FCU 6 kV z poklesu napätia. Čo je to filtračné kompenzačné zariadenie FKU? Výsledok použitia dfku

Filtračné kompenzačné zariadenia (FCD) sú určené na zníženie harmonického skreslenia napätia a kompenzáciu jalového výkonu spotrebiteľských záťaží v napájacích sieťach priemyselných podnikov a v elektrických sieťach.

Pri prevádzke viacerých športových dráh je dôležité správne chrániť vnútorné mechanizmy. K tomu si v našom obchode môžete kúpiť silikónový lubrikant na bežecké pásy so zľavou. Vytvorenie dodatočnej receptúry na parnú miestnosť pre moderné športové vybavenie.

Moc filtre vyšších harmonických je dôležitá pre optimalizáciu nákladov priemyselných podnikov, ako aj zvýšenie stability ich práce a zníženie rizík. Použitie výkonových filtrov umožňuje dosiahnuť vyšší priemyselný výkon, ako aj využiť dodatočné zaťaženie siete, čo môže byť pri rozširovaní dosť dôležité. Výkonové filtre pre podniky majú vo väčšine situácií dobu návratnosti menej ako rok, čo robí ich použitie ekonomicky opodstatneným a nevyhnutným.

Štruktúra štandardného označenia filtračného kompenzačného zariadenia je dešifrovaná takto:

Príklad záznamu označenia PKU 13. harmonickej s napätím 10 kV, výkonom 3000 kvar, klimatickou verziou a kategóriou umiestnenia - U3: „Zariadenie na kompenzáciu filtra FKU-13-10-3000 UZ GOST 13109-97 .“

Harmonické filtre sú navrhnuté individuálne pre každú jednotlivú aplikáciu. To zaručuje schopnosť dosiahnuť najvyššie parametre pre filtráciu vyšších harmonických a korekciu účinníka PKU.

ÚDAJE POTREBNÉ PRE NÁVRH VYSOKÝCH HARMONICKÝCH FILTROV (HHF).

Menovité napätie.
Požadovaná kompenzácia jalového výkonu pri základnej frekvencii.
Hodnoty prúdov harmonických zložiek nelineárnej záťaže, ktoré sa majú filtrovať, alebo informácie o záťažiach generujúcich harmonické.
Skratové napájanie siete.
Požadované parametre kvality napájania na napájacích zberniciach nelineárnej záťaže (alebo v inom spojovacom bode).
Podmienky prostredia (vnútorná alebo vonkajšia inštalácia, teplotný rozsah).
Ďalšie požiadavky (rozmery, ochrana atď.)

Vysoko harmonické filtre pozostávajú z kondenzátorov zapojených do série s indukčnosťou. Indukčnosť je zvolená tak, že filter je nízkoimpedančný sériový rezonančný obvod s harmonickou frekvenciou. Tým je zabezpečený prechod hlavnej časti harmonickej zložky prúdu cez filter. Kondenzátory produkujú jalový výkon na základnej frekvencii.

NPC ENERCOM-SERVICE LLC má skúsenosti s výrobou filtrov vyšších harmonických pre napätie 0,4; 6,3; 10 a 35 kV pre podniky hutníckeho, elektrochemického priemyslu a pre energetické siete blízkych a vzdialených krajín. Kvalifikovaní špecialisti môžu vykonať prieskum siete s cieľom identifikovať harmonické zloženie jej prevádzkových parametrov a vypracovať technické špecifikácie pre návrh zariadenia.

PRÍKLADY FCU VYROBENÝCH SPOLOČNOSŤOU SPC "ENERCOM-SERVICE" LLC
PRE RÔZNE APLIKÁCIE A NAPÄTIE.

Základné technické údaje a charakteristiky

Typ filtra	USFM-5/7-0,4-790 U3	FKU-13-10-3000 U3	FKU-2-35-43000 U1
Menovité napätie PKU, kV
Harmonické číslo
Menovitý výkon inštalovaný PKU, Mvar
Nominálny výkon generovaný PKU, Mvar
Nominálna frekvencia, Hz
Frekvencia ladenia filtra, Hz
Nepretržitý prúd, A
Základný harmonický prúd, A
Prúd vyšších harmonických, A
Amplitúda prúdu pri zapnutí filtra, kA
Prípustný prúd preťaženia, A
Trvanie preťaženého prúdu, s
Frekvencia preťaženia		20 krát denne	20 krát denne
Q faktor pri 50 Hz
Faktor kvality pri frekvencii ladenia
Počet kondenzátorov vo fáze batérie, ks.
Hmotnosť PKU, kg
Rozmery: dĺžka, mm, nie viac šírka, mm, nie viac výška, mm, nie viac

poznámka: prípojnica nie je zobrazená v pohľade zhora

Celkový pohľad na FKU-13-10-3000 U3

Kondenzátorová batéria

Suchý filtračný reaktor

Prúdový transformátor

Celkový pohľad na FKU-2-35-43000 U1

Statické kompenzačné zariadenia pre priemyselné podniky.

Široké používanie tyristorových elektrických pohonov, usmerňovačov elektrolýznych zariadení, výkonných elektrických oblúkových pecí, valcovní a iných spotrebičov elektriny s ostro premenlivým zaťažením a nesínusovým prúdom je sprevádzané značnou spotrebou jalového výkonu a skreslením napájacieho napätia, ktoré môže viesť k zvýšeniu strát elektriny a zhoršeniu a narušeniu normálneho fungovania odberateľa elektriny . Medzi takýchto spotrebiteľov patria predovšetkým hutnícke závody, chemické podniky, neželezné metalurgické podniky, celulózové a papierenské podniky, podniky na elektrochemické spracovanie kovov a drahých kameňov, podniky s elektrickým oblúkom a odporovým zváraním, bežné podniky používajúce plynové výbojky na osvetlenie, olej a plynárenské podniky a uhoľný priemysel, zavlažovacie podniky s elektromotormi rôznych typov a iné podniky.

Na kompenzáciu jalového výkonu a zlepšenie účinníka, filtrovanie vyšších harmonických prúdu, zníženie kolísania napätia a zlepšenie parametrov kvality elektrickej energie, používajú sa statické kompenzačné zariadenia:

kondenzátorové jednotky (zvýšenie účinníka);
filtračné kompenzačné zariadenia (zvyšovanie účinníka a filtrovanie vyšších harmonických prúdu);
statické tyristorové kompenzátory jalového výkonu (zvýšenie účinníka, filtrovanie vyšších harmonických prúdu, zníženie asymetrie napätia a stabilizácia napätia).

Použitie statických kompenzačných zariadení umožňuje:

výrazne znížiť zaťaženie jalového výkonu a vyššie harmonické prúd transformátorov napájajúcich spotrebiteľov, čo umožňuje pripojiť ďalšie zaťaženie;
zlepšiť ukazovatele kvality napätia a tým zvýšiť kvalitu výrobkov a produktivitu technologického procesu odberateľa elektriny.

Napríklad použitie SVC v metalurgickom závode zvýšilo účinník zaťaženia z 0,7 na 0,97, znížilo kolísanie napájacieho napätia 3-krát a skrátilo čas jednej taveniny kovu zo 150 minút. až 130 min. a merná spotreba energie na tonu tavenej ocele o 4% a tiež sa znížila spotreba grafitových materiálov. Vo všeobecnosti je doba návratnosti pre statické kompenzačné zariadenia v priemere od 0,5 do 1 roka.

V prípade potreby môže SPC "enercomserv" LLC vykonať komplex prác na implementácii STC, počnúc inšpekciou elektrických sietí, vykonaním potrebných meraní s cieľom určiť typ, výkon a prípojné body STC, výber parametrov obvodov a zariadení, zákonov o ich regulácii a dodávky zariadení STC "na kľúč", ich montáž, uvedenie do prevádzky, nábehové skúšky, ako aj zaškolenie personálu a ďalší servis zariadenia.

Označenia produktov:

Filter-kompenzačné zariadenie FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014
Filter-kompenzačné zariadenie FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014-01
Filter-kompenzačné zariadenie FKU-5-10-7200 UHL1 YUPIN.673842.015
Filtračno-kompenzačné zariadenie FKU-10-18000 U3
Konštrukcia výkonových filtrov USFM 0,4-5/7-450 U3
Riadiaci, regulačný a ochranný systém pre kompenzačné zariadenie SURZA KU

Ďalšie informácie

Výkonové filtre

Aby sa organicky splnili tieto požiadavky, systém napájania musí byť neprerušovaný a čo najspoľahlivejší. Inštalácia výkonové filtre je jedným z najefektívnejších a najkvalitnejších spôsobov, ako znížiť vplyv na sieť oblúkových pecí, výrobu zvárania, ventilové meniče, široko implementovaný v priemyselnom napájaní pre technickú efektívnosť výroby.

Majitelia patentu RU 2479088:

Vynález sa týka elektrotechniky a je určený na kompenzáciu jalového výkonu trojfázových spotrebičov, najmä priemyselných podnikov. Technický výsledok spočíva v maximalizácii účinníka vo všetkých prevádzkových režimoch záťaže, vrátane nominálnej, reguláciou jalového výkonu filtračného kompenzačného zariadenia pri súčasnom zvyšovaní úrovne napätia pri trojfázovej záťaži. Filtračné kompenzačné zariadenie obsahuje trojfázovú záťaž spojenú hviezdou, kompenzačnú jednotku troch LC obvodov s pevnými parametrami, spínač a tri prúdové snímače, trojfázový zosilňovací transformátor, usmerňovač, zariadenie na výpočet jalového výkonu, tri autonómne meniče napätia, trojfázový merací transformátor napätia, synchronizačné zariadenie, riadiaci systém pre meniče, ktoré sú medzi sebou v určitom vzťahu. 2 chorý.

Zariadenie na kompenzáciu filtra sa týka elektrotechniky a je určené na kompenzáciu jalového výkonu trojfázových spotrebiteľov, najmä priemyselných podnikov.

Kompenzácia jalového výkonu je účinným prostriedkom na zvýšenie účinníka, ktorého hodnota závisí od blízkosti fázy spotrebovaného prúdu k napájaciemu napätiu, ako aj na zlepšenie tvaru spotrebovaného prúdu.

V súčasnosti je účinník energeticky náročných podnikov 0,6-0,7. Nízky účinník má za následok značné straty energie.

Je dobre známe, že zlepšenie účinníka znižuje spotrebu jalového výkonu a zlepšuje tvar spotrebovaného prúdu.

Pri nesínusovom napätí a prúde je účinník K m spotrebiča určený vzorcom [L.A. Bessonov. Teoretické základy elektrotechniky. Elektrické obvody. Učebnica. - 10. vyd. - M.: Gardariki, 2000]:

kde φ je uhol posunu (fáza) medzi spotrebovaným prúdom a napájacím napätím;

υ - koeficient skreslenia tvaru spotrebovaného prúdu.

Posledný koeficient charakterizuje stupeň skreslenia tvaru prúdu a je určený pomerom prvej harmonickej spotrebovaného prúdu I 1 k jeho efektívnej hodnote I vstup

Účinník K m teda charakterizuje stupeň spotreby jalového výkonu záťažou. Zvýšenie K m pomáha znížiť jalový výkon a zlepšiť tvar spotrebovaného prúdu.

Pri lineárnom zaťažení má spotrebovaný prúd sínusový tvar, pri ktorom je koeficient υ=1. V tomto prípade sa účinník vypočíta podľa vzorca:

Známe je filtračné kompenzačné zariadenie (FKU), založené na približovaní fázy φ spotrebovaného prúdu základnej (50 Hz) frekvencie k napájaciemu napätiu (Bader M.P. Elektromagnetická kompatibilita / Učebnica pre vysoké školy železničnej dopravy. - M. : UMK MPS. 2002. - 638 s.).

Zariadenie na kompenzáciu filtra obsahuje tri LC obvody, ktoré sú spojené do „trojuholníka“. Kondenzátor C a reaktor L LC obvodu majú pevné parametre.

Filtračné kompenzačné zariadenie je paralelne pripojené k trojfázovej sieti a trojfázovej záťaži.

Aby sa predišlo rezonančnému zosilneniu harmonických, kondenzátory C zariadenia sú zapojené do série s tlmivkami L. Rezonančná frekvencia LC obvodu sa volí na základe nastavenia pri frekvencii 240 Hz, blízkej frekvencii najväčšej pätiny. harmonickej (250 Hz) v záťažovom prúde. Pre základnú frekvenciu 50 Hz má LC obvod filtračného kompenzačného zariadenia kapacitný charakter a pre piatu harmonickú prúdu spotrebovaného záťažou má posunovací efekt.

Pri indukčnom charaktere záťažového prúdu má prúd filtračného kompenzačného zariadenia so základnou frekvenciou 50 Hz kapacitnú povahu a tečie v protifáze so záťažovým prúdom. Keď sa tieto prúdy sčítajú, vytvorí sa hlavný frekvenčný sieťový prúd, v ktorom je indukčný zaťažovací prúd kompenzovaný kapacitným prúdom filtračného kompenzačného zariadenia. V dôsledku toho sa fáza φ sieťového prúdu približuje tvaru napájacieho napätia. Zníženie uhla φ vedie k zvýšeniu Cosφ a tým aj účinníka K m.

Filtračné kompenzačné zariadenie s neregulovaným kompenzačným prúdom zvyšuje účinník spotrebiteľa iba pri menovitých zaťažovacích prúdoch.

Odchýlka záťažového prúdu od menovitej hodnoty spôsobuje neúplnú kompenzáciu jalového výkonu a zvýšenie fázového posunu φ medzi spotrebovaným prúdom a napájacím napätím, čo znižuje účinník znížením Cosφ.

Výhodou známeho filtračno-kompenzačného zariadenia s pevnými parametrami LC obvodu je zvýšenie účinníka pri menovitých prevádzkových podmienkach zaťaženia v dôsledku zvýšenia Cosφ pri menovitých zaťažovacích prúdoch. Je to spôsobené tokom kapacitného prúdu v kompenzátore, ktorý kompenzuje indukčný zaťažovací prúd opačného charakteru.

Nevýhodou filtračného kompenzačného zariadenia je obmedzenie rozsahu výkonov záťaže, pri ktorom k plnej kompenzácii jalového výkonu záťaže dochádza až pri relatívne konštantnom (nominálnom) výkone záťaže. Je to spôsobené tým, že v iných podmienkach, ako je nominálny prevádzkový režim záťaže, dochádza v dôsledku konštantnej hodnoty kapacitného prúdu filtračného kompenzačného zariadenia k neúplnej kompenzácii jej jalového výkonu. Pri iných zaťaženiach, ako je nominálny prevádzkový režim, teda účinník nedosahuje maximálnu hodnotu a je podhodnotený, čo je nevýhoda známeho zariadenia.

Nárokovanému riešeniu sa súborom podstatných vlastností a dosiahnutým výsledkom najviac približuje filtračno-kompenzačné zariadenie založené na približovaní fázy spotrebovaného prúdu hlavnej (50 Hz) frekvencie k napájaciemu napätiu [Výkonová elektronika . Referenčný manuál. Za. s ním. upravil Doktor inžinierstva vedy V.A. Labuntsová. - M.: Energoatomizdat, 1987-326 s.].

Filtračno-kompenzačné zariadenie obsahuje tri kompenzačné bloky, merací blok, zosilňovač, tri prahové prvky s rôznym napätím odozvy, tri tvarovače riadiacich impulzov, prvý a druhý prúdový snímač, prvý a druhý merací napäťový transformátor a spínač.

Každý z kompenzačných blokov pozostáva z troch LC obvodov s pevnými parametrami, spojených do „trojuholníka“ a troch tyristorových spínačov. Každý tyristorový spínač je zapojený do série s obvodom LC. Tyristorový spínač je vyrobený z dvoch paralelne zapojených tyristorov.

Kompenzačné jednotky sú pripojené cez spínač paralelne k trojfázovej sieti a trojfázovej záťaži.

Prahové prvky sú konfigurované pre rôzne odozvové napätia, ktoré sú úmerné trom hodnotám jalového výkonu záťaže.

Vstupy prvého a druhého prúdového snímača sú pripojené k fázam A a C trojfázovej záťaže a ich výstupy sú pripojené k prvému a druhému vstupu meracej jednotky. Vstupy prvého a druhého meracieho transformátora napätia sú pripojené k lineárnemu napätiu Uab a Ubc záťaže a ich výstupy sú pripojené k tretiemu a štvrtému vstupu meracej jednotky. Výstup meracej jednotky je cez zosilňovač pripojený k prvému vstupu každého prahového prvku, ktorého výstup je cez príslušný tvarovač riadiacich impulzov pripojený na vstup tyristorového spínača príslušnej kompenzačnej jednotky.

Zariadenie na kompenzáciu filtra funguje nasledovne.

Prúdové signály fáz A a C, generované na výstupe prvého a druhého prúdového snímača, ako aj lineárne napäťové signály prijaté na výstupoch prvého a druhého meracieho napäťového transformátora, sa privádzajú do prvý až štvrtý vstup meracej jednotky. V meracej jednotke sa na základe veľkosti týchto signálov generuje napätie, ktoré je úmerné jalovému výkonu trojfázovej záťaže. Toto napätie, zvýšené zosilňovačom, sa privádza na vstupy prvých a tretích prahových prvkov. Prahové prvky pracujú pri troch rôznych pevných hodnotách napätia (krokoch), ktoré zodpovedajú trom hodnotám jalového výkonu trojfázovej záťaže. Vďaka tomu dochádza k trojstupňovej regulácii jalového výkonu záťaže. Ak v prvej fáze výstupné napätie zosilňovača prekročí prevádzkový prah prvého prahového prvku, tento prvok sa zapne. Výstupný signál prvého prahového prvku obsahuje prvý tvarovač riadiacich impulzov, ktorého výstupný signál obsahuje tyristorové spínače prvého kompenzačného bloku. Prostredníctvom uzavretých tyristorových spínačov sú LC obvody pripojené paralelne k sieti a trojfázovému zaťaženiu. Kapacitný prúd preteká obvodom LC na kompenzáciu indukčného prúdu trojfázovej záťaže.

S ďalším zvýšením záťažového prúdu sa zvyšuje jalový výkon trojfázovej záťaže. Výsledkom je zvýšenie napäťového signálu na výstupe meracej jednotky a na vstupoch prahových prvkov. Zvýšenie tohto napätia spúšťa druhý prahový prvok, čo má za následok dodatočnú aktiváciu druhej kompenzačnej jednotky, ktorá zvyšuje jalový výkon filtračného kompenzačného zariadenia na druhom stupni.

Pri ešte väčšom náraste záťažového prúdu (jalový výkon) sa spustí tretí prahový prvok vrátane tretej kompenzačnej jednotky (tretí stupeň). V dôsledku toho sú v prevádzke všetky tri kompenzačné bloky filtračného kompenzačného zariadenia, ktoré vyvíjajú najväčší jalový výkon. Dochádza tak k trojstupňovej kompenzácii jalového výkonu, vďaka ktorej sa fáza spotrebovaného prúdu φ blíži k napájaciemu napätiu. Zníženie fázového uhla φ vedie k zvýšeniu Cosφ, a teda k zvýšeniu účinníka K m.

Výhodou tohto známeho filtračného kompenzačného zariadenia je rozšírenie rozsahu záťažových výkonov, pri ktorých je jalový výkon plne kompenzovaný, čo sa poskytuje v troch stupňoch prevádzky záťaže. Je to spôsobené trojstupňovou reguláciou jalového výkonu, pri ktorej sa v každom stupni prevádzky záťaže dosahuje najvyššia hodnota Cosφ a zvyšuje sa účinník, v dôsledku približujúcej sa fázy spotrebovaného prúdu k napájaciemu napätiu. To vedie k rozšíreniu rozsahu kompenzovaných výkonov záťaže.

Ak sa však hodnota jalového výkonu záťaže v medziľahlých prevádzkových režimoch líši od jalového výkonu troch stupňov filtračného kompenzačného zariadenia, potom zostáva účinník podhodnotený, čo je nevýhodou známeho zariadenia.

Je to spôsobené tým, že v medziľahlých prevádzkových režimoch záťaže, odlišných od troch pevných hodnôt jalového výkonu filtračného kompenzačného zariadenia, dochádza k neúplnej kompenzácii jalového výkonu záťaže, pretože jalový výkon záťaže zaťaženie sa líši od jalového výkonu filtračného kompenzačného zariadenia.

Úlohou vynálezu je vyvinúť zariadenie na kompenzáciu filtra, ktoré poskytuje maximálne zvýšenie účinníka vo všetkých prevádzkových režimoch zaťaženia, vrátane nominálneho, reguláciou jalového výkonu zariadenia na kompenzáciu filtra pri súčasnom zvýšení úrovne napätia na troch -fázové zaťaženie.

Na vyriešenie tohto problému slúži filtračné kompenzačné zariadenie obsahujúce trojfázovú záťaž pripojenú hviezdou, kompenzačnú jednotku troch LC obvodov s pevnými parametrami, spínač a dva prúdové snímače, pričom kompenzačná jednotka cez spínač je zapojená paralelne do trojfázová sieť, prvé vstupy dvoch prúdových snímačov zapojených do trojfázovej siete, ich druhé vstupy sú pripojené na dve fázy trojfázovej záťaže, trojfázový zosilňovací transformátor, usmerňovač, výpočet jalového výkonu zariadenia sú zavedené tri autonómne meniče napätia, trojfázový merací transformátor napätia, synchronizačné zariadenie, riadiaci systém meniča a tretí prúdový snímač, pričom každé sekundárne vinutie trojfázového zosilňovača napätia je zapojené medzi kondenzátor a indukčnosti susedného LC obvodu sú vstupy trojfázového meracieho transformátora napätia zapojené paralelne do siete a jeho výstupy sú pripojené na štvrtý, piaty, šiesty vstup zariadenia na výpočet jalového výkonu a na vstupy synchronizačné zariadenie, vstup usmerňovača je zapojený do trojfázovej siete, každé primárne vinutie trojfázového zosilňovača transformátora je pripojené k príslušnému výstupu autonómnych meničov napätia, ktorých prvé vstupy sú prepojené a pripojené k výstupu usmerňovača , prvý vstup tretieho snímača prúdu je pripojený k trojfázovej sieti, jeho druhý vstup je pripojený k tretej fáze trojfázovej záťaže, výstup každého snímača prúdu je pripojený k prvému, druhému a tretiemu vstupy zariadenia na výpočet jalového výkonu, ktorého prvý, druhý a tretí výstup sú pripojené k štvrtému až šiestemu vstupu riadiaceho systému meniča, výstupy synchronizačného zariadenia sú pripojené k prvému, druhému a tretiemu vstupu invertorový riadiaci systém, ktorého výstupy sú pripojené k druhým vstupom autonómnych napäťových meničov.

Nárokované riešenie sa od prototypu líši zavedením nových prvkov - trojfázový zosilňovací transformátor, usmerňovač, zariadenie na výpočet jalového výkonu, tri autonómne meniče napätia, trojfázový merací transformátor napätia, synchronizačné zariadenie, menič riadiaci systém a tretí prúdový snímač, ako aj nové vzťahy medzi prvkami filtračného kompenzačného zariadenia.

Prítomnosť významných rozlišovacích znakov naznačuje, že navrhované riešenie spĺňa kritérium patentovateľnosti vynálezu „novosť“.

Zavedenie trojfázového zosilňovacieho transformátora, usmerňovača, zariadenia na výpočet jalového výkonu, troch autonómnych meničov napätia, trojfázového meracieho transformátora napätia, synchronizačného zariadenia, riadiaceho systému meniča a tretieho snímača prúdu a zmena v vzťahy medzi prvkami zariadenia zabezpečuje zvýšenie účinníka vo všetkých prevádzkových režimoch trojfázového zaťaženia vrátane nominálneho. Je to spôsobené schopnosťou regulovať jalový výkon filtračného kompenzačného zariadenia v závislosti od zmien jalového výkonu trojfázovej záťaže. Pri regulácii sa jalový výkon filtračného kompenzačného zariadenia rovná jalovému výkonu záťaže vo všetkých režimoch jeho prevádzky. Ak sú tieto výkony rovnaké, v celom rozsahu zmien prúdu trojfázovej záťaže je jej jalový výkon plne kompenzovaný. V tomto prípade sa sieťový prúd zhoduje s napájacím napätím, vďaka čomu účinník dosiahne svoju maximálnu hodnotu.

Súčasne so zvýšením účinníka vo všetkých prevádzkových režimoch trojfázovej záťaže je zabezpečené zvýšenie úrovne napätia pri trojfázovej záťaži. Je to spôsobené tým, že pri kompenzácii jalového výkonu trojfázovej záťaže klesá jalová zložka prúdu siete a v dôsledku toho sa znižujú straty napätia v sieti z toku jalového prúdu. Zníženie strát napätia v sieti vedie k zvýšeniu úrovne napätia pri trojfázovej záťaži.

Vzťah príčiny a následku „Zavedenie trojfázového zosilňovacieho transformátora, usmerňovača, zariadenia na výpočet jalového výkonu, troch autonómnych meničov napätia, trojfázového prístrojového transformátora napätia, synchronizačného zariadenia, riadiaceho systému meniča a tretieho prúdový snímač a zmena vzťahov medzi prvkami zariadenia vedie k maximálnemu zvýšeniu účinníka vo všetkých režimoch prevádzky záťaže, vrátane nominálnej, pri súčasnom zvýšení napäťovej úrovne na trojfázovej záťaži“ nebol nájdený v doterajšom stave techniky, z neho výslovne nevyplýva a je nový. Prítomnosť nového vzťahu príčina-následok naznačuje, že navrhované riešenie spĺňa kritérium patentovateľnosti vynálezu „invenčný krok“.

Obrázok 1 znázorňuje schému zariadenia na kompenzáciu filtra, potvrdzujúcu jeho výkon a „priemyselnú využiteľnosť“.

Na obrázku 2 sú uvedené výsledky matematického modelovania jednej fázy filtračného kompenzačného zariadenia pri prevádzke s indukčnou záťažou.

Filtračné kompenzačné zariadenie obsahuje trojfázovú záťaž 1, kompenzačnú jednotku 2, trojfázový zosilňovací transformátor napätia 3, spínač 4, usmerňovač 5, zariadenie na výpočet jalového výkonu 6, tri autonómne meniče napätia 7, 8, 9 , trojfázový merací transformátor 10 napätia, synchronizačné zariadenie 11, invertory 12 riadiaceho systému a tri snímače 13, 14, 15 prúdu.

Trojfázová záťaž 1 je zapojená do hviezdy a pripojená k druhým vstupom zodpovedajúcich prúdových snímačov 13, 14 a 15, ktorých prvé vstupy sú pripojené k fázam A, B a C trojfázovej siete. .

Kompenzačná jednotka 2 sa skladá z troch LC obvodov s pevnými parametrami, spojených do „trojuholníka“ a troch sekundárnych vinutí zosilňovača 3. Každé sekundárne vinutie zosilňovača 3 je zapojené do série s LC obvodom pozostávajúcim zo sériovej pripojený induktor 16 a kondenzátor 17.

Trojfázový zosilňovací transformátor 3 je vyrobený s tromi primárnymi a tromi sekundárnymi vinutiami (na obr. 1 nie je znázornené).

Usmerňovač 5 je vyrobený napríklad podľa trojfázového mostíkového usmerňovacieho obvodu a je zapojený paralelne do siete.

Kompenzačná jednotka 2 je pripojená cez spínač 4 paralelne k trojfázovej sieti.

Každé primárne vinutie trojfázového zosilňovača 3 je pripojené k zodpovedajúcemu výstupu každého autonómneho meniča 7, 8, 9 napätia. Prvé vstupy autonómnych meničov 7, 8, 9 napätia sú vzájomne prepojené a pripojené k výstupu usmerňovač 5.

Výstup každého prvého 13, druhého 14 a tretieho 15 prúdového snímača je pripojený k prvému, druhému a tretiemu vstupu zariadenia 6 na výpočet jalového výkonu.

Prvý tretí výstup zariadenia 6 na výpočet jalového výkonu je pripojený k štvrtému až šiestemu vstupu riadiaceho systému 12 meniča.

Vstupy trojfázového meracieho transformátora 10 napätia sú zapojené paralelne do siete a výstupy trojfázového meracieho transformátora 10 napätia sú pripojené k štvrtému, piatemu a šiestemu vstupu zariadenia na výpočet jalového výkonu. 6 a na vstupy synchronizačného zariadenia 11. Výstupy synchronizačného zariadenia 11 sú pripojené k prvému, druhému a tretiemu vstupu invertorového riadiaceho systému 12. Výstupy invertorového riadiaceho systému 12 sú pripojené k druhým vstupom. autonómnych meničov napätia 7, 8 a 9.

Zariadenie funguje nasledovne.

Pri indukčnom charaktere trojfázovej záťaže 1 sa jalový výkon odoberá zo siete. Na meranie jalového výkonu sa signály fázového prúdu privádzajú z výstupu prúdových snímačov 13, 14, 15 na prvý, druhý, tretí vstup zariadenia 6 na výpočet jalového výkonu a z výstupu trojfázového meracieho transformátora 10 napätia. na štvrtý, piaty, šiesty vstup zariadenia na výpočet jalového výkonu sa prijíma 6 fázových napäťových signálov. V zariadení 6 na výpočet jalového výkonu generuje veľkosť týchto signálov napätie úmerné jalovému výkonu trojfázovej záťaže 1, ktoré je privádzané na štvrtý, piaty a šiesty vstup riadiaceho systému 12 meniča.

Na vstupy synchronizačného zariadenia 11 sú privádzané signály fázového napätia, ktorých veľkosť v ňom tvorí „jednotkovú“ sínusoidu, ktorá je privádzaná na prvý, druhý, tretí vstup riadiaceho systému meniča 12. V tomto prípade je fáza sínusoidy „jednotky“ je 90° pred sieťovým napätím a zhoduje sa s fázou napätia na kondenzátore kompenzačného bloku 2.

V invertorovom riadiacom systéme 12 sú riadiace signály generované zo signálov prijatých na jeho prvom až šiestom vstupe. Riadiaci systém 12 meniča generuje riadiaci signál pre autonómne meniče 7, 8, 9 napätia, pomocou ktorého sa fáza φ spotrebovaného prúdu približuje k napájaciemu napätiu. Príslušný riadiaci signál z výstupu riadiaceho systému meniča 12 sa privádza na druhé vstupy autonómnych napäťových meničov 7, 8, 9. Pri generovaní tohto signálu sa používa „jednotková“ sínusoida, keď sa vynásobí signálom úmerným jalového výkonu trojfázovej záťaže 1 sa získa modulačný signál pre riadenie autonómnych meničov napätia 7, 8, 9.

Jednosmerné napätie z výstupu usmerňovača 5, ním prevedené zo striedavého sieťového napätia, sa privádza na prvé vstupy autonómnych meničov napätia 7, 8, 9.

V autonómnych napäťových meničoch 7, 8, 9 sú napätia primárneho a podľa toho sekundárneho vinutia trojfázového zosilňovača 3 tvorené signálmi prijatými na ich vstupoch.

Sieťové napätie sa privádza cez spínač 4 ku kondenzátorom 17 kompenzačného bloku 2. Okrem toho sa do kompenzačného bloku 2 privádza napätie zo sekundárnych vinutí trojfázového zosilňovača 3. V tomto prípade prichádzajúce napätia tvoria výsledné napätie na doskách kondenzátora 17 kompenzačného bloku 2. Napätie na doskách kondenzátora 17 sa mení v závislosti od jalového výkonu trojfázovej záťaže 1, t.j. je nastaviteľné. V tomto prípade sa jalový výkon filtračného kompenzačného zariadenia rovná jalovému výkonu trojfázového zaťaženia 1 vo všetkých režimoch jeho prevádzky, vrátane nominálneho. Ak jalový výkon trojfázovej záťaže Q n zodpovedá jalovému výkonu Q zdroja filtračného kompenzačného zariadenia, potom je jalový výkon trojfázovej záťaže plne kompenzovaný a účinník je maximalizovaný.

Výkon kompenzačnej jednotky 2 sa stáva nastaviteľným zmenou napätia sekundárnych vinutí trojfázového zosilňovača 3, čo umožňuje plne kompenzovať jalový výkon záťaže 1 vo všetkých režimoch jej činnosti.

V nominálnom režime sa výkon zdroja kompenzačnej jednotky 2 Q volí z prevádzkových podmienok trojfázovej záťaže 1 v tomto režime. Hodnota zdroja Q sa rovná jalovému výkonu Q n spotrebovanému trojfázovou záťažou 1 v nominálnom režime, t.j. Q zdroj =Q n. Jalový výkon trojfázovej záťaže 1 Q n je určený jalovým výkonom základnej frekvencie f = 50 Hz, t.j. stupeň aproximácie fázy spotrebovaného prúdu k napájaciemu napätiu.

Pri konštantnej kapacitnej hodnote C je jalový výkon jednej fázy kompenzačnej jednotky 2 zariadenia určený ako:

kde ω=2πf - kruhová frekvencia striedavého prúdu;

C je kapacita kondenzátora kompenzačného bloku 2;

U C - napätie na doskách kondenzátora C.

V nominálnom prevádzkovom režime trojfázovej záťaže je napätie na doskách kondenzátora určené sieťovým napätím siete, t.j. U C = U l.

Pri konštantnej hodnote sieťového napätia sa kapacita kondenzátora 17 volí na základe plnej kompenzácie jalového výkonu, keď trojfázová záťaž 1 pracuje v nominálnom režime. V tomto prípade je kapacitný prúd kondenzátora 17 kompenzačnej jednotky 2 rovný indukčnej zložke prúdu trojfázovej záťaže 1. Prúd kondenzátora 17 tečie v protifáze s indukčným prúdom trojfázovej záťaže 1, ktorý vedie ku kompenzácii jalového výkonu trojfázovej záťaže 1 pri základnej frekvencii 50 Hz. V dôsledku toho sa fáza sieťového prúdu φ približuje tvaru sieťového napätia, čím sa zvyšuje hodnota koeficientu Cosφ a podľa toho aj účinník.

V iných podmienkach ako je nominálny prevádzkový režim trojfázovej záťaže 1 sa úplná kompenzácia jej jalového výkonu dosiahne zmenou jalového výkonu kompenzačnej jednotky 2 zdroja Q v závislosti od jalového výkonu Q n trojfázovej záťaže 1. V tomto prípade je splnená rovnaká podmienka: Q zdroj = Q n. V súlade s výrazom (4) môže byť zmena jalového výkonu kompenzačnej jednotky 2Qucm uskutočnená reguláciou napätia Uc na doskách kondenzátora 17.

V uzavretom obvode elektrického obvodu, vrátane LC obvodu kompenzačného bloku 2, sekundárneho vinutia trojfázového zosilňovača 3 a sieťového napätia Ul v súlade s druhým Kirchhoffovým zákonom pre napätie na kondenzátore 17 kompenzačného bloku. 2, môžeme napísať:

kde U VDT-2 je napätie na sekundárnom vinutí trojfázového zosilňovača 3.

V tomto prípade podľa výrazu (4) je jalový výkon kompenzačnej jednotky 2 zariadenia určený ako:

Z posledného vzťahu vyplýva, že zmena jalového výkonu Qucm kompenzačnej jednotky 2 sa uskutočňuje zmenou napätia na sekundárnych vinutiach trojfázového zosilňovača 3.

Hodnota napätia U VDT-2 sekundárnych vinutí trojfázového zosilňovača 3 sa volí z podmienky kompenzácie jalového výkonu záťaže pri základnej frekvencii a maximálnej aproximácie fázy spotrebovaného prúdu k sieťové napätie, pri ktorom má fáza φ najmenšiu hodnotu, respektíve hodnota koeficientu Cosφ je najväčšia.

Za týmto účelom, keď sa jalový výkon trojfázového zaťaženia 1 zvýši nad menovitý, zvýši sa napätie C VDT-2 (znamienko „+“ vo vzorci 6). Keď sa zníži jalový výkon trojfázového zaťaženia 1, zdroj výkonu Q sa zníži v dôsledku poklesu napätia U VDT-2 (znak „-“ vo vzorci 6).

Úplná kompenzácia jalového výkonu záťaže teda nastáva reguláciou napätia na doskách kondenzátora 17, čo zaisťuje zvýšenie účinníka vo všetkých prevádzkových režimoch trojfázovej záťaže 1, vrátane nominálnej.

Okrem toho zvýšená hodnota koeficientu Cosφ ovplyvňuje aj elektromagnetické procesy prebiehajúce v sieti, a to zabezpečuje zníženie jalovej zložky prúdu siete, t.j. znižuje zaťaženie siete jalovým prúdom. Pokles jalovej zložky sieťového prúdu zase vedie k zníženiu strát napätia z toku tohto prúdu, t.j. znížia sa straty napätia medzi zdrojom elektrickej energie a filtračným kompenzačným zariadením. V dôsledku toho sa zvyšuje úroveň napätia na vstupe filtračného kompenzačného zariadenia a tým aj pri trojfázovej záťaži, čo umožňuje realizovať väčší výkon pri záťaži s rovnakým výkonom zdroja elektrickej energie.

Testovanie výkonu filtračného kompenzačného zariadenia (FKU) na dosiahnutie vyššie uvedeného technického výsledku bolo uskutočnené metódou matematického modelovania.

Simulácia prevádzky PKU bola vykonaná vo všetkých prevádzkových režimoch záťaže vrátane nominálnych.

Pri modelovaní bola ako návrhový obvod braná trojfázová záťaž 1 s parametrami R n =0,2 Ohm; L H = 2,5 mH, zapojený do trojfázovej siete s napätím 445 V. V obvode kompenzačného bloku 2 je zaradená indukčnosť 16 a kondenzátor 17 s parametrami L = 100 mH, C = 3,8 μF. Usmerňovač 5 poskytoval na vstupe autonómnych napäťových meničov 7, 8, 9 napätie 50 V.

Z diagramu prúdov a napätí na obr. 2 je vidieť, že pri vypnutom PKU indukčný prúd i n záťaže 1 zaostáva za sieťovým napätím U siete o 75,7°.

Zapnutím PKU sa generuje prúd i k kompenzačného bloku 2, ktorý vedie sieťové napätie U siete o 89,9°, t.j. má kapacitný charakter, čo sa prejavuje v prúdovom a napäťovom diagrame. V dôsledku sčítania prúdov i n a ik na vstupe PKU sa zo siete odoberá prúd i, ktorý sa zhoduje (φ = 0) vo fáze s napätím C siete. Pri φ=0 sa účinník PKU rovná jednotke, K m =Cosφ=1, t.j. zapnutie PKU maximalizuje hodnotu K m.

Odchýlka tvaru prúdu i od sínusového tvaru je spojená s vysokofrekvenčným zvlnením v podobe spotrebovaného prúdu, čím sa znižuje účinník K m. S prihliadnutím na to je vypočítaná hodnota účinníka 0,997.

Ako výsledok modelovania činnosti PKU vo všetkých prevádzkových režimoch záťaže boli získané diagramy podobné diagramom znázorneným na obr.

V dôsledku simulácie sa zistilo, že zhoda sieťového prúdu a napájacieho napätia sa vyskytuje vo všetkých prevádzkových režimoch záťaže, vrátane nominálnej, čo potvrdzuje možnosť zvýšenia účinníka vo všetkých prevádzkových režimoch záťaže, vrátane nominálnej.

