Глава 6. Энергосберегающая энергетическая электроника

Мгновенные значения напряжений выпрямителя и инвертора, однако, не сов­падают. Поэтому в этом контуре возникает переменная составляющая уравни­тельного тока. Для ее ограничения и используется уравнительный реактор. Для реверса тока в нагрузке одновременно плавно изменяют углы управления выпрямителя и инвертора, переводя выпрямитель в инверторный, а инвертор в выпрямительный режимы работы. При согласованном управлении бестоко­вая пауза сводится к нулю. Преобразователь обладает высокими динамичес­кими характеристиками (и его можно использовать в высокоточных приво­дах). Недостаток — наличие уравнительного реактора, ухудшающего массо-габаритные показатели.

В преобразователе имеет место двукратное преобразование частоты. Если отбор активной мощности в звене постоянного тока исключить, то он стано­вится компенсатором реактивной мощности. При применении компенсиро­ванных выпрямителя и инвертора такой компенсатор способен плавно регу­лировать реактивную мощность как в режиме ее потребления, так и в режиме генерирования.

С применением многократного преобразования частоты могут быть построе­ны различного рода источники питания, для которых на первый план выдвига­ется задача оптимизации массогабаритных показателей и, соответственно, ре­сурсосбережения. Примером могут служить разработки малогабаритных источников питания для электросварки. В них переменное напряжение питаю­щей сети сначала выпрямляется с помощью выпрямителя. Поэтому первой про­межуточной является нулевая частота. Затем с использованием автономного ин­вертора постоянное напряжение преобразуется в переменное. Частота этого напряжения может достигать десятков килогерц. Наличие второй высокой про­межуточной частоты позволяет существенно снизить установленную мощность реактивных элементов, а следовательно, и всего источника питания. Далее вновь с помощью выпрямителя переменное напряжение преобразуется в постоянное. При необходимости полученное постоянное напряжение может быть преобразо­вано в импульсное с регулируемыми скважностью и амплитудой.

Вопросы для самопроверки

1. Приведите классификацию электронных устройств электроснабжения.

2. Объясните работу контактов и регуляторов постоянного и переменного тока на основе диаграмм токов и напряжений.

3. Докажите преимущества тиристорных устройств компенсации реактивной мощности перед конденсаторными батареями.

4. Расскажите о достоинствах и недостатках статистических компенсаторов ре­активной мощности.

5. Приведите временные диаграммы токов и напряжений на выпрямителях и симметричных компенсирующих преобразователях.

6. Объясните принцип работы инверторов.

7. Расскажите о способах управления реверсными преобразователями.

7. /. Цеховые подстанции третьего уровня системы электроснабжения

251

Глава 7. Схемы электроснабжения в сетях напряжением до 1 кВ переменного и до 1,5 кВ постоянного тока

7.1. Цеховые подстанции третьего уровня системы электроснабжения

Цеховые трансформаторные подстанции напряжением 6—10/(0,4-0,69) кВ не имеют, как правило, сборных шин первичного напряжения как при ради­альном, так и при магистральном питании. При радиальной схеме питания глухое присоединение к линии 6-10 кВ (рис. 7.1, а) идет от распределитель­ной подстанции 4УР (к глухим присоединениям относят и применение штеп­сельного кабельного разъема). Коммутационный аппарат (разъединитель или выключатель нагрузки в сочетании с предохранителем) перед цеховым транс­форматором применяется в следующих случаях: источник питания находится в ведении другой эксплуатирующей организации (установка отключающего аппарата необходима по условиям защиты, например газовой или однофазных КЗ): подстанция значительно (более 3 км) удалена от источника питания (по воздушной линии, на стороне низкого напряжения не установлен отключаю­щий аппарат). На стороне 6-10 кВ коммутационный аппарат устанавливают и для создания видимого разрыва (при осмотрах и ремонтных работах). На давно эксплуатируемых подстанциях встречается присоединение трансформа­тора через высоковольтный предохранитель.

Подключение через разъединитель с плавкими предохранителями — наи­более дешевый вариант защиты трансформатора ЗУР (по сравнению с отдель­ным выключателем на подстанции 4УР). Эту схему применяют в следующих случаях: ток нагрузки трансформатора отключается аппаратами НН, разъеди­нитель ВН способен отключить ток холостого хода трансформатора; номенк­латура плавких предохранителей позволяет выбрать подходящие по номиналь­ному току трансформатора предохранители с требуемой отключающей способностью токов короткого замыкания; включение и отключение транс­форматора производится относительно редко (например, не более нескольких раз в месяц); не требуется дистанционное управление или телеуправление подстанцией, у трансформатора нет защит, требующих в цепи ВН выключа­теля. Когда необходимо отключение тока нагрузки со стороны ВН, вместо разъединителя применяют выключатель нагрузки (в случае частых, например ежедневных, коммутаций в цепи трансформатора и при применении сложных защит со стороны ВН трансформатора).

При магистральном (кольцевом, петлевом) питании на вводе трансформа­тора устанавливают: при номинальной мощности S > 630 кВА — предохра-

252