FCU 6 kV od zapadów napięcia. Co to jest urządzenie kompensujące filtr FKU? Wynik użycia dfku

Urządzenia kompensujące filtry (FCD) mają na celu redukcję zniekształceń harmonicznych napięcia i kompensację mocy biernej odbiorników w sieciach zasilających przedsiębiorstw przemysłowych oraz w sieciach elektrycznych.

Podczas obsługi wielu torów sportowych ważne jest odpowiednie zabezpieczenie mechanizmów wewnętrznych. Aby to zrobić, możesz kupić w naszym sklepie smar silikonowy do bieżni ze zniżką. Stworzenie dodatkowej formuły łaźni parowej dla nowoczesnego sprzętu sportowego.

Moc filtry wyższych harmonicznych ma znaczenie dla optymalizacji kosztów przedsiębiorstw przemysłowych, a także zwiększenia stabilności ich pracy i ograniczenia ryzyka. Zastosowanie filtrów sieciowych pozwala uzyskać wyższą wydajność przemysłową, a także wykorzystać dodatkowe obciążenie sieci, co może być dość istotne podczas rozbudowy. Filtry sieciowe dla przedsiębiorstw w większości sytuacji charakteryzują się okresem zwrotu inwestycji krótszym niż rok, co sprawia, że ich zastosowanie jest ekonomicznie uzasadnione i konieczne.

Strukturę standardowego oznaczenia urządzenia kompensującego filtr deszyfruje się w następujący sposób:

Przykład zapisu oznaczenia PKU 13. harmonicznej o napięciu 10 kV, mocy 3000 kvar, wersji klimatycznej i kategorii umieszczenia - U3: „Urządzenie kompensujące filtr FKU-13-10-3000 UZ GOST 13109-97 .”

Filtry harmonicznych projektowane są indywidualnie dla każdego indywidualnego zastosowania. Gwarantuje to możliwość osiągnięcia najwyższych parametrów filtracji wyższych harmonicznych i korekcji współczynnika mocy PKU.

DANE WYMAGANE DO PROJEKTOWANIA FILTRÓW WYSOKICH harmonicznych (HHF).

Napięcie znamionowe.
Wymagana kompensacja mocy biernej przy częstotliwości podstawowej.
Wartości prądów składowych harmonicznych obciążenia nieliniowego do filtrowania lub informacje o obciążeniach generujących harmoniczne.
Zasilanie zwarciowe sieci.
Wymagane parametry jakości zasilania na szynach zasilających obciążenie nieliniowe (lub w innym punkcie przyłączeniowym).
Warunki środowiskowe (instalacja wewnętrzna lub zewnętrzna, zakres temperatur).
Dodatkowe wymagania (wymiary, ochrona itp.)

Filtry o wysokiej zawartości harmonicznych składają się z kondensatorów połączonych szeregowo z indukcyjnością. Indukcyjność dobiera się tak, aby filtr był szeregowym obwodem rezonansowym o niskiej impedancji przy częstotliwości harmonicznej. Dzięki temu główna część składowej harmonicznej prądu przejdzie przez filtr. Kondensatory wytwarzają moc bierną przy częstotliwości podstawowej.

NPC ENERCOM-SERVICE LLC posiada doświadczenie w produkcji filtrów wyższych harmonicznych na napięcie 0,4; 6,3; 10 i 35 kV dla przedsiębiorstw przemysłu metalurgicznego, elektrochemicznego oraz dla sieci elektroenergetycznych krajów bliskich i dalekich. Wykwalifikowani specjaliści mogą przeprowadzić badanie sieci w celu zidentyfikowania składu harmonicznego jej parametrów eksploatacyjnych i sporządzenia specyfikacji technicznych dotyczących projektowania urządzeń.

PRZYKŁADY FCU PRODUKOWANYCH PRZEZ SPC „ENERCOM-SERVICE” LLC
DO RÓŻNYCH ZASTOSOWAŃ I NAPIĘĆ.

Podstawowe dane techniczne i właściwości

Typ filtra	USFM-5/7-0,4-790 U3	FKU-13-10-3000 U3	FKU-2-35-43000 U1
Napięcie znamionowe PKU, kV
Liczba harmoniczna
Moc znamionowa zainstalowana przez PKU, Mvar
Moc nominalna wytwarzana przez PKU, Mvar
Częstotliwość nominalna, Hz
Częstotliwość strojenia filtra, Hz
Prąd ciągły, A
Podstawowy prąd harmoniczny, A
Prąd wyższych harmonicznych, A
Amplituda prądu przy włączonym filtrze, kA
Dopuszczalny prąd przeciążeniowy, A
Czas trwania prądu przeciążeniowego, s
Częstotliwość przeciążenia		20 razy dziennie	20 razy dziennie
Współczynnik Q przy 50 Hz
Współczynnik jakości przy częstotliwości strojenia
Liczba kondensatorów w fazie akumulatora, szt.
Masa PKU, kg
Wymiary: długość, mm, nie więcej szerokość, mm, nie więcej wysokość, mm, nie więcej

uwaga: szyna zbiorcza nie jest pokazana w widoku z góry

Widok ogólny FKU-13-10-3000 U3

Bateria kondensatorowa

Reaktor z filtrem suchym

Przekładnik prądowy

Widok ogólny FKU-2-35-43000 U1

Statyczne urządzenia kompensacyjne dla przedsiębiorstw przemysłowych.

Powszechnemu stosowaniu tyrystorowych napędów elektrycznych, instalacji elektrolizy prostownikowej, potężnych elektrycznych pieców łukowych, walcowni i innych odbiorców energii elektrycznej o gwałtownie zmiennych obciążeniach i prądzie niesinusoidalnym towarzyszy znaczne zużycie mocy biernej i odkształcenie napięcia zasilania, co może prowadzić do do wzrostu strat energii elektrycznej oraz pogorszenia i zakłócenia normalnego funkcjonowania odbiorcy energii elektrycznej. Do takich konsumentów zaliczają się przede wszystkim zakłady metalurgiczne, przedsiębiorstwa chemiczne, przedsiębiorstwa metalurgii metali nieżelaznych, przedsiębiorstwa celulozowo-papiernicze, przedsiębiorstwa zajmujące się elektrochemiczną obróbką metali i kamieni szlachetnych, przedsiębiorstwa zajmujące się spawaniem łukiem elektrycznym i oporem, zwykłe przedsiębiorstwa stosujące lampy wyładowcze do oświetlenia, oleju i przedsiębiorstwa gazownicze i węglowe, przedsiębiorstwa irygacyjne z różnego rodzaju silnikami elektrycznymi i inne przedsiębiorstwa.

Aby skompensować moc bierną i poprawić współczynnik mocy, filtrowanie wyższych harmonicznych prądu, redukując wahania napięcia i poprawiając parametry jakości energii, stosuje się statyczne urządzenia kompensacyjne:

jednostki kondensatorów (zwiększający współczynnik mocy);
instalacje filtrokompensacyjne (zwiększające współczynnik mocy i filtrujące wyższe harmoniczne prądu);
statyczne tyrystorowe kompensatory mocy biernej (zwiększające współczynnik mocy, filtrujące wyższe harmoniczne prądu, zmniejszające asymetrię napięcia i stabilizujące napięcie).

Zastosowanie statycznych urządzeń kompensacyjnych pozwala na:

znacznie zmniejszyć obciążenie mocą bierną i wyższe harmoniczne prąd transformatorów zasilających odbiorców, umożliwiający podłączenie dodatkowego obciążenia;
poprawić wskaźniki jakości napięcia, a tym samym zwiększyć jakość produktów i produktywność procesu technologicznego odbiorcy energii elektrycznej.

Na przykład zastosowanie SVC w zakładzie metalurgicznym zwiększyło współczynnik mocy obciążenia z 0,7 do 0,97, zmniejszyło wahania napięcia zasilania 3-krotnie i skróciło czas stopienia jednego metalu ze 150 minut. do 130 min. i jednostkowe zużycie energii na tonę wytopu stali o 4%, a także zmniejszyło zużycie materiałów grafitowych. Ogólnie rzecz biorąc, okres zwrotu statycznych urządzeń kompensacyjnych wynosi średnio od 0,5 do 1 roku.

W razie potrzeby SPC „enercomserv” LLC może przeprowadzić kompleks prac związanych z wdrożeniem STC, zaczynając od inspekcji sieci elektrycznych, wykonując niezbędne pomiary w celu określenia rodzaju, mocy i punktów podłączenia STC, doboru obwodów i parametrów urządzeń, przepisów ich regulujących oraz dostawę urządzeń STC „pod klucz”, ich montaż, uruchomienie, próby rozruchowe, a także szkolenie personelu i dalszą obsługę urządzeń.

Oznaczenia produktów:

Urządzenie filtrująco-kompensujące FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014
Urządzenie filtrująco-kompensujące FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014-01
Urządzenie filtrująco-kompensujące FKU-5-10-7200 UHL1 YUPIN.673842.015
Urządzenie filtrująco-kompensacyjne FKU-10-18000 U3
Projekt filtrów mocy USFM 0,4-5/7-450 U3
Układ sterowania, regulacji i zabezpieczenia urządzenia kompensacyjnego SURZA KU

Dodatkowe informacje

Filtry mocy

Aby organicznie spełnić te wymagania, system zasilania musi być nieprzerwany i jak najbardziej niezawodny. Instalacja filtry mocy to jeden z najskuteczniejszych i wysokiej jakości sposobów ograniczenia wpływu na sieć pieców łukowych, produkcji spawalniczej, konwertorów zaworów, szeroko stosowane w energetyce przemysłowej w celu zapewnienia technicznej wydajności produkcji.

Właściciele patentu RU 2479088:

Wynalazek dotyczy elektrotechniki i ma na celu kompensację mocy biernej odbiorców trójfazowych, głównie przedsiębiorstw przemysłowych. Wynik techniczny polega na maksymalizacji współczynnika mocy we wszystkich trybach pracy obciążenia, w tym nominalnym, poprzez regulację mocy biernej urządzenia kompensującego filtr, przy jednoczesnym zwiększaniu poziomu napięcia przy obciążeniu trójfazowym. Urządzenie kompensujące filtr zawiera trójfazowe obciążenie połączone gwiazdą, zespół kompensacyjny składający się z trzech obwodów LC o stałych parametrach, przełącznik i trzy czujniki prądu, trójfazowy transformator podwyższający, prostownik, urządzenie do obliczania mocy biernej, trzy autonomiczne falowniki napięciowe, trójfazowy przekładnik pomiarowy napięcia, urządzenie synchronizujące, układ sterowania dla falowników pozostających ze sobą w określonej relacji. 2 chory.

Urządzenie kompensujące filtr odnosi się do elektrotechniki i ma na celu kompensację mocy biernej odbiorców trójfazowych, głównie przedsiębiorstw przemysłowych.

Kompensacja mocy biernej jest skutecznym sposobem na zwiększenie współczynnika mocy, którego wartość zależy od bliskości fazy pobieranego prądu do napięcia zasilania, a także poprawy kształtu pobieranego prądu.

Obecnie współczynnik mocy przedsiębiorstw energochłonnych wynosi 0,6-0,7. Niski współczynnik mocy powoduje znaczne straty energii.

Powszechnie wiadomo, że poprawa współczynnika mocy zmniejsza pobór mocy biernej i poprawia kształt pobieranego prądu.

Przy niesinusoidalnym napięciu i prądzie współczynnik mocy K m odbiornika określa się wzorem [L.A. Bessonov. Teoretyczne podstawy elektrotechniki. Obwody elektryczne. Podręcznik. - 10. wyd. - M.: Gardariki, 2000]:

gdzie φ jest kątem przesunięcia (fazą) pomiędzy pobieranym prądem a napięciem zasilania;

υ - współczynnik zniekształceń kształtu pobieranego prądu.

Ostatni współczynnik charakteryzuje stopień zniekształcenia kształtu prądu i jest określony przez stosunek pierwszej harmonicznej pobieranego prądu I 1 do jego wartości skutecznej I wejście

Zatem współczynnik mocy K m charakteryzuje stopień zużycia mocy biernej przez obciążenie. Wzrost K m pomaga zmniejszyć moc bierną i poprawić kształt pobieranego prądu.

Przy obciążeniu liniowym pobierany prąd ma kształt sinusoidalny, przy czym współczynnik υ=1. W takim przypadku współczynnik mocy oblicza się ze wzoru:

Znane jest urządzenie kompensujące filtr (FKU), oparte na podejściu fazy φ pobieranego prądu o częstotliwości podstawowej (50 Hz) do napięcia zasilania (Bader M.P. Kompatybilność elektromagnetyczna / Podręcznik dla uczelni transportu kolejowego. - M. : UMK MPS. 2002. - 638 s.).

Urządzenie kompensujące filtr zawiera trzy obwody LC, które są połączone w „trójkąt”. Kondensator C i reaktor L obwodu LC mają stałe parametry.

Urządzenie kompensujące filtr jest podłączone równolegle do sieci trójfazowej i obciążenia trójfazowego.

Aby uniknąć rezonansowego wzmocnienia harmonicznych, kondensatory C urządzenia są połączone szeregowo z dławikami L. Częstotliwość rezonansową obwodu LC dobiera się na podstawie ustawienia przy częstotliwości 240 Hz, zbliżonej do częstotliwości największej piątej harmonicznych (250 Hz) w prądzie obciążenia. Dla częstotliwości podstawowej 50 Hz obwód LC urządzenia kompensującego filtr ma charakter pojemnościowy, a dla piątej harmonicznej prądu pobieranego przez obciążenie ma działanie bocznikowe.

Przy indukcyjnym charakterze prądu obciążenia prąd urządzenia kompensującego filtr o częstotliwości podstawowej 50 Hz ma charakter pojemnościowy i płynie w przeciwfazie z prądem obciążenia. Po dodaniu tych prądów powstaje prąd sieciowy o częstotliwości głównej, w którym prąd obciążenia indukcyjnego jest kompensowany przez prąd pojemnościowy urządzenia kompensującego filtr. W rezultacie faza φ prądu sieciowego zbliża się do kształtu napięcia zasilania. Zmniejszenie kąta φ prowadzi do wzrostu Cosφ i odpowiednio współczynnika mocy K m.

Urządzenie kompensujące filtr z nieuregulowanym prądem kompensacyjnym zwiększa współczynnik mocy odbiornika tylko przy znamionowych prądach obciążenia.

Odchylenie prądu obciążenia od wartości znamionowej powoduje niepełną kompensację mocy biernej i zwiększenie przesunięcia fazowego φ pomiędzy pobieranym prądem a napięciem zasilania, co powoduje zmniejszenie współczynnika mocy poprzez zmniejszenie Cosφ.

Zaletą znanego urządzenia kompensującego filtr o stałych parametrach obwodu LC jest zwiększenie współczynnika mocy w warunkach pracy przy obciążeniu znamionowym na skutek wzrostu Cosφ przy znamionowych prądach obciążenia. Dzieje się tak na skutek przepływu prądu pojemnościowego w kompensatorze, który kompensuje prąd obciążenia indukcyjnego o przeciwnym charakterze.

Wadą urządzenia kompensującego filtr jest ograniczenie zakresu mocy obciążenia, przy którym pełna kompensacja mocy biernej obciążenia następuje dopiero przy względnie stałej (nominalnej) mocy obciążenia. Wynika to z faktu, że w warunkach innych niż znamionowy tryb pracy obciążenia następuje niepełna kompensacja jego mocy biernej ze względu na stałą wartość prądu pojemnościowego urządzenia kompensującego filtr. Zatem przy obciążeniach innych niż nominalny tryb pracy współczynnik mocy nie osiąga wartości maksymalnej i jest zaniżony, co jest wadą znanego urządzenia.

Najbliższe zastrzeganemu rozwiązaniu pod względem zestawu istotnych cech i uzyskanego wyniku jest urządzenie filtrująco-kompensujące, oparte na podejściu fazy pobieranego prądu o częstotliwości głównej (50 Hz) do napięcia zasilania [Energononika . Instrukcja obsługi. Za. z nim. edytowany przez Doktor inżynier Nauki V.A. Labuntsova. - M.: Energoatomizdat, 1987-326 s.].

Urządzenie filtrująco-kompensacyjne zawiera trzy bloki kompensacyjne, blok pomiarowy, wzmacniacz, trzy elementy progowe o różnych napięciach odpowiedzi, trzy układy kształtujące impulsy sterujące, pierwszy i drugi czujnik prądu, pierwszy i drugi przekładnik napięcia pomiarowego oraz przełącznik.

Każdy z bloków kompensacyjnych składa się z trzech obwodów LC o stałych parametrach, połączonych w „trójkąt” i trzech przełączników tyrystorowych. Każdy przełącznik tyrystorowy jest połączony szeregowo z obwodem LC. Przełącznik tyrystorowy składa się z dwóch tyrystorów ustawionych tyłem do siebie, połączonych równolegle.

