FCU 6 كيلو فولت من تراجع الجهد. ما هو جهاز تعويض المرشح FKU؟ نتيجة استخدام dfku

تم تصميم أجهزة تعويض المرشح (FCD) لتقليل تشويه الجهد التوافقي وتعويض الطاقة التفاعلية لأحمال المستهلك في شبكات إمداد الطاقة للمؤسسات الصناعية والشبكات الكهربائية.

عند تشغيل عدد من المسارات الرياضية، من المهم حماية الآليات الداخلية بشكل صحيح. للقيام بذلك، يمكنك شراء مواد تشحيم السيليكون للمطاحن بسعر مخفض في متجرنا. إنشاء صيغة إضافية لغرفة البخار للمعدات الرياضية الحديثة.

قوة مرشحات توافقية أعلىوهو أمر مهم لتحسين تكاليف المؤسسات الصناعية، فضلا عن زيادة استقرار عملها والحد من المخاطر. يتيح استخدام مرشحات الطاقة تحقيق أداء صناعي أعلى، بالإضافة إلى استخدام حمل إضافي على الشبكة، وهو ما قد يكون مهمًا جدًا أثناء التوسع. تتمتع مرشحات الطاقة للمؤسسات في معظم الحالات بفترة استرداد أقل من عام، مما يجعل استخدامها مبررًا وضروريًا اقتصاديًا.

يتم فك تشفير هيكل التعيين القياسي لجهاز تعويض المرشح على النحو التالي:

مثال على تسجيل تعيين PKU التوافقي الثالث عشر بجهد 10 كيلو فولت وقوة 3000 كيلو فولت والنسخة المناخية وفئة التنسيب - U3: "جهاز تعويض المرشح FKU-13-10-3000 UZ GOST 13109-97 ".

تم تصميم المرشحات التوافقية بشكل فردي لكل تطبيق على حدة. وهذا يضمن القدرة على تحقيق أعلى المعلمات لتصفية التوافقيات الأعلى وتصحيح معامل القدرة لـ PKU.

البيانات المطلوبة لتصميم المرشحات التوافقية العالية (HHF).

1. الفولطية.
2. مطلوب تعويض الطاقة التفاعلية عند التردد الأساسي.
3. قيم تيارات المكونات التوافقية للحمل غير الخطي المراد تصفيته أو معلومات عن الأحمال المولدة التوافقية.
4. شبكة الطاقة ماس كهربائى.
5. معلمات جودة الطاقة المطلوبة على حافلات الطاقة ذات الحمل غير الخطي (أو عند نقطة تقاطع أخرى).
6. الظروف البيئية (التركيب الداخلي أو الخارجي، نطاق درجة الحرارة).
7. المتطلبات الإضافية (الأبعاد، الحماية، إلخ.)

مرشحات توافقية عاليةتتكون من مكثفات متصلة على التوالي مع محاثة. يتم اختيار المحاثة بحيث يكون المرشح عبارة عن دائرة رنين متسلسلة ذات مقاومة منخفضة عند التردد التوافقي. وهذا يضمن أن الجزء الرئيسي من المكون التوافقي للتيار يمر عبر المرشح. تنتج المكثفات طاقة تفاعلية عند التردد الأساسي.

تتمتع شركة NPC ENERCOM-SERVICE LLC بخبرة في تصنيع مرشحات توافقية أعلى للجهد 0.4؛ 6.3؛ 10 و35 كيلو فولت لشركات الصناعات المعدنية والكهروكيميائية وشبكات الطاقة في البلدان القريبة والبعيدة. يمكن للمتخصصين المؤهلين إجراء مسح للشبكة لتحديد التركيب التوافقي لمعلمات التشغيل الخاصة بها ووضع المواصفات الفنية لتصميم المعدات.

أمثلة على FCU المصنعة بواسطة شركة SPC "ENERCOM-SERVICE" LLC
لمختلف التطبيقات والفولتية.

1. البيانات والخصائص التقنية الأساسية

نوع فلتر	USFM-5/7-0.4-790 U3	FKU-13-10-3000 U3	FKU-2-35-43000 U1
الفولطية المقدرة لـ PKU، كيلو فولت
الرقم التوافقي
الطاقة المقدرة المثبتة بواسطة PKU، Mvar
الطاقة الاسمية المولدة من PKU، Mvar
التردد الاسمي، هرتز
تردد ضبط الفلتر، هرتز
التيار المستمر، أ
التيار التوافقي الأساسي، أ
تيار التوافقيات الأعلى، أ
السعة الحالية عند تشغيل الفلتر، kA
تيار الحمل الزائد المسموح به، A
مدة التيار الزائد، ق
تردد الزائد		20 مرة في اليوم	20 مرة في اليوم
عامل Q عند 50 هرتز
عامل الجودة عند ضبط التردد
عدد المكثفات في مرحلة البطارية، جهاز كمبيوتر شخصى.
وزن PKU، كجم
أبعاد: الطول، مم، لا أكثر العرض، مم، لا أكثر الارتفاع، مم، لا أكثر

ملاحظة: لا يظهر شريط التوصيل في العرض العلوي

منظر عام للطائرة FKU-13-10-3000 U3

بطارية مكثف

مفاعل الترشيح الجاف

محول الحالي

منظر عام للطائرة FKU-2-35-43000 U1

أجهزة التعويض الساكنة للمؤسسات الصناعية.

إن الاستخدام الواسع النطاق لمحركات الثايرستور الكهربائية، ومحطات التحليل الكهربائي المعدل، وأفران القوس الكهربائي القوية، ومصانع الدرفلة وغيرها من مستهلكي الكهرباء ذوي الأحمال المتغيرة بشكل حاد والتيار غير الجيبي يصاحبه استهلاك كبير للطاقة التفاعلية وتشويه جهد الإمداد، مما قد يؤدي إلى إلى زيادة فاقد الكهرباء وتدهور وتعطيل الأداء الطبيعي لمستهلك الكهرباء. يشمل هؤلاء المستهلكون في المقام الأول مصانع المعادن، والمؤسسات الكيميائية، وشركات المعادن غير الحديدية، وشركات اللب والورق، وشركات المعالجة الكهروكيميائية للمعادن والأحجار الكريمة، والمؤسسات التي تعمل بالقوس الكهربائي واللحام بالمقاومة، والمؤسسات العادية التي تستخدم مصابيح تفريغ الغاز للإضاءة والنفط و شركات الغاز وصناعات الفحم، ومؤسسات الري بمحركات كهربائية بمختلف أنواعها، وغيرها من المؤسسات.

لتعويض القدرة التفاعلية وتحسين معامل القدرة، تصفية التوافقيات أعلىالتيار ، وتقليل تقلبات الجهد وتحسين معلمات جودة الطاقة ، يتم استخدام أجهزة التعويض الثابتة:

• وحدات المكثفات (زيادة معامل القدرة)؛
• تركيبات تعويض المرشح (زيادة عامل الطاقة وتصفية التوافقيات الحالية الأعلى) ؛
• معوضات الطاقة التفاعلية الثايرستور الساكنة (زيادة عامل الطاقة، وتصفية توافقيات التيار الأعلى، وتقليل عدم تناسق الجهد، وتثبيت الجهد).

يسمح استخدام أجهزة التعويض الثابتة بما يلي:

• تقليل حمل الطاقة التفاعلية بشكل كبير و التوافقيات أعلىتيار المحولات التي تزود المستهلكين، مما يجعل من الممكن توصيل حمل إضافي؛
• تحسين مؤشرات جودة الجهد، وبالتالي زيادة جودة المنتجات وإنتاجية العملية التكنولوجية لمستهلك الكهرباء.

على سبيل المثال، أدى استخدام SVC في مصنع للمعادن إلى زيادة عامل طاقة الحمل من 0.7 إلى 0.97، وتقليل تقلبات جهد الإمداد بمقدار 3 مرات، وتقليل وقت ذوبان المعدن الواحد من 150 دقيقة. ما يصل إلى 130 دقيقة. واستهلاك الطاقة النوعي لكل طن من الفولاذ المصهور بنسبة 4%، كما قلل من استهلاك مواد الجرافيت. بشكل عام، تتراوح فترة الاسترداد لأجهزة التعويض الثابتة من 0.5 إلى سنة واحدة.

إذا لزم الأمر، يمكن لشركة SPC "enercomserv" LLC تنفيذ مجموعة من الأعمال المتعلقة بتنفيذ STC، بدءًا من فحص الشبكات الكهربائية، وإجراء القياسات اللازمة من أجل تحديد النوع والطاقة ونقاط الاتصال الخاصة بـ STC، واختيارها معلمات الدوائر والمعدات، وقوانين تنظيمها، وتوريد معدات STC "الجاهزة للاستخدام"، وتركيبها، وتشغيلها، واختبار بدء التشغيل، بالإضافة إلى تدريب الموظفين وتقديم المزيد من الخدمات للمعدات.

تسميات المنتج:

• جهاز تعويض المرشح FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014
• جهاز تعويض المرشح FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014-01
• جهاز تعويض المرشح FKU-5-10-7200 UHL1 YUPIN.673842.015
• جهاز تعويض المرشح FKU-10-18000 U3
• تصميم مرشحات الطاقة USFM 0.4-5/7-450 U3
• نظام التحكم والتنظيم والحماية لجهاز التعويض SURZA KU

معلومات إضافية

مرشحات الطاقة

من أجل تلبية هذه المتطلبات بشكل عضوي، يجب أن يكون نظام إمداد الطاقة دون انقطاع وموثوقًا به قدر الإمكان. تثبيت مرشحات الطاقةهي واحدة من أكثر الطرق فعالية وعالية الجودة لتقليل التأثير على شبكة أفران الصلب القوسي وإنتاج اللحام ومحولات الصمامات، يتم تنفيذها على نطاق واسع في إمدادات الطاقة الصناعية لتحقيق الكفاءة الفنية للإنتاج.

أصحاب براءة الاختراع RU 2479088:

يتعلق الاختراع بالهندسة الكهربائية ويهدف إلى تعويض الطاقة التفاعلية للمستهلكين على ثلاث مراحل، وخاصة المؤسسات الصناعية. تتمثل النتيجة التقنية في تعظيم عامل الطاقة في جميع أوضاع تشغيل الحمل، بما في ذلك الوضع الاسمي، عن طريق تنظيم الطاقة التفاعلية لجهاز تعويض المرشح مع زيادة مستوى الجهد في نفس الوقت عند الحمل ثلاثي الطور. يحتوي جهاز تعويض المرشح على حمل ثلاثي الطور متصل بواسطة نجمة، ووحدة تعويض من ثلاث دوائر LC ذات معلمات ثابتة، ومفتاح، وثلاثة حساسات تيار، ومحول تعزيز ثلاثي الطور، ومقوم، وجهاز حساب الطاقة التفاعلية، ثلاثة محولات جهد مستقلة، ومحول قياس جهد ثلاثي الطور، وجهاز مزامنة، ونظام تحكم للعاكسات التي لها علاقة معينة مع بعضها البعض. 2 مريض.

يتعلق جهاز تعويض المرشح بالهندسة الكهربائية وهو مصمم للتعويض عن الطاقة التفاعلية للمستهلكين ثلاثي الطور، وخاصة المؤسسات الصناعية.

يعد تعويض الطاقة التفاعلية وسيلة فعالة لزيادة عامل الطاقة، الذي تعتمد قيمته على قرب مرحلة التيار المستهلك من جهد الإمداد، وكذلك تحسين شكل التيار المستهلك.

حاليًا، يبلغ عامل الطاقة للمؤسسات كثيفة الاستخدام للطاقة 0.6-0.7. يؤدي عامل الطاقة المنخفض إلى خسائر كبيرة في الطاقة.

ومن المعروف أن تحسين معامل القدرة يقلل من استهلاك الطاقة التفاعلية ويحسن شكل التيار المستهلك.

مع الجهد والتيار غير الجيبيين ، يتم تحديد عامل الطاقة K m للمستهلك بواسطة الصيغة [L.A. Bessonov. الأسس النظرية للهندسة الكهربائية. الدوائر الكهربائية. كتاب مدرسي. - الطبعة العاشرة. - م: جارداريكي، 2000]:

حيث φ هي زاوية التحول (الطور) بين التيار المستهلك وجهد الإمداد؛

υ - معامل التشوه للشكل الحالي المستهلك.

المعامل الأخير يميز درجة تشويه الشكل الحالي ويتم تحديده بنسبة التوافقي الأول للتيار المستهلك I 1 إلى قيمته الفعالة I المدخلة

وبالتالي، فإن عامل القدرة K m يميز درجة استهلاك الطاقة التفاعلية بواسطة الحمل. تساعد الزيادة في Km على تقليل الطاقة التفاعلية وتحسين شكل التيار المستهلك.

مع الحمل الخطي، يكون للتيار المستهلك شكل جيبي، حيث يكون المعامل υ=1. في هذه الحالة، يتم حساب معامل القدرة باستخدام الصيغة:

يُعرف جهاز تعويض المرشح (FKU) استنادًا إلى اقتراب المرحلة φ للتيار المستهلك للتردد الأساسي (50 هرتز) إلى جهد الإمداد (Bader M.P. التوافق الكهرومغناطيسي / كتاب مدرسي لجامعات النقل بالسكك الحديدية. - م. : UMK MPS 2002. - 638 ق.).

يحتوي جهاز تعويض المرشح على ثلاث دوائر LC، والتي يتم دمجها في "مثلث". يحتوي المكثف C والمفاعل L في دائرة LC على معلمات ثابتة.

يتم توصيل جهاز تعويض المرشح بالتوازي مع الشبكة ثلاثية الطور والحمل ثلاثي الطور.

لتجنب تضخيم التوافقيات الرنانة، يتم توصيل المكثفات C للجهاز على التوالي مع المفاعلات L. يتم تحديد تردد الرنين لدائرة LC بناءً على الإعداد عند تردد 240 هرتز، بالقرب من تردد الخُمس الأكبر التوافقي (250 هرتز) في تيار الحمل. بالنسبة للتردد الأساسي البالغ 50 هرتز، تكون دائرة LC لجهاز تعويض المرشح سعوية بطبيعتها، وبالنسبة للتوافق الخامس للتيار الذي يستهلكه الحمل، يكون لها تأثير تحويل.

مع الطبيعة الاستقرائية لتيار الحمل، فإن تيار جهاز تعويض المرشح بتردد أساسي قدره 50 هرتز له طبيعة سعوية ويتدفق في الطور المضاد مع تيار الحمل. عند إضافة هذه التيارات، يتم تشكيل تيار رئيسي للتردد الرئيسي، حيث يتم تعويض تيار الحمل الاستقرائي بواسطة التيار السعوي لجهاز تعويض المرشح. ونتيجة لذلك، فإن الطور φ للتيار الرئيسي يقترب من شكل جهد الإمداد. يؤدي الانخفاض في الزاوية φ إلى زيادة في Cosφ وبالتالي عامل القدرة K m.

يعمل جهاز تعويض المرشح مع تيار تعويض غير منظم على زيادة عامل الطاقة للمستهلك فقط عند تيارات الحمل المقدرة.

يؤدي انحراف تيار الحمل عن القيمة المقدرة إلى تعويض غير كامل للقدرة التفاعلية وزيادة في تحول الطور φ بين التيار المستهلك وجهد الإمداد، مما يقلل من قيمة عامل الطاقة بسبب انخفاض Cosφ.

تتمثل ميزة جهاز تعويض المرشح المعروف ذو المعلمات الثابتة لدائرة LC في زيادة عامل الطاقة عند ظروف تشغيل الحمل المقدرة بسبب زيادة Cosφ عند تيارات الحمل المقدرة. ويرجع ذلك إلى تدفق التيار السعوي في المعوض، والذي يعوض تيار الحمل الحثي ذو الطبيعة المعاكسة.

عيب جهاز تعويض المرشح هو الحد من نطاق قوى الحمل، حيث يحدث التعويض الكامل للقدرة التفاعلية للحمل فقط عند قدرة حمل ثابتة نسبيًا (اسمية). ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في ظروف أخرى غير وضع التشغيل الاسمي للحمل، يحدث تعويض غير كامل لقدرته التفاعلية بسبب القيمة الثابتة للتيار السعوي لجهاز تعويض المرشح. وبالتالي، في الأحمال الأخرى غير وضع التشغيل الاسمي، لا يصل عامل الطاقة إلى الحد الأقصى للقيمة ويتم التقليل من شأنه، وهو ما يعد من عيوب الجهاز المعروف.

الأقرب إلى الحل المطالب به من حيث مجموعة الميزات الأساسية والنتيجة المحققة هو جهاز تعويض المرشح يعتمد على اقتراب مرحلة التيار المستهلك للتردد الرئيسي (50 هرتز) من جهد الإمداد [إلكترونيات الطاقة . الدليل المرجعي. لكل. معه. حررت بواسطة دكتور في الهندسة العلوم V. A. Labuntsova. - م: إنرجواتوميزدات، 1987-326 ص.].

يحتوي جهاز تعويض المرشح على ثلاث كتل تعويض، وكتلة قياس، ومكبر للصوت، وثلاثة عناصر عتبة ذات جهود استجابة مختلفة، وثلاثة أجهزة تشكيل نبض تحكم، ومستشعرات التيار الأول والثاني، ومحولات جهد القياس الأول والثاني ومفتاح.

تتكون كل كتلة من كتل التعويض من ثلاث دوائر LC ذات معلمات ثابتة، مدمجة في "مثلث" وثلاثة مفاتيح للثايرستور. يتم توصيل كل مفتاح ثايرستور على التوالي مع دائرة LC. يتكون مفتاح الثايرستور من ثايرستورين متتاليين متصلين بالتوازي.

يتم توصيل وحدات التعويض عبر محول بالتوازي مع شبكة ثلاثية الطور وحمل ثلاثي الطور.

يتم تكوين عناصر العتبة لجهود استجابة مختلفة، والتي تتناسب مع قيم القدرة التفاعلية الثلاثة للحمل.

يتم توصيل مدخلات مستشعرات التيار الأول والثاني، على التوالي، بالمرحلتين A وC للحمل ثلاثي الطور، وترتبط مخرجاتهما، على التوالي، بالمدخلين الأول والثاني لوحدة القياس. يتم توصيل مدخلات محولات جهد القياس الأول والثاني، على التوالي، بالجهد الخطي U ab وU bc للحمل، ويتم توصيل مخرجاتها، على التوالي، بالمدخلين الثالث والرابع لوحدة القياس. يتم توصيل خرج وحدة القياس من خلال مكبر للصوت بالمدخل الأول لكل عنصر عتبة، ويتم توصيل خرجه من خلال مشكل نبض التحكم المقابل بإدخال مفتاح الثايرستور لوحدة التعويض المقابلة.

يعمل جهاز تعويض المرشح على النحو التالي.

يتم توفير الإشارات الحالية للمرحلتين A وC، المتولدة عند خرج مستشعري التيار الأول والثاني، على التوالي، بالإضافة إلى إشارات الجهد الخطي المستلمة عند مخرجات محولات جهد القياس الأول والثاني، على التوالي، إلى المدخلات الأولى إلى الرابعة لوحدة القياس. في وحدة القياس، بناءً على حجم هذه الإشارات، يتم توليد جهد يتناسب مع القدرة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور. يتم توفير هذا الجهد، الذي يزيده مكبر الصوت، إلى مدخلات عناصر عتبة الثلث الأول. تعمل عناصر العتبة عند ثلاث قيم مختلفة للجهد الثابت (خطوات)، تتوافق مع ثلاث قيم طاقة تفاعلية للحمل ثلاثي الطور. بفضل هذا، يحدث تنظيم ثلاث مراحل للقوة التفاعلية للحمل. إذا تجاوز جهد خرج مكبر الصوت في المرحلة الأولى عتبة التشغيل لعنصر العتبة الأول، فسيتم تشغيل هذا العنصر. تشتمل إشارة الخرج لعنصر العتبة الأول على أداة تشكيل نبض التحكم الأولى، والتي تشتمل إشارة الخرج الخاصة بها على مفاتيح الثايرستور الخاصة بكتلة التعويض الأولى. من خلال مفاتيح الثايرستور المغلقة، يتم توصيل دوائر LC بالتوازي مع الشبكة والحمل ثلاثي الطور. يتدفق تيار سعوي عبر دائرة LC للتعويض عن التيار الحثي للحمل ثلاثي الطور.

مع زيادة أخرى في تيار الحمل، تزداد القوة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور. ونتيجة لذلك، تزداد إشارة الجهد عند خرج وحدة القياس وعند مدخلات عناصر العتبة. تؤدي الزيادة في هذا الجهد إلى تشغيل عنصر العتبة الثاني، مما يؤدي إلى تنشيط إضافي لوحدة التعويض الثانية، مما يزيد من القدرة التفاعلية لجهاز تعويض المرشح في المرحلة الثانية.

ومع زيادة أكبر في تيار الحمل (الطاقة التفاعلية)، يتم تشغيل عنصر العتبة الثالث، بما في ذلك وحدة التعويض الثالثة (المرحلة الثالثة). ونتيجة لذلك، فإن جميع كتل التعويض الثلاثة لجهاز تعويض المرشح قيد التشغيل، مما يؤدي إلى تطوير أكبر قوة تفاعلية. وبالتالي، يحدث تعويض الطاقة التفاعلية ثلاثي المراحل، حيث تقترب مرحلة التيار المستهلك φ من جهد الإمداد. يؤدي الانخفاض في زاوية الطور φ إلى زيادة في Cosφ وبالتالي زيادة في عامل القدرة K m.

تتمثل ميزة جهاز تعويض المرشح المعروف في توسيع نطاق قوى الحمل التي يتم فيها تعويض الطاقة التفاعلية بالكامل، والتي يتم توفيرها في ثلاث مراحل من تشغيل الحمل. ويرجع ذلك إلى تنظيم الطاقة التفاعلية ثلاثي المراحل، حيث يتم تحقيق أعلى قيمة Cosφ في كل مرحلة من مراحل تشغيل الحمل ويزداد عامل الطاقة، وذلك بسبب اقتراب مرحلة التيار المستهلك من جهد الإمداد. وهذا يؤدي إلى توسيع نطاق قوى التحميل المعوضة.

ومع ذلك، إذا كانت قيمة القدرة التفاعلية للحمل في أوضاع التشغيل المتوسطة تختلف عن القدرة التفاعلية للمراحل الثلاث لجهاز تعويض المرشح، فإن عامل القدرة يظل أقل من الواقع، وهو ما يعد من عيوب الجهاز المعروف.

ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في أوضاع التشغيل المتوسطة للحمل، والتي تختلف عن القيم الثابتة الثلاث للقوة التفاعلية لجهاز تعويض المرشح، يحدث تعويض غير كامل للقوة التفاعلية للحمل، حيث أن القوة التفاعلية للحمل يختلف الحمل عن القوة التفاعلية لجهاز تعويض المرشح.

تتمثل المشكلة التي تم حلها عن طريق الاختراع في تطوير جهاز تعويض المرشح الذي يوفر أقصى زيادة في عامل الطاقة في جميع أوضاع تشغيل الحمل، بما في ذلك الوضع الاسمي، عن طريق تنظيم القدرة التفاعلية لجهاز تعويض المرشح مع زيادة مستوى الجهد في نفس الوقت عند الثلاثة -حمل المرحلة.

ولحل هذه المشكلة، تم استخدام جهاز تعويض المرشح الذي يحتوي على حمل ثلاثي الطور متصل بواسطة نجمة، ووحدة تعويض من ثلاث دوائر LC ذات معلمات ثابتة، ومفتاح ومستشعري تيار، بينما يتم توصيل وحدة التعويض من خلال المفتاح على التوازي شبكة ثلاثية الطور، المدخلات الأولى لمستشعري تيار متصلين بشبكة ثلاثية الطور، ومدخلاتهم الثانية متصلة بمرحلتين من حمل ثلاثي الطور، ومحول تعزيز ثلاثي الطور، ومقوم، وحساب الطاقة التفاعلية يتم تقديم الجهاز، وثلاثة محولات جهد مستقلة، ومحول قياس الجهد ثلاثي الطور، وجهاز المزامنة، ونظام التحكم في العاكس، ومستشعر التيار الثالث، في حين يتم توصيل كل ملف ثانوي لمحول تعزيز الجهد ثلاثي الطور بين مكثف و محاثة دائرة LC مجاورة، يتم توصيل مدخلات محول قياس الجهد ثلاثي الطور بالتوازي مع الشبكة، ويتم توصيل مخرجاتها بالمدخلات الرابعة والخامسة والسادسة لجهاز حساب الطاقة التفاعلية وبمدخلات جهاز التزامن، يتم توصيل دخل المقوم بشبكة ثلاثية الطور، ويتم توصيل كل ملف أولي لمحول معزز ثلاثي الطور بالخرج المقابل لمحولات الجهد المستقلة، والتي تكون المدخلات الأولى مترابطة ومتصلة بمخرج المقوم ، يتم توصيل الإدخال الأول لمستشعر التيار الثالث بشبكة ثلاثية الطور، ويتم توصيل الإدخال الثاني بالمرحلة الثالثة من الحمل ثلاثي الطور، ويتم توصيل إخراج كل مستشعر تيار على التوالي إلى الأول والثاني والثالث مدخلات جهاز حساب الطاقة التفاعلية، حيث يتم توصيل المخرجات الأول والثاني والثالث، على التوالي، بالمدخلات الرابعة إلى السادسة لنظام التحكم العاكس، ويتم توصيل مخرجات جهاز المزامنة بالمدخلات الأولى والثانية والثالثة نظام التحكم في العاكس، الذي ترتبط مخرجاته بالمدخلات الثانية لمحولات الجهد المستقلة.

يختلف الحل المطالب به عن النموذج الأولي من خلال إدخال عناصر جديدة - محول تعزيز ثلاثي الطور، ومقوم، وجهاز لحساب الطاقة التفاعلية، وثلاثة محولات جهد مستقلة، ومحول جهد قياس ثلاثي الطور، وجهاز مزامنة، وعاكس نظام التحكم وحساس التيار الثالث بالإضافة إلى العلاقات الجديدة بين عناصر جهاز تعويض الفلتر.

يشير وجود سمات مميزة مهمة إلى أن الحل المقترح يلبي معيار أهلية الحصول على براءة اختراع للاختراع "الجدة".

إدخال محول تعزيز ثلاثي الطور، ومقوم، وجهاز حساب الطاقة التفاعلية، وثلاثة محولات جهد مستقلة، ومحول قياس جهد ثلاثي الطور، وجهاز تزامن، ونظام تحكم في العاكس، ومستشعر تيار ثالث وتغيير في الجهد تضمن العلاقات بين عناصر الجهاز زيادة في عامل الطاقة في جميع أوضاع التشغيل للحمل ثلاثي الطور، بما في ذلك الاسمي. ويرجع ذلك إلى القدرة على تنظيم القوة التفاعلية لجهاز تعويض المرشح اعتمادًا على التغيرات في القوة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور. عندما يتم تنظيمها، تصبح القوة التفاعلية لجهاز تعويض المرشح مساوية للقوة التفاعلية للحمل في جميع أوضاع تشغيله. إذا كانت هذه القوى متساوية، على مدى كامل التغيرات في تيار الحمل ثلاثي الطور، يتم تعويض قوتها التفاعلية بالكامل. في هذه الحالة، يتزامن تيار التيار الكهربائي مع جهد الإمداد، حيث يصل عامل الطاقة إلى قيمته القصوى.

بالتزامن مع زيادة عامل الطاقة في جميع أوضاع التشغيل للحمل ثلاثي الطور، يتم ضمان زيادة مستوى الجهد عند الحمل ثلاثي الطور. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه عند تعويض الطاقة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور، يتناقص المكون التفاعلي لتيار الشبكة، ونتيجة لذلك، يتم تقليل فقد الجهد في الشبكة من تدفق التيار التفاعلي. يؤدي تقليل فقد الجهد في الشبكة إلى زيادة مستوى الجهد عند الحمل ثلاثي الطور.

علاقة السبب والنتيجة "إدخال محول تعزيز ثلاثي الطور، ومقوم، وجهاز حساب الطاقة التفاعلية، وثلاثة محولات جهد مستقلة، ومحول أداة الجهد ثلاثي الطور، وجهاز التزامن، ونظام التحكم في العاكس وثالث مستشعر التيار وتغيير العلاقات بين عناصر الجهاز يؤدي إلى زيادة قصوى في عامل الطاقة في جميع أوضاع تشغيل الحمل، بما في ذلك الاسمي، مع زيادة متزامنة في مستوى الجهد على حمل ثلاثي الطور" لم يكن الموجودة في التقنية السابقة، ولا تتبعها صراحة وهي جديدة. ويشير وجود علاقة جديدة بين السبب والنتيجة إلى أن الحل المقترح يلبي معيار الأهلية للحصول على براءة اختراع "الخطوة الابتكارية".

يوضح الشكل 1 رسمًا تخطيطيًا لجهاز تعويض المرشح، مما يؤكد أدائه و"قابليته للتطبيق الصناعي".

يعرض الشكل 2 نتائج النمذجة الرياضية لمرحلة واحدة من جهاز تعويض المرشح عند التشغيل بحمل حثي.

يحتوي جهاز تعويض المرشح على حمل ثلاثي الطور 1، وحدة تعويض 2، محول معزز جهد ثلاثي الطور 3، مفتاح 4، مقوم 5، جهاز حساب الطاقة التفاعلي 6، ثلاثة محولات جهد مستقلة 7، 8، 9 ، محول قياس الجهد ثلاثي الطور 10، جهاز التزامن 11، نظام التحكم العاكس 12 وثلاثة حساسات تيار 13، 14، 15.

يتم توصيل الحمل ثلاثي الطور 1 في نجمة ومتصل بالمدخلات الثانية لأجهزة الاستشعار الحالية المقابلة 13 و 14 و 15، حيث يتم توصيل المدخلات الأولى منها، على التوالي، بالمراحل A و B و C للشبكة ثلاثية الطور .

تتكون وحدة التعويض 2 من ثلاث دوائر LC ذات معلمات ثابتة، مدمجة في "مثلث"، وثلاث ملفات ثانوية لمحول التعزيز 3. يتم توصيل كل ملف ثانوي لمحول التعزيز 3 على التوالي مع دائرة LC تتكون من سلسلة- توصيل مغو 16 ومكثف 17.

يتكون محول التعزيز ثلاثي الطور 3 من ثلاث ملفات أولية وثلاث ملفات ثانوية (غير موضح في الشكل 1).

يتم تصنيع المقوم 5، على سبيل المثال، وفقًا لدائرة مقوم الجسر ثلاثية الطور ويتم توصيله بالتوازي مع الشبكة.

يتم توصيل وحدة التعويض 2 من خلال المحول 4 بالتوازي مع الشبكة ثلاثية الطور.

يتم توصيل كل ملف أولي لمحول التعزيز ثلاثي الطور 3 بالخرج المقابل لكل عاكس جهد مستقل 7، 8، 9. المدخلات الأولى لمحولات الجهد المستقلة 7، 8، 9 مترابطة ومتصلة بمخرج المعدل 5.

يتم توصيل مخرجات كل أجهزة الاستشعار الحالية 13 والثانية 14 والثالثة 15، على التوالي، بالمدخلات الأولى والثانية والثالثة لجهاز حساب الطاقة التفاعلية 6.

يتم توصيل مخرج الثلث الأول لجهاز حساب الطاقة التفاعلية 6، على التوالي، بالمدخلات الرابعة والسادسة لنظام التحكم في العاكس 12.

يتم توصيل مدخلات محول قياس الجهد ثلاثي الطور 10 بالتوازي مع الشبكة، ويتم توصيل مخرجات محول قياس الجهد ثلاثي الطور 10، على التوالي، بالمدخلات الرابعة والخامسة والسادسة لجهاز حساب الطاقة التفاعلية 6 وإلى مدخلات جهاز المزامنة 11. يتم توصيل مخرجات جهاز المزامنة 11 بالمدخلات الأولى والثانية والثالثة لنظام التحكم العاكس 12. يتم توصيل مخرجات نظام التحكم العاكس 12 بالمدخلات الثانية محولات الجهد المستقلة 7 و 8 و 9.

الجهاز يعمل على النحو التالي.

مع الطبيعة الاستقرائية للحمل ثلاثي الطور 1، يتم استهلاك الطاقة التفاعلية من الشبكة. لقياس القدرة التفاعلية، يتم توفير إشارات تيار الطور من مخرجات أجهزة الاستشعار الحالية 13، 14، 15 إلى المدخلات الأولى والثانية والثالثة لجهاز حساب الطاقة التفاعلية 6، ومن مخرج محول قياس الجهد ثلاثي الطور 10 إلى المدخلات الرابع والخامس والسادس لجهاز حساب الطاقة التفاعلية يتم استقبال إشارات جهد الطور 6. في جهاز حساب القدرة التفاعلية 6، يولد حجم هذه الإشارات جهدًا يتناسب مع القدرة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور 1، والذي يتم إمداده بالمدخلات الرابع والخامس والسادس لنظام التحكم العاكس 12.

يتم تغذية إشارات جهد الطور إلى مدخلات جهاز المزامنة 11 ، والذي يشكل حجمه "وحدة" جيبية فيه ، والتي يتم توفيرها للمدخلات الأولى والثانية والثالثة لنظام التحكم في العاكس 12. في هذه الحالة ، المرحلة الجيبية "الوحدة" هي 90 درجة قبل جهد التيار الكهربائي وتتزامن مع مرحلة الجهد على مكثف كتلة التعويض 2.

في نظام التحكم بالعاكس 12، يتم إنشاء إشارات التحكم من الإشارات المستقبلة عند مدخلاته الأولى إلى السادسة. يقوم نظام التحكم في العاكس 12 بإنشاء إشارة تحكم لمحولات الجهد المستقلة 7، 8، 9، والتي يتم من خلالها تقريب الطور φ من التيار المستهلك من جهد الإمداد. يتم توفير إشارة التحكم المقابلة من خرج نظام التحكم في العاكس 12 إلى المدخلات الثانية لمحولات الجهد المستقلة 7، 8، 9. عند توليد هذه الإشارة، يتم استخدام الجيوب الأنفية "الوحدة"، عند ضربها بإشارة متناسبة مع الطاقة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور 1، يتم الحصول على إشارة تعديل للتحكم من خلال محولات الجهد المستقلة 7، 8، 9.

يتم توفير الجهد المباشر من خرج المقوم 5، المحول بواسطته من جهد التيار الكهربائي المتناوب، إلى المدخلات الأولى لمحولات الجهد المستقلة 7، 8، 9.

في محولات الجهد المستقلة 7 ، 8 ، 9 ، تتشكل الفولتية للملفات الأولية ، وبالتالي الثانوية لمحول التعزيز ثلاثي الطور 3 من الإشارات المستلمة عند مدخلاتها.

يتم توفير جهد التيار الكهربائي من خلال المفتاح 4 إلى المكثفات 17 من كتلة التعويض 2. بالإضافة إلى ذلك، يتم توفير الجهد من اللفات الثانوية لمحول التعزيز ثلاثي الطور 3 إلى كتلة التعويض 2. في هذه الحالة، تشكل الفولتية الواردة الجهد الناتج على لوحات المكثف 17 من كتلة التعويض 2. يتغير الجهد على لوحات المكثف 17 اعتمادًا على القوة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور 1 ، أي يصبح قابلاً للتعديل. في هذه الحالة، تكون الطاقة التفاعلية لجهاز تعويض المرشح مساوية للطاقة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور 1 في جميع أوضاع تشغيله، بما في ذلك الوضع الاسمي. إذا كانت القدرة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور Q n تتوافق مع القدرة التفاعلية Q لمصدر جهاز تعويض المرشح، فسيتم تعويض القدرة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور بالكامل ويتم تعظيم عامل الطاقة.

تصبح قوة وحدة التعويض 2 قابلة للتعديل عن طريق تغيير جهد اللفات الثانوية لمحول التعزيز ثلاثي الطور 3، مما يجعل من الممكن التعويض الكامل عن القوة التفاعلية للحمل 1 في جميع أوضاع تشغيلها.

في الوضع الاسمي، يتم اختيار مصدر قوة وحدة التعويض 2 Q من ظروف تشغيل الحمل ثلاثي الطور 1 في هذا الوضع. قيمة مصدر Q تساوي القدرة التفاعلية Q n التي يستهلكها الحمل ثلاثي الطور 1 في الوضع الاسمي، أي. مصدر س = س ن. يتم تحديد القدرة التفاعلية لحمل ثلاثي الطور 1 Q n بواسطة القدرة التفاعلية للتردد الأساسي f = 50 هرتز، أي. درجة تقريب مرحلة التيار المستهلك لجهد الإمداد.

مع قيمة السعة الثابتة C، يتم تحديد الطاقة التفاعلية لمرحلة واحدة من وحدة التعويض 2 للجهاز على النحو التالي:

حيث ω=2πf - التردد الدائري للتيار المتردد؛

C هي سعة مكثف كتلة التعويض 2؛

U C - الجهد على لوحات المكثف C.

في وضع التشغيل الاسمي للحمل ثلاثي الطور، يتم تحديد الجهد الموجود على لوحات المكثفات بواسطة جهد خط الشبكة، أي. يو ج = يو ل.

عند قيمة ثابتة لجهد التيار الكهربائي، يتم تحديد سعة المكثف 17 بناءً على التعويض الكامل للطاقة التفاعلية عندما يعمل الحمل ثلاثي الطور 1 في الوضع الاسمي. في هذه الحالة، التيار السعوي للمكثف 17 لوحدة التعويض 2 يساوي المكون الحثي لتيار الحمل ثلاثي الطور 1. يتدفق تيار المكثف 17 في الطور المضاد مع التيار الحثي للحمل ثلاثي الطور 1، والذي يؤدي إلى تعويض القدرة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور 1 عند التردد الأساسي 50 هرتز. ونتيجة لذلك، فإن مرحلة تيار التيار الكهربائي φ تقترب من شكل جهد التيار الكهربائي، مما يزيد من قيمة معامل Cosφ، وبالتالي عامل الطاقة.

في ظروف أخرى غير وضع التشغيل الاسمي للحمل ثلاثي الطور 1، يتم تحقيق التعويض الكامل لقدرته التفاعلية عن طريق تغيير القدرة التفاعلية لوحدة التعويض 2 Q المصدر اعتمادًا على القدرة التفاعلية Q n للحمل ثلاثي الطور 1. في هذا في هذه الحالة، يتم استيفاء نفس الشرط: مصدر Q = Q n. وفقًا للتعبير (4) ، يمكن إجراء التغيير في القدرة التفاعلية لوحدة التعويض 2 Q ucm عن طريق تنظيم الجهد U C على ألواح المكثف 17.

في دائرة مغلقة من الدائرة الكهربائية، بما في ذلك دائرة LC من كتلة التعويض 2، والملف الثانوي لمحول معزز ثلاثي الطور 3 وجهد الشبكة U l وفقًا لقانون كيرشوف الثاني للجهد على المكثف 17 من كتلة التعويض 2 يمكننا أن نكتب:

حيث U VDT-2 هو الجهد على الملف الثانوي لمحول التعزيز ثلاثي الطور 3.

في هذه الحالة، وفقًا للتعبير (4)، يتم تحديد الطاقة التفاعلية لوحدة التعويض 2 للجهاز على النحو التالي:

ويترتب على العلاقة الأخيرة أن التغيير في القدرة التفاعلية Q ucm لوحدة التعويض 2 يتم عن طريق تغيير الجهد على اللفات الثانوية لمحول التعزيز ثلاثي الطور 3.

يتم تحديد قيمة الجهد U لـ VDT-2 للملفات الثانوية للمحول المعزز ثلاثي الطور 3 من حالة تعويض القدرة التفاعلية للحمل عند التردد الأساسي والحد الأقصى لتقريب طور التيار المستهلك إلى جهد التيار الكهربائي، حيث يكون للمرحلة φ أصغر قيمة، على التوالي، تكون قيمة معامل Cosφ هي الأكبر.

للقيام بذلك، عندما تزيد القدرة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور 1 عن القدرة المقدرة، يزداد الجهد C لـ VDT-2 (علامة "+" في الصيغة 6). عندما تنخفض القدرة التفاعلية للحمل ثلاثي الطور 1، يتناقص مصدر الطاقة Q بسبب انخفاض الجهد U لـ VDT-2 (علامة "-" في الصيغة 6).

وبالتالي، يتم التعويض الكامل عن القدرة التفاعلية للحمل عن طريق تنظيم الجهد على لوحات المكثف 17، مما يضمن زيادة عامل الطاقة في جميع أوضاع التشغيل للحمل ثلاثي الطور 1، بما في ذلك الوضع الاسمي.

بالإضافة إلى ذلك، فإن القيمة المتزايدة لمعامل Cosφ تؤثر أيضًا على العمليات الكهرومغناطيسية التي تحدث في الشبكة، أي أنها تضمن انخفاضًا في المكون التفاعلي لتيار الشبكة، أي. يقلل من حمل الشبكة مع التيار التفاعلي. بدوره، يؤدي انخفاض المكون التفاعلي لتيار الشبكة إلى انخفاض فقدان الجهد من تدفق هذا التيار، أي. يتم تقليل فقد الجهد بين مصدر الطاقة الكهربائية وجهاز تعويض المرشح. ونتيجة لهذا، فإن مستوى الجهد عند مدخل جهاز تعويض المرشح، وبالتالي، عند الحمل ثلاثي الطور، يزيد، مما يجعل من الممكن تحقيق المزيد من الطاقة عند الحمل بنفس قوة مصدر الطاقة الكهربائية.

تم إجراء اختبار أداء جهاز تعويض المرشح (FKU) لتحقيق النتيجة الفنية المذكورة أعلاه باستخدام طريقة النمذجة الرياضية.

تم إجراء محاكاة تشغيل PKU في جميع أوضاع تشغيل التحميل، بما في ذلك الوضع الاسمي.

عند النمذجة، تم أخذ الحمل ثلاثي الطور 1 مع المعلمات R n = 0.2 أوم كدائرة تصميم؛ L H = 2.5 mH، متصلة بشبكة ثلاثية الطور بجهد 445 V. في دائرة كتلة التعويض 2، يتم تضمين الحث 16 والمكثف 17 مع المعلمات L = 100 mH، C = 3.8 μF. يوفر المعدل 5 جهدًا قدره 50 فولت عند مدخلات محولات الجهد المستقلة 7 و 8 و 9.

من مخطط التيارات والفولتية في الشكل 2 يمكن ملاحظة أنه عند إيقاف تشغيل PKU، فإن التيار الحثي للحمل 1 يتخلف عن جهد التيار الكهربائي U للشبكة بمقدار 75.7 درجة.

يؤدي تشغيل PKU إلى توليد تيار i k من كتلة التعويض 2، مما يؤدي إلى جهد الشبكة U للشبكة بمقدار 89.9 درجة، أي. له طبيعة سعوية، وهو ما ينعكس في مخطط التيار والجهد. نتيجة لإضافة التيارات i n و i k عند مدخل PKU، يتم استهلاك التيار i من الشبكة، بالتزامن (φ = 0) في الطور مع الجهد C للشبكة. عند φ=0، يكون عامل القدرة لـ PKU مساويًا للوحدة، K m =Cosφ=1، أي. يؤدي تشغيل PKU إلى زيادة قيمة K m.

ويرتبط انحراف الشكل الحالي i عن الشكل الجيبي بتموجات عالية التردد على شكل تيار مستهلك مما يقلل من عامل القدرة K m وبأخذ ذلك في الاعتبار فإن القيمة المحسوبة لعامل القدرة هي 0.997.

ونتيجة لنمذجة تشغيل وحدة PKU في جميع أوضاع تشغيل الحمل، تم الحصول على مخططات مشابهة للمخططات الموضحة في الشكل 2.

نتيجة للمحاكاة، ثبت أن تزامن تيار التيار الكهربائي وجهد الإمداد يحدث في جميع أوضاع تشغيل الحمل، بما في ذلك الاسمي، مما يؤكد إمكانية زيادة عامل الطاقة في جميع أوضاع تشغيل الحمل، بما في ذلك الاسمي.

جهاز تعويض مرشح يحتوي على حمل ثلاثي الطور متصل بواسطة نجمة ووحدة تعويض من ثلاث دوائر LC ذات معلمات ثابتة ومفتاح وحساسي تيار، بينما يتم توصيل وحدة التعويض من خلال المفتاح على التوازي مع شبكة ثلاثية الطور ، يتم توصيل المدخلات الأولى لمستشعري التيار بشبكة ثلاثية الطور، وترتبط مدخلاتها الثانية بمرحلتين من حمل ثلاثي الطور، وتتميز بأنها تحتوي على محول تعزيز ثلاثي الطور، ومقوم، وجهاز لحساب الطاقة التفاعلية، ثلاثة محولات جهد مستقلة، ومحول جهد قياس ثلاثي الطور، وجهاز مزامنة، ونظام تحكم في العاكس، ومستشعر تيار ثالث، وفي هذه الحالة، يتم توصيل كل ملف ثانوي لمحول تعزيز الجهد ثلاثي الطور بين مكثف وتحريض دائرة LC مجاورة، يتم توصيل مدخلات محول قياس الجهد ثلاثي الطور بالتوازي مع الشبكة، ويتم توصيل مخرجاته بالمدخلات الرابعة والخامسة والسادسة لجهاز حساب الطاقة التفاعلية و بمدخلات جهاز المزامنة، يتم توصيل دخل المقوم بشبكة ثلاثية الطور، ويتم توصيل كل ملف أولي لمحول تعزيز ثلاثي الطور بالخرج المقابل لمحولات الجهد المستقلة، حيث تكون المدخلات الأولى مترابطة ومتصلة إلى خرج المقوم، يتم توصيل الإدخال الأول للمستشعر الثالث بشبكة ثلاثية الطور، ويتم توصيل الإدخال الثاني بالمرحلة الثالثة من الحمل ثلاثي الطور، ويتم توصيل إخراج كل مستشعر تيار، على التوالي، إلى المدخلات الأولى والثانية والثالثة لجهاز حساب الطاقة التفاعلية، وتتصل مخرجاتها الأولى والثانية والثالثة، على التوالي، بالمدخلات الرابعة إلى السادسة لنظام التحكم العاكس، وترتبط مخرجات جهاز المزامنة بالمدخلات الأولى ، نظام التحكم في العاكس للمدخلين الثاني والثالث، حيث ترتبط مخرجاته بالمدخلات الثانية لمحولات الجهد المستقلة.

براءات الاختراع المماثلة:

يتعلق الاختراع بالهندسة الكهربائية، ولا سيما أنظمة إمداد الطاقة، ويمكن استخدامه لإنشاء محطات فرعية للمحولات ذات كفاءة عالية في استهلاك واستخدام الكهرباء والجهد المستقر للمستهلكين.

يتعلق الاختراع بجهاز للتأثير على نقل الكهرباء إلى خط تيار متردد متعدد الأطوار مع وحدات طور، والتي تحتوي على التوالي على طرف اتصال جهد التيار المتردد للتوصيل بمرحلة واحدة من خط التيار المتردد ومحطتي توصيل، وبين كل طرف توصيل ويمر كل خرج اتصال جهد التيار المتردد عبر فرع وحدة الطور، الذي يتكون من سلسلة اتصال من الوحدات الفرعية التي تحتوي، على التوالي، على دائرة تعتمد على أجهزة أشباه موصلات الطاقة وجهاز تخزين طاقة متصل بالتوازي مع الدائرة المعتمدة على أجهزة أشباه موصلات الطاقة، وترتبط محطات الاتصال ببعضها البعض.

يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الكهربائية ويمكن استخدامه في المحركات غير المتزامنة المنتجة تجاريًا ذات الدوار القفصي السنجابي، والذي يستخدم كمولدات لمحطات الطاقة لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الكهربائية، ولا سيما أجهزة تعويض الطاقة التفاعلية في شبكات التيار المتردد ذات الجهد العالي، ويمكن استخدامه في المحطات الفرعية لخطوط النقل العلوية المزودة بمفاعلات تحويلية وبنوك المكثفات الثابتة المثبتة عليها

الاستخدام: في مجال الهندسة الكهربائية. تتمثل النتيجة التقنية في تحسين جودة الطاقة الكهربائية من خلال إزالة المكونات التوافقية في التيار الرئيسي الناتج عن الحمل غير الخطي دون استخدام دوائر LC إضافية لتصفية الطاقة. وفقا لهذه الطريقة، يتم قياس القيم اللحظية لتيار الشبكة ثلاثي الطور، ويتم عزل المكونات التوافقية المختارة لهذا التيار، ويتم إجراء إضافة هذه المكونات التوافقية مرحلة تلو الأخرى، ويتم إنشاء تيارات التصحيح لكل مرحلة من مراحل الشبكة. تيار الشبكة، الذي يحتوي على المكونات التوافقية المحددة وله تحول طور قدره 180 درجة كهربائية، ويصدر في كل مرحلة تيارات مقابلة، يحقق التعويض عن المكونات التوافقية لتيار التيار الكهربائي. 1 مريض.

يتعلق الاختراع بصناعة الطاقة الكهربائية، ولا سيما أجهزة الترشيح والتعويض (FCD) في شبكة الجر 25 كيلو فولت و2 × 25 كيلو فولت تيار متردد. يحتوي جهاز الترشيح والتعويض لنظام إمداد طاقة الجر على مفتاح رئيسي متصل على التوالي مع وصلة إغلاق ولوحة تحكم لتشغيله، ومفاعل أول وقسم أول من المكثفات، وقسم ثان من المكثفات مع قسم ثان مفاعل متصل على التوازي، وقسم ثالث من المكثفات مع مفاعل ثالث ومقاوم تخميد، متصل بين نقطة توصيل القسمين الثاني والثالث من المكثفات والسكة. تشتمل دائرة الجهاز على موصل مع محرك متصل بين المفاعل الثالث والسكك الحديدية، وتقوم دائرة تبديل الموصلات بتوصيل لوحة التحكم بمحركها من خلال جهة اتصال كتلة الإغلاق للمفتاح الرئيسي. والنتيجة التقنية هي زيادة كفاءة تقليل ارتفاع التيار والجهد مع تبسيط الجهاز في نفس الوقت. 1 مريض.

يتعلق الاختراع بالهندسة الكهربائية، أي بالأجهزة التي تستخدم أجهزة أشباه الموصلات لنقل الطاقة الكهربائية عبر الكابل إلى جسم تحت الماء، والذي يستخدم، على وجه الخصوص، لشحن بطارية كهربائية مثبتة على هذا الجسم تحت الماء. تتمثل النتيجة الفنية في تحسين المؤشرات الفنية والاقتصادية، وزيادة معامل الاقتران بين ملفات المحول عالي التردد، وتحسين التوافق الكهرومغناطيسي للمحول عالي التردد والعناصر الأخرى للجهاز، وتقليل تموج جهد الخرج من الجهاز إلى مستوى مقبول، فضلا عن تحسين نوعية الكهرباء التي يستقبلها الجهاز من قبل مستهلكي الكهرباء الكائن تحت الماء. لهذا الغرض، يحتوي الجهاز (الخيارات) المطالب به على العناصر الرئيسية التالية المثبتة على الوعاء الناقل في كتلة العاكس: عاكس جهد عالي التردد مستقل أحادي الطور، ووحدة تحكم لهذا العاكس، ومكثف الإدخال والملف الأساسي لمحول عالي التردد ، وكذلك موجود على جسم تحت الماء في مقوم الكتلة ، واللف الثانوي للمحول ، وجسر أحادي الطور مقوم غير متحكم فيه ، ومفاعل تنعيم ومكثف خرج ، في حين أن اللفات عالية تم تجهيز محولات التردد في الإصدار الأول بشاشات مغناطيسية مسطحة، وفي الثانية مع قلوب كوبية وقضبان مركزية. 2 ن. و-لي، 3 مرضى.

يتعلق الاختراع بالشبكات الكهربائية ويهدف إلى زيادة كفاءة خطوط الكهرباء الهوائية، وكذلك جودة الكهرباء المقدمة للمستهلكين الزراعيين. والنتيجة الفنية هي تقليل خسائر الطاقة النشطة والكهرباء والجهد في الشبكة الكهربائية الهوائية، مما سيزيد من كفاءة خط الكهرباء العلوي، وكذلك جودة الكهرباء الموردة للمستهلكين الزراعيين. يحتوي معوض محطة الطاقة الصاري على مولد متزامن متصل بخط طاقة علوي من خلال فاصل يمكن التحكم فيه، ومحرك احتراق داخلي يعمل بالغاز مثبت على دعامة مقاومة للاهتزاز على شكل AP. يتم تصنيع جهاز الفصل باستخدام محرك يدوي فردي. تم تجهيز محطة توليد الكهرباء بأجهزة للتحكم ومراقبة معلمات خط الطاقة العلوي، بالإضافة إلى مفتاح مولد متزامن، وصمام إمداد الغاز وقابض الاحتكاك، والتي تحتوي على محركات كهرومغناطيسية فردية يتم تنشيطها بواسطة جهاز التحكم. يقوم قابض الاحتكاك بتوصيل أو فصل أعمدة المولد المتزامن ومحرك الاحتراق الداخلي بالغاز. 1 مريض.

يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الكهربائية ويمكن استخدامه في المحطات الكهربائية الفرعية التي تتطلب تعويض الطاقة التفاعلية وذوبان الجليد على خطوط الكهرباء العلوية. يتمثل التأثير الفني للاختراع في تقليل عدد المفاتيح المطلوبة للتبديل من وضع التعويض إلى وضع ذوبان الجليد المتحكم فيه والعودة. يحتوي الجهاز على صمامات الثايرستور عالية الجهد ثنائية الاتجاه (1، 2، 3)، والتي يتم من خلالها توصيل العناصر التفاعلية (الاختناقات أو المكثفات) (4، 5، 6) على التوالي. يتم التبديل من وضع تعويض الطاقة التفاعلية إلى وضع ذوبان الجليد باستخدام مفتاحين (7، 8). ولهذا الغرض، يتم توصيل نقاط اتصال العناصر التفاعلية (4، 5، 6) وصمامات الثايرستور (1، 2، 3) بشبكة الإمداد ثلاثية الطور A، B، C، والأطراف الحرة للصمامات المذكورة (1، 2، 3) من خلال جهات اتصال المفتاح الأول (7) يتم توصيلها بنمط "مثلث" مع الأطراف الحرة للعناصر التفاعلية (4، 5، 6)، ومن خلال جهات اتصال المفتاح الثاني ( 8) - بأسلاك الخط العلوي لإذابة الجليد. 2 مريض.

يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الكهربائية ويمكن استخدامه في المحطات الكهربائية الفرعية التي تتطلب ذوبان الجليد على خطوط الطاقة الهوائية وتعويض الطاقة التفاعلية. يتمثل التأثير الفني للاختراع في تبسيط التنظيم وتقليل مدة عملية الصهر مع تقليل كمية معدات التبديل الإضافية في نفس الوقت. يحتوي التركيب المشترك على محولين جسريين ثلاثي الطور على صمامات شبه موصلة يتم التحكم فيها بالكامل، محولة بواسطة صمامات ثنائية متتالية، وبنك مكثف على جانب التيار المستمر من المحولات، ومفتاح أول ثلاثي الأقطاب ومفتاحين ثلاثي الطور متصلين بسلسلة الاختناقات، بالتوازي مع واحد منها متصل بمفتاح ثلاثي الأقطاب الثاني - على جانب التيار المتردد. عند ذوبان الجليد، يعمل المحول الأول في وضع مقوم متحكم فيه، والثاني في وضع عاكس الجهد المستقل، حيث يتم توصيل أسلاك الخط العلوي من خلال المفتاح الثالث ثلاثي الأقطاب ، مغلق في الطرف المقابل، من أجل ذوبان الجليد المتزامن عليها مع تيار متردد منخفض التردد، حيث لا يكون لعنصر المقاومة الاستقرائي للأسلاك أي تأثير تقريبًا على القيمة الفعالة لتيار الذوبان. 1 مريض.

يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الكهربائية ويمكن استخدامه في المحطات الكهربائية الفرعية التي تتطلب تعويض الطاقة التفاعلية وذوبان الجليد على خطوط الكهرباء العلوية. والنتيجة الفنية هي تقليل مدة عملية الصهر مع تقليل كمية معدات التحويل الإضافية في نفس الوقت. يحتوي التثبيت على محول جسر ثلاثي الطور يعتمد على صمامات أشباه الموصلات التي يتم التحكم فيها بالكامل، ومحولة بواسطة صمامات ثنائية متتالية، وبنك مكثف على جانب التيار المستمر، ومفتاح أول ثلاثي الأقطاب، وملفين ثلاثي الطور متصلين بسلسلة، وواحد والتي يتم توصيلها بالتوازي مع مفتاح ثلاثي الأقطاب الثاني على جانب التيار المتردد. وفقًا للخيار الأول، يتم توصيل بنك المكثف في وضع تعويض الطاقة التفاعلية عن طريق جهات اتصال المفتاح ثلاثي الأقطاب الثالث، المفتوح في وضع ذوبان الجليد، مع أطراف الباعث (المجمع) لصمامات المحول، والتي في هذا يتم توصيل الوضع، من خلال المفتاح الرابع ثلاثي الأقطاب، بأسلاك الخط العلوي للتحكم في ذوبان الجليد باستخدام التيار المتردد. وفقًا للخيار الثاني، يتم توصيل بنك المكثف في وضع تعويض الطاقة التفاعلية من خلال جهات الاتصال للمفاتيح ثلاثية الأقطاب الثالثة والرابعة، المفتوحة في وضع ذوبان الجليد، بمحطات الباعث والمجمع لصمامات المحول، والتي في يتم توصيل هذا الوضع من خلال المفاتيح ثلاثية الأقطاب الخامس والسادس بأسلاك خطين علويين من أجل ذوبان الجليد عليهما بشكل متزامن مع التيار المتردد. 2 ن. و-لي، 4 مرضى.

يتعلق الاختراع بالهندسة الكهربائية ويهدف إلى تعويض الطاقة التفاعلية للمستهلكين ثلاثي الطور، وخاصة المؤسسات الصناعية

إذا كنت مهتمًا بالتصفية التوافقية لتوافقيات الجهد 0.4 كيلو فولت، ثم تعال إلى هنا

غاية

بيلة الفينيل كيتونأو المرشحات التوافقية للطاقة، والمعروفة أيضًا باسم المرشحات التوافقية السلبية، هي نوع خاص من وحدات المكثفات التي تتمثل مهمتها في تصفية التوافقيات بالتزامن مع تعويض الطاقة التفاعلية. تعد أجهزة تعويض المرشح ضرورية في المؤسسات الهندسية الثقيلة أو الصناعات التحويلية، حيث يتم استخدام أفران صهر القوس، والحمامات الإلكتروليتية عالية الجهد بقدرة 6 (10) كيلو فولت، بالإضافة إلى المعدات الأخرى كثيفة الاستهلاك للطاقة ذات الطبيعة غير الخطية لاستهلاك الكهرباء. يحظر تشغيل هذا النوع من المعدات دون وجود مرشحات الطاقة التوافقية.

هيكل ومبدأ تشغيل PKU

الغرض من إدخال PKU هو تقليل مفاعلة دوائر LC إلى قيم قريبة من الصفر وتحويل الشبكة الكهربائية الرئيسية (عند تردد توافقي معين). وحدات تعويض المرشح هي سلاسل LC أو RLC يتم ضبطها لتتردد مع توافق معين، يتم تحديد ترتيبها من قبل العميل أو بناءً على نتائج القياس. في الإصدار القياسي، يتكون جهاز تعويض المرشح من خلية إدخال ومفاعلات حديثة أحادية الطور والعديد من مجموعات المكثفات المثبتة على الهياكل المعدنية المجلفنة. يتم تسييج FKU بشبكة لسلامة الأفراد أو يتم وضعها في حاوية متخصصة.

هناككم عدد أنواع مرشحات LC المستخدمة؟. يتم استخدام مرشحات ضيقة النطاق وحيدة الدائرة (1) ويتم ضبطها على التوافقيات الواضحة، وعادة ما تكون ذات ترتيب منخفض 3، 5، 7. عند الترددات العالية، يتم استخدام مرشحات الحز (2) ذات عامل جودة أقل، ومقاومة تحويلة المفاعل يتم استخدام R. إن استخدام مرشحات الشق يجعل من الممكن تسوية وجود التوافقيات في نطاق واسع من الترددات العالية. إن الاستخدام المتكامل لسلاسل مرشحات النطاق الضيق والنطاق العريض كجزء من المرشحات التوافقية للطاقة (PHFs) يجعل من الممكن تنظيف الشبكة الكهربائية بالكامل من التشوهات التوافقية التي يسببها المستهلك.

مجدية اقتصاديااستخدام تركيبات تعويض المرشح لجهد 6(10) كيلو فولت نظرًا لحقيقة أن مستهلكي الجهد العالي يخلقون طيفًا أصغر من التشوهات التوافقية (حيث يتم نطق التوافقيات الثالثة والخامسة والسابعة بقوة وبدرجة أقل ، توافقيات الطلبات الأعلى) مقارنة بمستهلكي الجهد المنخفض. لذلك، من المربح تقنيًا واقتصاديًا تنفيذ دارة جهاز تعويض المرشح المضبوطة على توافقيات واحدة (اثنان، ثلاثة) بدلاً من مجموعة واسعة من التوافقيات للمستهلكين بجهد 0.4 كيلو فولت.

بالإضافة إلى الترشيح التوافقي، أداء أجهزة تعويض التصفية تعويض الطاقة التفاعليةالمستهلكين على التردد الأساسي (50 هرتز). لذلك، تتميز مرشحات الطاقة التوافقية (أجهزة تعويض المرشح) بالطاقة التفاعلية. أبسط جهاز لتعويض المرشح له قيمة ثابتة من الطاقة التفاعلية، والتي ينقلها إلى الشبكة الكهربائية الرئيسية ويتم تكوينه لقمع أحد التوافقيات (بناء على طلب العميل).

