G M M M M M M M M M 110 kV 10 kV tai 6 kV Gen 1 400 V Moottori 3 kV 690V 400V 690V 690V 690V 690V 400 V 690V 690V 690V 690V 400 V 690V 690V 690V 690V Tasavirtakäyttöjä Moottorikeskus Oikosulkumoottorikäyttöjä Turvakytkin Erotin Katkaisija Erotin Muuntaja Ohjattu tasasuuntaaja Esimerkki suuren teollisuuslaitoksen sähköjakeluverkosta f 1 f 2 Kuris tin Teollisuude n sähköverkko 1. Keskijännitekojeist o 2. Oikosulkuvirran rajoitus keskijännitteellä 3. 690 V:n kojeisto 4. Oikosulkusuojaus 5. Kontaktori 6. Ylikuormitussuojaus 7. Integroidut komponentit 8. Taajuusmuuttaja 9. Loistehon kompensointi 10. Yliaaltojen suodatus 11. Virtayliaallot 1 3 2 6 5 4 10 9 8 7 11 12 11 10 2
110 kV. Esimerkki suuren teollisuuslaitoksen. sähköjakeluverkosta. Muuntaja. 10 kV tai 6 kV. Erotin. Katkaisija. Erotin. G. M. Kuristin. Moottori. Gen 1. 690V. 400 V. 3 kV. M. M. M. 400V. 690V. 690V. 690V. 690V. 690V. 400 V. 690V. 690V. 690V. Moottorikeskus. 690V. - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
G M
M M M
M M MM M
110 kV
10 kV tai 6 kV
Gen 1400 V
Moottori
3 kV
690V
400V 690V 690V 690V 690V
400 V 690V 690V 690V 690V
400 V 690V 690V 690V 690V
Tasavirtakäyttöjä
Moottorikeskus
Oikosulkumoottorikäyttöjä
Turvakytkin
ErotinKatkaisijaErotin
Muuntaja
Ohjattutasasuuntaaja
Esimerkki suuren teollisuuslaitoksen sähköjakeluverkosta
Moottorinsuojarele jaälykäs moottorinohjain• Sisältää myös muita
vikasuojauksia• Toimii myös ohjaus- ja
mittauselimenä
1
Moottorinsuojarele jaälykäs moottorinohjain
• Moottorin ohjaus ja valvonta väylän kautta
• Ylikuormitussuojaus perustuu mitattujen virtojen avulla laskettuun moottorin lämpenemään
• Muita vikasuojauksia esim: maasulkusuojaus, käynnistyksen valvonta, ylivirtasuojaus, vinokuormitussuojaus, alikuormitussuojaus.
Integroidut komponentit • Yhteen kojeeseen
integroituna kon-taktoritoiminnon lisäksi oikosul-kusuojaus, yli-kuormitussuojaus, mahdollisesti muita suojauksia sekä väylän kautta tapahtuva ohjaus ja valvonta.
Taajuusmuuttaja
• Verkkosuuntaajana yleensä kuusipulssinen diodisuuntaaja
• Invertterin ohjattuna komponenttina yleensä IGBT
• Suurella kytkentätaajuudella lähes sinimuotoinen moottorivirta
• Taajuusmuuttajalle annetaan taajuusohje, josta lasketaan jänniteohje nostamalla sitä tavallisesti lineaarisesti nimellisjännitteeseen.
Taajuusmuuttajan vektorisäätö
• Staattorivirta jaetaan roottorivuon suhteen avaruusvektorina kahteen komponenttiin id ja iq , joita säädetään erikseen.
• Momentti on verrannollinen virtakomponenttien tuloon T=Kt id iq.
• Vakiovuoalueella pyritään pitämään vuohon verrannollista komponenttia id vakiona säätämällä jänniteohjeen amplitudia. Momenttiin verrannollinen virtakomponentti iq pyritään pitämään ohjearvossaan säätämällä taajuusohjetta.
