CC BY
22
ет появление кратковременных сверхтоков и больших провалов напряжения сети при повторном, прямом, включении асинхронного двигателя. В ряде случаев регулирование параметров напряжения статора будет производиться не только на время пуска, но и в длительных режимах работы с целью повышения экономичности электропривода при снижении его момента нагрузки.
Следует ожидать, что грузовые и подобные им электроприводы с многоскоростными асинхронными двигателями будут заменены на электроприводы с односкоростными двигателями. И в этом случае исключаются сверхтоки, возникающие при пуске двигателя и переключении его обмоток, а также сопровождающие эти сверхтоки провалы напряжения.
Ещё одно прогнозируемое применение управляемых выпрямителей напряжения - это регулируемые источники напряжения постоянного тока, используемые, например, для зарядки аккумуляторов. В этом случае неизменное напряжение на выходе выпрямителя будет превращаться в регулируемое с помощью импульсного преобразователя постоянного тока, выполненного на основе IGBT-транзисторов. Преобразователь работает с такой высокой частотой широтно-импульсной модуляции, которая недоступна тиристорным преобразователям. При этом обеспечивается резкое сокращение массы элементов фильтра, сглаживающего выходное напряжение регулируемого источника.
ЛИТЕРАТУРА
3. Heier S. Grid integration of wind energy conversion system. - England, Chichester: John Willey &Sons Ltd, 1998.-380 p.
4. Mohan N., Undeland T.M., Robbins W.P. Power electronics. Converters, Applications, and Design. USA, Hoboken: John Willey &Sons Ltd, 2003. -802 p.
5. Yong Hua Song and Allan T Johns-London: The institution of Electrical Engineers, 1999 - 592 p.
Кувшинов Г.E., Урусова Е.В.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ АППАРАТОВ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ
В настоящее время в электротехнике наблюдаются революционные изменения в области измерения электрических токов: токи, имеющие постоянную составляющую, измеряют миниатюрными датчиками Холла, которые, например, помещают в радиатор мощного транзистора, а переменные токи измеряют дифференцирующими индукционными преобразователями (ДИПТ), которые также называют трансреакторами или катушками Роговского. ДИПТ отличаются от трансформаторов тока (ТТ) тем, что они работают в режиме, близком к холостому ходу. Это отличие обеспечивает снижение их массы в сотни и тысячи раз по сравнению с массой ТТ, измеряющих такие же токи при таком же выходном напряжении. Чаще всего ДИПТ выполняются без ферромагнитного сердечника, но применяют также ДИПТ, имеющие такой сердечник, но с воздушным зазором. Благодаря такой конструкции ДИПТ обладают и другими преимуществами по сравнению с ТТ: линейная, без насыщения, характеристика вход-выход; значительно меньшее проявление гистерезиса или полное отсутствие его; отсутствие снижения коэффициента передачи под действием апериодических оставляющих в измеряемом токе. Недостаток ДИПТ: они должны дополняться интегратором, восстанавливающим форму измеряемого тока по его производной, а также источником питания этого интегратора.
Выполненные в ДВГТУ теоретические и экспериментальные исследования доказали, что в некоторых приложениях можно использовать ДИПТ без интегратора и его источника питания. В частности, их можно применять таким образом, если форма измеряемых токов практически не отличается от синусоиды. Тогда и близки к синусоиде по форме и производные таких токов. При синтезе устройств, содержащих ДИПТ, необходимо учитывать, что первая гармоника выходного напряжения ДИПТ на 90° опережает первую гармонику измеряемого тока. На этом основании создан ряд устройств токовой стабилизации, обеспечивающих равномерное распределение реактивных токов между параллельно включёнными источниками [1-4].
