Įvadas į serijinius galios elektroninius įtampos reguliatorius (UPQC) - Maitinimo tinklo taikymas

 

Įtampos kokybės klausimai visada buvo svarbus rodiklis vertinant elektros energijos tiekimo įmonių aptarnavimo lygį. Įprastos įtampos kokybės problemos yra aukšta ir žema įtampa, įtampos mirgėjimas ir įtampos harmonikos. Tarp jų aukštos ir žemos įtampos kokybės problemos yra ypač svarbios ir tiesiogiai veikia vartotojo patirtį.

Apkrovos svyravimai ilgose vidutinės{0}}tampos linijose gali sukelti įtampos svyravimus, dėl kurių gali pasikeisti transformatoriaus išėjimo įtampa. Sunkiais atvejais įtampa gali viršyti viršutinę arba apatinę ribą. Elektros tinklo tiekimui būdingi dideli sezoniniai apkrovos modeliai, labai koncentruoti elektros energijos vartojimo laikotarpiai, žemi vidutiniai metiniai apkrovos rodikliai ir dideli didžiausios-į-slėnio įtampos skirtumai transformatorių lizduose. Didžiausios apkrovos laikotarpiais paskirstymo transformatoriai veikia esant nedidelei apkrovai, todėl maitinimo įtampa viršija įprastą darbinės įtampos diapazoną (198–235 V). Tai kelia šiuos pagrindinius pavojus:

1. Pagreitina elektros įrenginių izoliacijos senėjimą;

2. Aukšta įtampa neleidžia veikti reaktyviosios galios kompensacijai, verčia paskirstymo zoną semti reaktyviąją galią iš maitinimo šaltinio, didina nuostolius;

3. kelia pavojų elektros tinklų ir įrenginių saugumui, keldamas didelius paslėptus pavojus;

4. Priverčia paskirstymo transformatoriaus šerdį artėti prie magnetinio prisotinimo, dėl to iškraipoma įtampa ir generuojama harmonika.

Didžiausios apkrovos laikotarpiais paskirstymo transformatoriai veikia esant didelei apkrovai, net perkrovai, dėl ko yra žema maitinimo įtampa. Transformatoriaus išėjimo įtampa yra žema, o tolesnio vartotojo įtampa yra žymiai mažesnė už įprastą diapazoną (198 V ~ 235 V), todėl kyla rimta žemos įtampos problema. Žema įtampa daugiausia kelia šiuos pavojus:

1. Tai sumažina elektros energijos tiekimo ir paskirstymo įrangos efektyvumą;

2. Kai kurių elektros prietaisų negalima naudoti įprastai, o tai gali rimtai paveikti įprastą vartotojų gamybą ir gyvenimą.

 

 

Šiuo metu paskirstymo transformatorių -apkrovos atšakų keitiklių sistemų moksliniai tyrimai daugiausia skirti lanko-nemokamiems čiaupo keitikliams-ir lanko-tipo-apkrovos atšakų keitikliams. Tačiau vietinis supratimas apie lanko-nemokamus-apkrovos čiaupo keitiklius nėra-gilus ir vis dar tiriamas. Šiuo metu lanko{10}}tipo įkrovimo{11}}čiaupo keitiklio technologiją galima iš esmės suskirstyti į du tipus: į{12}}įkrovimo atšakų keitiklio metodus, kuriuose naudojami mechaniniai jungikliai, ir bekontakčio įjungimo{13}}įkrovimo čiaupo keitiklio technologiją, kuri tiesiogiai pakeičia į{14}}įkrovos atšakų keitiklį tiristoriumi.

Pagrindinės problemos, susijusios su transformatorių įjungimu{0}}apkrova-, yra ilgi modifikavimo ciklai, didelės išlaidos, lėtas atsako greitis, prastas valdymo tikslumas, didelis gedimų dažnis ir didelis priežiūros darbų krūvis. Todėl, norint pagerinti paskirstymo transformatorių išėjimo įtampos kokybę ir padidinti maitinimo patikimumą, skubiai reikia naujos čiaupo{3}}keitimo sistemos.

 

 

Siekiant išspręsti lėto atsako greičio, prasto valdymo tikslumo, didelio gedimų dažnio ir didelio techninės priežiūros darbo krūvio problemas pirmiau minėtose{0}}apkrovos atšakų keitiklių schemose, kūrybiškai pritaikytas serijinis galingas elektroninis atšakų keitiklis. Šią sistemą sudaro įvesties grandinės pertraukiklis QF1, AC/DC modulis, DC/AC modulis, žemos -įtampos aplinkkelis, įpurškimo transformatorius T1, priežiūros aplinkkelis KM2, keitiklio įvesties priežiūros jungiklis QF2 ir išėjimo priežiūros perdavimo jungiklis KM1.

 

Montavimo vieta parodyta paveikslėlyje:

Sistemos blokinė schema

Visa sistema yra nuosekliai sujungta su elektros tinklu, todėl tikroji kompensacinė įtampa yra tik skirtumas tarp tinklo įtampos ir tikslinės įtampos, taip pasiekiamas įtampos kompensavimas ir atkūrimas tinkle. DCAC modulio keitiklio išėjimo įtampa yra prijungta prie sistemos per įpurškimo transformatorių, leidžiantį kompensuoti aukštą ir žemą įtampą tinkle, taip pat reaktyviosios galios kompensaciją, užtikrinančią paskirstymo transformatoriaus išėjimo įtampos stabilumą. ACDC modulis yra prijungtas lygiagrečiai su tinklu, leidžiančiu efektyviai kompensuoti sistemos reaktyviąją galią ir iš tikrųjų pasiekti daugiafunkcį funkcionalumą. Galios elektroninė įranga pasižymi dideliu atsako greičiu ir dideliu išvesties tikslumu. Techninės priežiūros aplinkkelio KM2 konstrukcija užtikrina tolesnio apkrovos maitinimo patikimumą atliekant sistemos techninę priežiūrą, leidžiančią atlikti nepertraukiamą priežiūrą. Tiek ACDC, tiek DCAC moduliai turi modulinį dizainą, todėl jų bendras dydis yra mažas, svoris yra lengvas ir lengva priežiūra, todėl sumažėja eksploatavimo sudėtingumas.

 

Yra trys pagrindiniai veikimo režimai:

1. Elektros tinklo įtampa yra normali.

Kai uždaromas QF1/QF2/KM1, uždaromas žemo slėgio{3}} aplinkkelis.

Sistema realiu laiku stebi tinklo įtampą ir neveikia, kai paskirstymo transformatoriaus išėjimo įtampa yra normali. Šiuo metu ACDC modulis ima maitinimą iš tinklo, atlieka natūralų ištaisymą ir tiekia maitinimą DCAC moduliui per DC magistralę, o valdymo sistema lieka budėjimo režimu. Tada įtampa tiekia maitinimą apkrovai per įvesties grandinės pertraukiklį QF1 ir įpurškimo transformatoriaus T1 apviją. Žemos -tampos aplinkkelis užsidaro ir apsaugo įpurškimo transformatorių T1.

 

Kai tinklo įtampa yra normali, maitinimo grandinė

 

2. Nenormali tinklo įtampa

Kai uždaromas QF1/QF2/KM1, žemo-slėgio aplinkkelis atjungiamas.

Tinklo įtampa stebima realiu laiku. Kai paskirstymo transformatoriaus išėjimo įtampoje aptinkama anomalija, atjungiamas įtampos aplinkkelis ir pradedamas veikti pagrindinės grandinės modulis. Šiuo metu DCAC modulio keitiklis išveda diferencinę įtampą, kurią reikia kompensuoti, kuri yra prijungta prie sistemos per įpurškimo transformatorių T1, kad būtų pasiekta sistemos įtampos kompensacija.

 

Maitinimo grandinė, kai tinklo įtampa yra nenormali

 

3. Įrangos gedimų šalinimas

KM2 uždarytas, QF2 / KM1 atidarytas, o žemo slėgio aplinkkelis uždarytas.

Sistemos gedimo atveju, siekiant užtikrinti nepertraukiamą techninę priežiūrą, aplinkkelio jungtis KM2 uždaroma, kad būtų galima tiesiogiai tiekti maitinimą apkrovai. Tada QF2 ir KM1 atjungiami, tada sistema išjungiama-, todėl galima atlikti techninę priežiūrą.

Įrangos gedimo taisymo maitinimo grandinė

 

 

1. Didelis sistemos efektyvumas ir greitas atsakas: nenutrūkstamas trijų{1}}fazių įtampos kompensavimas, kurio atsako laikas yra mažesnis arba lygus 5 ms;

2. Daugiafunkcinis: gali kompensuoti aukštą ir žemą elektros tinklo įtampą, o perteklinė galia gali kompensuoti reaktyviąją galią, pagerindama galios koeficientą ir padidindama ekonominį efektyvumą;

3. Didelis patikimumas ir perteklinis dizainas: kelių- lygių apsauga, paprasta grandinė, didelis patikimumas ir nedideli priežiūros reikalavimai;

4. Modulinė galios sekcijos konstrukcija: patogi priežiūra, efektyviai sumažinanti techninės priežiūros personalo darbo krūvį ir priežiūros išlaidas;

5. Nepriklausomas dizainas: serijinis galios elektroninis įtampos reguliatorius montuojamas atskirai lauke, palengvinantis statybą vietoje;

6. Techninė priežiūra nenutrūkstant elektros energijos tiekimui: Sistemos konstrukcija leidžia atlikti nepertraukiamą priežiūrą, užtikrinant aukštą tolesnio maitinimo patikimumą ir kokybę.

 

 

400 V sistema, tiesioginio-tvirtinimo dizainas (stulpelis-montuojamas)

 

Svetainėje esančių faktinių daiktų nuotraukos

 

 

400 V sistema priima tiesioginio ryšio tipą;

(2) 6 kV ir 10 kV sistemose naudojamas pakopinis -didinamasis tipas (400 V maitinimo sistemoje naudojami pakopiniai -aukštesni ir mažinti{6}} transformatoriai, kad būtų pasiektas vidutinės įtampos linijų dinaminis įtampos atkūrimo efektyvumas tinkle).

1 priedas: 400 V 1 atvejo analizė

Vietovėje Bijie mieste, Guidžou, sezoninė apkrova yra didelė, o pavasario šventės piko sezono metu sunaudojama daug elektros energijos, todėl transformatoriaus išėjimo įtampa svyruoja dideli, siekia net apie 200 V, ir žema įtampa terminalo lizde. Išmaniojo galios elektroninio įtampos reguliatoriaus prijungimas prie transformatoriaus išėjimo nuosekliai stabilizavo išėjimo įtampą ties 235 V, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Tai taip pat žymiai pagerino įtampą terminalo lizde.