Jednostki kompensacyjne podłącza się za pomocą przełącznika równolegle do sieci trójfazowej i obciążenia trójfazowego.

Elementy progowe są skonfigurowane dla różnych napięć odpowiedzi, które są proporcjonalne do trzech wartości mocy biernej obciążenia.

Wejścia pierwszego i drugiego czujnika prądowego są podłączone odpowiednio do faz A i C obciążenia trójfazowego, a ich wyjścia są podłączone odpowiednio do wejścia pierwszego i drugiego zespołu pomiarowego. Wejścia pierwszego i drugiego przekładnika napięciowego podłączone są odpowiednio do napięcia liniowego Uab i Ubc obciążenia, a ich wyjścia podłączone są odpowiednio do wejścia trzeciego i czwartego zespołu pomiarowego. Wyjście jednostki pomiarowej jest połączone poprzez wzmacniacz z pierwszym wejściem każdego elementu progowego, którego wyjście jest połączone poprzez odpowiedni układ kształtujący impuls sterujący z wejściem przełącznika tyrystorowego odpowiedniej jednostki kompensacyjnej.

Urządzenie kompensujące filtr działa w następujący sposób.

Sygnały prądowe faz A i C, generowane odpowiednio na wyjściu pierwszego i drugiego przetwornika prądowego oraz liniowe sygnały napięciowe odbierane na wyjściach pierwszego i drugiego przekładnika napięciowego pomiarowego, podawane są odpowiednio na od pierwszego do czwartego wejścia jednostki pomiarowej. W jednostce pomiarowej, na podstawie wielkości tych sygnałów, generowane jest napięcie proporcjonalne do mocy biernej obciążenia trójfazowego. Napięcie to, zwiększone przez wzmacniacz, podawane jest na wejścia elementów progowych pierwszej i trzeciej. Elementy progowe działają przy trzech różnych stałych wartościach napięcia (stopniach), odpowiadających trzem wartościom mocy biernej obciążenia trójfazowego. Dzięki temu następuje trójstopniowa regulacja mocy biernej obciążenia. Jeżeli w pierwszym etapie napięcie wyjściowe wzmacniacza przekroczy próg działania pierwszego elementu progowego, element ten zostanie włączony. Sygnał wyjściowy pierwszego elementu progowego zawiera pierwszy układ kształtujący impuls sterujący, którego sygnał wyjściowy zawiera przełączniki tyrystorowe pierwszego bloku kompensacyjnego. Poprzez zamknięte przełączniki tyrystorowe obwody LC są połączone równolegle z siecią i obciążeniem trójfazowym. Prąd pojemnościowy przepływa przez obwód LC, aby skompensować prąd indukcyjny obciążenia trójfazowego.

Wraz z dalszym wzrostem prądu obciążenia wzrasta moc bierna obciążenia trójfazowego. W efekcie wzrasta sygnał napięciowy na wyjściu jednostki pomiarowej oraz na wejściach elementów progowych. Wzrost tego napięcia powoduje zadziałanie drugiego elementu progowego, co powoduje dodatkowe załączenie drugiego zespołu kompensacyjnego, co zwiększa moc bierną urządzenia kompensującego filtr na drugim stopniu.

Przy jeszcze większym wzroście prądu obciążenia (mocy biernej) zostaje uruchomiony trzeci element progowy, w tym trzeci człon kompensacyjny (trzeci stopień). W rezultacie działają wszystkie trzy bloki kompensacyjne urządzenia kompensującego filtr, wytwarzając największą moc bierną. W ten sposób następuje trójstopniowa kompensacja mocy biernej, dzięki której faza pobieranego prądu φ zbliża się do napięcia zasilania. Zmniejszenie kąta fazowego φ prowadzi do wzrostu Cosφ i odpowiednio do wzrostu współczynnika mocy K m.

Zaletą znanego filtrującego urządzenia kompensacyjnego jest rozszerzenie zakresu mocy obciążenia, w którym moc bierna jest w pełni kompensowana, a która jest realizowana na trzech etapach pracy obciążenia. Dzieje się tak dzięki trójstopniowej regulacji mocy biernej, w której na każdym etapie pracy obciążenia osiągana jest najwyższa wartość Cosφ i wzrasta współczynnik mocy, w związku ze zbliżaniem się fazy pobieranego prądu do napięcia zasilania. Prowadzi to do poszerzenia zakresu kompensowanych mocy obciążenia.

Jeśli jednak wartość mocy biernej obciążenia w pośrednich trybach pracy różni się od mocy biernej trzech stopni urządzenia kompensującego filtr, wówczas współczynnik mocy pozostaje zaniżony, co jest wadą znanego urządzenia.

Wynika to z faktu, że w pośrednich trybach pracy obciążenia, różniących się od trzech ustalonych wartości mocy biernej urządzenia kompensującego filtr, następuje niepełna kompensacja mocy biernej obciążenia, ponieważ moc bierna obciążenie różni się od mocy biernej urządzenia kompensującego filtr.

Problem rozwiązany przez wynalazek polega na opracowaniu urządzenia kompensującego filtr, które zapewni maksymalny wzrost współczynnika mocy we wszystkich trybach pracy obciążenia, w tym nominalnym, poprzez regulację mocy biernej urządzenia kompensującego filtr, przy jednoczesnym zwiększaniu poziomu napięcia na trzech -obciążenie fazowe.

Aby rozwiązać ten problem, stosuje się filtrujące urządzenie kompensacyjne zawierające obciążenie trójfazowe połączone gwiazdą, zespół kompensacyjny składający się z trzech obwodów LC o stałych parametrach, przełącznik i dwa czujniki prądu, natomiast zespół kompensacyjny poprzez przełącznik jest podłączony równolegle do sieć trójfazowa, pierwsze wejścia dwóch czujników prądu podłączonych do sieci trójfazowej, ich drugie wejścia są podłączone do dwóch faz obciążenia trójfazowego, trójfazowy transformator podwyższający, prostownik, obliczanie mocy biernej wprowadza się trzy autonomiczne falowniki napięcia, trójfazowy transformator do pomiaru napięcia, urządzenie synchronizacyjne, układ sterowania falownikiem i trzeci czujnik prądu, przy czym każde uzwojenie wtórne trójfazowego transformatora podwyższającego napięcie jest połączone pomiędzy kondensatorem a indukcyjności sąsiedniego obwodu LC, wejścia trójfazowego przekładnika do pomiaru napięcia włącza się równolegle do sieci, a jego wyjścia podłącza się do czwartego, piątego, szóstego wejścia urządzenia do obliczania mocy biernej oraz do wejść układu urządzenie synchronizujące, wejście prostownika jest podłączone do sieci trójfazowej, każde uzwojenie pierwotne trójfazowego transformatora wspomagającego jest podłączone do odpowiedniego wyjścia autonomicznych falowników napięcia, których pierwsze wejścia są ze sobą połączone i podłączone do wyjścia prostownika , pierwsze wejście trzeciego czujnika prądu jest podłączone do sieci trójfazowej, jego drugie wejście jest podłączone do trzeciej fazy obciążenia trójfazowego, wyjście każdego czujnika prądu jest podłączone odpowiednio do pierwszego, drugiego i trzeciego wejścia urządzenia do obliczania mocy biernej, których wyjścia pierwsze, drugie i trzecie są podłączone odpowiednio do wejść od czwartego do szóstego układu sterowania falownika, wyjścia urządzenia synchronizującego są podłączone do wejść pierwszego, drugiego i trzeciego układ sterowania falownikiem, którego wyjścia są podłączone do drugich wejść autonomicznych falowników napięciowych.

Zastrzegane rozwiązanie różni się od prototypu wprowadzeniem nowych elementów – trójfazowego transformatora podwyższającego napięcie, prostownika, urządzenia do obliczania mocy biernej, trzech autonomicznych falowników napięciowych, trójfazowego przekładnika napięciowego pomiarowego, urządzenia synchronizującego, falownika. układu sterowania i trzeciego czujnika prądowego, a także nowe zależności pomiędzy elementami urządzenia kompensującego filtr.

Obecność istotnych cech wyróżniających wskazuje, że proponowane rozwiązanie spełnia kryterium zdolności patentowej wynalazku „nowości”.

Wprowadzenie trójfazowego transformatora podwyższającego, prostownika, urządzenia do obliczania mocy biernej, trzech autonomicznych falowników, trójfazowego transformatora do pomiaru napięcia, urządzenia synchronizującego, układu sterowania falownikiem i trzeciego czujnika prądu oraz zmiana relacje między elementami urządzenia zapewniają wzrost współczynnika mocy we wszystkich trybach pracy obciążenia trójfazowego, w tym nominalnego. Wynika to z możliwości regulacji mocy biernej urządzenia kompensującego filtr w zależności od zmian mocy biernej obciążenia trójfazowego. Po regulacji moc bierna urządzenia kompensującego filtr staje się równa mocy biernej obciążenia we wszystkich trybach jego pracy. Jeżeli moce te są równe w całym zakresie zmian prądu obciążenia trójfazowego, jego moc bierna jest w pełni kompensowana. W tym przypadku prąd sieciowy pokrywa się z napięciem zasilania, dzięki czemu współczynnik mocy osiąga maksymalną wartość.

Jednocześnie ze wzrostem współczynnika mocy we wszystkich trybach pracy obciążenia trójfazowego zapewniony jest wzrost poziomu napięcia przy obciążeniu trójfazowym. Wynika to z faktu, że podczas kompensacji mocy biernej obciążenia trójfazowego zmniejsza się składowa bierna prądu sieci, a co za tym idzie, zmniejszają się straty napięciowe w sieci od przepływu prądu biernego. Zmniejszenie strat napięcia w sieci prowadzi do wzrostu poziomu napięcia przy obciążeniu trójfazowym.

Związek przyczynowo-skutkowy „Wprowadzenie trójfazowego transformatora podwyższającego napięcie, prostownika, urządzenia do obliczania mocy biernej, trzech autonomicznych falowników napięciowych, trójfazowego przekładnika napięciowego, urządzenia synchronizującego, układu sterowania falownikiem oraz trzeciego czujnika prądu i zmiana zależności pomiędzy elementami urządzenia prowadzi do maksymalnego wzrostu współczynnika mocy we wszystkich trybach pracy obciążenia, w tym nominalnego, przy jednoczesnym wzroście poziomu napięcia na obciążeniu trójfazowym” nie było znane ze stanu techniki, nie wynikają z niego wyraźnie i są nowe. Obecność nowego związku przyczynowo-skutkowego wskazuje, że zaproponowane rozwiązanie spełnia kryterium zdolności patentowej wynalazku „stopień wynalazczy”.

Na rys. 1 przedstawiono schemat urządzenia kompensującego filtr, potwierdzający jego działanie i „stosowalność przemysłową”.

Na rysunku 2 przedstawiono wyniki modelowania matematycznego jednej fazy filtrującego urządzenia kompensacyjnego podczas pracy z obciążeniem indukcyjnym.

Urządzenie kompensujące filtr zawiera obciążenie trójfazowe 1, zespół kompensacyjny 2, trójfazowy transformator podwyższający napięcie 3, przełącznik 4, prostownik 5, urządzenie do obliczania mocy biernej 6, trzy autonomiczne falowniki napięcia 7, 8, 9 , trójfazowy transformator pomiarowy napięcia 10, urządzenie synchronizujące 11, falowniki układu sterowania 12 i trzy czujniki prądu 13, 14, 15.

Obciążenie trójfazowe 1 jest połączone w gwiazdę i podłączone do drugich wejść odpowiednich czujników prądowych 13, 14 i 15, których pierwsze wejścia są podłączone odpowiednio do faz A, B i C sieci trójfazowej .

Jednostka kompensacyjna 2 składa się z trzech obwodów LC o stałych parametrach, połączonych w „trójkąt” oraz trzech uzwojeń wtórnych transformatora podwyższającego 3. Każde uzwojenie wtórne transformatora podwyższającego 3 jest połączone szeregowo z obwodem LC, składającym się z szeregu -podłączona cewka indukcyjna 16 i kondensator 17.

Trójfazowy transformator podwyższający 3 jest wykonany z trzech uzwojeń pierwotnych i trzech uzwojeń wtórnych (niepokazanych na ryc. 1).

Prostownik 5 wykonany jest np. w układzie trójfazowego prostownika mostkowego i podłączony równolegle do sieci.

Jednostka kompensacyjna 2 jest podłączona poprzez przełącznik 4 równolegle do sieci trójfazowej.

Każde uzwojenie pierwotne trójfazowego transformatora podwyższającego napięcie 3 jest podłączone do odpowiedniego wyjścia każdego autonomicznego falownika napięcia 7, 8, 9. Pierwsze wejścia autonomicznych falowników napięcia 7, 8, 9 są ze sobą połączone i podłączone do wyjścia prostownik 5.

Wyjścia każdego pierwszego, drugiego 14 i trzeciego 15 czujników prądowych są podłączone odpowiednio do pierwszego, drugiego i trzeciego wejścia urządzenia 6 do obliczania mocy biernej.

Wyjście pierwszej trzeciej urządzenia 6 do obliczania mocy biernej jest podłączone odpowiednio do wejść czwartej i szóstej układu sterującego falownika 12.

Wejścia trójfazowego przekładnika 10 do pomiaru napięcia są podłączone równolegle do sieci, a wyjścia trójfazowego przekładnika 10 do pomiaru napięcia są podłączone odpowiednio do czwartego, piątego i szóstego wejścia urządzenia do obliczania mocy biernej 6 oraz do wejść urządzenia synchronizującego 11. Wyjścia urządzenia synchronizującego 11 podłączone są do wejść pierwszego, drugiego i trzeciego układu sterowania falownikiem 12. Wyjścia układu sterowania falownikiem 12 są podłączone do wejść drugich autonomicznych falowników napięcia 7, 8 i 9.

Urządzenie działa w następujący sposób.

Przy indukcyjnym charakterze obciążenia trójfazowego 1 moc bierna jest pobierana z sieci. Do pomiaru mocy biernej sygnały prądu fazowego podawane są z wyjścia czujników prądu 13, 14, 15 na pierwsze, drugie, trzecie wejście urządzenia 6 do obliczania mocy biernej oraz z wyjścia trójfazowego przekładnika 10 do pomiaru napięcia do czwartego, piątego, szóstego wejścia urządzenia do obliczania mocy biernej odbieranych jest 6 sygnałów napięcia fazowego. W urządzeniu 6 do obliczania mocy biernej wielkość tych sygnałów generuje napięcie proporcjonalne do mocy biernej obciążenia trójfazowego 1, które jest dostarczane na czwarte, piąte i szóste wejście układu sterującego falownika 12.

Sygnały napięcia fazowego podawane są na wejścia urządzenia synchronizującego 11, którego wielkość tworzy w nim „jednostkową” sinusoidę, która jest dostarczana na pierwsze, drugie, trzecie wejście układu sterującego falownika 12. W tym przypadku faza sinusoidy „jednostki” jest 90° przed napięciem sieciowym i pokrywa się z fazą napięcia na kondensatorze bloku kompensacyjnego 2.

W układzie sterującym 12 falownika sygnały sterujące generowane są z sygnałów odbieranych na jego wejściach od pierwszego do szóstego. Układ sterowania falownikiem 12 generuje sygnał sterujący dla autonomicznych falowników 7, 8, 9, za pomocą którego faza φ pobieranego prądu zbliża się do napięcia zasilania. Odpowiedni sygnał sterujący z wyjścia układu sterowania falownika 12 jest dostarczany na drugie wejścia autonomicznych falowników 7, 8, 9. Podczas generowania tego sygnału wykorzystywana jest sinusoida „jednostkowa” pomnożona przez sygnał proporcjonalny do moc bierną obciążenia trójfazowego 1, uzyskuje się sygnał modulujący do sterowania autonomicznymi falownikami napięcia 7, 8, 9.

Napięcie stałe z wyjścia prostownika 5, przetworzone przez niego ze przemiennego napięcia sieciowego, dostarczane jest na pierwsze wejścia autonomicznych falowników napięcia 7, 8, 9.

W autonomicznych falownikach napięcia 7, 8, 9 napięcia pierwotnego i odpowiednio uzwojenia wtórnego trójfazowego transformatora podwyższającego 3 powstają z sygnałów odbieranych na ich wejściach.