Полученный опыт можно использовать при синтезе других устройств защиты и автоматики электроэнергетических систем. В частности, целесообразно выполнить разработку устройств дифференциальной защиты. Проще всего с применением ДИПТ осуществлять продольную дифференциальную защиту тех участков электрических цепей, в которых при нормальной работе токи в начале участка равны токам в его конце. Такими цепями являются генераторы и линии передачи. Устройство дифференциальной защиты должно сравнивать напряжения ДИПТ, которые индуктивно связаны с
проводниками в начале и конце защищаемого участка электрической цепи. Разность этих напряжений, свидетельствующая о наличии коротких замыканий между фазами на этом участке, используется для приведения в действие аппаратов защиты, отключающих повреждённый участок цепи и, если речь идёт о генераторе, выполняющих гашение его поля.
Так как ДИПТ имеют во много раз меньшие, чем у ТТ, массу и стоимость, появляется возможность выполнить продольную дифференциальную защиту тех элементов, которые пока ей не снабжаются. К таким элементам относятся, например, автоматические выключатели.
Намного сложнее осуществлять продольную дифференциальную защиту силовых трансформаторов, так как у них одна из обмоток соединяется в треугольник, а остальные - в звезду. По этой причине у двухобмоточного трансформатора между линейными токами первичной и вторичной обмоток имеется фазовый сдвиг в 30°. В существующей продольной дифференциальной защите трансформаторов этот факт учитывается тем, что ТТ, измеряющие ток одних обмоток трансформатора, включаются в звезду, а других - в треугольник [5]. Синтез продольной дифференциальной защиты трансформаторов, выполненной на основе ДИПТ, можно проводить с использованием подобных решений.
Можно получить и совершенно новое решение, если пойти на значительное увеличение числа ДИПТ по сравнению с числом ТТ, используемых в продольной дифференциальной защите трансформаторов. (Низкие значения массы и стоимости ДИПТ вполне позволяют пойти на этот шаг.) При этом ДИПТ устанавливаются в начало и конец каждой фазной обмотки трансформатора, на сторонах низкого, среднего и высокого напряжений, и выполняют независимую дифференциальную защиту каждой стороны трансформатора. Такое решение позволит лучше защищать трансформатор от внутренних повреждений, оно снимает проблему отстройки от срабатывания защиты под действием сверхтоков, возникающих при подключении трансформатора к источнику.
Достаточно простые схемные решения позволяют выполнить на основе ДИПТ и поперечную дифференциальную защиту обмоток электрических машин.
ЛИТЕРАТУРА
6. Пат. РФ № 2239224. Устройство токовой стабилизации источника напряжения / Кувшинов Г. Е., Мазалева Н. Н. Бюл. 2003, № 30.
7. Пат. РФ к полезной модели № 46116. Устройство токовой стабилизации трехфазного источника напряжения / Кувшинов Г. Е., Мазалева Н. Н., Горбенко Ю. М., Кирюха В.В. Бюл. 2004, № 16.
8. Пат. РФ № 2281543. Устройство для равномерного распределения реактивной мощности / Кувшинов Г. Е. Мазалева Н. Н. Бюл. 2006, № 16.
9. Мазалева Н.Н. Усовершенствование устройств распределении реактивных нагрузок судовых синхронных генераторов: Автореф. дис. .. .канд. техн. наук - Владивосток., 2006. - 20 с.
10. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высш. шк., 1991.-496 с.
Гуменюк В.М.
ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ СХЕМЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ТРАСС СУДОВЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ
Разработка оптимального варианта схемы расположения трасс магистральных кабелей на проектируемом судне возможна лишь с использованием машинных программ. В их основе должно быть заложено формальное описание кабельной сети в виде набора множеств: {N}, {М}, {V} и {0}, где {N1 - множество определенным образом выбранных и зафиксированных точек (узлов) схемы возможных маршрутов; {М} - множество неупорядоченных пар узлов (звеньев) схемы; {V}- множество координат устанавливаемого электрооборудования; {С>} - множество кабелей, связывающих пары элементов электрооборудования, При этом последовательности звеньев, соединяющих пары электрооборудования, представляют собой возможные маршруты кабелей на сети (Д М).
В качестве критерия оптимизации принимают обычно минимальный расход кабелей по длине, массе или стоимости. Ограничительными требованиями являются следующие:
