Mga aparatong proteksyon sa mababang boltahe

Isaalang-alang ang iba't ibang mga sistema upang maprotektahan ang pang-industriya na produksyon mula sa pagbagsak ng boltahe (flywheel, static uninterruptible power supply (UPS), dynamic voltage distortion compensator, static compensator (STATCOM), parallel connected LED, boost converter, active filter at series amplifier na walang mga transformer) .

Ang pagbawas ng boltahe ay isa sa mga pinakamahal na phenomena sa industriya. Ang pinakamadaling paraan upang maprotektahan ang mga sensitibong proseso mula sa anumang pinsala ay ang pag-install ng UPS... Gayunpaman, dahil sa mataas na gastos ng kanilang pagbili at pagpapanatili, ang UPS ay naka-install lamang sa malalaking istrukturang bagay, sa mga lugar kung saan ang pinsalang dulot ng mga problema sa supply ng kuryente ay maaaring nagdudulot ng malaking pinsala, halimbawa sa mga ospital, sa paggawa ng mga kompyuter, sa mga institusyong pinansyal.

Kapag nagpasya na mag-install ng kagamitang pang-proteksyon, isang pag-aaral sa pagiging posible ang dapat gawin upang ipakita ang pagiging posible ng pag-install ng UPS para sa isang partikular na proseso ng produksyon.

Ang problema sa pagprotekta sa mga de-koryenteng motor na may iba't ibang bilis sa pang-industriya na produksyon mula sa mga pagbagsak ng boltahe ay nalutas na ngayon. Dahil sa malawak na pagkakaiba-iba ng mga tatak ng naturang mga sistema, hindi napakadaling mahanap ang pinakamainam na teknikal at pang-ekonomiyang solusyon sa problemang ito.

Mga uri ng kagamitan sa pagwawasto

Ang isang motor-generator flywheel (D-G) ay maaaring maprotektahan ang mga kritikal na kaguluhan sa produksyon mula sa lahat ng boltahe sag sa sistema ng kuryente C. Kapag nagkaroon ng boltahe sag, ang pagbaba ng boltahe sa buong load ay pinabagal ng flywheel. Ang iba't ibang mga scheme para sa pagkonekta ng flywheel sa motor-generator ay katulad ng ipinapakita sa 1.

kanin. 1. Scheme ng paggamit ng isang flywheel upang mabayaran ang pagbaba ng boltahe

Ang mga pangunahing bahagi ng isang independiyenteng static na UPS ay ipinapakita sa fig. 2, na ang mga baterya (capacitor) ay nag-iimbak lamang ng enerhiya upang maprotektahan laban sa pagbagsak ng boltahe sa maikling panahon. Kung mangyari ang pagbaba ng boltahe, pinapagana ang load mula sa baterya sa pamamagitan ng DC-to-AC converter.

kanin. 2. Scheme ng paggamit ng UPS upang mabayaran ang pagbaba ng boltahe

Compensator ng dynamic na boltahe pagbaluktot sa panahon ng boltahe drop ito ay nananatiling konektado sa mga de-koryenteng network 1 sa pamamagitan ng transpormer 2 at tinutukoy ang nawawalang bahagi ng boltahe (Fig. 3). Idinaragdag nito ang nawawalang bahagi ng boltahe sa pamamagitan ng pangunahing 4 at pangalawang 3 windings ng autotransformer na konektado sa serye na may load 7. Depende sa layunin, ang enerhiya upang matustusan ang load 7 sa pamamagitan ng boltahe converter 5 sa panahon ng pagbaba ng boltahe ay maaaring kinuha mula sa network o mula sa isang karagdagang mapagkukunan ng kuryente (pangunahin mula sa mga capacitor c).

Isaalang-alang ang dalawang pagbabago mula sa iba't ibang mga tagagawa. Ang una (mula rito ay tinutukoy bilang DKIN-1) ay hindi naglalaman ng mga pinagmumulan ng kuryente at permanenteng konektado. Ang opsyon na ito ay cost-effective upang mapataas ang boltahe ng hanggang 50%. Mayroong isang pagbabago ng aparato ng DKIN na may kakayahang taasan ang boltahe ng 30%. Ito ay pinaniniwalaan na simula sa pagbabagong ito ng DKIN device (30%), ipinapayong gamitin ang mga ito sa paggawa.

kanin. 3. Scheme para sa paggamit ng DKIN upang mabayaran ang pagbaba ng boltahe

Ang pangalawang pagbabago (DKIN-2) ay naglalaman ng pinagmumulan ng kuryente na idinisenyo para sa isang mabigat na karga. Ang dalawang-megawatt na aparato ay maaaring tumaas ang boltahe ng pagkarga ng isang 4 MW na pagkarga ng 50% o isang 8 MW na pagkarga ng 23%. Hindi tulad ng karamihan sa iba pang mga device, ang pinagmumulan ng kuryente ay kayang tiisin ang matagal na pagbagsak.

