Αρχή λειτουργίας της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου. Τι είναι μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου FKU; Πλεονεκτήματα των προϊόντων Megavar LLC

Επί του παρόντος, τα περισσότερα βιομηχανικά και εμπορικά φορτία είναι μη γραμμικά, γεγονός που αυξάνει το επίπεδο του αρμονικού ρεύματος στα δίκτυα διανομής χαμηλής τάσης και σε όλο το σύστημα ηλεκτρικής τροφοδοσίας. Αυτό εκφράζεται σε υπερφόρτωση μετασχηματιστών, αυξανόμενες απώλειες ισχύος, επιταχυνόμενη γήρανση του εξοπλισμού, ψευδείς συναγερμούς συσκευών προστασίας κ.λπ. Αντίστοιχα, οι συσκευές εξομάλυνσης ή αντιστάθμισης των αρμονικών στοιχείων του ρεύματος γίνονται όλο και πιο σημαντικές τόσο για τους παραγωγούς και τους προμηθευτές ηλεκτρικής ενέργειας, όσο και για τους καταναλωτές τους.

Σε δίκτυα με αυξημένο περιεχόμενο υψηλότερων αρμονικών που παράγονται από μη γραμμικά φορτία, η χρήση συμβατικών μέσων αντιστάθμισης άεργου ισχύος που έχουν σχεδιαστεί για ημιτονοειδή ρεύματα και τάσεις συνδέεται με τεχνικές δυσκολίες.

Όταν είναι απαραίτητο να αντισταθμιστούν φορτία με ταχέως μεταβαλλόμενη άεργο ισχύ, η καθολικά χρησιμοποιούμενη ρύθμιση της ισχύος μιας συστοιχίας πυκνωτών με τη σύνδεση ή την αποσύνδεση των τμημάτων της με τη χρήση μηχανικών διακοπτών αποδεικνύεται δύσκολη και συχνά αδύνατη λόγω του υψηλού κόστους, της χαμηλής ταχύτητας και χαμηλή μηχανική αντοχή των διακοπτών, καθώς και η σταδιακή φύση της ρύθμισης ισχύος της μπαταρίας. Επιπλέον, είναι πιθανό να προκύψουν υπερρεύματα μεταγωγής κραδασμών, ανάλογα με τη στιγμή που η συστοιχία πυκνωτών συνδέεται στο δίκτυο τροφοδοσίας, καθώς και δυσμενείς επιπτώσεις στους πυκνωτές των υπερφορτώσεων ρεύματος στη συχνότητα υψηλότερων αρμονικών που δημιουργούνται από μη γραμμικά φορτία.

Η πρακτική των βιομηχανικών επιχειρήσεων δείχνει ότι οι τράπεζες πυκνωτών που λειτουργούν σε μη ημιτονοειδή τάση σε ορισμένες περιπτώσεις αποτυγχάνουν γρήγορα ως αποτέλεσμα διόγκωσης και εκρήξεων. Ο λόγος για την καταστροφή των πυκνωτών είναι η υπερφόρτωσή τους με υψηλότερα αρμονικά ρεύματα, η οποία συμβαίνει, κατά κανόνα, λόγω του γεγονότος ότι οι τράπεζες πυκνωτών αλλάζουν τα χαρακτηριστικά συχνότητας των συστημάτων και συμβάλλουν στην εμφάνιση συντονισμού ρεύματος. Όταν μια συστοιχία πυκνωτών συνδέεται με τους διαύλους ενός υποσταθμού που τροφοδοτεί ένα ισχυρό φορτίο βαλβίδας, ανεξάρτητα από την τιμή της χωρητικότητας της μπαταρίας, θα υπάρχει πάντα μια ομάδα αρμονικών στην οποία οι πυκνωτές εισέρχονται σε λειτουργία συντονισμού ρεύματος (ή κλείνουν σε αυτό) με την επαγωγή του δικτύου.

Τα ρεύματα της ομάδας συντονισμού των αρμονικών που παράγονται από τον μετατροπέα βαλβίδας στο δίκτυο εφαρμόζονται απευθείας στη συστοιχία πυκνωτών. Ταυτόχρονα, η χωρητικότητα της συστοιχίας πυκνωτών μειώνεται με την αύξηση του αρμονικού αριθμού. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι σημαντικά ρεύματα συντονισμένων αρμονικών ρέουν μέσω του BC, ανάλογα με το πρώτο αρμονικό ρεύμα και μερικές φορές υπερβαίνουν σημαντικά. Οι υπερφορτώσεις ρεύματος στους πυκνωτές επιτρέπονται έως και 30%, υπερφορτώσεις τάσης - έως και 10% των ονομαστικών τιμών. Στην πραγματικότητα, λόγω της εμφάνισης φαινομένων συντονισμού, η υπερφόρτωση του ρεύματος μπορεί να φτάσει το 400–500%, επειδή τα ρεύματα σε συχνότητες συντονισμού μπορεί να υπερβούν σημαντικά το πρώτο αρμονικό ρεύμα.

Για να συμμορφωθούν οι παράμετροι ηλεκτρικής ενέργειας στα δίκτυα οποιωνδήποτε αντικειμένων με το GOST, χρησιμοποιούνται δυναμικές μονάδες αντιστάθμισης φίλτρων - DFKU, άλλα ονόματα:

• ενεργά αρμονικά φίλτρα - AFG.
• στην αγγλική λογοτεχνία - AHC;
• δυναμικοί αντισταθμιστές άεργου ισχύος με λειτουργία υψηλότερης αρμονικής φίλτρου - DKRF.
• ρυθμιζόμενη πηγή άεργου ισχύος - IRM).

