устройство плавный пуск

"Новости Электротехники №6(30)"ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ. Новое слово в коммутационной технике 1(49) 2008 < Предыдущая ] [ Следующая > Создание сильноточных электронных аппаратов является одним из самых перспективных направлений в области развития электроэнергетики. Принцип действия этих устройств основан на использовании характеристик полупроводниковых приборов, что позволяет создавать не только коммутационные аппараты, аналогичные существующим, с улучшенными характеристиками, но устройство плавный пуск аппараты с новыми возможностями. Об одном из таких устройств рассказывает Павел Елагин. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬНовое слово в коммутационной технике Павел Елагин, инженер, ООО «Росполь-Электро», г. Санкт-Петербург Силовые полупроводниковые устройства сейчас широко применяются в коммутационной аппаратуре низкого напряжения. Создание электронных коммутационных аппаратов на средние устройство плавный пуск высокие напряжения считалось экономически нецелесообразным из-за высокой цены устройство плавный пуск больших габаритов. Однако недавно Научно-Исследовательский Институт Электроэнергетики (США) объявил о начале проекта по созданию высоковольтного полупроводникового бесконтактного токоограничивающего выключателя (далее ПБТВ) устройство плавный пуск его внедрению в массовое производство. Причем создаваемый ПБТВ будет рассчитан на номинальное напряжение 138 кВ, устройство плавный пуск для массового производства планируется разработать его аналоги устройство плавный пуск на среднее устройство плавный пуск более высокие напряжения вплоть до 600 кВ. Несмотря на то, что цена такого выключателя станет все же значительно выше (примерно в 2 раза) стоимости традиционно применяемых выключателей, он непременно будет иметь большой спрос на рынке благодаря своим неоспоримым преимуществам. Среди них можно выделить: ограничение тока короткого замыкания (КЗ); ограничение броска тока (плавный пуск) даже для емкостных нагрузок; высокие показатели быстродействия, частоты включений устройство плавный пуск коммутационного ресурса; уменьшение коммутационных перенапряжений; улучшение качества электроэнергии. Институт уже создал одну фазу ПБТВ 138 кВ устройство плавный пуск произвел некоторые испытания. В 2005 году планируется закончить все необходимые испытания. Варианты исполнения Приведем краткое описание тех принципов, которых придерживается институт при разработке устройство плавный пуск создании выключателя будущего. Существуют несколько способов выполнения ПБТВ. Так как одной из целей проекта является ограничение тока менее чем за половину периода, возможны два варианта: либо применить полупроводниковые устройства со способностью запирания (например, GTO1, IGCT2 или IGBT3), либо использовать традиционные тиристорные ключи (SCR) вместе с узлом принудительной коммутации. Первый вариант хорош простой силовой схемой (не требуется узел принудительной коммутации) устройство плавный пуск высоким быстродействием. Однако эти устройства по сравнению с обычными тиристорами имеют более низкое номинальное напряжение устройство плавный пуск низкий допустимый ток, что является результатом усложненной структуры. К ее недостаткам для применения в ПБТВ также можно отнести существенное падение напряжения. Оценка стоимостных показателей окончательно привела к решению о применении тиристоров со схемой принудительной коммутации. Так как каждая фаза выключателя должна выдерживать высокое напряжение в нормальном устройство плавный пуск переходных режимах, тиристоры должны быть соединены последовательно. И для того, чтобы облегчить разработку, производство устройство плавный пуск эксплуатацию, а, следовательно, устройство плавный пуск удешевить создаваемый ПБТВ, решено сделать его модульным, т.е. состоящим из набора отдельных заменяемых блоков, устройство плавный пуск не единым аппаратом из нескольких десятков последовательно включенных полупроводниковых устройств. Основными преимуществами модульного исполнения являются: упрощение проектирования за счет относительно низкого напряжения, при котором работает блок, устройство плавный пуск малых габаритных размеров отдельного блока; облегчение испытаний; экономия средств устройство плавный пуск времени при массовом производстве блоков, причем одни устройство плавный пуск те же блоки могут использоваться для ПБТВ на различные напряжения; во время эксплуатации в качестве запасных частей можно держать на складе несколько блоков устройство плавный пуск в случае аварии заменять ими вышедшие из строя. Испорченные блоки далее могут быть отправлены на завод для ремонта. Принципы работы Схема блока (рис. 1) будет состоять из четырех основных тиристоров (TH1–TH4), шести коммутирующих тиристоров (TH5–TH10), варистора (VR1), двух коммутирующих конденсаторов (C4, C5) устройство плавный пуск двух индуктивностей (L1, L2). Блок управляется двумя оптоволоконными сигналами (включающим устройство плавный пуск выключающим). Каждый блок имеет собственную схему управления, которая управляет всеми тиристорами устройство плавный пуск передает информацию о состоянии блока в главную схему управления каждой фазы, показанную на рис. 2. Также предусмотрена вторичная схема питания. Рис. 1 Электрическая схема блока токоограничивающего выключателя В нормальном состоянии ток течет через TH1 устройство плавный пуск TH3 или TH2 устройство плавный пуск TH4 в зависимости от полярности. При подаче правильных управляющих импульсов на ключи TH1–TH4 можно обеспечить плавный пуск. Емкости C4 устройство плавный пуск C5 заряжаются с показанной полярностью. При получении сигнала выключения устройство плавный пуск протекании тока через TH1 устройство плавный пуск TH3 отпираются тиристоры TH5,TH7 устройство плавный пуск TH9, TH10. Ток через основные ключи перестает течь, TH1–TH4 запираются, устройство плавный пуск ток КЗ включается в узел принудительной коммутации TH5, TH7, C4, L1, L2, C5, TH10 устройство плавный пуск TH9. Т.к. внешняя цепь имеет гораздо большую индуктивность, чем L1 устройство плавный пуск L2, ток остается постоянным устройство плавный пуск конденсаторы сначала разряжаются, устройство плавный пуск затем заряжаются с противоположной полярностью. Как только напряжение на конденсаторе достигает требуемого значения, ток «переключается» на варистор устройство плавный пуск коммутирующие тиристоры запираются. Коммутирующие конденсаторы перезаряжаются до начальной полярности, устройство плавный пуск ПБТВ готов к включению. Теперь включаются основные ключи с высоким углом отпирания для обеспечения требуемого пропускания тока, при этом проводится его измерение. Если КЗ не устранилось, то выключатель остается отключенным. В приведенной схеме варистор имеет две функции: служит для описанной выше коммутации устройство плавный пуск ограничивает перенапряжения вследствие грозовых ударов или других событий. Создаваемый ПБТВ будет состоять из 26 блоков (каждый рассчитан на импульсное напряжение в 10 кВ). На рис. 2 показана блок- схема одной фазы выключателя. Во избежание проблем с короной выключатель планируется установить в маслонаполненный бак. Безопасность планируется обеспечить применением оптоволоконных связей для управления устройство плавный пуск измерения. Рис. 2 Блок-схема одной фазы токоограничивающего выключателя 138 кВ Схемы линий Приведем простые примеры применения ПБТВ, смоделированные на компьютере непосредственно самим институтом устройство плавный пуск показывающие особенности работы полупроводникового бесконтактного токоограничивающего выключателя. Для начала рассмотрим схему, представленную на рис. 3. При возникновении однофазного КЗ на землю при применении обычного выключателя вместо ПБТВ мы будем иметь картину, представленную на рис. 4. Выключатель ликвидирует КЗ после прохождения тока через ноль примерно за 3 периода. В данном случае ударный ток КЗ равен примерно 34 кА при действующем значении периодической составляющей 14,1 кА. Работа ПБТВ для этих же условий представлена на рис. 5. Уровень ограничения токов КЗ был произвольно установлен на 5 кА. После возникновения КЗ, когда амплитудное значение тока достигнет этого значения, тиристорные ключи, проводящие ток КЗ, принудительно коммутируются устройство плавный пуск в цепь включается токоограничивающее сопротивление до момента первого перехода тока через ноль. Далее ПБТВ находится в состоянии ограничения тока с помощью фазового управления еще некоторое время для координации, как показано на рис. 5. Таким образом, установленное оборудование не будет испытывать высокие значения токов КЗ. Теперь рассмотрим ситуацию, представленную на рис. 6. В данном примере КЗ в зоне 1 должно быть отключено при значении амплитуды полного тока 5 кА. Поэтому фазовое управление ПБТВ для координации будет настроено так, чтобы ток КЗ не превышал отметку в 5 кА. При возникновении КЗ в зоне 1 ПБТВ сыграет роль основной защиты, которая определит устройство плавный пуск отключит КЗ (рис. 7). В случае КЗ в зоне 2 первое отпирание тиристоров пропустит меньшее амплитудное значение тока. Выключатель отключит КЗ, устройство плавный пуск ПБТВ обеспечит резервную защиту в случае, если выключатель не сработает (рис. 8). Подключение к существующей сети нового независимого источника электроэнергии приводит к повышению токов КЗ, методом борьбы с которыми является дорогостоящая модернизация системы. Поэтому попробуем посмотреть, какие преимущества в этом случае даст ПБТВ. На рис. 9 представлена однолинейная электрическая схема системы до ввода нового генератора. Схема состоит из источника, линии электропередачи устройство плавный пуск отходящего фидера. Ток КЗ на фидере показан на рис. 10. В данном случае значение ударного тока будет равно примерно 25 кА. Подключим к подстанции дополнительный генератор (рис. 11), что приведет к росту ударного тока КЗ до 45 кА (рис. 12). Выключатели на фидерах, устройство плавный пуск также другое ранее установленное оборудование не рассчитаны на такие величины. Поэтому необходимо модернизировать существующую систему. Теперь рассмотрим подключение генератора через ПБТВ (рис. 13). Результаты компьютерного моделирования представлены на рис. 14, на котором отчетливо видно ограничение тока КЗ от генератора. Уровень ограничения тока КЗ был выбран равным 5 кА. На рис. 15 представлена однолинейная схема, где ПБТВ применяется в качестве секционного выключателя при параллельной работе двух секций, когда возникает КЗ на фидере одной из них. Ограничение тока секционным выключателем уменьшит ток КЗ на поврежденном фидере устройство плавный пуск помехи на соседней секции, что в целом значительно улучшит качество электроэнергии на всех линиях. По рис. 16 устройство плавный пуск 17 можно провести сравнение работы обычных выключателей устройство плавный пуск ПБТВ. Многие проблемы качества электроэнергии связаны с переходными процессами при коммутациях. Например, при коммутациях конденсаторов, пуске электродвигателей, АПВ или других неустановившихся режимах, связанных с включением выключателя. Для устранения негативных эффектов также вполне может быть применен ПБТВ (рис. 18). Стоимость разработки устройство плавный пуск изготовления опытного образца ПБТВ оценивается примерно в 400 000–500 000 долларов, устройство плавный пуск время его реализации составит 2–3 года. Хотелось бы верить, что по его завершении конечный продукт будет удовлетворять всем тем параметрам, на которые рассчитан выключатель. Запираемые тиристоры Запираемые тиристоры с интегрированным блоком управления (драйвером) Биполярные транзисторы с изолированным затвором Рис. 3 Однолинейная схема питающей линии Рис. 4 Однофазное замыкание на землю, фаза А, традиционный выключатель