Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Для коррекции электроэнергии в искажающих системах↑ ⇐ ПредыдущаяСтр 38 из 38 Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Нагрузки существенно влияют на режимы электрических сетей и энергосистемы в целом. Качество электрической энергии в подавляющих случаях зависит от режимов и характера потребителей. Так, например, нелинейные нагрузки вызывают искажения формы кривой напряжения и тока. К ним, в первую очередь, относятся вентильные электроприводы, дуговые электропечи, электротяговые нагрузки и др. Довольно значительное число нагрузок носит резко переменный характер. Мощность, потребляемая нагрузками, не является постоянной во времени. Они вызывают колебания напряжения и тока, т. е. создают модулированные по амплитуде и фазе режимы напряжений и токов. Некоторые нагрузки создают несимметрию трехфазных систем. К ним относятся осветительная нагрузка, однофазные тяговые нагрузки, иногда возникают несимметричные режимы в системе электроснабжения трехфазных дугоплавильных печей. Такие нагрузки обладают общим свойством: потребляя электроэнергию из энергосистемы, они частично преобразуют её и передают обратно в сеть. Энергия, поступающая в сеть от генератора, имеет высокое качество: форма кривых напряжения синусоидальна, трехфазные системы напряжений симметричны. Этот поток энергии, распределяющийся по сети и потребляющийся нагрузками, называют основным потоком, а его мощность - мощностью основного потока.. Та часть энергии, которая преобразуется искажающими нагрузками и передается в сеть, определяет искажение и приводит к ухудшению качества электроэнергии. Этот поток и его мощность, распространяющиеся от искажающих нагрузок по энергосистеме, называют вторичными потоком энергии и мощностью. Но, если генератором генерируется напряжение синусоидальной формы, а мощность генератора определяется только первой гармоникой, то источниками высших гармоник являются нелинейные и периодические нагрузки. Полная мощность в неискажающей системе оценивается по выражению
а в искажающей системе – по выражению
где U –напряжение и I – ток в системе, P а – активная и P р – реактивная составляющие энергии, потребляемой из системы, P д – действительная полная мощность искажающей системы, P п – мощность пульсаций, n – коэффициент, учитывающий сопротивление фазных проводов системы, P с – скрытая мощность, а P и – мощность искажения. В уравнении (5.20.2) P п, P с и P и являются техническими параметрами, сопровождающими передачу P а, приводящие к росту потерь и снижению пропускной способности системы. Однако влияние P п, P с и P и на характер потребления электрической энергии и её качество не всегда учитывается на практике. На качество электроэнергии неблагоприятно влияют несимметрия и неуравновешенность системы токов, характеризуемые коэффициентами несимметрии и неуравновешенности токов, а также высшие гармоники системы токов. И неравномерность потребления электроэнергии. При симметричной нагрузке (сопротивления в фазах R А= R B= R C) потребляется активная мощность (5.20.1), передача этой мощности сопровождается потерями в фазных сопротивлениях системы (I А= I B= I C, в нейтрали I Н=0), оцениваемых по выражению
а при несимметричной нагрузке сопротивления в фазах R А≠ R B≠ R C, тогда I А≠ I B≠ I C≠ I Н≠0 и потери мощности определяются по
хотя значения P а=const и cos φ =1. Причиной увеличения потерь при несимметрии нагрузки является наличие P п и P с, сопровождающих передачу P а. Влияние высших гармоник, на примере однофазной системы с тиристорами, соединенными по схеме встречно-параллельного включения, отражается при управлении нагрузкой, с синусоидальным напряжением