Αυτές οι συσκευές έχουν σχεδιαστεί για να καταστέλλουν αρμονικές έως και 25. Επιλεκτικά ή ταυτόχρονα, κατά την κρίση του χρήστη - αντιστάθμιση άεργου ισχύος και έλεγχος συντελεστή ισχύος.

Αρχή λειτουργίας του DFKU

Ένα ηλεκτρονικό σύστημα μέτρησης παρακολουθεί τα ενεργά και αντιδραστικά στοιχεία της ισχύος μετρώντας τις στιγμιαίες τιμές τάσης και ρεύματος στο δίκτυο ισχύος. Τα δεδομένα αναλύονται από το σύστημα του επεξεργαστή για να προσδιοριστεί το μοτίβο του αρμονικού φάσματος και η γωνία φάσης της μετατόπισης του ρεύματος. Αυτές οι πληροφορίες χρησιμοποιούνται από τη γεννήτρια παλμών που τροφοδοτείται στη γέφυρα διαμόρφωσης πλάτους παλμών του μετατροπέα που βασίζεται σε IGBT για να παράγει και να παραδίδει στο κύκλωμα ακριβώς το αρμονικό ρεύμα (σε πλάτος, σχήμα και φάση) που είναι απαραίτητο για την αντιστάθμιση της παραμόρφωσης φορτίου και αντιδραστική συνιστώσα πέρα ​​από τα καθορισμένα όρια στον επόμενο κύκλο της κύριας καμπύλης ρεύματος (ημιτονοειδές).

Χαρακτηριστικά και οφέλη

• Οι DFCI είναι οι μόνες συσκευές βελτίωσης της ποιότητας ισχύος που έχουν τη δυνατότητα να αλλάζουν αυτόματα τα χαρακτηριστικά τους όταν αλλάζουν οι παράμετροι του δικτύου και να προσαρμόζονται δυναμικά στις αλλαγές στις αρμονικές φορτίου και στο αντιδραστικό στοιχείο για κάθε φάση.
• δεν υπάρχει κίνδυνος συντονισμού με οποιαδήποτε αρμονική συχνότητα.
• η συσκευή προγραμματίζεται εύκολα ώστε να αντισταθμίζει μόνο μεμονωμένες αρμονικές προκειμένου να διασφαλίζεται η μέγιστη απόδοση εντός των ορίων των χαρακτηριστικών της συσκευής.
• Στην πράξη, το αρμονικό ρεύμα μειώνεται κατά 90% περίπου.
• η αντιστάθμιση της άεργου ισχύος πάνω από μια δεδομένη τιμή μπορεί να πραγματοποιηθεί με ακρίβεια δέκατων τοις εκατό με ταχύτητα χιλιοστού του δευτερολέπτου, η οποία εξαλείφει την πιθανότητα υπεραντιστάθμισης που είναι εγγενής στις στατικές συστοιχίες πυκνωτών.
• το προϊόν περιορίζει αυτόματα το ρεύμα αντιστάθμισης στη μέγιστη ονομαστική του τιμή, επομένως το DFCU δεν μπορεί να υπερφορτωθεί και θα συνεχίσει να λειτουργεί συνεχώς σε αυτήν την κατάσταση χωρίς ζημιά.
• Τα DFCU έχουν συμπαγείς διαστάσεις σε σύγκριση με τα παθητικά αρμονικά φίλτρα.
• Για τη βελτιστοποίηση της αρμονικής αντιστάθμισης, πολλά DFCI μπορούν να συνδεθούν σε διάφορες διαμορφώσεις, καθώς και σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα με παθητικά φίλτρα και άλλες συσκευές αντιστάθμισης άεργου ισχύος.

Το αποτέλεσμα της χρήσης DFKU

• διατήρηση του απαιτούμενου συντελεστή ισχύος των εγκαταστάσεων φορτίου εντός αυστηρά καθορισμένων ορίων·
• ταυτόχρονη εξάλειψη της ασυμμετρίας τάσης μεταξύ των φάσεων.
• εξάλειψη αρμονικού ρεύματος μηδενικής ακολουθίας.
• καταστολή ολόκληρου του (ή καθορισμένου) φάσματος υψηλότερων αρμονικών.
• αντιστάθμιση της πτώσης τάσης και των υπερτάσεων, μείωση του φαινομένου τρεμούλιασης.
• μείωση των απωλειών ισχύος·
• εξάλειψη ψευδών συναγερμών των συσκευών προστασίας ρελέ.
• μείωση του συνολικού ενεργειακού κόστους λόγω μείωσης των απωλειών ηλεκτρικής ενέργειας στα δίκτυα τροφοδοσίας και διανομής.
• μείωση των απωλειών ενεργού ισχύος στο μέγιστο φορτίο του συστήματος ισχύος. μείωση των απωλειών αέργου ισχύος στα δίκτυα τροφοδοσίας και διανομής λόγω μείωσης των φορτίων ρεύματος μέσω αντιστάθμισης.
• σύνδεση πρόσθετου ενεργού φορτίου λόγω μερικής εκφόρτωσης ρεύματος μετασχηματιστών ισχύος και καλωδίων τροφοδοσίας.
• μείωση του φορτίου στα στοιχεία του δικτύου διανομής (γραμμές τροφοδοσίας, μετασχηματιστές και συσκευές διανομής), επεκτείνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής τους·
• μείωση του κόστους εξοπλισμού για υποσταθμούς μετασχηματιστών που εισήχθησαν πρόσφατα και του κόστους κατασκευής δικτύου τροφοδοσίας και διανομής, λόγω μείωσης των τρεχόντων φορτίων.
• μέγιστη χρήση της ισχύος των αυτόνομων γεννητριών ντίζελ (εγκαταστάσεις πλοίων, παροχή ρεύματος για γεωλογικά μέρη, εργοτάξια, εγκαταστάσεις εξερεύνησης γεωτρήσεων κ.λπ.)
• εξάλειψη της βαθιάς πτώσης τάσης στις γραμμές παροχής ρεύματος σε απομακρυσμένους καταναλωτές και εξάλειψη της παραγωγής άεργης ενέργειας στο δίκτυο κατά τις περιόδους ελάχιστου φορτίου·
• παροχή λειτουργικής διόρθωσης συντελεστή ισχύος για συσκευές με εξαιρετικά μεταβλητά φορτία και σταθεροποίηση της τάσης τροφοδοσίας.

