [3]. Zastosowany w badaniach komputerowych model prostownika przedstawiono na rys. 2.

Rys. 2. Model symulacyjny 12-pulsowego prostownika diodowego o mocy 30 kW obciążonego prądem nominalnym i zasilanego z transformatora trójuzwojeniowego typu Yyd; rys. J. Szymański
Rys. 2. Model symulacyjny 12-pulsowego prostownika diodowego o mocy 30 kW obciążonego prądem nominalnym i zasilanego z transformatora trójuzwojeniowego typu Yyd; rys. J. Szymański

W warunkach symetrii napięcia zasilania i nominalnego obciążenia prostownika zbadano prądy transformatora Yyd. Przebiegi prądu uzwojenia pierwotnego transformatora i uzwojeń wtórnych przedstawiono na rys. 3.

Rys. 3. Prądy transformatora Yyd zasilającego nominalnie obciążony prostownik 12-pulsowy o schemacie symulacyjnym z rysunku 2. Prądy uzwojeń wtórnych transformatora: AM2.I[A] – dla uzwojenia d, AM3.I[A] – dla uzwojenia y, prąd uzwojenia pierwotnego Y – AM1.I[A]
Rys. 3. Prądy transformatora Yyd zasilającego nominalnie obciążony prostownik 12-pulsowy o schemacie symulacyjnym z rysunku 2. Prądy uzwojeń wtórnych transformatora: AM2.I[A] – dla uzwojenia d, AM3.I[A] – dla uzwojenia y, prąd uzwojenia pierwotnego Y – AM1.I[A]; rys. J. Szymański

Czytaj też: Napięcia zaburzeń doziemnych i międzyfazowych w napędach z przekształtnikami częstotliwości >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Weź udział w konkursie, zdobywaj wiedzę i atrakcyjne nagrody! »

Kable i przewody - pobierz bezpłatny Ebook »

Konkurs dla elektryków Ebook
Jesteś specjalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Weź udział w pierszej edycji Ligi Specjalistów i poczuj emocje związane z rywalizacją w konkursie! Zaglądaj na stronę ligaspecjalistow.pl i odpowiadaj na pytania ze swojej branży.  
zobacz konkurs »
Przedstawiamy nowy poradnik „Kable i przewody”! Znajdziecie w nim m.in. metody ochrony kabli przed pożarem, jak prowadzić i oznaczać trasy kablowe (...) czytam dalej »


Akumulatory do każdego typu pojazdu »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »

Akumulatory do każdego typu pojazdu Magazyny energi w polsce
Niezależnie od tego czy jeździsz samochodem osobowym, SUV-em, terenówką czy autem dostawczym, znajdziesz(...) czytam dalej » Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków(...) czytam dalej »

Jak zdalnie monitorować pracę silnika?

UPS zasilacze Jak przekształcić silni elektryczny w inteligentne, połączone bezprzewodowo urządzenia. Czujnik montowany jest na kadłubie silnika indukcyjnego niskiego napięcia bez potrzeby okablowania czy wprowadzania zmian mechanicznych (...) czytam dalej »


Switche niezarządzalne - które wybrać?

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Switche niezarządzalne Rola miedzi w energetyce słonecznej
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Stacje ładowania elektryków przed własnym domem »

Co się stało z tymi kablami?

miejska stacja ładowania Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
12/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 12/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Aspekty techniczne i ekonomiczne kompensacji mocy biernej w obiektach użyteczności publicznej
  • - Optymalizacja elektroenergetycznych sieci SN
Zobacz szczegóły

Do końca stycznia trwa konkurs na zakup autobusów elektrycznych

Do końca stycznia trwa nabór wniosków w konkursie dla miast na rozwój transportu publicznego. Do rozdysponowania jest 300 mln zł z Programu Infrastruktura i Środowisko. Za te pieniądze...

Torba i walizka na narzędzia Knipex 1

Każdy posiadacz dużej liczby narzędzi zdaje sobie z tego sprawę, że utrzymanie ich w porządku ułatwia i przyspiesza pracę. Dlatego torby czy też walizki na narzędzia są świetnym...
Przetestuj nową złączkę WAGO TOPJOB® S z dźwignią

Przetestuj nową złączkę WAGO TOPJOB® S z dźwignią

Unosisz dźwignię, wsuwasz przewód, opuszczasz dźwignię i gotowe. Podobnego rozwiązania jeszcze nigdy nie zastosowano w złączkach listwowych.
ZPAS ZPAS
ZPAS z siedzibą w Przygórzu to lider produkcji szaf i obudów teleinformatycznych, energetycznych i automatyki oraz kompleksowych rozwiązań...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl