FCU 6 kV od padova napona. Što je uređaj za kompenzaciju filtera FKU? Rezultat korištenja dfku

Uređaji za kompenzaciju filtara (FCD) dizajnirani su za smanjenje harmonijskog izobličenja napona i kompenzaciju jalove snage potrošača u mrežama napajanja industrijskih poduzeća iu električnim mrežama.

Prilikom upravljanja brojnim sportskim stazama važno je pravilno zaštititi unutarnje mehanizme. Da biste to učinili, u našoj trgovini možete kupiti silikonski lubrikant za trake za trčanje s popustom. Stvaranje dodatne formule parne sobe za modernu sportsku opremu.

Vlast filteri viših harmonika važan je za optimizaciju troškova industrijskih poduzeća, kao i povećanje stabilnosti njihova rada i smanjenje rizika. Korištenje filtara snage omogućuje postizanje većih industrijskih performansi, kao i korištenje dodatnog opterećenja mreže, što može biti vrlo važno tijekom širenja. Filtri snage za poduzeća u većini situacija imaju razdoblje povrata kraće od godinu dana, što njihovu upotrebu čini ekonomski opravdanom i potrebnom.

Struktura standardne oznake uređaja za kompenzaciju filtra dešifrira se na sljedeći način:

Primjer snimanja oznake PKU 13. harmonika napona 10 kV, snage 3000 kvar, klimatske izvedbe i kategorije postavljanja - U3: „Uređaj za kompenzaciju filtra FKU-13-10-3000 UZ GOST 13109-97 .”

Harmonijski filtri su dizajnirani pojedinačno za svaku pojedinačnu primjenu. To jamči mogućnost postizanja najviših parametara za filtriranje viših harmonika i korekciju faktora snage PKU-a.

PODACI POTREBNI ZA PROJEKTIRANJE FILTARA VISOKIH HARMONIKA (HHF).

Nazivni napon.
Potrebna kompenzacija jalove snage na osnovnoj frekvenciji.
Vrijednosti struja harmonijskih komponenti nelinearnog opterećenja koje treba filtrirati ili informacije o opterećenjima koja stvaraju harmonike.
Snaga kratkog spoja u mreži.
Potrebni parametri kvalitete električne energije na energetskim sabirnicama nelinearnog opterećenja (ili na drugom spoju).
Uvjeti okoline (unutarnja ili vanjska instalacija, raspon temperature).
Dodatni zahtjevi (dimenzije, zaštita itd.)

Filtri visokih harmonika sastoje se od kondenzatora spojenih u seriju s induktivitetom. Induktivitet je odabran tako da je filtar serijski rezonantni krug niske impedancije na harmoničkoj frekvenciji. Time se osigurava da glavni dio harmonijske komponente struje prolazi kroz filter. Kondenzatori proizvode jalovu snagu na osnovnoj frekvenciji.

NPC ENERCOM-SERVIS doo ima iskustvo u proizvodnji filtera viših harmonika za napon 0,4; 6.3; 10 i 35 kV za poduzeća metalurške, elektrokemijske industrije i za elektroenergetske mreže zemalja bliskog i dalekog inozemstva. Kvalificirani stručnjaci mogu provesti istraživanje mreže kako bi identificirali harmonijski sastav njezinih radnih parametara i izradili tehničke specifikacije za dizajn opreme.

PRIMJERI FCU KOJE PROIZVODI SPC "ENERCOM-SERVIS" DOO
ZA RAZLIČITE PRIMJENE I NAPONE.

Osnovni tehnički podaci i karakteristike

Vrsta filtra	USFM-5/7-0.4-790 U3	FKU-13-10-3000 U3	FKU-2-35-43000 U1
Nazivni napon PKU, kV
Harmonijski broj
Nazivna snaga instalirana po PKU, Mvar
Nazivna snaga proizvedena PKU, Mvar
Nazivna frekvencija, Hz
Frekvencija podešavanja filtra, Hz
Kontinuirana struja, A
Struja osnovnog harmonika, A
Struja viših harmonika, A
Trenutna amplituda kada je filter uključen, kA
Dopuštena struja preopterećenja, A
Trajanje struje preopterećenja, s
Učestalost preopterećenja		20 puta dnevno	20 puta dnevno
Q faktor na 50 Hz
Faktor kvalitete pri frekvenciji ugađanja
Broj kondenzatora u fazi baterije, kom.
Težina FKU, kg
Dimenzije: duljina, mm, ne više širina, mm, ne više visina, mm, ne više

Napomena: sabirnica nije prikazana u gornjem pogledu

Opći pogled na FKU-13-10-3000 U3

Kondenzatorska baterija

Reaktor sa suhim filterom

Strujni transformator

Opći pogled na FKU-2-35-43000 U1

Uređaji za kompenzaciju statičkog elektriciteta za industrijska poduzeća.

Široka uporaba tiristorskih električnih pogona, postrojenja za elektrolizu ispravljača, snažnih elektrolučnih peći, valjaonica i drugih potrošača električne energije s oštro promjenjivim opterećenjima i nesinusoidnom strujom praćena je značajnom potrošnjom jalove snage i izobličenjem napona napajanja, što može dovesti do do povećanja gubitaka električne energije te pogoršanja i poremećaja normalnog funkcioniranja potrošača električne energije. Takvi potrošači uključuju prvenstveno metalurška postrojenja, kemijska poduzeća, poduzeća obojene metalurgije, poduzeća celuloze i papira, poduzeća za elektrokemijsku obradu metala i dragog kamenja, poduzeća s elektrolučnim i otpornim zavarivanjem, obična poduzeća koja koriste plinske žarulje za rasvjetu, ulja i plinska poduzeća i industrija ugljena, poduzeća za navodnjavanje s elektromotorima raznih vrsta i druga poduzeća.

Za kompenzaciju jalove snage i poboljšanje faktora snage, filtriranje viših harmonika struje, smanjujući fluktuacije napona i poboljšavajući parametre kvalitete električne energije, koriste se uređaji za statičku kompenzaciju:

kondenzatorske jedinice (povećavajući faktor snage);
filtersko-kompenzacijske instalacije (povećanje faktora snage i filtriranje viših strujnih harmonika);
statički tiristorski kompenzatori jalove snage (povećanje faktora snage, filtriranje viših strujnih harmonika, smanjenje naponske asimetrije i stabilizacija napona).

Upotreba uređaja za statičku kompenzaciju omogućuje:

značajno smanjiti opterećenje jalove snage i viši harmonici struja transformatora koji opskrbljuju potrošače, što omogućuje spajanje dodatnog opterećenja;
poboljšati pokazatelje kvalitete napona i time povećati kvalitetu proizvoda i produktivnost tehnološkog procesa potrošača električne energije.

Na primjer, korištenje SVC-a u metalurškom postrojenju povećalo je faktor snage opterećenja s 0,7 na 0,97, smanjilo fluktuacije napona napajanja za 3 puta i smanjilo vrijeme jednog taljenja metala sa 150 minuta. do 130 min. i specifična potrošnja energije po toni taljenog čelika za 4%, a smanjena je i potrošnja grafitnih materijala. Općenito, razdoblje povrata za uređaje za statičku kompenzaciju u prosjeku je od 0,5 do 1 godine.

Ako je potrebno, SPC "enercomserv" doo može izvesti kompleks radova na implementaciji STC-a, počevši od pregleda električnih mreža, obavljanja potrebnih mjerenja kako bi se odredio tip, snaga i priključne točke STC-a, izbor parametara strujnih krugova i opreme, zakonitosti njihove regulacije, te isporuka STC opreme po principu "ključ u ruke", njena montaža, puštanje u rad, ispitivanje pri pokretanju, kao i obuka osoblja i daljnje servisiranje opreme.

