Устройство за динамично възстановяване при потапяне
Собственици на патент RU 2393611:
Изобретението се отнася до електротехниката. Техническият резултат се състои в осигуряване на защита на електроприемника от спадове на напрежението при краткотрайни прекъсвания на електрозахранването, повишаване на надеждността на тяхната работа и елиминиране на възможността за разпространение на мрежови аварии. Устройството осигурява серийно свързване към защитения приемник чрез бустер трансформатор (VT), използващ два превключвателя (VC), тиристорен преобразувател (TC), който включва абсорбиращ компенсатор, който образува енергиен амортисьор за регулиране на потоците на мощност и чиято работа се основава на използването на енергия, съхранявана в зарядното устройство (CH) в DC веригата, и чиято задача е да формира и подава към приемника на мощност (EC) допълнително напрежение с дадена амплитуда, честота, фаза a ъглово изместване и което е разликата между номиналното и действителното напрежение, което компенсира краткотрайните спадове и ви позволява да поддържате напрежението на приемника на мощност по време на отстраняване на прекъсване на захранването. Устройството подава компенсирано напрежение, чиято стойност се формира според алгоритъма на широчинно-импулсната модулация и се регулира динамично според тиристорните управляващи вериги на преобразувателя, захранван от зарядното устройство в DC веригата. 2 болен.
Устройството се отнася до електротехниката, а именно до захранването на електроприемници, които не позволяват краткотрайни и внезапни спадове на напрежението (PV) в авариен режим, и е насочено към динамично възстановяване на напрежението на електроприемника на трифазна електрическа мрежа, за да се стабилизира захранването му за периода на отстраняване на нарушенията.
Известно е устройство за защита на потребителите от краткотрайни прекъсвания на захранването, чийто принцип е, че за защита на потребителя, получаващ електричество от два независими източника на захранване, реактивни елементи са свързани паралелно към веригата, които в случай на прекъсване на захранването увеличават времеконстантата на преходния процес и намаляват стръмността на фронтовете на падане на напрежението, като доставят енергия, акумулирана в магнитното поле на реактора и в електрическото поле на кондензатора, към мрежата [2]. Недостатъкът на това устройство е, че реализацията не отчита динамиката на процеса на възникване на спад на напрежението, изисква предварителна настройка на системата в резонансни режими, за да се намали стръмността на фронта на спад на напрежението и да се увеличи времето за преход и да се поддържа работоспособността на мрежата. Това се отразява негативно на производителността на устройството и способността за компенсиране на дълбоки и дълги спадове на напрежението. Предложеното устройство осигурява динамично възстановяване на повреда с всякаква дълбочина и с фиксиране на нивото на напрежение на клемите на приемника на енергия, което се определя от количеството енергия, съхранявана в зарядното устройство.
Целта на заявеното изобретение е да се осигури непрекъснатост и непрекъснато захранване на приемници с критично захранване по време на краткотрайни прекъсвания на захранването чрез подаване на компенсирано напрежение, чиято стойност се регулира динамично от преобразувателя според тиристорните управляващи вериги, което значително ще намали времето за възстановяване на захранването и ще сведе до минимум спадовете на напрежението.
Претендираното устройство предполага захранване на електрически приемници от понижаваща подстанция с два независими източника на захранване, разделеничрез резервен превключвател (RV) и защитен с превключващи превключватели (VC), за да се елиминират динамично спадовете на напрежението и да се осигури непрекъснато и безпроблемно захранване, серийно свързване на бустерен трансформатор (VT) (фиг. 1) към захранващата верига на приемника на мощност, чиято вторична намотка е свързана към тиристорен преобразувател (TC), превключен въз основа на енергията на зарядното устройство (ZU) на DC веригата, между които абсорбиращ компенсатор (KP) ) е свързан за поглъщане на реактивна мощност при възстановяване на спада на напрежението. Устройството се различава по това, че включването му съгласно предложената схема на фигура 1 осигурява компенсиране на спадове на напрежението на клемите на електрически приемници с ефективност 99% при фиксиране на напрежението на 98% въз основа на динамично захранване с напрежение с параметрична настройка на необходимата форма, амплитуда, честота и ъгъл на фазово изместване, което е вградено в алгоритмите за широчинно-импулсна модулация за синусоидален сигнал.