Napięcie sieciowe dostarczane jest poprzez przełącznik 4 do kondensatorów 17 bloku kompensacyjnego 2. Ponadto napięcie z uzwojeń wtórnych trójfazowego transformatora podwyższającego 3 jest dostarczane do bloku kompensacyjnego 2. W tym przypadku napięcia wejściowe tworzą napięcie wynikowe na płytkach kondensatora 17 bloku kompensacyjnego 2. Napięcie na płytkach kondensatora 17 zmienia się w zależności od mocy biernej obciążenia trójfazowego 1, tj. staje się regulowane. W tym przypadku moc bierna urządzenia kompensującego filtr jest równa mocy biernej obciążenia trójfazowego 1 we wszystkich trybach jego pracy, w tym w trybie nominalnym. Jeżeli moc bierna obciążenia trójfazowego Q n odpowiada mocy biernej Q źródła urządzenia kompensującego filtr, wówczas moc bierna obciążenia trójfazowego jest w pełni kompensowana, a współczynnik mocy jest maksymalizowany.

Moc jednostki kompensacyjnej 2 można regulować poprzez zmianę napięcia uzwojeń wtórnych trójfazowego transformatora wzmacniającego 3, co umożliwia pełną kompensację mocy biernej obciążenia 1 we wszystkich trybach jego pracy.

W trybie nominalnym moc źródła kompensacji 2 Q dobierana jest z warunków pracy obciążenia trójfazowego 1 w tym trybie. Wartość źródła Q jest równa mocy biernej Q n pobieranej przez obciążenie trójfazowe 1 w trybie nominalnym, tj. Q źródło = Q n. Moc bierną obciążenia trójfazowego 1 Q n określa się na podstawie mocy biernej częstotliwości podstawowej f = 50 Hz, tj. stopień zbliżenia fazy pobieranego prądu do napięcia zasilania.

Przy stałej wartości pojemności C moc bierną jednej fazy jednostki kompensacyjnej 2 urządzenia określa się jako:

gdzie ω=2πf - częstotliwość kołowa prądu przemiennego;

C jest pojemnością kondensatora bloku kompensacyjnego 2;

U C - napięcie na płytkach kondensatora C.

W nominalnym trybie pracy obciążenia trójfazowego napięcie na płytkach kondensatora jest określone przez napięcie sieciowe sieci, tj. U do = U l.

Przy stałej wartości napięcia sieciowego pojemność kondensatora 17 dobierana jest w oparciu o pełną kompensację mocy biernej, gdy obciążenie trójfazowe 1 pracuje w trybie nominalnym. W tym przypadku prąd pojemnościowy kondensatora 17 zespołu kompensacyjnego 2 jest równy składowej indukcyjnej prądu obciążenia trójfazowego 1. Prąd kondensatora 17 płynie w przeciwfazie z prądem indukcyjnym obciążenia trójfazowego 1, co prowadzi do kompensacji mocy biernej obciążenia trójfazowego 1 przy częstotliwości podstawowej 50 Hz. Z tego powodu faza prądu sieciowego φ zbliża się do kształtu napięcia sieciowego, zwiększając wartość współczynnika Cosφ i odpowiednio współczynnika mocy.

W warunkach innych niż nominalny tryb pracy obciążenia trójfazowego 1, pełną kompensację jego mocy biernej uzyskuje się poprzez zmianę mocy biernej zespołu kompensacyjnego 2 Q źródła w zależności od mocy biernej Q n obciążenia trójfazowego 1. W tym przypadku spełniony jest ten sam warunek: Q źródło = Q n. Zgodnie z wyrażeniem (4) zmianę mocy biernej jednostki kompensacyjnej 2 Q ucm można przeprowadzić regulując napięcie U C na płytkach kondensatora 17.

W obwodzie zamkniętym obwodu elektrycznego, obejmującego obwód LC bloku kompensacyjnego 2, uzwojenie wtórne trójfazowego transformatora wzmacniającego 3 i napięcie sieciowe U l zgodnie z drugim prawem Kirchhoffa dla napięcia na kondensatorze 17 bloku kompensacyjnego 2, możemy napisać:

gdzie U VDT-2 jest napięciem na uzwojeniu wtórnym trójfazowego transformatora podwyższającego napięcie 3.

W tym przypadku zgodnie z wyrażeniem (4) moc bierną jednostki kompensacyjnej 2 urządzenia wyznacza się jako:

Z ostatniej zależności wynika, że zmiana mocy biernej Q ucm jednostki kompensacyjnej 2 odbywa się poprzez zmianę napięcia na uzwojeniach wtórnych trójfazowego transformatora doładowującego 3.

Wartość napięcia U VDT-2 uzwojeń wtórnych trójfazowego transformatora wzmacniającego 3 dobiera się na podstawie warunku kompensacji mocy biernej obciążenia przy częstotliwości podstawowej i maksymalnego przybliżenia fazy pobieranego prądu do napięcie sieciowe, przy którym faza φ ma najmniejszą wartość, odpowiednio wartość współczynnika Cosφ jest największa.

Aby to zrobić, gdy moc bierna obciążenia trójfazowego 1 wzrośnie powyżej wartości znamionowej, napięcie C VDT-2 wzrasta (znak „+” we wzorze 6). Kiedy moc bierna obciążenia trójfazowego 1 maleje, zmniejsza się moc źródła Q na skutek spadku napięcia U VDT-2 (znak „-” we wzorze 6).

Zatem pełna kompensacja mocy biernej obciążenia następuje poprzez regulację napięcia na płytkach kondensatora 17, co zapewnia wzrost współczynnika mocy we wszystkich trybach pracy obciążenia trójfazowego 1, w tym nominalnego.

Dodatkowo zwiększona wartość współczynnika Cosφ wpływa także na procesy elektromagnetyczne zachodzące w sieci, a mianowicie zapewnia zmniejszenie składowej biernej prądu sieci, tj. zmniejsza obciążenie sieci prądem biernym. Z kolei zmniejszenie składowej biernej prądu sieciowego prowadzi do zmniejszenia strat napięciowych na skutek przepływu tego prądu, tj. zmniejszają się straty napięcia pomiędzy źródłem energii elektrycznej a urządzeniem kompensującym filtr. Z tego powodu wzrasta poziom napięcia na wejściu urządzenia kompensującego filtr i odpowiednio przy obciążeniu trójfazowym, co umożliwia uzyskanie większej mocy przy obciążeniu przy tej samej mocy źródła energii elektrycznej.

Badanie sprawności filtrującego urządzenia kompensującego (FKU) w celu osiągnięcia powyższego wyniku technicznego przeprowadzono metodą modelowania matematycznego.

Symulację pracy PKU przeprowadzono we wszystkich trybach pracy obciążenia, w tym nominalnym.

Podczas modelowania jako obwód projektowy przyjęto obciążenie trójfazowe 1 o parametrach R n = 0,2 oma; L H = 2,5 mH, podłączony do sieci trójfazowej o napięciu 445 V. W obwodzie bloku kompensacyjnego 2 uwzględniono indukcyjność 16 i kondensator 17 o parametrach L = 100 mH, C = 3,8 μF. Prostownik 5 zapewnił napięcie 50 V na wejściu autonomicznych falowników napięcia 7, 8, 9.

Z wykresu prądów i napięć na rys. 2 widać, że przy wyłączonym PKU prąd indukcyjny w obciążeniu 1 jest opóźniony w stosunku do napięcia sieciowego U sieci o 75,7°.

Włączenie PKU powoduje wygenerowanie prądu i k bloku kompensacyjnego 2, wyprzedzającego napięcie sieciowe U sieci o 89,9°, tj. ma charakter pojemnościowy, co znajduje odzwierciedlenie na wykresie prądu i napięcia. W wyniku dodania prądów in i i k na wejściu PKU, z sieci pobierany jest prąd i, zgodny (φ = 0) w fazie z napięciem C sieci. Przy φ=0 współczynnik mocy PKU jest równy jedności, K m =Cosφ=1, tj. włączenie PKU maksymalizuje wartość K m.

Odchylenie kształtu prądu i od kształtu sinusoidalnego wiąże się z występowaniem tętnień o wysokiej częstotliwości w postaci pobieranego prądu, co powoduje zmniejszenie współczynnika mocy K m. Uwzględniając to obliczona wartość współczynnika mocy wynosi 0,997.

W wyniku zamodelowania pracy PKU we wszystkich trybach pracy obciążenia otrzymano wykresy zbliżone do przedstawionych na rys. 2.

W wyniku symulacji ustalono, że zbieżność prądu sieci i napięcia zasilania występuje we wszystkich trybach pracy obciążenia, w tym także nominalnym, co potwierdza możliwość zwiększenia współczynnika mocy we wszystkich trybach pracy obciążenia, w tym również nominalnym.