Oznake proizvoda:

Uređaj za kompenzaciju filtera FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014
Uređaj za kompenzaciju filtera FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014-01
Uređaj za kompenzaciju filtera FKU-5-10-7200 UHL1 YUPIN.673842.015
Uređaj za kompenzaciju filtera FKU-10-18000 U3
Dizajn filtara snage USFM 0,4-5/7-450 U3
Sustav upravljanja, regulacije i zaštite kompenzacijskog uređaja SURZA KU

dodatne informacije

Filtri za napajanje

Kako bi organski zadovoljio ove zahtjeve, sustav napajanja mora biti neprekinut i što pouzdaniji. Montaža filtri za napajanje je jedan od najučinkovitijih i najkvalitetnijih načina za smanjenje utjecaja na mrežu čeličnih peći, proizvodnju zavarivanja, pretvarače ventila, naširoko implementiran u industrijskom opskrbi električnom energijom za tehničku učinkovitost proizvodnje.

Vlasnici patenta RU 2479088:

Izum se odnosi na elektrotehniku i namijenjen je kompenzaciji reaktivne snage trofaznih potrošača, uglavnom industrijskih poduzeća. Tehnički rezultat sastoji se u maksimiziranju faktora snage u svim režimima rada opterećenja, uključujući nominalni, regulacijom jalove snage filtarskog kompenzacijskog uređaja uz istovremeno povećanje razine napona na trofaznom opterećenju. Filtarski kompenzacijski uređaj sadrži trofazno trošilo spojeno zvijezdom, kompenzacijsku jedinicu od tri LC kruga s fiksnim parametrima, sklopku i tri strujna senzora, trofazni transformator za pojačanje, ispravljač, uređaj za proračun jalove snage, tri autonomna pretvarača napona, trofazni mjerni transformator napona, uređaj za sinkronizaciju, sustav upravljanja za pretvarače koji su u određenom međusobnom odnosu. 2 ilustr.

Filtarski kompenzacijski uređaj odnosi se na elektrotehniku i dizajniran je za kompenzaciju reaktivne snage trofaznih potrošača, uglavnom industrijskih poduzeća.

Kompenzacija jalove snage učinkovito je sredstvo za povećanje faktora snage, čija vrijednost ovisi o blizini faze potrošene struje naponu napajanja, kao i poboljšanju oblika potrošene struje.

Trenutno je faktor snage energetski intenzivnih poduzeća 0,6-0,7. Nizak faktor snage rezultira značajnim gubicima energije.

Dobro je poznato da se poboljšanjem faktora snage smanjuje potrošnja jalove snage i poboljšava oblik potrošene struje.

S nesinusoidnim naponom i strujom, faktor snage K m potrošača određuje se formulom [L.A. Teorijske osnove elektrotehnike. Električni krugovi. Udžbenik. - 10. izd. - M.: Gardariki, 2000]:

gdje je φ kut pomaka (faza) između potrošene struje i napona napajanja;

υ - koeficijent izobličenja oblika potrošene struje.

Posljednji koeficijent karakterizira stupanj izobličenja oblika struje i određen je omjerom prvog harmonika potrošene struje I 1 do njegove efektivne vrijednosti I ulaz

Dakle, faktor snage K m karakterizira stupanj potrošnje reaktivne snage od strane opterećenja. Povećanje K m pomaže smanjiti jalovu snagu i poboljšati oblik potrošene struje.

Kod linearnog opterećenja potrošena struja ima sinusni oblik, pri čemu je koeficijent υ=1. U ovom slučaju, faktor snage se izračunava pomoću formule:

Poznat je filterski kompenzacijski uređaj (FKU) koji se temelji na približavanju faze φ potrošene struje osnovne (50 Hz) frekvencije naponu napajanja (Bader M.P. Elektromagnetska kompatibilnost / Udžbenik za sveučilišta željezničkog prometa. - M. : UMK MPS 2002. - 638 s.

Uređaj za kompenzaciju filtera sadrži tri LC kruga, koji su spojeni u "trokut". Kondenzator C i reaktor L LC kruga imaju fiksne parametre.

Filtarski kompenzacijski uređaj spojen je paralelno na trofaznu mrežu i trofazno opterećenje.

Kako bi se izbjeglo rezonantno pojačanje harmonika, kondenzatori C uređaja spojeni su u seriju s reaktorima L. Rezonantna frekvencija LC kruga odabire se na temelju postavke na frekvenciji od 240 Hz, blizu frekvencije najveće kvinte harmonika (250 Hz) u struji opterećenja. Za osnovnu frekvenciju od 50 Hz, LC krug uređaja za kompenzaciju filtra je kapacitivan po prirodi, a za peti harmonik struje koju troši opterećenje ima ranžirni učinak.

Uz induktivnu prirodu struje opterećenja, struja uređaja za kompenzaciju filtra s osnovnom frekvencijom od 50 Hz ima kapacitivnu prirodu i teče u protufazi sa strujom opterećenja. Kada se ove struje zbroje, formira se struja glavne frekvencije u kojoj se struja induktivnog opterećenja kompenzira kapacitivnom strujom uređaja za kompenzaciju filtra. Kao rezultat toga, faza φ mrežne struje približava se obliku napona napajanja. Smanjenje kuta φ dovodi do povećanja Cosφ i, sukladno tome, faktora snage K m.

Filtarsko-kompenzacijski uređaj s nereguliranom kompenzacijskom strujom povećava faktor snage potrošača samo pri nazivnim strujama opterećenja.

Odstupanje struje opterećenja od nazivne vrijednosti uzrokuje nepotpunu kompenzaciju jalove snage i povećanje faznog pomaka φ između potrošene struje i napona napajanja, što smanjuje vrijednost faktora snage zbog smanjenja Cosφ.

Prednost poznatog uređaja za kompenzaciju filtera s fiksnim parametrima LC kruga je povećanje faktora snage pri radnim uvjetima nazivnog opterećenja zbog povećanja Cosφ pri nazivnim strujama opterećenja. To je zbog protoka kapacitivne struje u kompenzatoru, koja kompenzira struju induktivnog opterećenja suprotne prirode.

Nedostatak filtarskog kompenzacijskog uređaja je ograničenje raspona snaga opterećenja, pri čemu se potpuna kompenzacija jalove snage trošila događa samo pri relativno konstantnoj (nazivnoj) snazi opterećenja. To je zbog činjenice da u uvjetima drugačijim od nominalnog načina rada opterećenja dolazi do nepotpune kompenzacije njegove jalove snage zbog konstantne vrijednosti kapacitivne struje uređaja za kompenzaciju filtra. Dakle, u opterećenjima koja nisu nominalni način rada, faktor snage ne doseže maksimalnu vrijednost i podcijenjen je, što je nedostatak poznatog uređaja.

Najbliži traženom rješenju u pogledu skupa bitnih značajki i postignutog rezultata je filter-kompenzacijski uređaj koji se temelji na približavanju faze potrošene struje glavne (50 Hz) frekvencije naponu napajanja [Energetska elektronika . Referentni priručnik. Po. s njim. uredio Doktor tehničkih znanosti znanosti V.A. Labuntsova. - M.: Energoatomizdat, 1987-326 str.].

Filtersko-kompenzacijski uređaj sadrži tri kompenzacijska bloka, mjerni blok, pojačalo, tri elementa praga s različitim naponima odziva, tri uređivača upravljačkih impulsa, prvi i drugi strujni senzor, prvi i drugi mjerni transformator napona i sklopku.

Svaki od kompenzacijskih blokova sastoji se od tri LC kruga s fiksnim parametrima, kombiniranih u "trokut", i tri tiristorske sklopke. Svaka tiristorska sklopka spojena je u seriju s LC krugom. Tiristorska sklopka sastoji se od dva paralelno povezana tiristora.