Σχέδιο

Τα DFKU κατασκευάζονται σε μεταλλικά ντουλάπια 19 ιντσών (IP 21), στο εσωτερικό των οποίων υπάρχουν ειδικές μονάδες IGBT, μονάδα ένδειξης και ελέγχου και μονάδα μεταγωγής για την εγκατάσταση στο δίκτυο. Οι μονάδες είναι εξοπλισμένες με σύστημα εξαναγκασμένου αερισμού, το οποίο επιτρέπει τη λειτουργία σε δωμάτια με θερμοκρασίες περιβάλλοντος από +5 έως +30 C.

Εικ. 1. Μπλοκ διάγραμμα του DFKU

Προδιαγραφές

Μοντέλο

DFKU-0.4-35 U3

DFKU-0.4-75 U3

DFKU-0.4-110 U3

DFKU-0.4-150 U3

DFKU-0.4-185 U3

DFKU-0.4-225 U3

Διάγραμμα σύνδεσης

4-σύρμα

Αντισταθμισμένα ρεύματα αρμονικών συστατικών φάσεων και αντιδρώντος, Α

35

75

110

150

185

225

Ρεύματα κορυφής αρμονικών συστατικών και αντιδραστηρίων, Α

50

106

155

212

262

318

Κατανάλωση ισχύος, kW

Από 300W (H.H.) έως 5% αντισταθμισμένο ρεύμα

Ονομαστική τάση, V

380±15%

Συχνότητα δικτύου, Hz

50/60±10%

Αριθμοί αντισταθμισμένων αρμονικών

2…50

Εκτέλεση

λιγότερο από 1 ms

Διαστάσεις (ΠxΥxΒ), mm

600x820x1200

600x820x2100

600x820x2300

Βάρος, kg

95

115

125

240

260

280

Είσοδος καλωδίου

Παρακάτω παραπάνω

Διεπαφή επικοινωνίας

RS485

Βαθμός προστασίας

IP21

Κλιματική απόδοση

UHL4 (+1…+30°С)

Η εφεύρεση αναφέρεται στον τομέα της ηλεκτρολογίας. Η συσκευή παρέχει ρύθμιση της άεργου ισχύος με μεταγωγή δύο ή περισσότερων διακλαδώσεων, καθεμία από τις οποίες είναι εξοπλισμένη με διακόπτη για σύνδεση στο δίκτυο τροφοδοσίας και περιέχει συστοιχίες πυκνωτών, αντιστάσεις και αντιδραστήρες που εκτελούν λειτουργίες φιλτραρίσματος και αντιστάθμισης. Η συσκευή περιέχει επίσης ένα ή περισσότερα ενεργά στοιχεία. Οι συστοιχίες πυκνωτών της συσκευής συνδέονται με τη γείωση μέσω ενός κοινού ενεργού στοιχείου μέσω αντίστοιχου αριθμού διακοπτών μέσης τάσης ή μέσω μεμονωμένων ενεργών στοιχείων και υλοποιούν μόνο τη λειτουργία αντιστάθμισης. Οι λειτουργίες φιλτραρίσματος εκτελούνται μόνο από το ενεργό στοιχείο. Για το σκοπό αυτό, το σύστημα εξίσωσης ενεργών στοιχείων, εκτός από το συνηθισμένο σύνολο λειτουργικών μπλοκ, είναι εξοπλισμένο με τρία συγκεκριμένα λειτουργικά μπλοκ που υλοποιούνται στο λογισμικό: μπλοκ απόσβεσης D, μπλοκ ισορροπίας Β, μπλοκ επιλεκτικής αρμονικής καταστολής S, παραγωγής τάσεων αναφοράς, το άθροισμα των οποίων αποτελεί τη μεταβλητή ελέγχου του κύριου μετατροπέα. Το τεχνικό αποτέλεσμα είναι η χρήση του ίδιου τύπου εναλλάξιμων συστοιχιών πυκνωτών, η απουσία αντιστάσεων που διαχέουν ενέργεια και η απουσία συντονισμένων κυκλωμάτων συντονισμού. 1 μισθός f-ly, 13 ill.

Σχέδια για το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας RF 2521428

Η διεκδικούμενη τεχνική λύση σχετίζεται με την ηλεκτρική μηχανική, κυρίως τη μετάδοση ισχύος συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης (HVDC - High Voltage DC Transmission) (ή ένθετα συνεχούς ρεύματος) με ρυθμιζόμενη μεταδιδόμενη ισχύ και προορίζεται να αντισταθμίσει την άεργο ισχύ και να βελτιώσει την αρμονική σύνθεση του την τάση και το ρεύμα του δικτύου τροφοδοσίας.

