CC BY
30
Андреенко Ю.аЛ Кувшинов Г.Е.**, Мазалёва Н.Н.**
— Дальневосточная распределительна^ сетеваякомпания, г. Благовещенск
** - ДВГТУ (ДВПИ им. В.В. Куйбышева)
УЛУЧШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УСТРОЙСТВ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ
Теперь для равномерного распределения реактивной мощности между включенными на параллельную работу синхронными генераторами (СГ), снабженными их регуляторами напряжения (PH), чаще всего используют устройства токовой стабилизации (УТС). Эти устройства подводят к входу PH сумму напряжений СГ и выходных напряжений измерительных преобразователей тока СГ. Причем между слагаемыми напряжениями обеспечивается такой фазовый сдвиг, что при индуктивной нагрузке СГ эта сумма является арифметической. До настоящего времени, практически без исключения, в качестве измерительных преобразователей то^а СГ используют трансформаторы тока, нагруженные на резисторы. Для обеспечения указанного сдвига по фазе приходится вводить дополнительно трансформатор, одна из обмоток которого включена в треугольник, а другая в звезду [1]. Недостаток таких УТС - это большая суммарная масса фазос'Двигающего трансформатора, трёх ТТ с тремя резисторами.
Выполненные в ДВГТУ исследования показали, что от такого недостатка можно избавиться заменой громоздких ТТ на дифференцирующие измерительные преобразователи (ДЙПТ), масса которых в десятки и СОТНИ раз меньше чем масса ТТ [2]. Так как наводимая в катушке (вторичной обмотке) ДИПТ ЭДС пропорциональна производной измеряемого тока, то при синусоидальном токе эта ЭДС на 90° опережает измеряемый ток. Поэтому надобность в фазосдвигающем трансформаторе отпадает. Такое УТС, основанное на применении ДИПТ, является предельно простым и самым миниатюрным
[3]. Второй патент, на полезную модель, был получен на применение ДИПТ в УТС, предназначенном для PH с однофазным входом. Недостаток любых УТС - это снижение напряжения на общих шинах СГ, включённых на параллельную работу, при росте реактивной ндгрузки.
Для избавлений от этого недостатка предложено у одного из СГ, ведущего, выводить ДИПТ из входной цепи PH и подключать их к первичным обмоткам трансформатора параллельной работы (ТПР). Вторичные обмотки ТПР включаются во входные цепи PH других, ведомых, СГ последовательно с ДИПТ, измеряющими токи этих СГ. На это устройство был получен третий патент
[4]. В этом случае напряжения на общих шинах не зависят от реактивной нагрузки, а реактивный ток каждого ведомого СГ равен реактивному току ведущего СГ. У такого устройства для равномерного распределения реактивной мощности (УРРРМ) также имеется один недостаток. Если нужно вывести из работы ведущий СГ и заменить его одним из оставшихся, то для выполнения такой операции приходится погасить напряжение на общих шинах.
Этот недостаток устранили тем, что с каждым токопроводом каждого СГ индуктивно связаны катушки не одного ДИПТ, а двух. Катушки первых из ни,< включаются последовательно с вторичными обмотками ТПР. Катушки же вторых ДНПТ любого из СГ могут подключаться к первичным обмоткам ТПР. При этом такой СГ становится ведущим. На время замены ведущего СГ сначала выключателями замыкают накоротко первичные обмотки ТПР. Затем от зажимов этих обмоток отсоединяют катушки вторых ДИПТ бывшего ведущего СГ, и подключаются катушки вторых ДИПТ нового ведущего СГ. Потом выключатели, шунтирующие первичные обмотки ТПР, размыкаются. Все перечисленные операции по замене ведущего СГ производятся без погашения напряжения на общих шинах, то есть без перерыва в питании нагрузки [5].