Kompenzacijske jedinice spajaju se preko sklopke paralelno na trofaznu mrežu i trofazno opterećenje.

Elementi praga su konfigurirani za različite napone odziva, koji su proporcionalni trima vrijednostima jalove snage opterećenja.

Ulazi prvog i drugog senzora struje spojeni su redom na faze A i C trofaznog opterećenja, a njihovi izlazi su spojeni redom na prvi odnosno drugi ulaz mjerne jedinice. Ulazi prvog i drugog mjernog naponskog transformatora spojeni su redom na linearni napon U ab i U bc opterećenja, a njihovi izlazi na treći, odnosno četvrti ulaz mjerne jedinice. Izlaz mjerne jedinice je preko pojačala spojen na prvi ulaz svakog elementa praga, čiji je izlaz preko odgovarajućeg uređivača upravljačkih impulsa spojen na ulaz tiristorske sklopke odgovarajuće kompenzacijske jedinice.

Uređaj za kompenzaciju filtera radi na sljedeći način.

Strujni signali faza A i C, generirani na izlazu prvog i drugog strujnog senzora, kao i linearni naponski signali primljeni na izlazima prvog i drugog mjernog naponskog transformatora, dovode se u prvi do četvrti ulaz mjerne jedinice. U mjernoj jedinici se na temelju veličine ovih signala stvara napon koji je proporcionalan jalovoj snazi trofaznog trošila. Ovaj napon, povećan pojačalom, dovodi se na ulaze prvog-trećeg elementa praga. Elementi praga rade na tri različite fiksne vrijednosti napona (koraka), što odgovara trima vrijednostima jalove snage trofaznog opterećenja. Zahvaljujući tome dolazi do trostupanjske regulacije jalove snage opterećenja. Ako na prvom stupnju izlazni napon pojačala prijeđe radni prag prvog elementa praga, ovaj element se uključuje. Izlazni signal prvog elementa praga uključuje prvi oblikovatelj upravljačkih impulsa, čiji izlazni signal uključuje tiristorske sklopke prvog kompenzacijskog bloka. Preko zatvorenih tiristorskih sklopki LC krugovi su spojeni paralelno na mrežu i trofazno opterećenje. Kroz LC krug teče kapacitivna struja koja kompenzira induktivnu struju trofaznog opterećenja.

Daljnjim povećanjem struje opterećenja raste jalova snaga trofaznog opterećenja. Kao rezultat toga, naponski signal se povećava na izlazu mjerne jedinice i na ulazima elemenata praga. Povećanje tog napona aktivira drugi element praga, što rezultira dodatnom aktivacijom druge kompenzacijske jedinice, što povećava jalovu snagu filtarskog kompenzacijskog uređaja u drugom stupnju.

S još većim povećanjem struje opterećenja (jalova snaga), aktivira se treći element praga, uključujući treću kompenzacijsku jedinicu (treći stupanj). Zbog toga su sva tri kompenzacijska bloka filtarskog kompenzacijskog uređaja u pogonu, razvijajući najveću jalovu snagu. Dakle, dolazi do trostupanjske kompenzacije jalove snage, zbog čega se faza potrošene struje φ približava naponu napajanja. Smanjenje faznog kuta φ dovodi do povećanja Cosφ i, sukladno tome, povećanja faktora snage K m.

Prednost poznatog filtarskog kompenzacijskog uređaja je proširenje raspona snaga opterećenja u kojima je jalova snaga u potpunosti kompenzirana, što se postiže na tri stupnja rada opterećenja. To je zbog trostupanjske regulacije jalove snage, pri kojoj se u svakom stupnju rada opterećenja postiže najveća vrijednost Cosφ i povećava faktor snage, zbog približavanja faze potrošene struje naponu napajanja. To dovodi do proširenja raspona kompenziranih snaga opterećenja.

Međutim, ako se vrijednost jalove snage trošila u međurežimima rada razlikuje od jalove snage triju stupnjeva filtarskog kompenzacijskog uređaja, tada faktor snage ostaje podcijenjen, što je nedostatak poznatog uređaja.

To je zbog činjenice da u srednjim načinima rada opterećenja, različitim od tri fiksne vrijednosti jalove snage uređaja za kompenzaciju filtra, dolazi do nepotpune kompenzacije jalove snage opterećenja, budući da je jalova snaga opterećenje razlikuje od jalove snage filtarskog kompenzacijskog uređaja.

Problem koji se rješava izumom je razviti filtarski kompenzacijski uređaj koji osigurava maksimalno povećanje faktora snage u svim režimima rada opterećenja, uključujući i nominalni, reguliranjem jalove snage filtarskog kompenzacijskog uređaja uz istovremeno povećanje razine napona na tri -fazno opterećenje.

Da bi se riješio ovaj problem, filtarski kompenzacijski uređaj koji sadrži trofazno opterećenje spojeno zvijezdom, kompenzacijsku jedinicu od tri LC kruga s fiksnim parametrima, sklopku i dva strujna senzora, dok je kompenzacijska jedinica preko sklopke spojena paralelno na trofazna mreža, prvi ulazi dva strujna senzora spojena na trofaznu mrežu, njihovi drugi ulazi su spojeni na dvije faze trofaznog opterećenja, trofazni pojačalni transformator, ispravljač, proračun jalove snage uređaja, uvode se tri autonomna izmjenjivača napona, trofazni naponski mjerni transformator, sinkronizacijski uređaj, sustav upravljanja izmjenjivačem i treći strujni senzor, dok je svaki sekundarni namot trofaznog pojačivača napona spojen između kondenzatora i induktiviteta susjednog LC kruga, ulazi trofaznog naponskog mjernog transformatora spojeni su paralelno na mrežu, a njegovi izlazi spojeni su na četvrti, peti, šesti ulaz uređaja za proračun jalove snage i na ulaze uređaj za sinkronizaciju, ulaz ispravljača spojen je na trofaznu mrežu, svaki primarni namot trofaznog pomoćnog transformatora spojen je na odgovarajući izlaz autonomnih pretvarača napona, čiji su prvi ulazi međusobno povezani i spojeni na izlaz ispravljača , prvi ulaz trećeg strujnog senzora spojen je na trofaznu mrežu, njegov drugi ulaz je spojen na treću fazu trofaznog opterećenja, izlaz svakog strujnog senzora je spojen, redom, na prvi, drugi i treći ulazi uređaja za izračun jalove snage, čiji su prvi, drugi i treći izlaz spojeni, redom, na četvrti do šesti ulaz sustava upravljanja pretvaračem, izlazi uređaja za sinkronizaciju povezani su s prvim, drugim i trećim ulazom sustav upravljanja pretvaračem, čiji su izlazi spojeni na druge ulaze autonomnih pretvarača napona.

Predloženo rješenje razlikuje se od prototipa uvođenjem novih elemenata - trofaznog transformatora za pojačanje, ispravljača, uređaja za proračun jalove snage, tri autonomna pretvarača napona, trofaznog mjernog transformatora napona, uređaja za sinkronizaciju, pretvarača sustav upravljanja i treći strujni senzor, kao i novi odnosi između elemenata filtarskog kompenzacijskog uređaja.

Prisutnost značajnih razlikovnih obilježja ukazuje na to da predloženo rješenje zadovoljava kriterij patentibilnosti izuma „novost“.

Uvođenje trofaznog boost transformatora, ispravljača, uređaja za proračun jalove snage, tri autonomna pretvarača napona, trofaznog mjernog transformatora napona, uređaja za sinkronizaciju, sustava upravljanja invertorom i trećeg strujnog senzora te promjena u odnosa između elemenata uređaja osigurava povećanje faktora snage u svim načinima rada trofaznog opterećenja, uključujući nominalni. To je zbog mogućnosti regulacije jalove snage filtarskog kompenzacijskog uređaja ovisno o promjenama jalove snage trofaznog opterećenja. Kada se regulira, jalova snaga uređaja za kompenzaciju filtera postaje jednaka reaktivnoj snazi opterećenja u svim načinima njegovog rada. Ako su te snage jednake, u cijelom rasponu promjena struje trofaznog opterećenja, njegova jalova snaga je u potpunosti kompenzirana. U ovom slučaju, struja mreže podudara se s naponom napajanja, zbog čega faktor snage doseže svoju maksimalnu vrijednost.

Istodobno s povećanjem faktora snage u svim režimima rada trofaznog opterećenja, osigurava se povećanje naponske razine na trofaznom opterećenju. To je zbog činjenice da se pri kompenzaciji jalove snage trofaznog opterećenja smanjuje jalova komponenta mrežne struje i, kao rezultat toga, smanjuju se gubici napona u mreži od protoka jalove struje. Smanjenje gubitaka napona u mreži dovodi do povećanja naponske razine na trofaznom opterećenju.

Uzročno-posljedična veza „Uvođenje trofaznog pojačalnog transformatora, ispravljača, uređaja za proračun jalove snage, tri autonomna naponska izmjenjivača, trofaznog naponskog mjernog transformatora, sinkronizacijskog uređaja, sustava upravljanja izmjenjivačem i trećeg strujnog senzora i promjena u odnosima između elemenata uređaja dovodi do maksimalnog povećanja faktora snage u svim režimima rada opterećenja, uključujući nominalni, uz istodobno povećanje razine napona na trofaznom opterećenju” nije bilo koji se nalazi u stanju tehnike, ne proizlazi eksplicitno iz njega i nov je. Prisutnost novog uzročno-posljedičnog odnosa ukazuje da predloženo rješenje zadovoljava kriterij patentibilnosti izuma „inventivne razine”.

Slika 1 prikazuje dijagram uređaja za kompenzaciju filtra, potvrđujući njegovu izvedbu i "industrijsku primjenjivost".

Na slici 2 prikazani su rezultati matematičkog modeliranja jedne faze filtarskog kompenzacijskog uređaja pri radu s induktivnim opterećenjem.

Filtarski kompenzacijski uređaj sadrži trofazno opterećenje 1, kompenzacijsku jedinicu 2, trofazni transformator za povećanje napona 3, sklopku 4, ispravljač 5, uređaj za proračun jalove snage 6, tri autonomna pretvarača napona 7, 8, 9. , trofazni transformator za mjerenje napona 10, uređaj za sinkronizaciju 11, pretvarači sustava upravljanja 12 i tri senzora struje 13, 14, 15.

Trofazno opterećenje 1 spojeno je u zvijezdu i spojeno na druge ulaze odgovarajućih strujnih senzora 13, 14 i 15, čiji su prvi ulazi spojeni, redom, na faze A, B i C trofazne mreže. .

Kompenzacijska jedinica 2 sastoji se od tri LC kruga s fiksnim parametrima, kombinirana u "trokut", i tri sekundarna namota transformatora za pojačanje 3. Svaki sekundarni namot transformatora za pojačanje 3 spojen je u seriju s LC krugom, koji se sastoji od niza - spojeni induktor 16 i kondenzator 17.

Trofazni transformator za pojačanje 3 izrađen je s tri primarna i tri sekundarna namota (nisu prikazani na slici 1).

Ispravljač 5 je izrađen, na primjer, prema trofaznom mosnom ispravljačkom krugu i spojen je paralelno na mrežu.

Kompenzacijska jedinica 2 spojena je preko sklopke 4 paralelno na trofaznu mrežu.

Svaki primarni namot trofaznog transformatora za pojačavanje 3 povezan je s odgovarajućim izlazom svakog autonomnog pretvarača napona 7, 8, 9. Prvi ulazi autonomnih pretvarača napona 7, 8, 9 međusobno su spojeni i povezani s izlazom ispravljač 5.

Izlaz svakog prvog 13, drugog 14 i trećeg 15 strujnog senzora spojen je, redom, na prvi, drugi i treći ulaz uređaja za izračunavanje jalove snage 6.

Prvi-treći izlaz uređaja za izračunavanje jalove snage 6 povezan je, odnosno, s četvrtim-šestim ulazima upravljačkog sustava pretvarača 12.

Ulazi trofaznog naponskog mjernog transformatora 10 spojeni su paralelno na mrežu, a izlazi trofaznog naponskog mjernog transformatora 10 spojeni su redom na četvrti, peti i šesti ulaz uređaja za proračun jalove snage. 6 i na ulaze uređaja za sinkronizaciju 11. Izlazi uređaja za sinkronizaciju 11 povezani su s prvim, drugim i trećim ulazima upravljačkog sustava pretvarača 12. Izlazi sustava upravljanja pretvaračem 12 povezani su s drugim ulazima autonomnih pretvarača napona 7, 8 i 9.

Uređaj radi na sljedeći način.

Uz induktivnu prirodu trofaznog opterećenja 1, jalova snaga se troši iz mreže. Za mjerenje jalove snage signali fazne struje dovode se s izlaza strujnih senzora 13, 14, 15 na prvi, drugi, treći ulaz uređaja za proračun jalove snage 6, a s izlaza mjernog transformatora trofaznog napona 10. na četvrti, peti, šesti ulaz uređaja za proračun jalove snage primaju se signali 6 faznog napona. U uređaju za proračun jalove snage 6, na temelju veličine ovih signala, stvara se napon proporcionalan jalovoj snazi trofaznog opterećenja 1, koji se dovodi na četvrti, peti i šesti ulaz upravljačkog sustava pretvarača 12. .

Signali faznog napona dovode se na ulaze uređaja za sinkronizaciju 11, čija veličina u njemu tvori "jedinicu" sinusoide, koja se dovodi na prvi, drugi, treći ulaz upravljačkog sustava pretvarača 12. U ovom slučaju, faza sinusoide “jedinice” je 90° ispred mrežnog napona i poklapa se s fazom napona na kondenzatoru kompenzacijskog bloka 2.

U upravljačkom sustavu pretvarača 12, upravljački signali se generiraju iz signala primljenih na njegovim prvim do šestim ulazima. Sustav upravljanja pretvaračem 12 generira upravljački signal za autonomne pretvarače napona 7, 8, 9, pomoću kojeg se faza φ potrošene struje približava naponu napajanja. Odgovarajući upravljački signal s izlaza upravljačkog sustava pretvarača 12 dovodi se na druge ulaze autonomnih pretvarača napona 7, 8, 9. Prilikom generiranja ovog signala koristi se sinusoida "jedinice", kada se pomnoži sa signalom proporcionalnim jalove snage trofaznog opterećenja 1, modulirajući signal za upravljanje dobiva se autonomnim pretvaračima napona 7, 8, 9.

Istosmjerni napon s izlaza ispravljača 5, koji se njime pretvara iz izmjeničnog mrežnog napona, dovodi se na prve ulaze autonomnih pretvarača napona 7, 8, 9.

U autonomnim pretvaračima napona 7, 8, 9, naponi primarnog i, sukladno tome, sekundarnog namota trofaznog transformatora 3 formiraju se iz signala primljenih na njihovim ulazima.

Mrežni napon se dovodi preko prekidača 4 na kondenzatore 17 kompenzacijskog bloka 2. Osim toga, napon iz sekundarnih namota trofaznog transformatora za pojačanje 3 dovodi se u kompenzacijski blok 2. U ovom slučaju, dolazni naponi tvore rezultirajući napon na pločama kondenzatora 17 kompenzacijskog bloka 2. Napon na pločama kondenzatora 17 mijenja se ovisno o jalovoj snazi trofaznog trošila 1, tj. postaje podesiv. U ovom slučaju, jalova snaga uređaja za kompenzaciju filtera jednaka je reaktivnoj snazi trofaznog opterećenja 1 u svim načinima njegovog rada, uključujući i nominalni. Ako jalova snaga trofaznog trošila Q n odgovara reaktivnoj snazi Q izvora filterskog kompenzacijskog uređaja, tada je jalova snaga trofaznog trošila potpuno kompenzirana i faktor snage je maksimiziran.