В режим на готовност с понижаване на напрежението, вторичната намотка на бустерния трансформатор се свързва накъсо през тиристорния преобразувател. В този случай входното напрежение и магнитният поток са практически равни на нула - вентилите не се превключват и преобразувателят не се включва. Устройството не въвежда допълнително напрежение, независимо от стойността на натоварването, следи номиналното му ниво на клемите на защитения електроприемник. В случай на прекъсване на захранването, защитната автоматика на мрежата се активира за свързване на устройство за динамично възстановяване на напрежението. В моменти на рязко намаляване на нивото на напрежението устройството генерира стойността на компенсираното напрежение, получена от разликата между номиналното идействителните стойности на напрежението по време на прекъсване на захранването. Динамичното управление на режимите на управление и формиране се осъществява от хардуера на устройството, вграден в алгоритъма за широчинно-импулсна модулация. Тиристорният преобразувател извършва динамично управление в режим на съгласуване и подаване на компенсирано напрежение, за да изглади пропадането и стабилизира номиналното ниво на клемите на приемника на мощност до пълното изключване на захранването, последвано от превключване на устройството и веригата в режим на изчакване на потапяне.
Фигура 1 показва схемата на свързване на устройството в захранващата верига на захранващия приемник. Веригата съдържа превключващи превключватели VK1, VK2, инсталирани за свързване на устройството в електрическата мрежа от страната на защитения приемник на захранване (елементи 1 и 2) и резервен превключвател RV за превключване на устройството в режим на готовност при прекъсване на напрежението или за изключване на попълване на късо съединение от устройството в режим на динамично възстановяване на напрежението (елемент 3), усилвателен трансформатор VT (елемент 4); универсален полупроводников мост, който се използва като тиристорен преобразувател TP (елемент 5); абсорбиращ компенсатор KP (елемент 6); зарядно зарядно устройство - задвижване (елемент 7) и електроприемник EP (елемент 8).
Превключващата верига на устройството работи по следния начин. В режимите на изчакване на спад на напрежението токът на работния товар протича през веригата на защитения електрически приемник на ЕР (елемент 8), а напрежението на клемите на ЕР съответства на номиналното ниво. Докато промяната в нивото на напрежението надвиши понижението с 10%, което определя нормативния знак за появата на спад на напрежението, превключвателите VK1 и VK2(елементи 1 и 2) са в изключено положение, докато резервният превключвател PB (елемент 3) работи при нормална работа за защита на приемника на енергия. В същото време вторичната намотка на напрежението на усилвателния трансформатор VT (елемент 4) е съединена накъсо през тиристорния преобразувател TP (елемент 5), който блокира веригата за стартиране на устройството в режим на възстановяване на напрежението.
В случай на повреда на захранващото напрежение в резултат на късо съединение се извършва защитно автоматично превключване на превключвателите VK1, VK2 (елементи 1, 2) с координирано изключване на резервния превключвател РВ (елемент 3), за да се избегне попълване на токове на късо съединение в мрежата, и бързо въвеждане на устройства за динамично възстановяване на напрежението, след което хардуерната функционално-измервателна част на преобразувателя TP (елемент 5) фиксира es рязко намаляване на номиналното ниво на напрежение, задава параметричен знак за дълбочината на потапяне като разлика между действителното работно напрежение, изпълнява пълен цикъл на алгоритъма за широчинно-импулсна модулация на синусоидален сигнал с формирането на компенсационно напрежение с необходимата амплитуда, честота и ъгъл на изместване. Времето за реакция, което определя продължителността на оперативното въздействие върху апаратната част на ТП, е не повече от 0,001 s. За стабилизиране на нивото на напрежение се изчисляват параметрите на KP компенсатора (елемент 6).