Filtrowe urządzenie kompensacyjne składające się z trójfazowego obciążenia połączonego gwiazdą, zespołu kompensacyjnego składającego się z trzech obwodów LC o stałych parametrach, wyłącznika i dwóch czujników prądu, przy czym zespół kompensacyjny poprzez przełącznik jest podłączony równolegle do sieci trójfazowej , pierwsze wejścia dwóch czujników prądu są podłączone do sieci trójfazowej, ich drugie wejścia są podłączone do dwóch faz obciążenia trójfazowego, charakteryzującego się tym, że zawiera trójfazowy transformator podwyższający, prostownik, urządzenie do obliczania mocy biernej, trzy autonomiczne falowniki napięcia, trójfazowy przekładnik napięciowy, urządzenie synchronizujące, układ sterowania falownikiem i trzeci czujnik prądu, z W tym przypadku każde uzwojenie wtórne trójfazowego transformatora podwyższającego napięcie jest podłączone pomiędzy kondensatorem a indukcyjnością sąsiedniego obwodu LC wejścia trójfazowego przekładnika do pomiaru napięcia są połączone równolegle z siecią, a jego wyjścia są podłączone do czwartego, piątego, szóstego wejścia urządzenia do obliczania mocy biernej oraz do wejść urządzenia synchronizującego wejście prostownika jest podłączone do sieci trójfazowej, każde uzwojenie pierwotne trójfazowego transformatora podwyższającego jest podłączone do odpowiedniego wyjścia autonomicznych falowników napięcia, których pierwsze wejścia są ze sobą połączone i połączone do wyjścia prostownika, pierwsze wejście trzeciego czujnika jest podłączone do sieci trójfazowej, jego drugie wejście jest podłączone do trzeciej fazy obciążenia trójfazowego, wyjście każdego czujnika prądowego jest podłączone odpowiednio do pierwsze, drugie i trzecie wejście urządzenia do obliczania mocy biernej, których wyjścia pierwsze, drugie i trzecie są podłączone odpowiednio do wejść od czwartego do szóstego układu sterowania falownika, wyjścia urządzenia synchronizującego są podłączone do pierwszego , drugie i trzecie wejście układu sterowania falownikiem, którego wyjścia są podłączone do drugich wejść autonomicznych falowników napięciowych.

Podobne patenty:

Wynalazek dotyczy elektrotechniki, w szczególności systemów zasilania, i może być stosowany do tworzenia podstacji transformatorowych o wysokiej efektywności zużycia i wykorzystania energii elektrycznej oraz stabilnym napięciu dla odbiorców.

Wynalazek dotyczy urządzenia do wpływania na przesył energii elektrycznej do wielofazowej linii prądu przemiennego z modułami fazowymi, które zawierają odpowiednio zacisk stykowy napięcia przemiennego do podłączenia do jednej fazy linii prądu przemiennego i dwóch zacisków łączących oraz pomiędzy każdym zaciskiem łączącym i każde Wyjście stykowe napięcia przemiennego przechodzi przez gałąź modułu fazowego, składającą się z szeregowego połączenia podmodułów zawierających odpowiednio obwód oparty na półprzewodnikowych elementach mocy oraz zasobnik energii połączony równolegle z obwodem opartym na półprzewodnikowych urządzeniach mocy, a zaciski łączące są ze sobą połączone.

Wynalazek dotyczy dziedziny elektrotechniki i może być stosowany w produkowanych na skalę przemysłową silnikach asynchronicznych z wirnikiem klatkowym, stosowanych jako generatory w elektrowniach do przetwarzania energii mechanicznej na energię elektryczną.

Wynalazek dotyczy dziedziny elektrotechniki, w szczególności urządzeń do kompensacji mocy biernej w sieciach prądu przemiennego wysokiego napięcia i może być stosowany w podstacjach napowietrznych linii przesyłowych z zainstalowanymi na nich dławikami bocznikowymi i bateriami kondensatorów statycznych

Zastosowanie: w elektrotechnice. Wynik techniczny polega na poprawie jakości energii elektrycznej poprzez eliminację składowych harmonicznych w prądzie sieciowym generowanym przez obciążenie nieliniowe bez stosowania dodatkowych obwodów LC filtrujących moc. Według metody mierzone są chwilowe wartości prądu sieci trójfazowej, izolowane są wybrane składowe harmoniczne tego prądu, następuje etapowe dodawanie tych składowych harmonicznych, generowane są prądy korekcyjne dla każdej fazy sieci prąd sieciowy, zawierający wybrane składowe harmoniczne i posiadający przesunięcie fazowe o 180 stopni elektrycznych, i emitując w każdej fazie odpowiednie prądy, osiąga kompensację składowych harmonicznych prądu sieciowego. 1 chory.

Wynalazek dotyczy elektroenergetyki, w szczególności urządzeń filtracyjno-kompensacyjnych (FCD) w sieci trakcyjnej 25 kV i 2×25 kV prądu przemiennego. Urządzenie filtracyjno-kompensacyjne układu zasilania trakcji składa się z połączonego szeregowo wyłącznika głównego ze stykiem blokującym zwierającym i panelu sterującego do jego załączenia, pierwszego dławika i pierwszej sekcji kondensatorów, drugiej sekcji kondensatorów z drugą sekcją dławik połączony równolegle oraz trzecia sekcja kondensatorów z trzecim dławikiem i rezystorem tłumiącym, włączona pomiędzy miejscem połączenia drugiej i trzeciej sekcji kondensatorów z szyną. W obwodzie urządzenia znajduje się stycznik z napędem podłączony pomiędzy dławikiem trzecim a szyną, a obwód przełączający stycznika łączy centralę z jej napędem poprzez styk bloku zwiernego wyłącznika głównego. Rezultatem technicznym jest zwiększenie efektywności redukcji przepięć prądu i napięcia przy jednoczesnym uproszczeniu urządzenia. 1 chory.

Wynalazek dotyczy elektrotechniki, a mianowicie urządzeń wykorzystujących urządzenia półprzewodnikowe do przesyłania energii elektrycznej za pomocą kabla do obiektu podwodnego, która w szczególności służy do ładowania akumulatora elektrycznego zainstalowanego na tym obiekcie podwodnym. Wynik techniczny polega na poprawie wskaźników technicznych i ekonomicznych, zwiększeniu współczynnika sprzężenia między uzwojeniami transformatora wysokiej częstotliwości, poprawie kompatybilności elektromagnetycznej transformatora wysokiej częstotliwości i innych elementów urządzenia, zmniejszeniu tętnienia napięcia wyjściowego urządzenia do akceptowalnego poziomu, a także poprawę jakości energii elektrycznej odbieranej z urządzenia przez odbiorców energii elektrycznej obiektu podwodnego. W tym celu zastrzegane urządzenie (opcje) zawiera następujące główne elementy zainstalowane na statku transportowym w bloku falownika: jednofazowy autonomiczny falownik napięcia wysokiej częstotliwości, jednostka sterująca tego falownika, kondensator wejściowy i uzwojenie pierwotne transformatora wysokiej częstotliwości, a także umieszczonego na obiekcie podwodnym w prostowniku blokowym, uzwojeniu wtórnym transformatora, jednofazowym prostowniku niesterowanym, dławiku wygładzającym i kondensatorze wyjściowym, natomiast uzwojenia wysokiego Przetwornice częstotliwości wyposażone są w pierwszej wersji w płaskie ekrany magnetyczne, a w drugiej w rdzenie garnkowe i pręty centralne. 2 n.p. f-ly, 3 chory.

Wynalazek dotyczy sieci elektrycznych i ma na celu zwiększenie wydajności napowietrznych linii elektroenergetycznych, a także jakości energii elektrycznej dostarczanej odbiorcom rolnym. Efektem technicznym jest zmniejszenie strat mocy czynnej, energii elektrycznej i strat napięcia w napowietrznej sieci elektroenergetycznej, co wpłynie na zwiększenie wydajności napowietrznej linii elektroenergetycznej, a także jakość energii elektrycznej dostarczanej odbiorcom rolnym. Masztowa elektrownia-kompensator składa się z generatora synchronicznego podłączonego do napowietrznej linii elektroenergetycznej poprzez sterowany odłącznik oraz gazowego silnika spalinowego zamontowanego na odpornej na drgania podporze w kształcie AP. Odłącznik wykonany jest z indywidualnym napędem ręcznym. Elektrownia wyposażona jest w urządzenia do sterowania i monitorowania parametrów napowietrznej linii elektroenergetycznej, wyłącznik generatora synchronicznego, zawór zasilania gazem i sprzęgło cierne, które posiadają indywidualne napędy elektromagnetyczne załączane przez urządzenie sterujące. Sprzęgło cierne łączy lub rozłącza wały generatora synchronicznego i silnika spalinowego na gaz. 1 chory.