Snaga kompenzacijske jedinice 2 postaje podesiva promjenom napona sekundarnih namota trofaznog transformatora za pojačanje 3, što omogućuje potpunu kompenzaciju reaktivne snage opterećenja 1 u svim načinima njegovog rada.

U nominalnom načinu rada, snaga kompenzacijske jedinice 2 Q izvora odabire se iz radnih uvjeta trofaznog opterećenja 1 u ovom načinu rada. Vrijednost izvora Q jednaka je reaktivnoj snazi Q n koju troši trofazno opterećenje 1 u nazivnom načinu rada, tj. Q izvor =Q n. Jalova snaga trofaznog trošila 1 Q n određena je jalovim snagama osnovne frekvencije f = 50 Hz, t.j. stupanj približavanja faze potrošene struje naponu napajanja.

Uz konstantnu vrijednost kapaciteta C, reaktivna snaga jedne faze kompenzacijske jedinice 2 uređaja određena je kao:

gdje je ω=2πf - kružna frekvencija izmjenične struje;

C je kapacitet kondenzatora kompenzacijskog bloka 2;

U C - napon na pločama kondenzatora C.

U nazivnom režimu rada trofaznog opterećenja napon na pločama kondenzatora određen je linijskim naponom mreže, tj. U C = U l.

Pri konstantnoj vrijednosti mrežnog napona, kapacitet kondenzatora 17 odabire se na temelju pune kompenzacije jalove snage kada trofazno opterećenje 1 radi u nominalnom načinu rada. U ovom slučaju kapacitivna struja kondenzatora 17 kompenzacijske jedinice 2 jednaka je induktivnoj komponenti struje trofaznog opterećenja 1. Struja kondenzatora 17 teče u protufazi s induktivnom strujom trofaznog opterećenja 1, što dovodi do kompenzacije jalove snage trofaznog trošila 1 na osnovnoj frekvenciji od 50 Hz. Zbog toga se faza mrežne struje φ približava obliku mrežnog napona, povećavajući vrijednost koeficijenta Cosφ i, sukladno tome, faktor snage.

U uvjetima koji nisu nazivni način rada trofaznog trošila 1, puna kompenzacija njegove jalove snage postiže se promjenom jalove snage kompenzacijske jedinice 2 Q izvora ovisno o jalovoj snazi Q n trofaznog trošila 1. U ovom slučaju slučaju, ispunjen je isti uvjet: Q izvor = Q n. Sukladno izrazu (4), promjena jalove snage kompenzacijske jedinice 2 Q ucm može se izvesti reguliranjem napona U C na pločama kondenzatora 17.

U zatvorenom krugu električnog kruga, uključujući LC krug kompenzacijskog bloka 2, sekundarni namot trofaznog pomoćnog transformatora 3 i mrežni napon U l u skladu s Kirchhoffovim drugim zakonom za napon na kondenzatoru 17 kompenzacijskog bloka 2, možemo napisati:

gdje je U VDT-2 napon na sekundarnom namotu trofaznog transformatora za pojačavanje 3.

U ovom slučaju, u skladu s izrazom (4), reaktivna snaga kompenzacijske jedinice 2 uređaja određena je kao:

Iz posljednjeg odnosa proizlazi da se promjena reaktivne snage Q ucm kompenzacijske jedinice 2 provodi promjenom napona na sekundarnim namotima trofaznog pomoćnog transformatora 3.

Vrijednost napona U VDT-2 sekundarnih namota trofaznog pojačala transformatora 3 odabire se iz uvjeta kompenzacije jalove snage opterećenja na osnovnoj frekvenciji i maksimalne aproksimacije faze potrošene struje na mrežni napon, kod koje faze φ ima najmanju vrijednost, odnosno vrijednost koeficijenta Cosφ je najveća.

Da biste to učinili, kada se reaktivna snaga trofaznog opterećenja 1 poveća iznad nazivne, napon C VDT-2 se povećava (znak "+" u formuli 6). Kada se reaktivna snaga trofaznog opterećenja 1 smanjuje, izvor snage Q se smanjuje zbog smanjenja napona U VDT-2 (znak "-" u formuli 6).

Dakle, potpuna kompenzacija reaktivne snage opterećenja nastaje regulacijom napona na pločama kondenzatora 17, što osigurava povećanje faktora snage u svim načinima rada trofaznog opterećenja 1, uključujući nominalni.

Osim toga, povećana vrijednost koeficijenta Cosφ također utječe na elektromagnetske procese koji se odvijaju u mreži, naime osigurava smanjenje reaktivne komponente mrežne struje, tj. smanjuje opterećenje mreže jalovom strujom. S druge strane, smanjenje reaktivne komponente mrežne struje dovodi do smanjenja gubitaka napona od protoka ove struje, tj. smanjuju se gubici napona između izvora električne energije i uređaja za kompenzaciju filtera. Zbog toga se povećava razina napona na ulazu filtarskog kompenzacijskog uređaja, a time i na trofaznom opterećenju, što omogućuje ostvarenje veće snage na opterećenju uz istu snagu izvora električne energije.

Ispitivanje rada filtarskog kompenzacijskog uređaja (FKU) za postizanje navedenog tehničkog rezultata provedeno je metodom matematičkog modeliranja.

Simulacija rada PKU-a provedena je u svim režimima rada opterećenja, uključujući nominalno.

Pri modeliranju je kao proračunski krug uzeto trofazno opterećenje 1 s parametrima R n =0,2 Ohma; L H = 2,5 mH, spojen na trofaznu mrežu napona 445 V. U krugu kompenzacijskog bloka 2 uključeni su induktivitet 16 i kondenzator 17 s parametrima L = 100 mH, C = 3,8 μF. Ispravljač 5 davao je napon od 50 V na ulazu autonomnih pretvarača napona 7, 8, 9.

Iz dijagrama struja i napona na sl. 2 vidljivo je da kada je PKU isključen, induktivna struja i n opterećenja 1 zaostaje za mrežnim naponom U mreže za 75,7°.

Uključivanje PKU generira struju i k kompenzacijskog bloka 2, povećavajući mrežni napon U mreže za 89,9°, tj. ima kapacitivnu prirodu, što se odražava na strujni i naponski dijagram. Kao rezultat dodavanja struja i n i i k na ulazu PKU, struja i se troši iz mreže, podudarajući se (φ = 0) u fazi s naponom C mreže. Pri φ=0, faktor snage PKU je jednak jedinici, K m =Cosφ=1, tj. uključivanje PKU maksimizira vrijednost K m.

Odstupanje oblika struje i od sinusoidnog oblika povezano je s visokofrekventnim valovima u obliku potrošene struje, što smanjuje faktor snage Km. Uzimajući to u obzir, izračunata vrijednost faktora snage je 0,997.

Kao rezultat modeliranja rada PKU u svim režimima rada opterećenja, dobiveni su dijagrami slični dijagramima prikazanim na sl. 2.

Kao rezultat simulacije utvrđeno je da se podudaranje mrežne struje i napona napajanja javlja u svim režimima rada opterećenja, uključujući i nominalni, što potvrđuje mogućnost povećanja faktora snage u svim režimima rada opterećenja, uključujući i nominalni.