Зарядното устройство (елемент 7) в DC веригата е настроено в паралелна връзка с абсорбиращия компенсатор на скоростната кутия (елемент 6) за захранване на преобразувателя на трансформатора (елемент 5), за да се осигури непрекъсната работа на веригата на енергийния демпфер, образувана по време на скоростната кутия, за да се регулират потоците на мощност и да се поддържа необходимото компенсационно напрежение. резултатсъвместно и координирано функциониране на елементите на заявеното устройство е захранването към захранващата верига на електрическия приемник в динамичен режим с спад на напрежението повече от 10% от допълнителния компонент на DVN, образуван от тиристорния преобразувател, чрез бустер трансформатор, който позволява поддържане на напрежението по време на периода на елиминиране на краткотрайно прекъсване на захранването
където Uload - необходимото напрежение от страната на товара; Znetwork - импеданс на приемната мрежа; Inag - сила на тока на натоварване на участъка от разпределителната мрежа; Мрежи - мрежово напрежение в моментите на аварийно прекъсване на напрежението.
Когато се възстанови нормалният режим на захранване на електрическия приемник на EP (елемент 8), в резултат на елиминиране на късо съединение, работата на DVN устройството автоматично преминава в режим на готовност при отпадане на напрежението с късо съединение на вторичната намотка на усилвателния трансформатор VT (елемент 4) през преобразувателя TP (елемент 5) и при обратно превключване на всички превключватели VK1, VK2 и RV (елементи 1). , 2 и 3).
Предложеното устройство за динамично възстановяване на спадове на напрежението е тествано при производствени условия в подстанция 6(10)/0,4 kV на IDGC-Център - Липецкэнерго. Резултатите от тестването потвърдиха ефективността на предложеното защитно устройство и уместността на неговото прилагане в борбата срещу прекъсвания на захранването. В хода на експерименталните изчисления бяха разкрити експлоатационните и технически характеристики на устройството (успехът на инсталацията беше 99%).
Използването на предложеното устройство е предназначено да защити критични електрически приемници от спадове на напрежението чрез въвеждане на допълнително напрежение в мрежата, реализирано в динамични режими.изглаждане на спада и фиксиране на формата на напрежението на ниво от 98% (фигура 2).
1. Правила за електрически инсталации [Текст]: утв. Министерство на енергетиката на България 08.07.02: Вн. в сила от 01.01.03г. - М .: NTs ENAS, 2008. - 552 с. - ISBN 978-5-93196-751-6.
Устройство за динамично възстановяване на спадове на напрежението при използване на две независими захранвания, разделени чрез резервен ключ (RV) и защитени с комутационни ключове (VC); бустер трансформатор (VT), свързан последователно към веригата на приемника на мощност (EP); тиристорен преобразувател (ТР); поглъщащ компенсатор (AC) и зарядно устройство (CH) в DC веригата, характеризиращо се с това, че за защита на захранващия приемник от спадове на напрежението при кратки прекъсвания на електрозахранването на устройството се подава компенсирано напрежение, чиято стойност се формира според алгоритъма за широчинно-импулсна модулация и се регулира динамично според тиристорните управляващи вериги на преобразувателя, захранван от зарядното устройство в DC веригата, който включва абсорбиращ комп. ензатор, който образува енергиен демпфер за регулиране на потоците на мощност, който служи за стабилизиране на компенсационното напрежение с необходимата форма, амплитуда, честота и ъгъл на фазово изместване и представлява разликата между номиналното и действителното напрежение, за захранване в режим на потапяне към клемите на приемника на мощност чрез бустер трансформатор за периода на елиминиране на краткотрайно прекъсване на захранването.