Kisfeszültségű védőberendezések
Fontolja meg a különböző rendszereket az ipari termelés feszültségesések elleni védelmére (lendkerék, statikus szünetmentes tápegység (UPS), dinamikus feszültségtorzítás-kompenzátor, statikus kompenzátor (STATCOM), párhuzamosan csatlakoztatott LED, erősítő konverter, aktív szűrő és soros erősítő transzformátorok nélkül).
A feszültségcsökkentés az egyik legdrágább jelenség az iparban. Az érzékeny folyamatokat az UPS telepítésével lehet a legkönnyebben megvédeni az esetleges károktól... A beszerzési és karbantartási költségek magas költségei miatt azonban az UPS-eket csak nagyméretű szerkezeti objektumokba telepítik, olyan helyekre, ahol az áramellátási problémák okozta károk károsodhatnak. jelentős károkat okoznak például kórházakban, számítógépek gyártásában, pénzintézetekben.
Amikor a védőfelszerelés telepítéséről döntenek, megvalósíthatósági tanulmányt kell készíteni annak bizonyítására, hogy egy adott gyártási folyamatban megvalósítható-e az UPS telepítése.
Az ipari termelésben a különböző fordulatszámú villanymotorok feszültségesések elleni védelmének problémája mára megoldódott. Az ilyen rendszerek márkáinak széles választéka miatt nem túl könnyű megtalálni az optimális műszaki és gazdasági megoldást erre a problémára.
A korrekciós eszközök típusai
A motor-generátor lendkerék (D-G) képes megvédeni a kritikus termelési zavarokat a C energiaellátó rendszer összes feszültségcsökkenésétől. Feszültségcsökkenés esetén a lendkerék lelassítja a terhelésen bekövetkező feszültségesést. A lendkerék és a motorgenerátor csatlakoztatásának különböző sémája hasonló az 1. ábrán láthatókhoz.
Rizs. 1. A lendkerék alkalmazásának sémája a feszültségesések kompenzálására
A független statikus szünetmentes tápegység fő alkatrészei a 2. ábrán láthatók. 2, amelynek akkumulátorai (kondenzátorai) csak rövid ideig tárolják az energiát, hogy megvédjék a feszültségeséstől. Feszültségesés esetén a terhelést az akkumulátor táplálja egy DC-AC konverteren keresztül.
Rizs. 2. A feszültségesések kompenzálására szolgáló szünetmentes tápegység alkalmazásának sémája
A feszültségesés alatti dinamikus feszültségtorzulás kompenzátora a 2 transzformátoron keresztül az 1 elektromos hálózatra kötve marad, és meghatározza a feszültség hiányzó részét (3. ábra). Ezt a hiányzó feszültségrészt a 7 terheléssel sorba kapcsolt autotranszformátor 4. primer és 3. szekunder tekercselésein keresztül adja hozzá. A céltól függően a 7 terhelést az 5 feszültségátalakítón keresztül a feszültségesés során táplálni lehet. hálózatról vagy kiegészítő áramforrásról (főleg c) kondenzátorokról vehető.
Vegye figyelembe a különböző gyártók két módosítását. Az első (a továbbiakban: DKIN-1) nem tartalmaz áramforrást, és állandóan csatlakoztatva van. Ezzel az opcióval költséghatékonyan növelheti a feszültséget akár 50%-kal. A DKIN eszközt módosították, amely képes a feszültséget 30% -kal növelni. Úgy gondolják, hogy a DKIN eszköz ezen módosításától kezdve (30%) célszerű a gyártásban használni őket.
Rizs. 3. A feszültségesések kompenzálására szolgáló DKIN használatának sémája
A második módosítás (DKIN-2) nagy terhelésre tervezett áramforrást tartalmaz, a két megawattos készülék 4 MW-os terhelés terhelési feszültségét 50%-kal, 8 MW-os terhelés esetén 23%-kal tudja növelni. A legtöbb más eszközzel ellentétben az áramforrás képes ellenállni a hosszan tartó leejtéseknek.
Statikus kompenzátor (STATCOM) A terheléssel párhuzamosan feszültségesés-kompenzáló berendezés van csatlakoztatva (4. ábra). A STATCOM eszköz csökkentheti a feszültségesést azáltal, hogy megváltoztatja a reaktív terhelést a csomópontnál.
Az esések csökkentésének képessége javítható további áramforrás, például szupravezető mágneses áramforrás hozzáadásával. Bár a STATCOM kompenzátorok (4. ábra) képesek Vstatisztikailag a meddőteljesítmény felvételére és visszaadására, használatuk gazdasági okokból általában a statikus kompenzációra korlátozódik.
Csökkentett módban a STATCOM rendszer DC forrás módba kapcsol. A kondenzátor kivezetésein lévő feszültség állandóan tartható.
Rizs. 4. Statikus tágulási hézag
A párhuzamosan kapcsolt szinkronmotor (SM) némileg hasonlít a STATCOM-hoz, de nem tartalmaz teljesítményelektronikát (5. ábra). A szinkronmotor azon képessége, hogy nagy reaktív terhelést biztosítson, lehetővé teszi egy ilyen rendszer számára, hogy 6 másodpercen belül kompenzálja a 60%-os mélységű feszültségesést. Ugyanakkor egy kis lendkerék védi a terhelést a teljes áramkimaradástól 100 ms-ig.
Rizs. 5. LED és lendkerék párhuzamosan kapcsolva: 1 — energiaellátó rendszer; 2 — transzformátor; 3 — kapcsoló
Fokozatos átalakító Ez egy DC/DC átalakító, amely az egyenáramú busz feszültségét (például egy változtatható frekvenciájú motornál) a névleges szintre növeli (6. ábra).
A kompenzálható legnagyobb feszültségesés a boost konverter névleges áramától függ. A boost konverter azonnal működésbe lép, amint feszültségesést észlel a készülék egyenáramú buszain. Az akár 50%-os szimmetrikus feszültségesések kompenzálhatósága mellett a boost konverter képes kompenzálni a mély aszimmetrikus eséseket, például az egyik fázis teljes meghibásodását. A teljesítmény-átalakító kiegészíthető akkumulátorokkal a teljes áramkimaradás elleni védelem érdekében.
Az aktív szűrő (7. ábra) egy átalakító, amely egyenirányítóként működik, és diódák helyett IGBT tirisztorokat használ.
Egy aktív szűrő folyamatosan képes fenntartani a feszültséget a feszültségesés révén. Az aktív szűrő áramerőssége határozza meg a maximális feszültségesés korrekciós értéket.
Rizs. 7. Aktív szűrő
Feszültségesés esetén egy transzformátor nélküli feszültségkompenzáló áramkör nyílik meg (8. ábra), és a terhelést az inverteren keresztül tápláljuk.Az inverter egyenáramú buszos tápellátását két sorosan töltött kondenzátor támogatja.
Rizs. 8. Soros feszültségesés kompenzáció transzformátorok nélkül
50%-os maradékfeszültség esetén biztosítható a névleges feszültségszint. Ebben az eszközben további tápegységek (kondenzátorok) csökkenthetik a teljes megszakítást korlátozott ideig. A készülék aszimmetrikus feszültségesések esetén is képes a feszültség visszaállítására.