Static compensator (STATCOM) Ang isang boltahe drop compensation device ay konektado sa parallel sa load (Fig. 4). Maaaring bawasan ng STATCOM device ang pagbaba ng boltahe sa pamamagitan ng pagpapalit ng reactive load sa junction.

Ang kakayahang bawasan ang mga dips ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pagdaragdag ng karagdagang power source, tulad ng superconducting magnetic power source. Bagama't ang mga STATCOM compensator (Larawan 4) ay may kakayahang sumipsip at magbalik ng reaktibong kapangyarihan VStatistically, ang kanilang paggamit ay kadalasang limitado sa static na kabayaran para sa mga kadahilanang pang-ekonomiya.

Sa step-down mode, lilipat ang STATCOM system sa DC source mode. Ang boltahe sa mga terminal ng kapasitor ay maaaring panatilihing pare-pareho.

kanin. 4. Static expansion joint

Ang isang parallel-connected synchronous motor (SM) ay medyo katulad ng isang STATCOM, ngunit walang mga power electronics (Larawan 5). Ang kakayahan ng kasabay na motor na magbigay ng isang malaking reaktibong pagkarga ay nagbibigay-daan sa naturang sistema upang mabayaran ang boltahe na bumaba hanggang 60% sa loob ng 6 s. Kasabay nito, pinoprotektahan ng isang maliit na flywheel ang pagkarga mula sa kumpletong pagkawala ng kuryente sa loob ng 100ms.

kanin. 5. LED at flywheel na konektado sa parallel: 1 — power system; 2 - transpormer; 3 - lumipat

Step-up converter Ito ay isang DC / DC converter na nagpapataas ng boltahe ng DC bus (halimbawa, isang variable frequency motor) sa nominal na antas (Larawan 6).

Ang pinakamalaking pagbaba ng boltahe na maaaring mabayaran ay depende sa rate na kasalukuyang ng boost converter. Magsisimulang gumana ang boost converter sa sandaling matukoy ang pagbaba ng boltahe sa mga DC bus ng device. Kasama ng kakayahang magbayad para sa mga simetriko na pagbaba ng boltahe na hanggang 50%, ang boost converter ay may kakayahang magbayad para sa malalim na asymmetrical na mga patak, tulad ng kumpletong pagkabigo ng isa sa mga phase. Ang boost converter ay maaaring dagdagan ng mga baterya upang maprotektahan laban sa kabuuang pagkawala ng kuryente.

Ang aktibong filter (fig. 7) ay isang converter na gumagana tulad ng isang rectifier, gamit ang IGBT thyristors sa halip na mga diode.

Ang isang aktibong filter ay maaaring mapanatili ang boltahe nang tuluy-tuloy sa pamamagitan ng pagbaba ng boltahe. Tinutukoy ng kasalukuyang rating ng aktibong filter ang maximum na halaga ng pagwawasto ng pagbaba ng boltahe.

kanin. 7. Aktibong filter

Sa kaganapan ng isang drop ng boltahe, isang transformerless boltahe compensation circuit (Fig. 8) ay bubukas at ang load ay fed sa pamamagitan ng inverter.Ang DC bus power supply ng inverter ay sinusuportahan ng dalawang capacitor na sisingilin sa serye.

kanin. 8. Series boltahe drop kompensasyon na walang mga transformer

Para sa isang natitirang boltahe na 50%, ang antas ng rate ng boltahe ay maaaring ibigay. Sa device na ito, maaaring mabawasan ng mga karagdagang supply (capacitor) ang kumpletong pagkaantala sa loob ng limitadong panahon. Ang aparato ay nagbibigay ng kakayahang ibalik ang boltahe kahit na may mga asymmetric na pagbagsak ng boltahe.