Рис. 5 Однофазное замыкание на землю, фаза А, ПБТВ Рис. 6 Радиальная линия с ПБТВ Рис. 7 КЗ в зоне 1 Рис. 8 КЗ в зоне 2 Рис. 9 Система до ввода нового генератора Рис. 10 Ток КЗ Рис. 11 Ввод нового генератора при помощи традиционных выключателей Рис. 12 Токи КЗ при подключении дополнительного источника устройство плавный пуск применении традиционных выключателей Рис. 13 Ввод нового источника при помощи ПБТВ Рис. 14 Токи КЗ при подключении дополнительного источника устройство плавный пуск применении ПБТВ Рис. 15 Секционный выключатель Рис. 16 Без ограничения тока Рис. 17 С ограничением тока Рис. 18 Плавный пуск разделы разогреть вчерашний обед подбор эмаль хлеборезка ахм зубной протез шарошка алмазный электромонтажный стол жаростойкий краска поставка холодильный камера рукавица скребковый конвейер фасадный покрытие светодиодный экран inerta краска отчетность пбоюл билет балет эрозия шейка матка монитор видеодомофона, монитор, видеодомофон вскрытие авто озонатор воздуха внутренний перегородка лидо пекарня биоэпиляция деловой костюм прибор крыса красный площадь собор nokia 3230 купить обрезание мурано автоматический резка пазл sony ericsson k790i купить шарошка алмазный медикаметозное безоперационное прерывание беременность серверные корпус консольный переключатель выписка егрп вышивка флаг lida доставка окон промышленный аккумулятор компания сент-люсии антигололедные реагент кулер тихий жаропрочный фарфор revol учет данный автошкола снос любой конструкция управление иваново компания доминике компания доминике soflens comfort braas покраска аэротенк зубной боль вечерний платье организовать рассылка купить блендер эфирный антенна funke отбеливание белье вакансия красноярск селин дион билет организация похорон заказать флаг hi-fi меховой холодильник китайский махровый трубогиб дорном изолента экг 4у слюдопластовые втулка волосовский доломит поставка тройник перех ваза 2110 telecomfm gsmphone 5003.17 (крышка) snr roulements изготовление презентация sharp ar-5415 враждебный поглощение создание анимационный клип видеорегистраторы иномарка квантовый медицина тиристорный контактор снос любой конструкция купить букмекерский линия курьерский почта короткий нард скачать бесплатный очки ночной видение купить блинницу рак простата рассылка толщиномер редизайн кострома гидрант мусорный пакет cad купить промальп волосовский доломит факсимиле omega зал аэробика путевой стена кулер регулируемый съемный зубной протез купить блендер kiev apartments service кожгалантерея купить 6131 холодильник оптом ночной очки короткий нард скачать бесплатный thuraya sg 2510 видеорегистраторы факсимиле man гильза ночной очки распыление ароматизатор медикаментозный прерывание беременность выборочный лак trinity hi-fi двухтарифные электросчетчик квн съемка детский мир измеритель сопротивление longines трубогиб дорном учет данный автошкола tag heuer добрый тепло купить блендер шелкография иностранный долг северский доломит медицинский перевод багетный мастерский кулер процессорный купить элеваторный узел мусорный пакет rittal облицовка электрокамин сенсорный экран красный площадь собор слименд лифт зубной камень компания доминике пионовая беседка акриловый пряжа кислородный концентратор применение доломита обогащение кислородом медикаметозное безоперационное прерывание беременность дмитрий шумок растворитель покупка кострома кулер 478 система видеоконференция компания доминике персонализация карта изолента корпоративный иностранный конкурентный стратегия монетница фосфорный краска телематические служба покраска рчв радиодоступ заказ обед купить конвертер купить хлебопечку производственный тара нестандартный коробка доставка хим. реагент внутренний перегородка комплексный сайт виниловый дирижабль планирование день тонирование авто snr аэробика мячом чувствительный кожа скачать длинный нард александр вертинский. желтый танго устройство плавный пуск