описывается действующим током в нагрузке по выражению I н2= T -1 U нm R -1 sin 2 ωtdt + U нm R -1 sin 2 ωtdt, (5.20.6) тогда P и=(U m2 I i2)1/2/ (5.20.7) Передача P и приводит к увеличению потерь в сети, а потому является вторым неблагоприятным следствием наличия высших гармоник. Значение P д оценивается по выражению P д=(P а+ P р +P и)1/2. (5.20.8) Характер потребления активной W а= P а T и реактивной W р= P р T энергии на конечном интервале времени T при неравномерности потребления может быть различным. Если потребление энергии осуществляется при постоянном значении тока I i, а сопротивления сети равны 2 R z, то потери энергии на рассматриваемом интервале времени составят Δ W а=2 R z I i2 T. (5.20.9) Отсюда вытекают причины недокала ламп в части населенных пунктов и их перегорания в условиях пиковых всплесков напряжения в сети. С экономической точки зрения наиболее важным показателем характера потребления электрической энергии могут служить потери в сопротивлениях системы, возникающие при передаче энергии потребителю. Если текущее значение потерь мощности в сопротивлениях системы при данной передаваемой активной мощности для неискажающих систем определяется по выражению Δ P 1≈1/ cos 2 φ, (5.20.10) то в искажающей системе с несимметричными и несинусоидальными токами потери в тех же сопротивлениях системы при передаче той же активной мощности определяются по выражению Δ P 2≈1/ k 2, (5.20.11) где k – действительный коэффициент мощности, а Δ P 1<<Δ P 2. При этом на долю реактивной мощности приходится Δ P 2р= P р2/Pа2, (5.20.12) на долю мощности пульсаций приходится Δ P 2п= P п2/Pа2, (5.20.13) на долю скрытой мощности Δ P 2с=(3 n +1) P с2/Pа2 (5.20.14) и на долю мощности искажения Δ P 2и= P и2/Pа2. (5.20.15) Радикальным средством сокращения несимметрии в энергосистемах может стать способ и устройство для защиты трехфазной нагрузки от несимметрии фазных токов (рис. 5.20.1 и рис. 5.20.2). Схема устройства для защиты трехфазной нагрузки от асимметрии фазных токов и человека от поражения электрическим током приведена на рис. 5.20.1, а диаграммы токов в нагрузке, поясняющие принцип оценки степени асимметрии фазных токов в нагрузке, приведены на рис. 5.20.2. Рис. 5.20.1 Рис. 5.20.2 Устройство защиты трехфазной нагрузки от асимметрии фазных токов и человека от поражения электрическим током содержит магнитный пускатель (МП), соединенный входами с источником питания, нагрузку (Н) и реле защитного отключения (РЗО), соединенное входами (обмотками) пофазно с выходами МП, выходами (обмотками) – пофазно со входами Н, а нормально замкнутыми контактами – последовательно с обмоткой МП. РЗО содержит соленоид из трех идентичных обмоток и нормально замкнутые контакты, управляемые магнитным полем соленоида. Входы соленоида обмоток РЗО пофазно соединены с выходами МП, выходы РЗО соединены пофазно со входами Н, а нормально замкнутые контакты РЗО соединены последовательно с обмоткой МП. Устройство защиты трехфазной нагрузки от асимметрии фазных токов и человека от поражения электрическим током работает следующим образом. Нормально замкнутые контакты РЗО обеспечивают гальваническую связь обмотки МП через нормально замкнутые контакты его кнопки «Стоп» с источником питания. При нажатии кнопки «Пуск» контакты МП, нормально разомкнутые, замыкаются и Н, через МП (через контакты) и РЗО (через обмотки), соединяется с источником питания. В Н, при симметричности её фазных сопротивлений, протекают равные по модулю фазные токи со сдвигом по фазе на 120º, а асимметрия фазных токов не выходит за пределы поля допуска (| Δ ф =Σ ф |<| Δ ф доп |), тогда напряженность магнитного поля в соленоиде РЗО – недостаточна для размыкания контактов РЗО и обесточивания обмотки соленоида МП. При нарушении симметрии фазных токов, т. е. при | фa | = | фb | ≠ | фc |, в момент выхода асимметрии за поле допуска (при | Δ ф |>| Δ ф доп |), по причинам неравенства модулей фазных токов (| фa | ≠ | фb | ≠ | фc |), неравенства фазных сопротивлений нагрузки, неравенства сопротивлений между входом фазы Н и корпусом Н и/или землёй и т. д., В обмотках РЗО протекают несимметричные токи, напряженность магнитного поля в соленоида РЗО достигает уровня, достаточного для срабатывания РЗО, при этом его нормально замкнутые контакты размыкаются, обмотка МП обесточивается, контакты МП размыкаются, а Н автоматически отключается от питающей сети (обесточивается). Нарушение симметричности фазных токов Н, т. е. токов протекающих через соленоид РЗО, независимо от причины её вызвавшей, приводит к обесточиванию Н, а, следовательно, и к её защите, равно как и к защите питающей сети от короткого замыкания, обрыва фазы, утечки на землю, а при достаточной чувствительности РЗО – и к защите человека от поражения электрическим током. Это устройство обеспечивает: инерционность защитного отключения трехфазной нагрузки (с нейтралью или без таковой) не превышает 0,2 с при модуле асимметрии фазных токов |Δ ф |≤20÷40 мА, что даже при снижении сопротивления изоляции любой из фаз на корпус обеспечивает защиту нагрузки (электропривода) от асимметрии фазных токов и человека от поражения электрическим током в 30 мА / с и более, при допуске (в шахтной угледобыче) в 100–150 мА / с. Достоинства устройства защиты трехфазной нагрузки от асимметрии фазных токов и человека от поражения электрическим током состоят в автоматическом срабатывании защиты при минимизации аппаратурной избыточности и инерционности отключения нагрузки в случае выхода асимметрии фазных токов в нагрузке за поле допуска, и, как следствие, в повышении надежности в работе. Так, при разнице тока в одной из фазных обмоток реле защитного отключения на десятки миллиампер, нагрузка с задержкой не более 0,2 с. отключается (обесточивается), что позволяет защитить нагрузку от перекоса фазных токов, при нарушении асимметрии сопротивления фазных обмоток нагрузки и утечках тока на корпус оборудования, даже при появлении тока утечки через цепь с сопротивлением в единицы и десятки тысяч Ом, а, следовательно, – защитить человека от токов в десятки мА / с, что в шахтных условиях, в условиях повышенной влажности, обеспечивает защиту человека от поражения током. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Многочисленные особенности, бифуркации и катастрофы возникают во всех задачах оптимизации, управления и принятия решений. Из рассмотрения задачи управления в трехмерном (евклидовом) пространстве с препятствием, ограниченном гладкой поверхностью, кратчайший путь из x в y, в обход препятствия, состоит из отрезков прямых и отрезков геодезических (кратчайших) линий на поверхности препятствия. При этом на геометрию кратчайших путей оказывают влияние различные прогибы поверхности препятствия. Пути в загороженное препятствием пространство слагаются из отрезков прямых, касающихся препятствия, и кривых, продолжения этих путей, образующих пучок (однопараметрическое семейство) геодезических поверхностей. При этом возникает двухпараметрическое семейство путей, характеризующихся как линиями пучка, так и точками срыва касательной, уходящей с поверхности препятствия. Вдоль каждого пути определена функция времени (отсчитываемая от точки x) достижения конечной точки (y), определяемой не однозначно, в силу множества таких путей. Исследование функции времени приводит к выявлению особенностей, состоящих в образовании складок в общих точках и сборок в особых точках. При подходящем выборе системы координат функция времени приводит к виду T = x – y 5/2 в окрестности общей точки особой поверхности y =0, что образует поверхность фронта с ребром возврата, локально задающуюся уравнением x 2= y 5. Аналогичный результат получается в плоской задаче, где фронты имеют особенность типа x 2= y 5 в точках касательной перегиба. Фронт пространственной задачи в особой точке (точке сборки гауссова отображения пучка) локально задается уравнениями вида x = u, y = v 2+ uv, z =(135 v 4+189 uv 2+70 u 2) v 3, где (u, v) – параметры, (x, y, z) – криволинейные координаты в пространстве с началом в не лежащей на поверхности препятствия точке особого асимптотического луча. В соответствии с общей стратегией Пуанкаре, граница устойчивости семейства равновесных систем может иметь особенности, сохраняющиеся при малых изменениях параметров. Но область устойчивости всегда располагается выпуклостями наружу, вклиниваясь в область неустойчивости, а материальная точка, двигаясь в потенциальной яме или у потенциального