Wynalazek dotyczy dziedziny elektrotechniki i może być stosowany w podstacjach elektrycznych, które wymagają kompensacji energii biernej i topienia lodu na napowietrznych liniach elektroenergetycznych. Technicznym efektem wynalazku jest zminimalizowanie liczby przełączników wymaganych do przejścia z trybu kompensacyjnego do trybu kontrolowanego topienia lodu i z powrotem. Urządzenie zawiera dwukierunkowe zawory tyrystorowe wysokiego napięcia (1, 2, 3), z którymi połączone są szeregowo elementy bierne (dławiki lub kondensatory) (4, 5, 6). Przełączenie z trybu kompensacji mocy biernej na tryb topienia lodu odbywa się za pomocą dwóch przełączników (7, 8). W tym celu przyłącza elementów biernych (4, 5, 6) i zaworów tyrystorowych (1, 2, 3) podłącza się do trójfazowej sieci zasilającej A, B, C, wolne zaciski tych zaworów (1, 2, 3) poprzez styki pierwszego przełącznika ( 7) są połączone w sposób „trójkątny” z wolnymi zaciskami elementów reaktywnych (4, 5, 6) oraz poprzez styki drugiego przełącznika ( 8) - z przewodami linii napowietrznej do topienia lodu. 2 chory.

Wynalazek dotyczy dziedziny elektrotechniki i może być stosowany w podstacjach elektrycznych wymagających topienia lodu na napowietrznych liniach elektroenergetycznych i kompensacji mocy biernej. Technicznym efektem wynalazku jest uproszczenie organizacji i skrócenie czasu trwania procesu wytapiania przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości dodatkowego sprzętu przełączającego. Połączona instalacja zawiera dwie trójfazowe przetwornice mostkowe na w pełni sterowanych zaworach półprzewodnikowych, bocznikowane diodami ustawionymi tyłem do siebie, baterię kondensatorów po stronie prądu stałego przetwornic, pierwszy przełącznik trójbiegunowy i dwa połączone szeregowo trójfazowe dławiki, równolegle do jednego z nich podłączony jest drugi trójbiegunowy przełącznik - po stronie AC. Podczas topienia lodu pierwszy konwerter pracuje w trybie sterowanego prostownika, a drugi w trybie autonomicznego falownika napięcia, do którego wyjścia, poprzez trzeci trójbiegunowy przełącznik, podłączone są przewody linii napowietrznej , zamknięte na przeciwległym końcu, do jednoczesnego topienia na nich lodu prądem przemiennym o niskiej częstotliwości, przy którym indukcyjna składowa rezystancji drutów praktycznie nie ma wpływu na wartość skuteczną prądu topienia. 1 chory.

Wynalazek dotyczy dziedziny elektrotechniki i może być stosowany w podstacjach elektrycznych wymagających kompensacji mocy biernej i topienia lodu na napowietrznych liniach elektroenergetycznych. Rezultatem technicznym jest skrócenie czasu trwania procesu topienia przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości dodatkowego sprzętu przełączającego. Instalacja składa się z trójfazowej przetwornicy mostkowej opartej na w pełni sterowanych zaworach półprzewodnikowych, bocznikowanych diodami back-to-back, baterii kondensatorów po stronie prądu stałego, pierwszego rozłącznika trójbiegunowego oraz dwóch połączonych szeregowo dławików trójfazowych, jednego który jest połączony równolegle z drugim trójbiegunowym przełącznikiem po stronie prądu przemiennego. Według pierwszego wariantu bateria kondensatorów w trybie kompensacji mocy biernej jest połączona stykami trzeciego trójbiegunowego przełącznika, otwartego w trybie topienia lodu, z zaciskami emiterowymi (kolektorowymi) zaworów przekształtnikowych, które w tym przypadku trybie, poprzez czwarty przełącznik trójbiegunowy, są podłączone do przewodów linii napowietrznej w celu kontrolowanego topienia lodu prądem przemiennym. Według drugiej opcji bateria kondensatorów w trybie kompensacji mocy biernej poprzez styki trzeciego i czwartego przełącznika trójbiegunowego, otwarte w trybie topienia lodu, jest połączona z zaciskami emitera i kolektora zaworów przekształtnikowych, co w ten tryb, poprzez piąty i szósty przełącznik trójbiegunowy, jest podłączony do przewodów dwóch linii napowietrznych w celu jednoczesnego kontrolowanego topienia na nich lodu prądem przemiennym. 2 n.p. f-ly, 4 chory.

Wynalazek dotyczy elektrotechniki i ma na celu kompensację mocy biernej odbiorców trójfazowych, głównie przedsiębiorstw przemysłowych

Jeśli jesteś zainteresowany filtrowaniem harmonicznych harmonicznych napięcia 0,4 kV, potem przyjdź tutaj

ZAMIAR

PKU lub Filtry harmonicznych mocy, zwane także pasywnymi filtrami harmonicznych, to specjalny typ jednostek kondensatorów, których zadaniem jest filtrowanie harmonicznych w połączeniu z kompensacją mocy biernej. Urządzenia kompensacyjne filtrów są niezbędne w przedsiębiorstwach inżynierii ciężkiej lub przemyśle przetwórczym, gdzie szeroko stosowane są piece łukowe do topienia, kąpiele elektrolityczne wysokiego napięcia 6 (10) kV, a także inne energochłonne urządzenia o nieliniowym charakterze zużycia energii elektrycznej. Eksploatacja tego typu sprzętu jest ZABRONIONA bez obecności filtrów harmonicznych mocy.

STRUKTURA I ZASADA DZIAŁANIA PKU

Celem wprowadzenia PKU jest zmniejszenie reaktancji obwodów LC do wartości bliskich zeru i zbocznikowanie głównej sieci elektrycznej (przy danej częstotliwości harmonicznej). Filtrowe zespoły kompensacyjne to łańcuchy LC lub RLC dostrojone tak, aby rezonowały z określoną harmoniczną, której kolejność ustala klient lub na podstawie wyników pomiarów. W wersji standardowej filtrowe urządzenie kompensacyjne składa się z ogniwa wejściowego, nowoczesnych dławików jednofazowych i kilku baterii kondensatorów zainstalowanych na ocynkowanych konstrukcjach metalowych. FKU jest ogrodzony siatką dla bezpieczeństwa personelu lub umieszczony w specjalistycznym kontenerze.

Tam sąile rodzajów filtrów LC jest używanych?. Stosowane są wąskopasmowe, jednoobwodowe filtry (1) dostrojone do wyraźnych harmonicznych, zwykle niskich rzędów 3, 5, 7. Przy wysokich częstotliwościach stosowane są filtry wycinające (2) o niższym współczynniku jakości oraz rezystancja bocznikowa reaktora Stosowany jest R. Zastosowanie filtrów wycinających umożliwia niwelowanie obecności harmonicznych w szerokim zakresie wysokich częstotliwości. Zintegrowane wykorzystanie wąskopasmowych i szerokopasmowych łańcuchów filtrów jako części filtrów harmonicznych mocy (PHF) umożliwia całkowite oczyszczenie sieci elektrycznej ze zniekształceń harmonicznych powodowanych przez odbiorcę.

Ekonomicznie wykonalne stosowanie instalacji filtrująco-kompensacyjnych dla napięcia 6(10) kV ze względu na to, że odbiorniki wysokiego napięcia wytwarzają mniejsze spektrum zniekształceń harmonicznych (gdzie 3, 5, 7 harmoniczna są silnie zaznaczone i w mniejszym stopniu , harmoniczne wyższych rzędów) w porównaniu z odbiornikami niskiego napięcia. Dlatego technicznie i ekonomicznie bardziej opłacalne jest wdrożenie obwodu urządzenia kompensującego filtr dostrojonego do jednej (dwóch, trzech) harmonicznych niż do szerokiego zakresu harmonicznych odbiorników 0,4 kV.

Oprócz filtrowania harmonicznych, Urządzenia kompensujące filtr działają kompensacja mocy biernej odbiorców na częstotliwości podstawowej (50 Hz). Dlatego filtry harmonicznych mocy (urządzenia kompensujące filtry) wyróżniają się mocą bierną. Najprostsze urządzenie kompensujące filtr ma statyczną wartość mocy biernej, którą przekazuje do głównej sieci elektrycznej i jest skonfigurowane tak, aby tłumić jedną z harmonicznych (na życzenie klienta).