Στις μεταδόσεις συνεχούς ρεύματος της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας, σήμερα η κύρια τεχνικά μέσαείναι δικτυακοί μετατροπείς ρεύματος - μετατροπείς (line commutated convertor, LCC) με βαλβίδες θυρίστορ. Ο μετατροπέας που βασίζεται στο δίκτυο καταναλώνει άεργο ισχύ από το δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) και εγχέει υψηλότερες αρμονικές ρεύματος σε αυτό. Η άεργη ισχύς που καταναλώνεται αλλάζει κατά τη ρύθμιση της μεταδιδόμενης ισχύος.

Για την αντιστάθμιση της άεργου ισχύος και τη βελτίωση της αρμονικής σύνθεσης της τάσης και του ρεύματος του δικτύου τροφοδοσίας, χρησιμοποιείται μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου (FCU), συνδεδεμένη στην πλευρά AC, που αποτελείται από δύο ή περισσότερους τριφασικούς κλάδους, καθένας από τους οποίους είναι εξοπλισμένο με διακόπτη για σύνδεση στο δίκτυο τροφοδοσίας

Μέχρι πρόσφατα, κυκλώματα αποτελούμενα από παθητικά στοιχεία ηλεκτρικών κυκλωμάτων χρησιμοποιούνταν για φιλτράρισμα σε εγκαταστάσεις μετατροπέων: αυτεπαγωγές L, χωρητικότητες C και αντιστάσεις R. Η χρήση παθητικών φίλτρων σε δίκτυα εναλλασσόμενου ρεύματος συνδέεται με μια θεμελιώδη αντίφαση. Σε ένα καλό φίλτρο ηλεκτρικής ενέργειας, οι απώλειες ισχύος πρέπει να είναι μηδενικές ή τουλάχιστον μικρές. Από την άλλη πλευρά, τα φίλτρα που κατασκευάζονται από αντιδραστικά στοιχεία έχουν πολύ χρόνο για να δημιουργήσουν παροδικές ταλαντώσεις, έτσι ώστε κατά τη διάρκεια επαναλαμβανόμενων διαταραχών τέτοια φίλτρα μπορεί να μην εγκατασταθούν καθόλου. Αυτή η αντίφαση δεν μπορεί να εξαλειφθεί παραμένοντας στην κατηγορία των παθητικών κυκλωμάτων. Μπορείτε να επιλέξετε μόνο μια αποδεκτή συμβιβαστική λύση, αποσβένοντας τα αντιδραστικά κυκλώματα LC με αντιστάσεις R, έτσι ώστε οι απώλειες ισχύος να μην είναι πολύ μεγάλες και ο χρόνος καθίζησης να είναι αποδεκτός.

Το δεύτερο πρόβλημα στην κατασκευή ενός PKU προκαλείται από το συνδυασμό της λειτουργίας φιλτραρίσματος με τη λειτουργία ρύθμισης άεργου ισχύος. Για τη ρύθμιση της άεργου ισχύος, το σύνολο των πυκνωτών χωρίζεται σε ξεχωριστές συστοιχίες πυκνωτών, συνδεδεμένες στο δίκτυο AC (εναλλασσόμενο ρεύμα) χωριστά. Όταν μειώνεται η μεταδιδόμενη ισχύς, οι μπαταρίες αποσυνδέονται από το δίκτυο και όταν αυξάνεται η μεταδιδόμενη ισχύς, συνδέονται ξανά. Ο αριθμός των μπαταριών που αλλάζουν χωριστά Nq καθορίζεται από την επιτρεπόμενη ανισορροπία άεργου ισχύος και την παροδική απόκλιση τάσης κατά τη μεταγωγή.

Αυτό το συντονιστικό q-partition ορίζει μόνο την πρώτη διάσταση του διαμερίσματος. Η δεύτερη διάσταση είναι η κατάτμηση σε κλάδους φιλτραρίσματος. Το φάσμα ρεύματος LCC περιέχει έναν αριθμό κανονικών αρμονικών: 11, 13, 23, 25, 35, 37, 47, 49

Οι μη κανονικές αρμονικές 3, 5, 7 πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη. Έτσι, οι πυκνωτές πρέπει να κατανέμονται κατά μήκος των διακλαδώσεων συντονισμού (H-partitioning). Ο συνδυασμός διαμερισμάτων από αρμονικές και κατατμήσεων με προσαρμογή άεργου ισχύος οδηγεί σε πολύ σύνθετα PKU, με μεγάλο αριθμό διακλαδώσεων.

Η εμπειρία δημιουργίας αποδεκτών συμβιβαστικών PCF με παθητικά στοιχεία συνοψίζεται στις συστάσεις του CIGRE (WG 14.30, No. 139, Απρίλιος 1999 - ). Μια ιδέα της σύγχρονης πρακτικής δίνεται επίσης από την κατασκευή του PKU στη μετάδοση Ballia - Bhiwadi (R-K. Chauhan, M. Kuhnand κ.λπ. -). Το προκύπτον σύστημα PKU είναι εξαιρετικά περίπλοκο και αυτό είναι χαρακτηριστικό.