Filtarski kompenzacijski uređaj koji sadrži trofazno trošilo spojeno zvijezdom, kompenzacijsku jedinicu od tri LC kruga s fiksnim parametrima, sklopku i dva strujna senzora, dok je kompenzacijska jedinica preko sklopke spojena paralelno na trofaznu mrežu. , prvi ulazi dva strujna senzora spojeni su na trofaznu mrežu, njihovi drugi ulazi su spojeni na dvije faze trofaznog opterećenja, karakterizirano time što sadrži trofazni transformator za pojačanje, ispravljač, uređaj za proračun jalove snage, tri autonomna pretvarača napona, trofazni mjerni transformator napona, uređaj za sinkronizaciju, sustav upravljanja pretvaračem i treći strujni senzor, s U ovom slučaju, svaki sekundarni namot trofaznog transformatora za povećanje napona je povezan između kondenzatora i induktiviteta susjednog LC kruga, ulazi trofaznog naponskog mjernog transformatora spojeni su paralelno na mrežu, a njegovi izlazi spojeni su na četvrti, peti, šesti ulaz uređaja za proračun jalove snage i na ulaze uređaja za sinkronizaciju, ulaz ispravljača spojen je na trofaznu mrežu, svaki primarni namot trofaznog transformatora za pojačanje spojen je na odgovarajući izlaz autonomnih pretvarača napona, čiji su prvi ulazi međusobno povezani i povezani na izlaz ispravljača, prvi ulaz trećeg senzora spojen je na trofaznu mrežu, njegov drugi ulaz je spojen na treću fazu trofaznog opterećenja, izlaz svakog strujnog senzora je spojen na prvi, drugi i treći ulaz uređaja za izračun jalove snage, čiji su prvi, drugi i treći izlaz spojeni, redom, na četvrti do šesti ulaz upravljačkog sustava pretvarača, izlazi uređaja za sinkronizaciju spojeni su na prvi , drugi i treći ulaz sustava za upravljanje pretvaračem, čiji su izlazi spojeni na druge ulaze autonomnih pretvarača napona.

Slični patenti:

Izum se odnosi na elektrotehniku, posebno na sustave napajanja, i može se koristiti za stvaranje transformatorskih stanica s visokom učinkovitošću potrošnje i korištenja električne energije i stabilnim naponom za potrošače.

Izum se odnosi na uređaj za utjecaj na prijenos električne energije u višefazni izmjenični vod s faznim modulima, koji redom sadrže kontaktnu stezaljku izmjeničnog napona za spajanje na jednu fazu izmjeničnog voda i dvije spojne stezaljke, a između svake spojne stezaljke i svaki kontaktni izlaz izmjeničnog napona prolazi kroz granu faznog modula, koja se sastoji od serijske veze podmodula koji sadrže, redom, krug temeljen na energetskim poluvodičkim uređajima i uređaj za pohranjivanje energije spojen paralelno na krug temeljen na energetskim poluvodičkim uređajima, a spojne stezaljke su međusobno spojene.

Izum se odnosi na područje elektrotehnike i može se koristiti u komercijalno proizvedenim asinkronim motorima s kaveznim rotorom koji se koriste kao generatori elektrana za pretvaranje mehaničke energije u električnu.

Izum se odnosi na područje elektrotehnike, posebice na uređaje za kompenzaciju jalove snage u mrežama izmjenične struje visokog napona, a može se koristiti u trafostanicama nadzemnih dalekovoda s ugrađenim prigušnicama i baterijama statičkih kondenzatora.

Upotreba: u području elektrotehnike. Tehnički rezultat sastoji se u poboljšanju kvalitete električne energije eliminacijom harmoničkih komponenti u mrežnoj struji koju stvara nelinearno opterećenje bez upotrebe dodatnih LC krugova za filtriranje snage. Prema metodi, mjere se trenutne vrijednosti struje trofazne mreže, izdvajaju se odabrane harmonijske komponente te struje, vrši se fazno zbrajanje tih harmonijskih komponenti, generiraju se korekcijske struje za svaku fazu mrežnu struju, koja sadrži odabrane harmonijske komponente i ima fazni pomak od 180 električnih stupnjeva, te, emitirajući u svakoj fazi odgovarajuće struje, postiže kompenzaciju za harmonijske komponente mrežne struje. 1 bolestan.

Izum se odnosi na elektroprivredu, posebice na filtracijsko-kompenzacijske uređaje (FCD) u vučnoj mreži izmjeničnog napona 25 kV i 2×25 kV. Uređaj za filtriranje i kompenzaciju sustava napajanja vučom sadrži serijski spojenu glavnu sklopku s blok kontaktom za zatvaranje i upravljačkom pločom za uključivanje, prvi reaktor i prvi dio kondenzatora, drugi dio kondenzatora s drugim reaktor spojen paralelno, i treći dio kondenzatora s trećim reaktorom i prigušnim otpornikom, spojen između spojne točke drugog i trećeg dijela kondenzatora i tračnice. Strujni krug uređaja uključuje kontaktor s pogonom spojenim između trećeg reaktora i tračnice, a sklopni sklop kontaktora povezuje upravljačku ploču s pogonom preko zatvarajućeg blok kontakta glavne sklopke. Tehnički rezultat je povećanje učinkovitosti smanjenja strujnih i naponskih udara uz istovremeno pojednostavljenje uređaja. 1 bolestan.

Izum se odnosi na elektrotehniku, odnosno na uređaje koji koriste poluvodičke uređaje za prijenos električne energije putem kabela do podvodnog objekta, a koji se posebno koriste za punjenje električne baterije instalirane na tom podvodnom objektu. Tehnički rezultat sastoji se u poboljšanju tehničkih i ekonomskih pokazatelja, povećanju koeficijenta sprege između namota visokofrekventnog transformatora, poboljšanju elektromagnetske kompatibilnosti visokofrekventnog transformatora i drugih elemenata uređaja, smanjenju valovitosti izlaznog napona. uređaja na prihvatljivu razinu, kao i poboljšanje kvalitete električne energije koju potrošači električne energije primaju od uređaja podvodnog objekta. U tu svrhu, navedeni uređaj (opcije) sadrži sljedeće glavne elemente instalirane na nosaču u bloku pretvarača: jednofazni autonomni visokofrekventni pretvarač napona, upravljačku jedinicu za ovaj pretvarač, ulazni kondenzator i primarni namot visokofrekventnog transformatora, kao i smješten na podvodnom objektu u bloku ispravljača, sekundarnog namota transformatora, jednofaznog mosnog nereguliranog ispravljača, prigušnice i izlaznog kondenzatora, dok su namoti visokofrekventnog transformatora. frekvencijski transformatori opremljeni su u prvoj izvedbi ravnim magnetskim zaslonima, au drugoj čašastim jezgrama i središnjim šipkama. 2 n.p. f-ly, 3 ilustr.

Izum se odnosi na električne mreže i namijenjen je povećanju učinkovitosti nadzemnih vodova, kao i kvalitete električne energije opskrbljene poljoprivrednim potrošačima. Tehnički rezultat je smanjenje gubitaka djelatne snage, električne energije i gubitaka napona u nadzemnoj električnoj mreži, čime će se povećati učinkovitost nadzemnog dalekovoda, kao i kvaliteta električne energije opskrbljene poljoprivrednim potrošačima. Jarbolna elektrana-kompenzator sadrži sinkroni generator spojen na nadzemni elektroenergetski vod preko kontroliranog rastavljača i plinski motor s unutarnjim izgaranjem postavljen na oslonac otporan na vibracije u obliku AP. Rastavljač je izveden s pojedinačnim ručnim pogonom. Elektrana je opremljena uređajima za upravljanje i praćenje parametara nadzemnog elektroenergetskog voda, kao i sklopkom sinkronog generatora, ventilom za dovod plina i tarnom spojkom, koji imaju pojedinačne elektromagnetske pogone koje aktivira upravljački uređaj. Frikcijska spojka spaja ili odvaja osovine sinkronog generatora i plinskog motora s unutarnjim izgaranjem. 1 bolestan.

Izum se odnosi na područje elektrotehnike i može se koristiti na trafostanicama koje zahtijevaju kompenzaciju jalove energije i topljenje leda na nadzemnim elektroenergetskim vodovima. Tehnički učinak izuma je minimiziranje broja prekidača potrebnih za prebacivanje iz načina kompenzacije u način kontroliranog otapanja leda i natrag. Uređaj sadrži dvosmjerne visokonaponske tiristorske ventile (1, 2, 3), s kojima su u seriju spojeni reaktivni elementi (prigušnice ili kondenzatori) (4, 5, 6). Prebacivanje iz režima kompenzacije jalove snage u režim topljenja leda vrši se pomoću dva prekidača (7, 8). U tu svrhu spojna mjesta reaktivnih elemenata (4, 5, 6) i tiristorskih ventila (1, 2, 3) spojena su na trofaznu opskrbnu mrežu A, B, C, slobodni stezaljci navedenih ventila ( 1, 2, 3) preko kontakata prve sklopke (7) spojeni su u obliku "trokuta" sa slobodnim stezaljkama reaktivnih elemenata (4, 5, 6), a preko kontakata druge sklopke (8 ) - sa žicama nadzemnog voda za topljenje leda. 2 ilustr.

Izum se odnosi na područje elektrotehnike i može se koristiti na trafostanicama koje zahtijevaju topljenje leda na nadzemnim dalekovodima i kompenzaciju jalove snage. Tehnički učinak izuma je pojednostavljenje organizacije i smanjenje trajanja procesa taljenja uz istovremeno smanjenje količine dodatne sklopne opreme. Kombinirana instalacija sadrži dva trofazna premosna pretvarača na potpuno kontroliranim poluvodičkim ventilima, spojena diodama uzastopno postavljenim, kondenzatorsku bateriju na istosmjernoj strani pretvarača, prvi tropolni prekidač i dva serijski spojena trofazna prigušnice, od kojih je paralelno s jednom spojena druga tropolna sklopka - na izmjeničnoj strani. Pri otapanju leda prvi pretvarač radi u režimu upravljanog ispravljača, a drugi u režimu autonomnog pretvarača napona, na čiji izlaz su preko treće tropolne sklopke spojene žice nadzemnog voda. , zatvorene na suprotnom kraju, za istovremeno topljenje leda na njima izmjeničnom strujom niske frekvencije, pri čemu induktivna komponenta otpora žica praktički nema utjecaja na efektivnu vrijednost struje topljenja. 1 bolestan.

Izum se odnosi na područje elektrotehnike i može se koristiti na trafostanicama koje zahtijevaju kompenzaciju jalove snage i topljenje leda na nadzemnim elektroenergetskim vodovima. Tehnički rezultat je smanjenje trajanja procesa taljenja uz istodobno smanjenje količine dodatne rasklopne opreme. Instalacija sadrži trofazni premosni pretvarač koji se temelji na potpuno kontroliranim poluvodičkim ventilima, šuntiranim back-to-back diodama, bateriju kondenzatora na istosmjernoj strani, prvu tropolnu sklopku i dvije serijski spojene trofazne prigušnice, jednu od kojih je paralelno spojen s drugom tropolnom sklopkom na AC strani. Prema prvoj opciji, kondenzatorska baterija u režimu kompenzacije jalove snage povezana je kontaktima trećeg tropolnog prekidača, otvorenog u režimu topljenja leda, sa stezaljkama emitera (kolektora) ventila pretvarača, koji u ovom modu, preko četvrte tropolne sklopke, spajaju se na vodove za kontrolirano otapanje leda izmjeničnom strujom. Prema drugoj opciji, kondenzatorska baterija u režimu kompenzacije jalove snage kontaktima treće i četvrte tropolne sklopke, otvorenim u režimu topljenja leda, spojena je na stezaljke emitera i kolektora pretvaračkih ventila, koji u ovaj način se preko pete i šeste tropolne sklopke spaja na žice dvaju nadzemnih vodova za istovremeno kontrolirano topljenje leda na njima izmjeničnom strujom. 2 n.p. f-ly, 4 ilustr.

Izum se odnosi na elektrotehniku i namijenjen je kompenzaciji reaktivne snage trofaznih potrošača, uglavnom industrijskih poduzeća

Ako vas zanima harmonijsko filtriranje harmonika napona 0,4 kV, onda dođi ovamo

SVRHA

PKU ili Filtri harmonika snage, također poznati kao pasivni filtri harmonika, posebna su vrsta kondenzatorskih jedinica čija je zadaća filtriranje harmonika u kombinaciji s kompenzacijom jalove snage. Uređaji za kompenzaciju filtera potrebni su u teškim inženjerskim poduzećima ili prerađivačkoj industriji, gdje se široko koriste peći za lučno taljenje, visokonaponske elektrolitičke kupke od 6 (10) kV, kao i druga energetski intenzivna oprema s nelinearnom prirodom potrošnje električne energije. Rad ove vrste opreme je ZABRANJEN bez prisutnosti filtara harmonika snage.

STRUKTURA I PRINCIP RADA PKU

Svrha uvođenja PKU je smanjiti reaktanciju LC krugova na vrijednosti blizu nule i šantirati glavnu električnu mrežu (na danoj harmoničkoj frekvenciji). Jedinice za kompenzaciju filtera su LC ili RLC lanci podešeni da rezoniraju s određenim harmonikom, čiji redoslijed određuje kupac ili na temelju rezultata mjerenja. U standardnoj izvedbi uređaj za kompenzaciju filtera sastoji se od ulazne ćelije, modernih jednofaznih reaktora i nekoliko kondenzatorskih baterija ugrađenih na pocinčane metalne konstrukcije. FKU je ograđen mrežom radi sigurnosti osoblja ili smješten u specijalizirani kontejner.

Tamo sukoliko vrsta LC filtera se koristi?. Koriste se uskopojasni, jednokružni filtri (1) i podešeni na izražene harmonike, obično niskih reda 3, 5, 7. Na visokim frekvencijama koriste se usjektni filtri (2) nižeg faktora kvalitete, a reaktorski šant otpor Korištenje zareznih filtara omogućuje izravnavanje prisutnosti harmonika u širokom rasponu visokih frekvencija. Integrirano korištenje uskopojasnih i širokopojasnih filtarskih lanaca u sklopu filtara harmonika snage (PHF) omogućuje potpuno čišćenje električne mreže od harmonijskih izobličenja koje uzrokuje potrošač.

Ekonomski isplativo korištenje filtarsko-kompenzacijskih instalacija za napon 6(10) kV iz razloga što visokonaponski potrošači stvaraju manji spektar harmonijskih izobličenja (gdje su 3., 5., 7. harmonik jako izraženi, au manjoj mjeri , harmonici viših redova) u odnosu na niskonaponske potrošače. Stoga je tehnički i ekonomski isplativije implementirati sklop uređaja za kompenzaciju filtera podešen na jedan (dva, tri) harmonika nego na širok raspon harmonika potrošača 0,4 kV.

Osim harmonijskog filtriranja, Uređaji za kompenzaciju filtera izvode kompenzacija jalove snage potrošača na osnovnoj frekvenciji (50 Hz). Stoga se harmonički filtri snage (Filter kompenzacijski uređaji) razlikuju po reaktivnoj snazi. Najjednostavniji uređaj za kompenzaciju filtera ima statičku vrijednost jalove snage koju prenosi u glavnu električnu mrežu i konfiguriran je za potiskivanje jednog od harmonika (na zahtjev kupca).