UKŁAD I WYPOSAŻENIE

Układ elementy urządzenia kompensującego filtr pokazano po prawej stronie. Ogniwo wejściowe wykonane jest z blachy stalowej i posiada powłokę antykorozyjną. Wewnątrz znajduje się urządzenie wejściowe, sterowanie, oświetlenie i sprzęt ochronny. Bloki kondensatorów są umieszczone jeden nad drugim i zamontowane na nośnych izolatorach polimerowych. Jednostka składa się z kondensatorów cosinusowych wysokiego napięcia (trój- lub jednofazowych), zamontowanych na stalowej ramie i połączonych szynami zbiorczymi. Wszystkie kondensatory pozwalają na długotrwałą pracę przy wzroście napięcia znamionowego o 10%. Jednofazowe dławiki powietrzne są montowane na izolatorach polimerowych i połączone z ogniwem wejściowym i blokami kondensatorów za pomocą miedzianych szyn zbiorczych. Indukcyjność reaktora waha się od kilku mH do kilkudziesięciu mH.

PC „SlavEnergo” w produkcji filtrów urządzeń kompensacyjnych wykorzystuje kondensatory trójfazowe do urządzeń PKU małej mocy oraz kondensatory jednofazowe do komponowania jednostek dużej mocy (połączenia równoległe i szeregowe). W niektórych przypadkach, filtry harmonicznych mocy (Urządzenia kompensujące filtry) dużej mocy można wyposażyć w specjalny obwód sygnalizujący awarię poszczególnych kondensatorów (przebicie, utratę pojemności) i wyłączający PKU - tzw. niezrównoważony obwód zabezpieczający.

Mają wysoką liniowość indukcyjności (L), zależną od jej geometrii i liczby zwojów. Konieczność ich zastosowania w projektowaniu filtrów harmonicznych mocy wynikała z konieczności zapewnienia stabilności częstotliwości filtra dla wszystkich trybów pracy filtrującego urządzenia kompensującego.

Reaktory elektryczne z filtrem powietrza to cewki z drutu skręconego wokół ramy wzmacniającej. Parametry przewodnika dobierane są dla każdej wartości znamionowej reaktora. Podstawa reaktora ma wysoką wytrzymałość mechaniczną i obróbkę antykorozyjną, co pozwala na umieszczenie go na zewnątrz. Konstrukcja reaktora gwarantuje jego bezawaryjną pracę w środowiskach zanieczyszczonych i niskich temperaturach. Dla każdego dławika istnieje możliwość regulacji indukcyjności (podobnie jak w transformatorach) za pomocą zaczepów regulacyjnych w jego uzwojeniu.

Firma Elektrointer oferuje urządzenia służące do kompensacji mocy biernej w sieciach 0,4 kV. Moc bierna zwiększa straty energii elektrycznej, jeżeli w sieci nie ma urządzeń kompensacyjnych, straty mogą sięgać 50% średniego zużycia. Ponadto pogarsza to jakość zasilania: występują przeciążenia generatorów, straty ciepła, zmiany częstotliwości i amplitudy. Korzystnym rozwiązaniem problemu będą urządzenia kompensujące filtr 0,4 kV.

Zalety jednostek kondensatorowych

Jednostki kondensatorowe stały się najskuteczniejszym sposobem kompensacji mocy biernej. Odpowiednio dobrane kondensatory mogą zmniejszyć moc bierną odbieraną z sieci, co zmniejsza straty energii. Instalacje kondensatorowe mają kilka zalet:

Szybki montaż, nie wymaga skomplikowanej konserwacji. Takie instalacje kompensacyjne nie wymagają dodatkowego fundamentu.
Minimalne straty mocy czynnej. Innowacyjne kondensatory cosinusowe zapewniają straty własne nie większe niż 0,5 W na 1000 VAr.
Możliwość podłączenia w dowolnym miejscu sieci energetycznej. Takie instalacje wytwarzają minimalny hałas podczas pracy.

Kompensacja może być indywidualna lub grupowa: w pierwszym przypadku moc bierna jest kompensowana tam, gdzie ona występuje, w drugim działanie kompensatora rozciąga się na kilku odbiorców.

Zamawianie sprzętu elektrycznego u producenta

SA „Electrointer” oferuje zakup zespołów kompensacji mocy biernej w asortymencie, sprzęt dobierany jest z uwzględnieniem indywidualnych wymagań klienta. Zadzwoń pod nasze numery i omów ze specjalistami warunki zakupów: gwarantujemy korzystne ceny i dogodne warunki współpracy.

Dzięki nowoczesnemu rozwojowi technologicznemu wiele przedsiębiorstw przemysłowych korzysta z wielu różnych konwerterów. Przetwornice te podczas pracy powodują powstawanie w obwodzie tętnień prądu i napięcia, co prowadzi do występowania w sieci wyższych harmonicznych prądu.

Ich obecność w sieci pogarsza jej jakość, źle wpływa na pracę wszystkich urządzeń i może prowadzić do awarii w różnych systemach. Może to prowadzić do awaryjnych wyłączeń odbiorców i fałszywych alarmów różnych urządzeń i urządzeń elektronicznych. Ponadto obecność harmonicznych powoduje nagrzewanie się silników elektrycznych, kabli itp. Konieczne jest zminimalizowanie ich wpływu na obwód. W tym celu stosuje się urządzenie kompensujące filtr (FCU).

Urządzenie kompensujące filtr składa się z filtra L-C, który jest dostosowany do określonej harmonicznej sieci. Zwykle są to harmoniczne 5., 7., 11., jako najbardziej wyraźne. Ponadto przedsiębiorstwa często mogą instalować urządzenia kompensujące filtry dostrojone do różnych harmonicznych. Poniżej znajduje się schemat PKU.

Aby prawidłowo wybrać urządzenie kompensujące filtr, należy zbadać, które harmoniczne mają największy wpływ na jakość sieci i jej moc. Na podstawie tych danych obliczany i dobierany jest filtr.

Ich główną zaletą jest to, że pełnią nie tylko funkcję filtra, ale także kompensują moc bierną. Podobnie jak mogą być automatyczne i automatycznie regulować moc bierną.

Gdy dominuje obciążenie statyczne (maszyna papiernicza, obciążenie wentylatora), stosuje się nieregulowane PCD, które są podłączone do obwodu i działają w trybie statycznym.

Jeżeli przeważa obciążenie dynamiczne (walcarki, maszyny wyciągowe itp.) stosuje się obciążenia regulowane.Po zakończeniu cyklu pracy dowolnego urządzenia zmienia się bilans mocy biernej. Ponieważ PKU nie tylko kompensuje składnik reaktywny, ale także działa jako filtr w obwodzie, odpowiednio odłączenie go od sieci nie ma sensu. W tym celu należy podłączyć dekompensator, który utrzymuje równowagę mocy w obwodzie.

Najbardziej wskazane jest zainstalowanie urządzenia kompensującego filtr przy napięciach 6 kV, 10 kV. Ponieważ podczas pracy odbiorników niskiego napięcia po stronie niskiego napięcia powstaje inne spektrum harmonicznych. Kompensacja ich po stronie niskiego napięcia jest nieekonomiczna, dlatego instalacja filtra dla każdego odbiorcy jest kosztowna. Odbiorcy wysokiego napięcia tworzą mniejsze spektrum odkształceń (3, 5, 7, 11 harmonicznych), dlatego zarówno z technicznego, jak i ekonomicznego punktu widzenia łatwiej jest kompensować to widmo po stronie 6 kV, 10 kV niż znacznie szersze spektrum po stronie 0,4 kV, 0,6 kV.

Można je montować zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz. Są one zwykle instalowane w GPP i podłączane do autobusów za pomocą indywidualnego przełącznika. Poniżej znajdują się metody umieszczania: wewnątrz i na zewnątrz:

Kompensatory umieszczone w pomieszczeniach zamkniętych wymagają wentylacji. W niektórych przypadkach (w zależności od rodzaju produkcji i lokalizacji pomieszczenia) do wentylacji wymagane są filtry powietrza. W pomieszczeniu należy utrzymać określony reżim temperaturowy, co prowadzi do dodatkowych kosztów finansowych.

PKU musi być ogrodzony, a dostęp do niego możliwy jest dopiero po rozładowaniu kondensatorów. Ze względu na bezpieczeństwo personelu obsługującego muszą być wyposażone w czujniki napięcia kondensatora. Jeżeli kondensatory nie zostaną rozładowane do dopuszczalnej wartości, prace naprawcze lub konserwacyjne są zabronione.