Έτσι, τα μειονεκτήματα των παθητικών φίλτρων εμφανίζονται σε δύο περιπτώσεις:

Όταν η απαίτηση για φιλτράρισμα υψηλής ποιότητας συνδυάζεται με την ανάγκη προσαρμογής της άεργου ισχύος,

Όταν η άεργος ισχύς που απαιτείται για το σύστημα είναι μικρότερη από αυτή που λαμβάνεται υπό τις συνθήκες φιλτραρίσματος.

Και οι δύο αυτές καταστάσεις αποκτούν σήμερα αυξανόμενη σημασία. Το πρώτο από αυτά οφείλεται στις αυξανόμενες απαιτήσεις για ευελιξία των ταχυτήτων. Η δεύτερη κατάσταση σχετίζεται με την αυξανόμενη χρήση γραμμών μεταφοράς με αντιστάθμιση σειράς και μετατροπέων βαλβίδων με μεταγωγή πυκνωτών (κυκλώματα CCC). Από αυτή την άποψη, αναμένεται η αυξανόμενη χρήση υβριδικών φίλτρων, με τη βοήθεια των οποίων επιλύονται πιο αποτελεσματικά τα προβλήματα φιλτραρίσματος. Η βελτίωση των τρανζίστορ ισχύος (αύξηση ισχύος μονάδας, μείωση δυναμικών και στατικών απωλειών), καθώς και η βελτίωση των επεξεργαστών σήματος (αύξηση ταχύτητας, αύξηση βάθους bit) είναι πρόσθετοι παράγοντες υπέρ της αύξησης της χρήσης ενεργών φίλτρων.

Η δημιουργία του Διπολικού Τρανζίστορ Insulated Gate (IGBT) άνοιξε το δρόμο για την εφαρμογή μετατροπέων τάσης διαμόρφωσης πλάτους παλμών (PWM) υψηλής ισχύος (Voltage Sourceed Converter (VSC), οι οποίοι έχουν ήδη γίνει βασικός εξοπλισμός σε μονάδες και συστήματα μεταβλητής ταχύτητας αδιάκοπη παροχή ενέργειας. Η ταχεία πρόοδος των IGBT άνοιξε τη δυνατότητα χρήσης αυτού του τύπου μετατροπέων στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας, όπου ανταγωνίζονται τα παραδοσιακά συστήματα LCC και ανοίγουν νέες δυνατότητες για την κατασκευή ευέλικτων συστημάτων ελέγχου ισχύος σε συστήματα AC (εναλλασσόμενο ρεύμα) (FACTS). Η εφεύρεση του αρθρωτού κυκλώματος πολλαπλών επιπέδων (Modular Multilevel Converter, MMC) από τον R. Marquardt (Markwardt R., 2002 -) είναι αποφασιστικής σημασίας για την επέκταση των εφαρμογών των συστημάτων VSC στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας. Τα αρθρωτά κυκλώματα πολλαπλών επιπέδων σάς επιτρέπουν να αυξήσετε την τάση και την κατηγορία ισχύος των μετατροπέων τάσης και ταυτόχρονα να βελτιώσετε τις δυναμικές δυνατότητες και να μειώσετε τις απώλειες ισχύος

Στα ενεργειακά φίλτρα, το ενεργό στοιχείο συνδέεται με το σύστημα μέσω μιας συστοιχίας πυκνωτών και διακλαδίζεται από έναν αντιδραστήρα ή ένα πιο περίπλοκο παθητικό κύκλωμα, σχηματίζοντας έτσι ένα υβριδικό φίλτρο. Η σύνδεση DC του ενεργού στοιχείου περιέχει μια χωρητική συσκευή αποθήκευσης ενέργειας, αλλά δεν είναι συνδεδεμένη με πηγή ενέργειας ή καταναλωτή.

Η ιδέα της χρήσης ενός μετατροπέα PWM ως ενεργού στοιχείου ενός φίλτρου ηλεκτρικής ενέργειας εκφράστηκε από έναν από τους πρώτους L. Guigi (Guigi, 1976 - ).

Ένα γνωστό κύκλωμα υβριδικού φίλτρου (βλ. Εικ. 1) για δίκτυα εναλλασσόμενου ρεύματος (Sadek, Pereira, 2002 - ). Σε αυτό, το ενεργό στοιχείο συνδέεται ως βοηθητική συσκευή σε ένα αποσβεσμένο φίλτρο δύο συχνοτήτων 12, 24 (κανονικό αρμονικό φιλτράρισμα: 11, 13, 23, 25) για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών του. Η έξοδος του φίλτρου διακόπτεται από ένα πρόσθετο κύκλωμα LC συντονισμένο στη θεμελιώδη αρμονική. αυτό το κύκλωμα δεν συμμετέχει στη διήθηση, αλλά μειώνει το φορτίο στο ενεργό στοιχείο σε στατικές λειτουργίες.

Τον Απρίλιο του 2003 ομάδα εργασίαςΗ WG 14.28 CIGRE εξέδωσε το Paper 223 on Active Filtration σε HVDC. Το μεγαλύτερο μέρος της Σύστασης 223 είναι αφιερωμένο στο φιλτράρισμα σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Η εφαρμογή του σχήματος Sadek-Pereira δίνεται ως εφαρμογή στο δίκτυο AS. Αυτό το σχέδιο δοκιμάστηκε στο σταθμό μετατροπέα Tjele (Eitra) στη Δανία ως έργο επίδειξης το 1998

Μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου (βλ. Εικ. 2) που χρησιμοποιείται στο έργο Neptune (Neptune Regional Transmission System, 2007) είναι επίσης γνωστή (η οποία αποτελεί εξέλιξη μιας τεχνικής λύσης.