И у этого УРРМ есть недостаток, хотя и небольшой: во врем# выполнения операций по замене ведущего СГ напряжение на общих шинах становится зависимым от общей реактивной мощности, как у СГ, снабжённых УТС. Авторы нашли решение, как избавиться и от этого недостатка и создать наиболее совершенное УРРМ. Это решение оформлено в виде заявки на изобретение. По своим функциональным возможностям предлагаемое устройство является полным аналогом выполненного на базе ТТ УРРМ судовых СГ типа МСК. Оно обеспечивает не только равномерное распределение реактивных токов одинаковых СГ, но и параллельную работу этих СГ с удалённой электростанцией или, например, с береговой электрической сетью. В последнем случае УРРМ выполняет функцию УТС [6].
ЛИТЕРАТУРА
1 Электротехнический справочник; В 3 т. Т. 3. В 2кн. Кн. 1. Производство и распределение
электрической энергии (Под общ. ред. профессоров МЭИ: И. Н. Орлова и др.). - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 880 с.
2. Мазалёва П.Н. Усовершенствование устройств распределения реактивных нагрузок судовых
синхронных генераторов: Дис. канд. техн. наук. - Владивосток: ДВГТУ, 2006 г. - 275 с.
3 Патент РФ № 2239224. МКИ 7 О 05 Е 1/20. Устройство токовой стабилизации источника напряжения. / Кувшинов Г. Е., Мазалева Н. Н. (Россия), Бюл. 2004, № 30. - 5 с.
4 Патент РФ № 2281543,. МПК 7 О 05 Б 1/20, ШШ 3/46. Устройство для равномерного распределения реактивной мощности / Кувшинов Г. Е., Мазалева Н. Н. (Россия) Бюл. 2006, № 22. — 6 с
5 Патент РФ № 2359310 С1,. МПК 7 в 05 Р 1/20, Н021 3/46. Устройство для равномерного распределения реактивной мощности / Кувшинов Г. Е., Мазалева Н. Н., Горбенко Ю.М. (Россия). Бюл. 2009, № 17.-7 с.
6. Константинов В.Н. Системы и устройства автоматизации судовых электроэнергетических
установок. - Л.: Судостроение, 1988. - 312 с.
Ф ¥4! 4*
Копылов В.В. , Кувшинов Г.Е. , Филоженко АЛО , Чуев Г И. , Шейн А.Н.
*-ИПМТ ДВО РАН ** - ДВГТУ (ДВГШ им. В В. Куйбышева)
- МГУ им. адм. Г.И. Невельского
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА НАПРЯЖЕНИЯ
Автономные инверторы напряжения применяются для питания потребителей переменного тока от сети постоянного тока. К входным зажимам инвертора напряжения обязательно подключён конденсатор. О необходимом значении ёмкости этого конденсатора можно судить по следующему примеру. При номинальном выходном линейном напряжении инвертора 400 В и номинальной мощности его нагрузки 80 кВт (номинальное среднее значение входного тока инвертора составляет 100 А) ёмкость входного конденсатора инвертора напряжения составляет 0,6 Ф. При такой ёмкости этого конденсатора инвертор способен в автономном режиме в течение одной секунды выдавать номинальную мощность, а напряжение этого конденсатора снизится с 800 В до 600 В. При таких больших значениях ёмкости непосредственное подключение конденсатора к источнику может привести к повреждению проводников линии, соединяющей вход инвертора напряжения с источником, а также аппараты защиты этой линии и инвертора.
Принципиальная схема разработанного авторами устройства для подключения автономного инвертора напряжения показана на рис. 1, а [1]. Устройство 1 для подключения инвертора 2 к источнику 3 постоянного тока содержит следующие основные элементы: реактор 4, входной конденсатор 5 инвертора и блок 6 управления зарядом входного конденсатора инвертора. Выходные зажимы 7 и 8 устройства 1 подключены к входным зажимам 9 и 10 инвертора 2. а также к входным зажимам 11 и 12 устройства 1. Зажимы 11 и 12 соединены с первым 13 и вторым 14 источника 3 с помощью линии 15, в которую может входить не показанный на рис. 1, а аппарат для включения и защиты этой линии.