Filtračné kompenzačné zariadenie obsahujúce trojfázovú záťaž pripojenú do hviezdy, kompenzačnú jednotku troch LC obvodov s pevnými parametrami, spínač a dva prúdové snímače, pričom kompenzačná jednotka cez spínač je zapojená paralelne do trojfázovej siete. , prvé vstupy dvoch prúdových snímačov sú pripojené na trojfázovú sieť, ich druhé vstupy sú pripojené k dvom fázam trojfázovej záťaže, vyznačujúca sa tým, že obsahuje trojfázový zosilňovací transformátor, usmerňovač, zariadenie na výpočet jalového výkonu tri autonómne meniče napätia, trojfázový merací napäťový transformátor, synchronizačné zariadenie, riadiaci systém meniča a tretí prúdový snímač, s V tomto prípade je zapojené každé sekundárne vinutie trojfázového zosilňovača napätia. medzi kondenzátorom a indukčnosťou susedného LC obvodu sú vstupy trojfázového meracieho transformátora napätia zapojené paralelne do siete a jeho výstupy sú pripojené na štvrtý, piaty, šiesty vstup zariadenia na výpočet jalového výkonu a na vstupy synchronizačného zariadenia je vstup usmerňovača zapojený do trojfázovej siete, každé primárne vinutie trojfázového zosilňovacieho transformátora je pripojené k príslušnému výstupu autonómnych meničov napätia, ktorých prvé vstupy sú vzájomne prepojené a pripojené k výstupu usmerňovača je prvý vstup tretieho snímača pripojený na trojfázovú sieť, jeho druhý vstup je pripojený k tretej fáze trojfázovej záťaže, výstup každého snímača prúdu je pripojený k prvý, druhý a tretí vstup zariadenia na výpočet jalového výkonu, ktorého prvý, druhý a tretí výstup sú pripojené k štvrtému až šiestemu vstupu invertorového riadiaceho systému, výstupy synchronizačného zariadenia sú pripojené k prvému , druhý a tretí vstup invertorového riadiaceho systému, ktorého výstupy sú pripojené k druhým vstupom autonómnych napäťových meničov.

Podobné patenty:

Vynález sa týka elektrotechniky, najmä napájacích systémov a je možné z neho vytvoriť trafostanice s vysokou účinnosťou spotreby a využitia elektriny a stabilným napätím pre spotrebiteľov.

Vynález sa týka zariadenia na ovplyvňovanie prenosu elektrickej energie do viacfázového striedavého vedenia s fázovými modulmi, ktoré obsahujú kontaktnú svorku striedavého napätia na pripojenie k jednej fáze striedavého vedenia a dve spojovacie svorky a medzi každú pripájaciu svorku. a každý kontaktný výstup striedavého napätia prechádza cez vetvu fázového modulu pozostávajúcu zo sériového zapojenia submodulov, ktoré obsahujú obvod založený na výkonových polovodičových zariadeniach a zariadenie na uchovávanie energie pripojené paralelne k obvodu založenému na výkonových polovodičových zariadeniach, a spojovacie svorky sú navzájom spojené.

Vynález sa týka oblasti elektrotechniky a možno ho použiť v komerčne vyrábaných asynchrónnych motoroch s rotorom nakrátko, používaných ako generátory elektrární na premenu mechanickej energie na elektrickú energiu.

Vynález sa týka oblasti elektrotechniky, najmä zariadení na kompenzáciu jalového výkonu vo vysokonapäťových sieťach striedavého prúdu a môže byť použitý v rozvodniach nadzemných prenosových vedení s bočnými reaktormi a na nich inštalovanými skupinami statických kondenzátorov.

Použitie: v oblasti elektrotechniky. Technický výsledok spočíva v zlepšení kvality elektrickej energie elimináciou harmonických zložiek v sieťovom prúde generovanom nelineárnou záťažou bez použitia prídavných výkonových filtračných LC obvodov. Podľa metódy sa merajú okamžité hodnoty prúdu trojfázovej siete, izolujú sa vybrané harmonické zložky tohto prúdu, uskutočňuje sa sčítanie týchto harmonických zložiek fáza po fáze, generujú sa korekčné prúdy pre každú fázu siete. sieťový prúd, ktorý obsahuje vybrané harmonické zložky a má fázový posun 180 elektrických stupňov, a vydávajúc v každej fáze zodpovedajúce prúdy, dosahuje kompenzáciu harmonických zložiek sieťového prúdu. 1 chorý.

Vynález sa týka elektroenergetiky, najmä filtračných a kompenzačných zariadení (FCD) v striedavej trakčnej sieti 25 kV a 2x25 kV. Filtračné a kompenzačné zariadenie pre trakčnú napájaciu sústavu obsahuje sériovo zapojený hlavný vypínač s uzatváracím blokovým kontaktom a ovládací panel na jeho zapnutie, prvú tlmivku a prvú sekciu kondenzátorov, druhú sekciu kondenzátorov s druhou paralelne zapojeným reaktorom a treťou sekciou kondenzátorov s treťou tlmivkou a tlmiacim odporom, zapojenou medzi spojovacie miesto druhej a tretej sekcie kondenzátorov a koľajnicu. Obvod prístroja obsahuje stýkač s pohonom zapojený medzi tretiu tlmivku a koľajnicu a spínací obvod stykača spája ústredňu s pohonom cez uzatvárací blokový kontakt hlavného vypínača. Technickým výsledkom je zvýšenie účinnosti znižovania prúdových a napäťových rázov pri súčasnom zjednodušení zariadenia. 1 chorý.

Vynález sa týka elektrotechniky, menovite zariadení využívajúcich polovodičové zariadenia na prenos elektrickej energie káblom k podvodnému objektu, ktorý sa používa najmä na nabíjanie elektrickej batérie inštalovanej na tomto podvodnom objekte. Technický výsledok spočíva v zlepšení technických a ekonomických ukazovateľov, zvýšení koeficientu väzby medzi vinutiami vysokofrekvenčného transformátora, zlepšení elektromagnetickej kompatibility vysokofrekvenčného transformátora a ostatných prvkov zariadenia, znížení zvlnenia výstupného napätia. zariadenia na prijateľnú úroveň, ako aj zlepšenie kvality elektriny prijímanej zo zariadenia spotrebiteľmi elektriny pod vodou. Na tento účel obsahuje nárokované zariadenie (voliteľné príslušenstvo) tieto hlavné prvky inštalované na nosnej nádobe v invertorovom bloku: jednofázový autonómny vysokofrekvenčný menič napätia, riadiacu jednotku pre tento menič, vstupný kondenzátor a primárne vinutie. vysokofrekvenčného transformátora, ako aj umiestnené na podvodnom objekte v blokovom usmerňovači, sekundárne vinutie transformátora, jednofázový mostíkový neriadený usmerňovač, vyhladzovacia tlmivka a výstupný kondenzátor, pričom vinutia v. frekvenčné transformátory sú vybavené v prvej verzii plochými magnetickými obrazovkami a v druhej - s miskovými jadrami a centrálnymi tyčami. 2 n.p. f-ly, 3 chor.

Vynález sa týka elektrických sietí a je určený na zvýšenie účinnosti nadzemných elektrických vedení, ako aj kvality elektrickej energie dodávanej poľnohospodárskym spotrebiteľom. Technickým výsledkom je zníženie strát činného výkonu, elektriny a strát napätia v nadzemnej elektrickej sieti, čím sa zvýši účinnosť vzdušného elektrického vedenia, ako aj kvalita dodávanej elektriny poľnohospodárskym odberateľom. Stožiarová elektráreň-kompenzátor obsahuje synchrónny generátor pripojený k nadzemnému elektrickému vedeniu cez riadený odpojovač a plynový spaľovací motor inštalovaný na podpere odolnej voči vibráciám v tvare AP. Odpojovač je vyrobený s individuálnym ručným pohonom. Elektráreň je vybavená zariadeniami na ovládanie a sledovanie parametrov vzdušného elektrického vedenia, ako aj spínačom synchrónneho generátora, ventilom prívodu plynu a trecou spojkou, ktoré majú jednotlivé elektromagnetické pohony aktivované ovládacím zariadením. Trecia spojka spája alebo rozpája hriadele synchrónneho generátora a plynového spaľovacieho motora. 1 chorý.