RASPORED I OPREMA

Izgled elementi uređaja za kompenzaciju filtera prikazani su desno. Ulazna ćelija izrađena je od čeličnog lima i ima antikorozivni premaz. Unutar njega nalazi se ulazni uređaj, upravljačka, rasvjetna i zaštitna oprema. Blokovi kondenzatora smješteni su jedan iznad drugog i montirani na potporne polimerne izolatore. Jedinica se sastoji od visokonaponskih kosinusnih kondenzatora (trofaznih ili jednofaznih), postavljenih na čelični okvir i povezanih sabirnicama. Svi kondenzatori omogućuju dugotrajan rad kada se nazivni napon poveća za 10%. Jednofazni reaktori sa zračnom jezgrom montirani su na polimerne izolatore i bakrenim sabirnicama spojeni na ulaznu ćeliju i kondenzatorske blokove. Induktivitet reaktora varira od nekoliko mH do nekoliko desetaka mH.

PC "SlavEnergo" u proizvodnji filtarskih kompenzacijskih uređaja koristi trofazne kondenzatore za PKU uređaje male snage i jednofazne kondenzatore za sastavljanje jedinica velike snage (paralelni i serijski spoj). U nekim slučajevima, filtri harmonika snage (uređaji za kompenzaciju filtara) velika snaga može biti opremljena posebnim krugom za signalizaciju kvara pojedinih kondenzatora (kvar, gubitak kapaciteta) i isključivanje PKU - tzv neuravnoteženi zaštitni krug.

Imaju visoku linearnost induktiviteta (L), ovisno o svojoj geometriji i broju zavoja. Potreba za njihovom upotrebom u projektiranju energetskih harmonijskih filtara nastala je zbog potrebe za stabilnošću frekvencije filtra za sve načine rada uređaja za kompenzaciju filtra.

Električni reaktori s filtrom za zrak su namotaji užete žice omotane oko okvira za pojačanje. Parametri vodiča odabiru se za svaku snagu reaktora. Baza reaktora ima visoku mehaničku čvrstoću i antikorozivnu zaštitu, što omogućuje postavljanje na otvorenom. Dizajn reaktora jamči njegov nesmetan rad u kontaminiranom okruženju i niskim temperaturama. Za svaki reaktor moguće je podesiti induktivitet (slično transformatorima) pomoću odvojaka za podešavanje u njegovom namotu.

Tvrtka Elektrointer nudi uređaje za kompenzaciju jalove snage u mrežama 0,4 kV. Jalova snaga povećava gubitke električne energije; ako u mreži nema kompenzacijskih uređaja, gubici mogu doseći 50% prosječne potrošnje. Osim toga, smanjuje kvalitetu napajanja: dolazi do preopterećenja generatora, gubitaka topline, promjena frekvencije i amplitude. Uređaji za kompenzaciju filtera od 0,4 kV bit će isplativo rješenje problema.

Prednosti kondenzatorskih jedinica

Kondenzatorske jedinice postale su najučinkovitiji način kompenzacije jalove snage. Pravilno odabrani kondenzatori mogu smanjiti jalovu snagu primljenu iz mreže, čime se smanjuju gubici energije. Instalacije kondenzatora imaju nekoliko prednosti:

Brza montaža, nije potrebno komplicirano održavanje. Takve kompenzacijske instalacije ne zahtijevaju dodatni temelj.
Minimalni gubici aktivne snage. Inovativni kosinusni kondenzatori daju inherentne gubitke od najviše 0,5 W po 1000 VAr.
Mogućnost priključenja bilo gdje u mreži napajanja. Takve instalacije proizvode minimalnu buku tijekom rada.

Kompenzacija može biti pojedinačna ili skupna: u prvom slučaju reaktivna snaga se kompenzira tamo gdje se pojavi, u drugom se djelovanje kompenzatora proteže na više potrošača.

Naručivanje električne opreme od proizvođača

JSC "Electrointer" nudi kupnju jedinica za kompenzaciju jalove snage u asortimanu; oprema se odabire uzimajući u obzir osobne zahtjeve kupca. Nazovite naše brojeve i razgovarajte o uvjetima kupnje sa stručnjacima: povoljne cijene i povoljni uvjeti suradnje su zajamčeni.

S modernim tehnološkim razvojem, mnoga industrijska poduzeća koriste mnogo različitih pretvarača. Tijekom rada ovi pretvarači stvaraju valovitost struje i napona u krugu, što dovodi do pojave viših strujnih harmonika u mreži.

Njihova prisutnost u mreži degradira njezinu kvalitetu i loše utječe na rad cjelokupne opreme te može dovesti do kvarova u raznim sustavima. To može dovesti do hitnih isključenja potrošača i lažnih alarma raznih elektroničkih uređaja i uređaja. Također, prisutnost harmonika uzrokuje zagrijavanje u elektromotorima, kabelima itd. Potrebno je minimizirati njihov utjecaj na krug. U tu svrhu koristi se uređaj za kompenzaciju filtera (FCD).

Uređaj za kompenzaciju filtra sastoji se od L-C filtra koji je prilagođen određenom mrežnom harmoniku. Obično su to 5., 7., 11. harmonik, kao najizraženiji. Također, poduzeća često mogu instalirati uređaje za kompenzaciju filtera podešene na različite harmonike. Ispod je dijagram PKU.

Da biste ispravno odabrali uređaj za kompenzaciju filtra, morate proučiti koji harmonici najviše utječu na kvalitetu mreže i njezinu snagu. Na temelju tih podataka izračunava se i odabire filtar.

Njihova glavna prednost je što ne samo da djeluju kao filter, već i kompenziraju jalovu snagu. Kao što mogu biti automatski i automatski regulirati jalovu snagu.

Kada prevladava statičko opterećenje (papirni stroj, opterećenje ventilatora), koriste se neregulirani PCD-ovi koji se spajaju na strujni krug i rade u statičkom načinu rada.

Ako prevladava dinamičko opterećenje (valjaonice, strojevi za podizanje itd.), koriste se podesive. Kada se završetak radnog ciklusa bilo kojeg uređaja promijeni, ravnoteža jalove snage. Budući da PKU ne samo da kompenzira reaktivnu komponentu, već također djeluje kao filtar u krugu, prema tome, odspajanje iz mreže nema smisla. Da biste to učinili, spojite dekompenzator koji održava ravnotežu snage u krugu.

Preporučljivo je ugraditi uređaj za kompenzaciju filtra na napone od 6 kV, 10 kV. Budući da pri radu niskonaponskih potrošača na strani niskog napona nastaje drugačiji spektar harmonika. Nije ekonomski isplativo kompenzirati ih na strani niskog napona, stoga je ugradnja filtra na svakog potrošača skupa. Visokonaponski potrošači stvaraju manji spektar izobličenja (3, 5, 7, 11 harmonika), stoga je, kako s tehničkog tako i s ekonomskog gledišta, lakše kompenzirati ovaj spektar na strani 6 kV, 10 kV nego mnogo širi spektar na strani 0,4 kV, 0,6 kV.

Mogu se postavljati i u zatvorenom i na otvorenom. Obično se postavljaju na GPP i spajaju na sabirnice preko pojedinačne sklopke. Ispod su načini postavljanja: u zatvorenom i na otvorenom:

Dilatacije postavljene u zatvorenom prostoru zahtijevaju ventilaciju. U određenim slučajevima (ovisno o vrsti proizvodnje i lokaciji prostorije) potrebni su zračni filtri za ventilaciju. U sobi se mora održavati određeni temperaturni režim, što dovodi do dodatnih financijskih troškova.

PKU mora biti ograđen i pristup je moguć tek nakon što su kondenzatori ispražnjeni. Moraju biti opremljeni senzorima napona kondenzatora radi sigurnosti operativnog osoblja. Ako kondenzatori nisu ispražnjeni do dopuštene vrijednosti, popravci ili održavanje su zabranjeni.