Уређаји за заштиту од ниског напона

Размотрите различите системе за заштиту индустријске производње од падова напона (замајац, статичко непрекидно напајање (УПС), динамички компензатор изобличења напона, статички компензатор (СТАТЦОМ), паралелно повезан ЛЕД, појачавач претварача, активни филтер и серијски појачавач без трансформатора).

Смањење напона је једна од најскупљих појава у индустрији. Најлакши начин да се осетљиви процеси заштите од било каквог оштећења је инсталација УПС-а... Међутим, због високих трошкова њихове набавке и одржавања, УПС се уграђује само у велике конструктивне објекте, на местима где може доћи до оштећења изазваних проблемом напајања електричном енергијом. проузроковати значајну штету, на пример у болницама, у производњи рачунара, у финансијским институцијама.

Приликом одлучивања о уградњи заштитне опреме треба урадити студију изводљивости која би показала изводљивост уградње УПС-а за одређени производни процес.

Решен је проблем заштите електромотора различитих брзина у индустријској производњи од падова напона. Због великог броја брендова оваквих система, није лако пронаћи оптимално техничко и економско решење за овај проблем.

Врсте корективне опреме

Замајац мотор-генератор (Д-Г) може заштитити критичне сметње у производњи од свих падова напона у електроенергетском систему Ц. Када дође до пада напона, пад напона на оптерећењу успорава замајац. Различите шеме за повезивање замајца са мотор-генератором су сличне онима приказаним на 1.

Пиринач. 1. Шема коришћења замајца за компензацију падова напона

Главне компоненте независног статичког УПС-а приказане су на сл. 2, чије батерије (кондензатори) складиште енергију само да би се кратко време заштитиле од падова напона. Ако дође до пада напона, оптерећење се напаја из батерије преко ДЦ-то-АЦ претварача.

Пиринач. 2. Шема коришћења УПС-а за компензацију падова напона

Компензатор динамичке дисторзије напона при паду напона остаје прикључен на електричну мрежу 1 преко трансформатора 2 и одређује недостајући део напона (Сл. 3). Додаје овај недостајући део напона кроз примарни 4 и секундарни 3 намотаји аутотрансформатора који су серијски повезани са оптерећењем 7. У зависности од намене, енергија за снабдевање оптерећења 7 преко претварача напона 5 током пада напона може бити узети из мреже или из додатног извора напајања (углавном из кондензатора ц).

Размотрите две модификације различитих произвођача. Први (у даљем тексту ДКИН-1) не садржи изворе напајања и трајно је повезан. Ова опција је исплатива за повећање напона до 50%. Постоји модификација ДКИН уређаја са могућношћу повећања напона за 30%. Верује се да је почевши од ове модификације ДКИН уређаја (30%), препоручљиво их користити у производњи.

Пиринач. 3. Шема за коришћење ДКИН-а за компензацију падова напона

Друга модификација (ДКИН-2) садржи извор напајања дизајниран за велика оптерећења.Уређај од два мегавата може повећати напон оптерећења за оптерећење од 4 МВ за 50% или за оптерећење од 8 МВ за 23%. За разлику од већине других уређаја, извор напајања је у стању да издржи дуготрајне падове.

Статички компензатор (СТАТЦОМ) Паралелно са оптерећењем прикључен је уређај за компензацију пада напона (слика 4). СТАТЦОМ уређај може смањити пад напона променом реактивног оптерећења на споју.

Способност смањења падова може се побољшати додавањем додатног извора напајања, као што је суперпроводни магнетни извор напајања. Иако су СТАТЦОМ компензатори (слика 4) способни да апсорбују и враћају реактивну снагу ВСтатистички, њихова употреба је обично ограничена на статичку компензацију из економских разлога.

У режиму смањења, СТАТЦОМ систем се пребацује у режим ДЦ извора. Напон на терминалима кондензатора може се одржавати константним.

Пиринач. 4. Статички дилатациони спој

Паралелно повезани синхрони мотор (СМ) је донекле сличан СТАТЦОМ-у, али не садржи енергетску електронику (слика 5). Способност синхроног мотора да обезбеди велико реактивно оптерећење омогућава таквом систему да компензује пад напона до 60% дубоко у року од 6 с. Истовремено, мали замајац штити оптерећење од потпуног нестанка струје 100мс.

Пиринач. 5. ЛЕД и замајац повезани паралелно: 1 — систем напајања; 2 — трансформатор; 3 — прекидач

Степ-уп претварач Ово је ДЦ/ДЦ претварач који повећава напон ДЦ магистрале (на пример, мотор са променљивом фреквенцијом) до номиналног нивоа (слика 6).

Највећи пад напона који се може компензовати зависи од називне струје појачаног претварача. Појачавајући претварач почиње да ради чим се открије пад напона на ДЦ магистралама уређаја. Заједно са могућношћу компензације симетричних падова напона до 50%, појачани претварач има могућност компензације дубоких асиметричних падова, као што је потпуни отказ једне од фаза. Појачавајући претварач може бити допуњен батеријама за заштиту од потпуног нестанка струје.

Активни филтер (слика 7) је претварач који ради као исправљач, користећи ИГБТ тиристоре уместо диода.

Активни филтер може континуирано одржавати напон кроз пад напона. Тренутна оцена активног филтера одређује максималну вредност корекције пада напона.

Пиринач. 7. Активни филтер

У случају пада напона отвара се коло за компензацију напона без трансформатора (слика 8) и оптерећење се напаја преко претварача.Напајање ДЦ магистрале претварача подржавају два кондензатора који се напајају у серији.

Пиринач. 8. Серијска компензација пада напона без трансформатора

За преостали напон од 50%, може се обезбедити називни ниво напона. У овом уређају, додатни извори напајања (кондензатори) могу ублажити потпуни прекид током ограниченог временског периода. Уређај пружа могућност враћања напона чак и са асиметричним падовима напона.