Vynález sa týka oblasti elektrotechniky a možno ho použiť v elektrických rozvodniach, ktoré vyžadujú kompenzáciu jalovej energie a topenia ľadu na nadzemných elektrických vedeniach. Technický účinok vynálezu spočíva v minimalizácii počtu spínačov potrebných na prepnutie z kompenzačného režimu do režimu riadeného topenia ľadu a späť. Zariadenie obsahuje obojsmerné vysokonapäťové tyristorové ventily (1, 2, 3), s ktorými sú sériovo zapojené reaktívne prvky (tlmivky alebo kondenzátory) (4, 5, 6). Prepnutie z režimu kompenzácie jalového výkonu do režimu topenia ľadu sa vykonáva pomocou dvoch spínačov (7, 8). Za týmto účelom sú miesta pripojenia reaktívnych prvkov (4, 5, 6) a tyristorových ventilov (1, 2, 3) pripojené k trojfázovej napájacej sieti A, B, C, voľné svorky uvedených ventilov. (1, 2, 3) cez kontakty prvého spínača ( 7) sú spojené do „trojuholníka“ s voľnými svorkami reaktívnych prvkov (4, 5, 6) a cez kontakty druhého spínača ( 8) - s drôtmi nadzemného vedenia na topenie ľadu. 2 chorý.

Vynález sa týka oblasti elektrotechniky a možno ho použiť v elektrických rozvodniach, ktoré vyžadujú topenie ľadu na nadzemných elektrických vedeniach a kompenzáciu jalového výkonu. Technický účinok vynálezu spočíva v zjednodušení organizácie a skrátení trvania taviaceho procesu pri súčasnom znížení množstva prídavných spínacích zariadení. Kombinovaná inštalácia obsahuje dva trojfázové mostíkové meniče na plne riadených polovodičových ventiloch, prepojené diódami back-to-back, kondenzátorovú banku na jednosmernej strane meničov, prvý trojpólový spínač a dva sériovo zapojené trojfázové tlmivky, paralelne s jednou z nich je zapojený druhý trojpólový spínač - na strane AC. Pri roztápaní ľadu pracuje prvý menič v režime riadeného usmerňovača a druhý v režime autonómneho meniča napätia, na výstup ktorého sú cez tretí trojpólový spínač pripojené vodiče nadzemného vedenia. , na opačnom konci uzavreté, na súčasné topenie ľadu na nich striedavým prúdom nízkej frekvencie, pri ktorom indukčná odporová zložka drôtov nemá prakticky žiadny vplyv na efektívnu hodnotu taviaceho prúdu. 1 chorý.

Vynález sa týka oblasti elektrotechniky a možno ho použiť v elektrických rozvodniach, ktoré vyžadujú kompenzáciu jalového výkonu a topenia ľadu na nadzemných elektrických vedeniach. Technickým výsledkom je skrátenie trvania procesu tavenia pri súčasnom znížení množstva prídavných spínacích zariadení. Inštalácia obsahuje trojfázový mostíkový menič založený na plne riadených polovodičových ventiloch, zrazených diódami back-to-back, kondenzátorovú banku na jednosmernej strane, prvý trojpólový spínač a dve sériovo zapojené trojfázové tlmivky, jednu ktorý je zapojený paralelne s druhým trojpólovým spínačom na AC strane. Podľa prvej možnosti je kondenzátorová banka v režime kompenzácie jalového výkonu prepojená kontaktmi tretieho trojpólového spínača, otvoreného v režime topenia ľadu, s emitorovými (kolektorovými) svorkami ventilov meniča, ktoré v tomto režimu, cez štvrtý trojpólový spínač, sú pripojené k trolejovým vodičom na riadené roztápanie ľadu striedavým prúdom. Podľa druhej možnosti je kondenzátorová banka v režime kompenzácie jalového výkonu kontaktmi tretieho a štvrtého trojpólového spínača, otvorených v režime topenia ľadu, pripojená k emitorovým a kolektorovým svorkám ventilov meniča, ktoré v tento režim je cez piaty a šiesty trojpólový spínač pripojený k vodičom dvoch nadzemných vedení na súčasné riadené topenie ľadu na nich striedavým prúdom. 2 n.p. f-ly, 4 chorí.

Vynález sa týka elektrotechniky a je určený na kompenzáciu jalového výkonu trojfázových spotrebičov, najmä priemyselných podnikov.

Ak máte záujem o harmonickú filtráciu harmonických napätia 0,4 kV, tak poď sem

ÚČEL

PKU alebo Výkonové harmonické filtre, tiež známe ako pasívne harmonické filtre, sú špeciálnym typom kondenzátorových jednotiek, ktorých úlohou je filtrovať harmonické v spojení s kompenzáciou jalového výkonu. Filtračné kompenzačné zariadenia sú nevyhnutné v podnikoch ťažkého strojárstva alebo v spracovateľskom priemysle, kde sú široko používané oblúkové taviace pece, vysokonapäťové elektrolytické kúpele 6 (10) kV, ako aj iné energeticky náročné zariadenia s nelineárnym charakterom spotreby elektrickej energie. Prevádzka tohto typu zariadenia je ZAKÁZANÁ bez prítomnosti výkonových harmonických filtrov.

ŠTRUKTÚRA A PRINCÍP FUNGOVANIA PKU

Účelom zavedenia PKU je znížiť reaktanciu LC obvodov na hodnoty blízke nule a prepnúť hlavnú elektrickú sieť (pri danej harmonickej frekvencii). Filtračné kompenzačné jednotky sú LC alebo RLC reťaze ladené s určitou harmonickou, ktorých poradie určuje zákazník alebo na základe výsledkov meraní. V štandardnom prevedení pozostáva filtračné kompenzačné zariadenie zo vstupného článku, moderných jednofázových reaktorov a niekoľkých kondenzátorových bánk inštalovaných na pozinkovaných kovových konštrukciách. FKU je oplotená sieťou pre bezpečnosť personálu, alebo je umiestnená v špecializovanom kontajneri.

Existujúkoľko typov LC filtrov sa používa?. Používajú sa úzkopásmové, jednookruhové filtre (1) a ladené na výrazné harmonické, zvyčajne nízkych rádov 3, 5, 7. Pri vysokých frekvenciách sa používajú zárezové filtre (2) s nižším faktorom kvality a odpor tlmivky. Používa sa R. Použitie zárezových filtrov umožňuje vyrovnať prítomnosť harmonických v širokom rozsahu vysokých frekvencií. Integrované použitie úzkopásmových a širokopásmových filtračných reťazcov ako súčasti výkonových harmonických filtrov (PHF) umožňuje úplne vyčistiť elektrickú sieť od harmonických skreslení spôsobených spotrebiteľom.

Ekonomicky realizovateľné použitie filtračných kompenzačných inštalácií pre napätie 6(10) kV vzhľadom na skutočnosť, že vysokonapäťové spotrebiče vytvárajú menšie spektrum harmonických skreslení (kde sú 3., 5., 7. harmonické silne výrazné a v menšej miere , harmonické vyšších rádov) v porovnaní s nízkonapäťovými spotrebičmi. Preto je technicky a ekonomicky výhodnejšie realizovať obvod filtračného kompenzačného zariadenia naladeného na jednu (dve, tri) harmonické ako na široký rozsah harmonických spotrebiteľov 0,4 kV.

Okrem harmonického filtrovania, Zariadenia na kompenzáciu filtra vykonávajú kompenzácia jalového výkonu spotrebičov na základnej frekvencii (50 Hz). Preto sa výkonové harmonické filtre (zariadenia na kompenzáciu filtrov) vyznačujú jalovým výkonom. Najjednoduchšie filtračné kompenzačné zariadenie má statickú hodnotu jalového výkonu, ktorý prenáša do hlavnej elektrickej siete a je nakonfigurované na potlačenie jednej z harmonických (na žiadosť zákazníka).