барьера, описывает фазовую траекторию в системе координат, один из параметров которой – её энергия (Е). При этом граница области достижимости состоит из отрезков, а индикатриса управляемой системы может быть и невыпуклой. Математические модели теории катастроф указывают на общие черты скачкообразного изменения режима системы в ответ даже на плавные изменения, как внешних условий, так и внутреннего состояния их подсистем. К катастрофической потере устойчивости может приводить оптимизация и особенно интенсификация, так для простейшей модели, описываемой, например, уравнением dx / dh = x (h)– x 2(h)– c, оптимизация (максимизация) квоты c по показателю h приводит к неустойчивости режима и уничтожению системы. Однако устойчивость не теряется, если ввести обратную связь. В модели с обратной связью dx / dh = x (h)– x 2(h)– kx (h) оптимальное значение коэффициента k =0,5. При таком значении k система совершает колебания, не выходящие за область устойчивости. Следовательно, управление системой без гибкой обратной связи (как положительной, так и отрицательной) всегда приводит к катастрофам. Памятка. Исключительное право на интеллектуальный промышленно применимый продукт, защищенный патентом, охраняется Законом государства, выдавшего его, и допускает передачу по лицензии, при нарушении этого права виновные в судебном порядке привлекаются к ответственности. Отношения между лицензиатом и лицензиаром регламентируются соответствующим соглашением и регистрируются в патентном ведомстве страны патентования на возмездной основе. По истечении срока охраны исключительного права на запатентованный интеллектуальный продукт, исключительное право становится всеобщим достоянием человечества, а авторское право на этот продукт является неотчуждаемым вечно. Защита интеллектуального промышленно применимого продукта престижна и экономически оправдана как для государства, выдавшего патент на него, так и для работодателя и автора. Прежде всего, необходимо подать заявку на изобретение в патентное ведомство станы гражданства заявителя. При этом допустимо испрашивать либо патент на изобретение (ПИ), либо патент на полезную модель (ПМ). ПИ срок действия – 20 лет, ПМ – 10 лет. После получения приоритетного номера и даты приоритета допустимы публикации, реклама, предложения, выставки, продажа лицензии. Объем патентной охраны определяется формулой изобретения (её отличительной частью). Первый пункт формулы – основной пункт должен быть сформулирован как можно более сжато, обобщенно. Второй, третий и т. д. пункты – зависимые пункты формулы описывают другие целесообразные и полезные варианты осуществления изобретения. Фигуры чертежей и описания служат для пояснения (толкования) пунктов формулы и поэтому должны ясно описывать конкретный и оптимальный вариант осуществления изобретения, а также его технические преимущества. После получения номера патента можно сразу приступать к поиску инвесторов, покупателей лицензии. Попытка установить контакты с инвесторами, изготовителями, лицензиатами в разных странах Мира позволяет получить (бесплатную) информацию о шансах изобретения на рынке. После такой проверки желательно незамедлительно (в течение 365 дней с даты приоритета в стране гражданства автора) принять решение о патентовании изобретения за рубежом. При этом изобретение экономически целесообразно патентовать только в тех странах (РСТ, ЕПВ, ЕАПВ, США, ФРГ, Франция, Япония, Китай, …), где ведут свою деятельность конкуренты, а значит там, где есть рынок. Инвесторы готовы делать серьезные предложения только после получения удовлетворительного заключения о поиске (экспертизе по существу). В странах, где изобретение не запатентовано, его использование нерегламентировано, оно беспрепятственно может применяться, и не преследуется Законом. С точки зрения прав ПИ и ПМ равнозначны (обладают монопольным правом и запретительным правом).
БИБЛИОГРАФИЯ
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-23; просмотров: 146; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.97.1 (0.015 с.) |