Το μειονέκτημα των τεχνικών λύσεων είναι η χρήση βοηθητικών κυκλωμάτων συντονισμού και αντιστάσεων απόσβεσης που εισάγονται στο ενεργό κύκλωμα φίλτρου και συνδέονται παράλληλα με την είσοδο του ενεργού στοιχείου - ένας αρθρωτός πολυεπίπεδος μετατροπέας PWM (PWM-MMC). Αυτό περιπλέκει σημαντικά και αυξάνει το κόστος του PKU στο σύνολό του, προκαλώντας πρόσθετες απώλειες ενέργειας. Ένα άλλο μειονέκτημα είναι η εγκατάσταση πολλών ενεργών φίλτρων σε παράλληλους κλάδους, επειδή κατά τη ρύθμιση της άεργου ισχύος (όταν μειώνεται η εκπεμπόμενη ισχύς, οι συστοιχίες πυκνωτών αποσυνδέονται από το δίκτυο και όταν αυξάνεται η εκπεμπόμενη ισχύς συνδέονται ξανά), είναι δυνατό να αποσυνδεθεί ο κλάδος που περιέχει το ενεργό φίλτρο, γεγονός που μειώνει την οικονομική αποτελεσματικότητα της χρήσης του.

Το πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί με την προτεινόμενη τεχνική λύση είναι να εξασφαλιστεί:

Χρήση του ίδιου τύπου εναλλάξιμων συστοιχιών πυκνωτών (ομοιογενής PKU).

Χωρίς αντιστάσεις απαγωγής ενέργειας.

Έλλειψη συντονισμένων κυκλωμάτων συντονισμού.

Κατά την επίλυση του προβλήματος, το επιτευχθέν τεχνικό αποτέλεσμα είναι:

Απλοποίηση του κυκλώματος PKU (ομοιογενής PKU), ριζική μείωση του αριθμού των διακλαδώσεων PKU για τις συνθήκες ρύθμισης άεργου ισχύος με εναλλαγή μπαταριών. Συνέπεια αυτού θα πρέπει να είναι η μείωση της περιοχής που καταλαμβάνει το PKU και η αύξηση από αυτή την άποψη της ανταγωνιστικότητας του συστήματος LCC με το σύστημα εναλλακτικής τεχνικής λύσης (HVDS-lights) - μετατροπείς τάσης με τρανζίστορ (Voltage Sourceed Converter , VSC);

Μείωση των απωλειών ισχύος του PKU λόγω απόσβεσης με εικονικές αντιστάσεις αντί της απόσβεσης με πραγματικές αντιστάσεις (η λειτουργία εκτελείται από το σύστημα ελέγχου ενεργών στοιχείων χωρίς τη συμμετοχή υλικού).

Απλοποίηση των ρυθμίσεων PKU κατά τη θέση σε λειτουργία και την αναδιάρθρωση κατά την αλλαγή των παραμέτρων του δικτύου AC. Στην προτεινόμενη ομοιογενή PKU, όλες οι ρυθμίσεις και οι αναδιατάξεις πραγματοποιούνται αποκλειστικά με προσαρμογή του προγράμματος ελέγχου ενεργών στοιχείων,

που τελικά μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος κεφαλαίου και λειτουργίας αυξάνοντας παράλληλα την αξιοπιστία και την ευκολία συντήρησης.

Η κύρια ουσία αυτής της τεχνικής λύσης είναι η χρήση ενός αλγόριθμου ελέγχου ενεργών στοιχείων τριών συστατικών (αλγόριθμος DBS: D - απόσβεση, B - ισορροπία, S - επιλεκτική καταστολή αρμονικών), ο οποίος επιτρέπει την πλήρη αξιοποίηση του δυναμικού του ενεργού φιλτραρίσματος. Με βάση τον αλγόριθμο DBS είναι δυνατό να:

Εφαρμογή απόσβεσης παροδικών κραδασμών χωρίς τη χρήση αντιστάσεων.

Πλήρης απορρόφηση υψηλότερων αρμονικών χωρίς τη χρήση συντονισμένων κυκλωμάτων συντονισμού.

Οι αρθρωτοί μετατροπείς πολλαπλών επιπέδων (MMC) κατασκευάζονται πλέον ως συσκευές υψηλής αξιοπιστίας και η απαίτηση για διασφάλιση λειτουργίας χωρίς ενεργό στοιχείο έχει καταστεί άσχετη.

Σύμφωνα με την προτεινόμενη τεχνική λύση, το παραπάνω πρόβλημα επιλύεται από το γεγονός ότι στη γνωστή συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου μιας πλήρους εγκατάστασης μετατροπέα για τη μετάδοση ενέργειας συνεχούς ρεύματος που βασίζεται σε μετατροπέα ρεύματος βαλβίδας (θυρίστορ) δικτύου (LCC) με ρυθμιζόμενη μεταδιδόμενη ισχύς, ρύθμιση της άεργου ισχύος με μεταγωγή δύο ή περισσότερων διακλαδώσεων, καθεμία από τις οποίες είναι εξοπλισμένη με διακόπτη για σύνδεση στο δίκτυο τροφοδοσίας και περιέχει συστοιχίες πυκνωτών, αντιστάσεις και αντιδραστήρες που εκτελούν λειτουργίες φιλτραρίσματος και αντιστάθμισης. Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου περιέχει επίσης ένα ή περισσότερα ενεργά στοιχεία (μετατροπέας τάσης με διαμόρφωση πλάτους υψηλής συχνότητας, αισθητήρες ρεύματος και τάσης), σύμφωνα με την τεχνική λύση που αξιώνεται:

όπου: Nq - αριθμός συστοιχιών πυκνωτών,

Μπλοκ Β - ισορροπία (bal),

vz=vdemp+vbal+vsel και:

vdemp(t)=Rae·iae(t),

και αποτελείται από πολλές ενότητες λογισμικού (υπομπλοκ):

Ρυθμιστής αναλογικής-ολοκληρωμένης ισχύος (Ρυθμιστής PI), που λειτουργεί ως συνάρτηση της ενέργειας που συσσωρεύεται από τους πυκνωτές, φέρνοντας αποτελεσματικά την ενέργεια Ed σε μια δεδομένη τιμή Ez:

.,

Οπου; - ρύθμιση ενέργειας - ενέργεια που συσσωρεύεται από πυκνωτές, p - τελεστής Laplace, Kd, ​​td - κέρδος και σταθερά χρόνου του ελεγκτή PI, Pbal - αναφορά ισχύος.

Μονάδα για τον υπολογισμό (με βάση τον καθορισμένο ρυθμιστή ισχύος ισορροπίας) του μιγαδικού πλάτους της συνιστώσας τάσης ισορροπίας Vbal, νόρμα, κάθετη προς το διάνυσμα τάσης δικτύου:

,

vbal(t)=Vbal,norm·j·e j

όπου e j είναι η τάση περιστρεφόμενης μονάδας.

Το μπλοκ S σχηματίζεται με τη χρήση ανατροφοδότησης για το ρεύμα του δικτύου με τη συμμετοχή της τάσης δικτύου έναντι του σχηματισμού αυτής της σύνδεσης και αποτελείται από πολλές ενότητες λογισμικού (υπομπλοκ):

Ενότητα για επιλεκτική επιλογή σύνθετων πλατών, υψηλότερων αρμονικών, χρησιμοποιώντας την έκφραση:

όπου k είναι ο αρμονικός αριθμός, είναι το μιγαδικό πλάτος της k-ης αρμονικής του ρεύματος δικτύου, e j·k· είναι η μονάδα περιστροφής της k-ης αρμονικής του ρεύματος δικτύου.

,

όπου: p - τελεστής Laplace, - σταθερά χρόνου ολοκληρωτή.

Μονάδα για τη δημιουργία της εργασίας της k-ης αρμονικής τάσης του μετατροπέα με βάση την λαμβανόμενη τιμή του μιγαδικού πλάτους τάσης:

και η επακόλουθη άθροιση:

,

11, 13; -23, 25; -35, 37 ,

5, -7; -17, 19; .

Αυτό το πρόβλημα επιλύεται επίσης από το γεγονός ότι στη γνωστή συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου, ένας αντιδραστήρας περιορισμού ρεύματος εισάγεται στο κύκλωμα των συστοιχιών πυκνωτών, η αντίδραση του οποίου καθορίζεται από την προϋπόθεση περιορισμού του πλάτους του μεταβατικού ρεύματος κατά τη μεταγωγή. τις συστοιχίες πυκνωτών.

Οι ακόλουθες εικόνες παρέχονται για διευκρίνιση.

Το σχήμα 1 δείχνει ένα διάγραμμα ενός υβριδικού φίλτρου για δίκτυα εναλλασσόμενου ρεύματος (Sadek, Pereira, 2002 - ).

Το σχήμα 2 δείχνει ένα διάγραμμα της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου που χρησιμοποιείται στο έργο Neptune (Neptune Regional Transmission System, 2007) (.

Το σχήμα 3 δείχνει ένα απλοποιημένο διάγραμμα μιας γραμμής μιας συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου που αποτελείται από μη συντονισμένες συστοιχίες πυκνωτών του ίδιου τύπου και ένα ενεργό στοιχείο με ρυθμιστή τάσης τριών συστατικών.

Το σχήμα 4 δείχνει ένα διάγραμμα της κατασκευής ενός αρθρωτού μετατροπέα πολλαπλών επιπέδων από παρόμοιες μονάδες (μετατροπείς τάσης).

Το σχήμα 5 α) και β) δείχνει ισοδύναμα κυκλώματα που εξηγούν την αρχή λειτουργίας της ανάδρασης απόσβεσης.

Το σχήμα 6 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα του μπλοκ ισορροπίας του γενικού κυκλώματος ενός ομοιογενούς PKU με ένα ενεργό στοιχείο.

Το σχήμα 7 δείχνει ένα ισοδύναμο κύκλωμα για την απεικόνιση της λειτουργίας της μονάδας ισορροπίας.

Το σχήμα 8 δείχνει ένα ισοδύναμο κύκλωμα για την απεικόνιση της λειτουργίας της μονάδας επιλεκτικής αρμονικής καταστολής.

Το σχήμα 9 δείχνει ένα λειτουργικό διάγραμμα ενός υπολογιστή τάσης για την επιλεκτική καταστολή των αρμονικών με βάση το μετρούμενο ρεύμα του υποτελούς μετατροπέα (feedforward).

Το Σχήμα 10 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα ενός ρυθμιστή για επιλεκτική καταστολή της kth αρμονικής του ρεύματος δικτύου.

Το Σχήμα 11 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα μιας αριθμομηχανής για τη συνιστώσα της επιλεκτικής καταστολής των αρμονικών χρησιμοποιώντας ανάδραση στο ρεύμα του δικτύου.