ROZLOŽENIE A VYBAVENIE

Rozloženie prvky filtračného kompenzačného zariadenia sú zobrazené vpravo. Vstupný článok je vyrobený z oceľového plechu a má antikorózny náter. V jeho vnútri sa nachádza vstupné zariadenie, ovládanie, osvetlenie a ochranné zariadenia. Kondenzátorové bloky sú umiestnené nad sebou a namontované na nosných polymérových izolátoroch. Jednotka pozostáva z vysokonapäťových kosínusových kondenzátorov (trojfázových alebo jednofázových), namontovaných na oceľovom ráme a spojených prípojnicami. Všetky kondenzátory umožňujú dlhodobú prevádzku pri zvýšení menovitého napätia o 10%. Jednofázové reaktory so vzduchovým jadrom sú namontované na polymérových izolátoroch a pripojené k blokom vstupného článku a kondenzátorov medenými prípojnicami. Indukčnosť reaktora sa pohybuje od niekoľkých mH do niekoľkých desiatok mH.

PC "SlavEnergo" pri výrobe filtračných kompenzačných zariadení používa trojfázové kondenzátory pre zariadenia PKU s nízkym výkonom a jednofázové kondenzátory pre zostavovanie vysokovýkonných jednotiek (paralelné a sériové zapojenie). V niektorých prípadoch, filtre výkonových harmonických (zariadenia na kompenzáciu filtrov) vysoký výkon je možné vybaviť špeciálnym obvodom pre signalizáciu poruchy jednotlivých kondenzátorov (porucha, strata kapacity) a vypnutie PKU - takzvaný nesymetrický ochranný obvod.

Majú vysokú linearitu indukčnosti (L), v závislosti od ich geometrie a počtu závitov. Potreba ich použitia pri návrhu filtrov výkonových harmonických bola spôsobená potrebou stability frekvencie filtra pre všetky prevádzkové režimy filtračného kompenzačného zariadenia.

Elektrické reaktory vzduchového filtra sú cievky z lanka navinutého okolo výstužného rámu. Parametre vodičov sa vyberajú pre každý menovitý výkon reaktora. Základňa reaktora má vysokú mechanickú pevnosť a antikoróznu úpravu, čo umožňuje jej umiestnenie v exteriéri. Konštrukcia reaktora zaručuje jeho bezproblémovú prevádzku v kontaminovanom prostredí a nízkych teplotách. Pre každý reaktor je možné upraviť indukčnosť (podobne ako u transformátorov) pomocou nastavovacích odbočiek v jeho vinutí.

Firma Elektrointer ponúka zariadenia slúžiace na kompenzáciu jalového výkonu v sieťach 0,4 kV. Jalový výkon zvyšuje straty elektriny, ak v sieti nie sú kompenzačné zariadenia, straty môžu dosiahnuť 50 % priemernej spotreby. Okrem toho znižuje kvalitu napájania: dochádza k preťaženiu generátora, tepelným stratám, zmenám frekvencie a amplitúdy. Zariadenia na kompenzáciu filtra 0,4 kV budú ziskovým riešením problému.

Výhody kondenzátorových jednotiek

Kondenzátorové jednotky sa stali najefektívnejším spôsobom kompenzácie jalového výkonu. Správne zvolené kondenzátory môžu znížiť jalový výkon prijatý zo siete, čo znižuje energetické straty. Inštalácia kondenzátorov má niekoľko výhod:

Rýchla inštalácia, nevyžaduje si zložitú údržbu. Takéto kompenzačné inštalácie nevyžadujú dodatočný základ.
Minimálne straty činného výkonu. Inovatívne kosínusové kondenzátory poskytujú vlastné straty nie viac ako 0,5 W na 1000 VAr.
Možnosť pripojenia kdekoľvek v napájacej sieti. Takéto zariadenia produkujú počas prevádzky minimálny hluk.

Kompenzácia môže byť individuálna alebo skupinová: v prvom prípade sa jalový výkon kompenzuje tam, kde k nemu dôjde, v druhom prípade sa pôsobenie kompenzátora rozšíri na niekoľko spotrebiteľov.

Objednávanie elektrických zariadení od výrobcu

JSC "Electrointer" ponúka nákup kompenzačných jednotiek jalového výkonu v sortimente, zariadenie je vybrané s ohľadom na osobné požiadavky zákazníka. Zavolajte na naše čísla a prediskutujte podmienky nákupu s odborníkmi: výhodné ceny a výhodné podmienky spolupráce sú zaručené.

S moderným technologickým vývojom mnohé priemyselné podniky používajú mnoho rôznych konvertorov. Počas prevádzky tieto meniče vytvárajú prúdové a napäťové zvlnenie v obvode, čo vedie k výskytu vyšších prúdových harmonických v sieti.

Ich prítomnosť v sieti zhoršuje jej kvalitu a má zlý vplyv na prevádzku všetkých zariadení a môže viesť k poruchám v rôznych systémoch. To môže viesť k núdzovému odstaveniu spotrebiteľov a falošným poplachom rôznych elektronických zariadení a zariadení. Prítomnosť harmonických tiež spôsobuje zahrievanie v elektromotoroch, kábloch atď. Je potrebné minimalizovať ich vplyv na obvod. Na tento účel sa používa zariadenie na kompenzáciu filtra (FCU).

Filtračné kompenzačné zariadenie pozostáva z L-C filtra, ktorý je nastavený na špecifickú sieťovú harmonickú. Zvyčajne sú to 5., 7., 11. harmonické, ako najvýraznejšie. Podniky môžu tiež často inštalovať zariadenia na kompenzáciu filtra naladené na rôzne harmonické. Nižšie je uvedený diagram PKU.

Ak chcete správne vybrať zariadenie na kompenzáciu filtra, musíte si preštudovať, ktoré harmonické najviac ovplyvňujú kvalitu siete a jej výkon. Na základe týchto údajov sa vypočíta a vyberie filter.

Ich hlavnou výhodou je, že fungujú nielen ako filter, ale aj kompenzujú jalový výkon. Rovnako ako môžu byť automatické a automaticky regulovať jalový výkon.

Pri prevahe statického zaťaženia (papierenský stroj, zaťaženie ventilátora) sa používajú neregulované PCD, ktoré sú zapojené do obvodu a pracujú v statickom režime.

Ak prevláda dynamické zaťaženie (valcovne, zdvíhacie stroje a pod.), používajú sa nastaviteľné Pri zmene dokončenia pracovného cyklu ktoréhokoľvek zariadenia sa zmení bilancia jalového výkonu. Pretože PKU nielen kompenzuje reaktívnu zložku, ale pôsobí aj ako filter v obvode, odpojenie od siete nemá zmysel. Za týmto účelom pripojte dekompenzátor, ktorý udržuje rovnováhu výkonu v obvode.

Najvhodnejšie je inštalovať filtračné kompenzačné zariadenie pri napätiach 6 kV, 10 kV. Pretože pri prevádzke nízkonapäťových spotrebičov vzniká na strane nízkeho napätia odlišné spektrum harmonických. Nie je ekonomicky možné kompenzovať ich na strane nízkeho napätia, preto je inštalácia filtra ku každému spotrebiteľovi nákladná. Vysokonapäťové spotrebiče vytvárajú menšie spektrum skreslenia (3, 5, 7, 11 harmonických), preto je z technického aj ekonomického hľadiska jednoduchšie kompenzovať toto spektrum na strane 6 kV, 10 kV ako oveľa širšie spektrum na strane 0,4 kV, 0,6 kV.

Môžu byť inštalované v interiéri aj exteriéri. Zvyčajne sú inštalované na GPP a pripojené k autobusom cez individuálny prepínač. Nižšie sú uvedené spôsoby umiestnenia: vnútri a vonku:

Kompenzátory umiestnené vo vnútri vyžadujú vetranie. V určitých prípadoch (v závislosti od typu výroby a umiestnenia miestnosti) sú na vetranie potrebné vzduchové filtre. V miestnosti sa musí udržiavať určitý teplotný režim, čo vedie k dodatočným finančným nákladom.

PKU musí byť oplotené a prístup je možný až po vybití kondenzátorov. Pre bezpečnosť obsluhujúceho personálu musia byť vybavené snímačmi napätia kondenzátora. Ak kondenzátory nie sú vybité na prípustnú hodnotu, opravy alebo údržba sú zakázané.