книги / Преобразование и стабилизация параметров электроэнергии

женин. Такие устройства позволяют одновременно уравновешивать си­ стему напряжений четырехпроводной сети, регулировать или стабили­ зировать их уровень, демпфировать колебания и улучшать гармониче­ ский состав напряжения нагрузки f l ] .

Схемы разработанных и внедренных преобразователей многофунк­

ционального назначения выполнены на основе вольтодобавочиых струк­ тур с весьма малым сопротивлением нулевой последовательности, оп­

ределяемым в основном омическим сопротивлением обмоток, в резуль­

тате чего, обладая высокой проводимостью для токов нулевой после­ довательности, преобразователи такого типа обеспечивают незначи­

тельное смещение нейтральной точки и являются параметрическими устройствами для снижения неуравновешенности системы напряжений и фильтрации гармоник тога нулевой последовательности основной и

высших частот, кратных трем. Напряжение нагрузки в каждой фазе

представляет собой векторную сумму соответствующего фазного на­ пряжения сети и напряжения вторичной обмотки вольтодобавочного

трансформатора (ВДТ), включенных в рассечку линейных проводов. В

этом случае тога нулевой последовательности замыкаются только че­ рез первичные обмотки ЭДТ, минул вторичные, в связи с чем сущест­ венно повышается эффективность уравновешивания и регулирования

напряжений, причем последнее осуществляется путем изменения эле­

ктрических связей вторичных обмоток ВДТ с основными с помощью ти­

устройств, которая обеспечивает получение восьми ступеней регули­

рования выходного напряжения, причем три из них достигаются путем

циклического подключения первичной обмотки ВДТ на соответствующие

сти, для получения максимальной величины напряжения включаются ТК

вается формирование уровня напряжения второй ступени регулирова­ ния:

Первые четыре ступени регулирования могут йнть использованы

отношений мевду обмотками ТПТ уменьшается на величину тока сим­

нию установленной мощности преобразователя. Кроме того, повышает­ ся надежность его работы вследствие ограничения развития аварий­ ного процесса, который может возникнуть при пробое тиристоров.

Приведенные схемы устройств характеризуются относительной

простотой, поскольку запирание тиристоров осуществляется с помо­

щью ЕК. Это требует усложнения системы управления, введения соот­

ветствующих законов и алгоритмов управления и схем блокировок для устранения возможности возникновения в коммутационную паузу опас­

ных режимов работы ВДТ (дроссельный режим и связанный с ним эф­ фект обратной трансформации).

Перспективным цутсм устранения нежелательных режимов работы

многофункциональных устройств, а также повышения их эффективности

является введение ИК тиристоров. На рис. 3 приведена одна из схем таких преобразователей напряжения, гд е симметричное регулирование

обеспечивается за счет синхронного переключения отводов первичной

реализуется принцип переключения отводов 777 ВДТ "через отпайку", т .е , для того, чтобы перейти с одного любого отвода irtl с четным (нечетным) номером на любой другой четный (нечетный) отвод, необ­ ходимо сначала осуществить промежуточный переход на отвод с не­ четным (четным) номером. Несмотря на кажущуюся сложность такого

димо переключить отводы с четными (нечетными) номерами на нечет­

ные (четные), процесс коммутации отводов осуществляется аналогич­ но, но в два этап а. В данном случае узел ИК тиристоров YSJ и VS2

нотки. Этот недостаток можно устранить, если ВДТ снабдить допол­ нительными обмотками и ввести тиристорные ключи с ПК (рис. 4 ) .

Данная схема многофункционального преобразователя обеспечи-

Рис. 5

вает (при исключении дроссельного режима работы ВДТ) подключение по циклическому закону первичной обмотки (fY-tv6 ) ВЦТ к различным фазам сети с помощью YS1-YS6 ("грубое” регулирование). Плавное регулирование напряжения осуществляется с помощью синхронного пе­

реключения отводов п о л у о б м о т о к и соответствующих игл допол­ нительных обмоток W?-W 9 „ rf' ВДТ с помощью y S 7 - V $ 7 ? В каждом

из блоков переключения ступеней регулирования (БПС1-БПСЗ) силовой

VSU и коммутирующий y s/Y тиристоры служат для обеспечения пере­

ключения уровней напряжений при циклическом и плавном его регули­

минальное значение и диапазон допустимого изменения напряжения на­

грузки.

Особенностью схемы является то, что во всех режимах (за ис­

обмотках наводятся ЭДС самоиндукции. Вектор наводимых ЭДС направ­

лен противоположно вектору соответствующей ЭДС, обусловленной про­ теканием тока 17 в каждой из полуобмоток W9~fVâ первичной обмотки

ВДТ. Это объясняется тем, что в таких режимах дополнительные об­

мотки с помощью TIC ( VS9 ~V$M)~ {y sn „ n -V W ,,? ? ) электрически соеди­

нены о той подуобмоткой которая расположена на одном стер­

жне его магнитодровода ВДТ (их магнитные потоки направлены встре­

чно). Кроме того, число витков секций полуобмоток должно со­

ответствовать количеству витков дополнительных обмоток. Поэтому

данным полуобмоткам ВДТ, равны по величине и находятся в противо­

да независимо от изменения коэффициента трансформации ВДТ /17. Контроль за уровнем напряжения сети, выбор необходимой ступе­

ни регулирования напряжения нагрузки и формирование управляющих сигналов для переключения тиристоров многофункционального преобра­ зователя последнего вида осуществляет микропроцессорная система управления (ГЛПСУ), блок-схема которой приведена на рис. 5 . Архи­ тектура МПСУ включает микропроцессор (МП), постоянное (ПЗУ) и опе­

разователь "напряжение-частота" (Ш И), порт вывода-информации

(ПОИ), дешифратор (ДШ) и схему запуска тиристоров (Ç3T). Каждому

режиму работы устройства ("вольтодобавка", "вольтовычет" и "номи­

нал") соответствует своя, циклически повторяющаяся последователь­

ность включения тиристоров, которая хранится в ПЗУ в ввде таблиц -

идентификаторов. Для составления таблиц включения тиристоров пе­

риод сетевого напряжения разбит на шесть диапазонов (р и с.6 ) ,

в пределах каждого из которых их состояние неизменно.

Формирование сигналов для переключения тиристоров организова-

ко с помощью системы прерывания. Формирователь синхроимпульсов вы­

рабатывает импульс (рис. 6 , диагр. 4) с задержкой t6 положительно­

го перехода через нуль t9 напряжения -и4 щ который используется

как импульс запроса прерывания (ЗПР2), а также синхронизации Т1 и Т2. Таймер Т2 вырабатывает импульо ЗПРО (рис. 6 , диагр. 5 ) , кото­

рый опережает момент t0 на время t ? выполнения подпрограммы пре­

рывания, инициализируемой последним. Таймер ТЗ в режиме делителя

частоты формирует импульсы, которые идентифицируют диапазоны вклю­ чения тиристоров и используются в качестве ЗПР1.

Таблицы режимов работы силовой охемы, хранящиеся в ПЗУ, со­

стоят не ив двоичных кодов комбинаций включения тиристоров, а из

номеров этих комбинаций, причем номер, соответствующий определен­ ному режиму и временному диапазону по ЗПРО и ЗПР1, извлекается

МП и EST и переошшется в ПОИ, на выходе которого находится ДШ,

реализованный на прожигаемых ПЗУ, Последние программируются та­

ким образом, чтобы неиспользуемые номера комбинаций блокировались.

Кроме того, педцрограмма прерывания по ЗПР2 производит также вы­

числение среднего значения измеренного напряжения сети за опреде­

ный преобразователь переменного напряжения для четырехпровод­ ных электрических оетеи о изменяющимися нагрузками // Техн.