Ψr
isiq
id
Taajuusmuuttajan DTC-säätö
• Säätö perustuu staattorivuon ohjaamiseen invertterin kytkentäkombinaatioilla siten, että sekä staattorivuo että momentti pysyvät halutun hystereesin sisällä.
• Säätö laskee 25 s välein optimikytkennän, jolla säädetään momenttia ja staattorivuota.
jos ei tarvetta yliaaltojen suodatukseen tai ei resonanssivaaraa.
• Estokelaparistoilla, jos yliaaltojen aiheuttama resonanssivaara.
• Imupiireillä, jos tarvetta myös yliaaltojen suodatukseen.
1
2
Estokelaparisto
• Käytetään loistehon kompensointiin pelkkien kondensaattoreiden sijaan, jos verkossa resonanssivaara.
• Käämin ja kondensaattorin muodostama sarjaresonanssipiiri, jonka viritystaajuus on alle verkossa esiintyvien yliaaltotaajuuksien esim. 189 Hz.
• Piiri on induktiivinen yli viritystaajuudella eikä voi muodostaa rinnakkais-resonanssia muuntajan kanssa.
• Verkon nimellistaajuudella piiri vastaa kondensaat-toria.
f/Hz
Z
fr=18950
kap ind
Sähköverkon resonassitilanne
Rinnakkaisresonanssi:
• Syöttävän verkon (lähinnä muuntajan) induktanssi ja kompensointikondensaattorin kapasitanssi muodostavat rinnakkaisresonanssin jollakin verkossa esiintyvällä yliaaltotaajuudella.
• Aiheuttaa resonanssivirran voimakkaan vahvistumisen muuntajassa ja kondensaattorissa. Seurauksena suuret virta- ja jänniteyliaallot.
Sarjaresonanssi:
• Yliaaltolähteen ja kondensaattoripariston väliset muuntajat muodostavat sarjaresonanssipiirin kondensaattorien kapasitanssin kanssa.
Rinnakkaisresonanssi
Sarjaresonanssi
Jännitteet rinnakkaisresonanssissa
• Esimerkki vaihejännitteestä ilman kompensointia ja kompensoinnin aiheuttamassa 7. yliaallon resonanssitilanteessa.
Virtayliaallot
• Erityisesti suuntaajakäyttöjen verkosta ottama virta ei ole sinimuotoista, jolloin se voidaan jakaa perusaaltoon ja yliaaltoihin.
• Jos suuntaajan pulssiluku on p, saadaan yliaallon järjestysluvuksi n=p.i+-1, jossa i=1,2,3,…
• Täysin tasoittuneella DC-virralla saadaan n:nen yliaallon tehollisarvoksi
• Esimerkiksi suuntaajakäyttöjen aiheuttamia virtayliaaltoja suodatetaan
– imupiireillä– aktiivisuodattimilla
• Imupiiri on sarjaresonanssipiiri, joka on viritetty halutulle yliaaltotaajuudelle
• Suuntaaja voidaan käsitellä verkossa perus- ja yliaaltoja generoivana virtalähteenä, jolloin imupiiri muodostaa yliaaltovirralle pieni-impedanssisen virtatien. Tällöin pääosa yliaaltovirrasta sulkeutuu imupiirin eikä syöttävän verkon kautta.
1
Pienjänniteimupiiri Keskijänniteimupiiri
Aktiivisuodatin
• Invertteritekniikkaan perustuva laite, joka generoi suuntaajan virran yliaallot. Syöttävästä verkosta syötetään vain perusaalto.
• Voi kompensoida myös loistehoa.
Jänniteyliaallot
Yliaaltovirtojen aiheuttamat
jänniteyliaallot:• Kukin yliaaltovirtakomponentti
aiheuttaa verkon impedansseissa vastaavan jännitehäviökomponentin.
• Jännitteeseen syntyy samat harmooniset yliaallot kuin virroissa.
Suuntaajan kommutoinnin aiheuttama
jännitteen säröytyminen:• Johtuu suuntaajan toiminnan