التخطيط والمعدات

تَخطِيطتظهر عناصر جهاز تعويض المرشح على اليمين. خلية الإدخال مصنوعة من صفائح الفولاذ ولها طلاء مضاد للتآكل. يوجد بداخله جهاز إدخال وتحكم وإضاءة ومعدات حماية. توجد كتل المكثفات واحدة فوق الأخرى ويتم تركيبها على عوازل البوليمر الداعمة. تتكون الوحدة من مكثفات جيب التمام عالية الجهد (ثلاثية أو أحادية الطور)، مثبتة على إطار فولاذي ومتصلة بواسطة قضبان التوصيل. تسمح جميع المكثفات بالتشغيل على المدى الطويل عندما يزيد الجهد المقنن بنسبة 10%. يتم تركيب المفاعلات الهوائية أحادية الطور على عوازل بوليمرية ويتم توصيلها بخلية الإدخال وكتل المكثف بواسطة قضبان التوصيل النحاسية. يتراوح محاثة المفاعل من عدة mH إلى عدة عشرات من mH.

يستخدم جهاز الكمبيوتر "SlavEnergo" في تصنيع أجهزة تعويض المرشح مكثفات ثلاثية الطور لأجهزة PKU منخفضة الطاقة ومكثفات أحادية الطور لتكوين وحدات عالية الطاقة (اتصالات متوازية ومتسلسلة). في بعض الحالات، مرشحات الطاقة التوافقية (أجهزة تعويض المرشح)يمكن تجهيز الطاقة العالية بدائرة خاصة للإشارة إلى فشل المكثفات الفردية (الانهيار وفقدان السعة) وإيقاف تشغيل PKU - ما يسمى بدائرة الحماية غير المتوازنة.

لديهم خطية عالية من الحث (L)، اعتمادا على هندستها وعدد اللفات. كانت الحاجة إلى استخدامها في تصميم المرشحات التوافقية للطاقة بسبب الحاجة إلى استقرار تردد المرشح لجميع أوضاع التشغيل لجهاز تعويض المرشح.

المفاعلات الكهربائية لمرشح الهواء عبارة عن ملفات من الأسلاك المجدولة ملفوفة حول إطار تقوية. يتم تحديد معلمات الموصل لكل تصنيف مفاعل. تتميز قاعدة المفاعل بقوة ميكانيكية عالية ومعالجة مضادة للتآكل، مما يسمح بوضعها في الخارج. يضمن تصميم المفاعل تشغيله بدون مشاكل في البيئات الملوثة ودرجات الحرارة المنخفضة. لكل مفاعل، من الممكن ضبط الحث (على غرار المحولات) باستخدام صنابير الضبط في لفاته.

تقدم شركة Elektrointer الأجهزة المستخدمة لتعويض الطاقة التفاعلية في شبكات 0.4 كيلو فولت. تزيد الطاقة التفاعلية من خسائر الكهرباء، وفي حالة عدم وجود أجهزة تعويض في الشبكة، يمكن أن تصل الخسائر إلى 50% من متوسط ​​الاستهلاك. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يقلل من جودة إمدادات الطاقة: يحدث الحمل الزائد للمولد، وفقدان الحرارة، والتغيرات في التردد والسعة. ستكون أجهزة تعويض مرشح 0.4 كيلو فولت حلاً مربحًا للمشكلة.

مزايا وحدات المكثفات

أصبحت وحدات المكثفات الطريقة الأكثر فعالية للتعويض عن الطاقة التفاعلية. يمكن للمكثفات المختارة بشكل صحيح أن تقلل من الطاقة التفاعلية الواردة من الشبكة، مما يقلل من فقدان الطاقة. تتميز تركيبات المكثفات بالعديد من المزايا:

• تركيب سريع، لا يتطلب صيانة معقدة. هذه التركيبات التعويضية لا تتطلب أساسًا إضافيًا.
• الحد الأدنى من خسائر الطاقة النشطة. توفر مكثفات جيب التمام المبتكرة خسائر متأصلة لا تزيد عن 0.5 واط لكل 1000 فولت أمبير.
• إمكانية الاتصال في أي مكان في شبكة إمدادات الطاقة. تنتج هذه التركيبات الحد الأدنى من الضوضاء أثناء التشغيل.

يمكن أن يكون التعويض فرديًا أو جماعيًا: في الحالة الأولى، يتم تعويض القوة التفاعلية عند حدوثها، وفي الحالة الثانية، يمتد عمل المعوض إلى العديد من المستهلكين.

طلب المعدات الكهربائية من الشركة المصنعة

تعرض شركة JSC "Electrointer" شراء وحدات تعويض الطاقة التفاعلية في مجموعة متنوعة، ويتم اختيار المعدات مع مراعاة المتطلبات الشخصية للعميل. اتصل بأرقامنا وناقش شروط الشراء مع المتخصصين: نضمن لك أسعارًا مناسبة وشروط تعاون مريحة.

مع التطورات التكنولوجية الحديثة، تستخدم العديد من المؤسسات الصناعية العديد من المحولات المختلفة. أثناء التشغيل، تقوم هذه المحولات بإنشاء تموجات تيار وجهد في الدائرة، مما يؤدي إلى حدوث توافقيات تيار أعلى في الشبكة.

إن وجودها في الشبكة يؤدي إلى تدهور جودتها ويؤثر بشكل سيء على تشغيل جميع المعدات، ويمكن أن يؤدي إلى فشل الأنظمة المختلفة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى إيقاف تشغيل المستهلكين في حالات الطوارئ وإطلاق إنذارات كاذبة للأجهزة والأجهزة الإلكترونية المختلفة. كما أن وجود التوافقيات يسبب التسخين في المحركات الكهربائية والكابلات وغيرها. من الضروري تقليل تأثيرها على الدائرة. ولهذا الغرض، يتم استخدام جهاز تعويض المرشح (FCU).

يتكون جهاز تعويض المرشح من مرشح L-C الذي يتم ضبطه على توافقيات شبكة محددة. عادةً ما تكون هذه التوافقيات هي الخامس والسابع والحادي عشر، باعتبارها الأكثر وضوحًا. أيضًا، يمكن للمؤسسات في كثير من الأحيان تركيب أجهزة تعويض المرشح المضبوطة على توافقيات مختلفة. يوجد أدناه رسم تخطيطي لـ PKU.

لتحديد جهاز تعويض المرشح بشكل صحيح، تحتاج إلى دراسة التوافقيات الأكثر تأثيرًا على جودة الشبكة وقوتها. وبناءً على هذه البيانات، يتم حساب عامل التصفية واختياره.

ميزتها الرئيسية هي أنها لا تعمل فقط كمرشح، ولكنها تعوض أيضًا عن الطاقة التفاعلية. تمامًا كما يمكن أن تكون أوتوماتيكية وتنظم القوة التفاعلية تلقائيًا.

عندما يسود الحمل الثابت (آلة الورق، حمل المروحة)، يتم استخدام أجهزة PCD غير المنظمة، والتي يتم توصيلها بالدائرة وتعمل في الوضع الثابت.

إذا كان الحمل الديناميكي هو السائد (مصانع الدرفلة، وآلات الرفع، وما إلى ذلك)، يتم استخدام تلك القابلة للتعديل، وعندما يتغير اكتمال دورة تشغيل أي جهاز، يتغير توازن الطاقة التفاعلية. نظرًا لأن PKU لا يعوض المكون التفاعلي فحسب، بل يعمل أيضًا كمرشح في الدائرة، وبالتالي فإن فصله عن الشبكة ليس له معنى. للقيام بذلك، قم بتوصيل المعوض، الذي يحافظ على توازن الطاقة في الدائرة.

يُنصح بتركيب جهاز تعويض المرشح بجهد 6 كيلو فولت، 10 كيلو فولت. لأنه عندما يعمل مستهلكو الجهد المنخفض، ينشأ طيف مختلف من التوافقيات على الجانب ذو الجهد المنخفض. ليس من المجدي اقتصاديًا تعويضهم على جانب الجهد المنخفض، وبالتالي فإن تركيب مرشح لكل مستهلك أمر مكلف. يخلق مستهلكو الجهد العالي طيفًا أصغر من التشوه (3، 5، 7، 11 توافقيات)، وبالتالي، من وجهة نظر فنية واقتصادية، من الأسهل تعويض هذا الطيف على الجانب 6 كيلو فولت، و10 كيلو فولت من الجانب الآخر. الطيف الأوسع بكثير على الجانب 0.4 كيلو فولت، 0.6 كيلو فولت.

يمكن تركيبها في الداخل والخارج. يتم تثبيتها عادةً على GPP ويتم توصيلها بالحافلات عبر مفتاح فردي. وفيما يلي طرق التنسيب: في الداخل والخارج:

المعوضات الموضوعة في الداخل تتطلب التهوية. في بعض الحالات (حسب نوع الإنتاج وموقع الغرفة)، تكون هناك حاجة إلى مرشحات الهواء للتهوية. ويجب الحفاظ على نظام درجة حرارة معينة في الغرفة، الأمر الذي يؤدي إلى تكاليف مالية إضافية.

يجب أن تكون وحدة PKU مسيجة ولا يمكن الوصول إليها إلا بعد تفريغ المكثفات. يجب أن تكون مجهزة بأجهزة استشعار جهد مكثف من أجل سلامة العاملين في التشغيل. إذا لم يتم تفريغ المكثفات إلى القيمة المسموح بها، يحظر إجراء أعمال الإصلاح أو الصيانة.