Τα σχήματα 12 και 13 δείχνουν γραφήματα της λειτουργίας PKU που ελήφθη με μαθηματική μοντελοποίηση:

Εικ. 12. Γραφήματα λειτουργίας ενός ομοιογενούς PKU και του ενεργού στοιχείου του στην ονομαστική μεταδιδόμενη ισχύ.

Εικ. 13. Ρεύμα στην έξοδο του μετατροπέα και ρεύμα γραμμής όταν η εκπεμπόμενη ισχύς μειώνεται με την τρίτη μπαταρία του PKU αποσυνδεδεμένη.

Ο σχεδιασμός της προτεινόμενης τεχνικής λύσης - μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου κατασκευασμένη από μη συντονισμένες συστοιχίες πυκνωτών του ίδιου τύπου και ένα ενεργό στοιχείο με ρυθμιστή τάσης τριών συστατικών - στη στατική της κατάσταση μπορεί να περιγραφεί χρησιμοποιώντας τις εικόνες που παρουσιάζονται στο Σχ. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13.

Το σχήμα 3 δείχνει ένα απλοποιημένο διάγραμμα μιας γραμμής μιας συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου που αποτελείται από μη συντονισμένες συστοιχίες πυκνωτών του ίδιου τύπου και ένα ενεργό στοιχείο με ρυθμιστή τάσης τριών συστατικών. Μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου (FCU) είναι συνδεδεμένη στην πλευρά εναλλασσόμενου ρεύματος μεταξύ των διαύλων AC 1 και της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή 2, στις πρωτεύουσες περιελίξεις του οποίου είναι συνδεδεμένος ένας μετατροπέας δικτύου 3, ο οποίος καταναλώνει άεργο ισχύ από το δίκτυο AC ( Δίκτυο AC - εναλλασσόμενο ρεύμα) και εγχέει υψηλότερες αρμονικές της ροής ρεύματος σε αυτό.

Το σύνολο των πυκνωτών που απαιτείται για να λειτουργήσει στο δίκτυο του μετατροπέα 3 που κινείται από αυτόν χωρίζεται σε παρόμοιες μπαταρίες Nq 4 για κάθε τριφασικό κλάδο του δικτύου. Εάν το Q sum είναι η άεργος ισχύς που απαιτείται στην υψηλότερη μεταδιδόμενη ισχύ, τότε η ισχύς κάθε μπαταρίας είναι:

Q k =Q άθροισμα /N q , k=1, 2 N q .

Κάθε μπαταρία 4 (με είσοδο Yo) συνδέεται με ζυγούς 1 του δικτύου AC μέσω ενός διακόπτη υψηλής τάσης 5 και γειώνεται μέσω του αντιδραστήρα 6 (με αντίσταση Χ 0). Οι κόμβοι σύνδεσης της μπαταρίας 4 και του αντιδραστήρα γείωσης 6 συνδέονται με τις ράβδους ζυγών 7 του ενεργού στοιχείου 8 μέσω των διακοπτών μέσης τάσης 9.

Εάν είναι απαραίτητο να μειωθεί ή να αυξηθεί η άεργος ισχύς, οποιαδήποτε από τις ίδιες συστοιχίες πυκνωτών 4 ενός ομοιογενούς PKU μπορεί να αποσυνδεθεί ή να συνδεθεί. Συνιστάται η σύνδεση συστοιχιών πυκνωτών 4 τις στιγμές που η τάση περνάει το μηδέν, χρησιμοποιώντας το σύγχρονο επίπεδο συγχρονισμού της μεταγωγής των διακοπτών υψηλής τάσης 5 και 9. Φιλτράρισμα υψηλότερων αρμονικών του ρεύματος σε ομοιογενή PKU με χρήση του ενεργού στοιχείου 8 μπορεί να γίνει μέσω όλων των συστοιχιών πυκνωτών 4 που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο AC ή μέσω μέρους αυτών των μπαταριών.

Ο συντελεστής διάσπασης Nq ενός συνόλου πυκνωτών σε συστοιχίες πυκνωτών καθορίζεται με τον συνήθη τρόπο από τους τρόπους λειτουργίας δικτύου: το επιτρεπόμενο σφάλμα αντιστάθμισης και η επιτρεπόμενη αλλαγή στην τάση δικτύου AC με μια βαθμιδωτή αλλαγή στην άεργη ισχύ.

Το τμήμα μετατροπής ισχύος του ενεργού στοιχείου 8 είναι ένας μετατροπέας τάσης PWM διαμόρφωσης πλάτους παλμού υψηλής συχνότητας (PWM) 10, ο οποίος συνδέεται με τις ράβδους ζυγών 7 απευθείας ή μέσω ενός μετασχηματιστή απομόνωσης. Οι κυματισμοί διαμόρφωσης πλάτους του μετατροπέα PWM 10 φιλτράρονται απευθείας στην έξοδο του μετατροπέα PWM 10 χρησιμοποιώντας ένα ευρυζωνικό φίλτρο που αποτελείται από επαγωγή 11 (Lae) και χωρητικότητα 12 (Cae) και δεν διεισδύουν στο δίκτυο AC λόγω της υψηλής διαμόρφωσης συχνότητα (ταυτόχρονα στη συχνότητα δικτύου η αντίδραση s·Lae και η είσοδος s·Cae του φίλτρου είναι αμελητέα).

Ένας αρθρωτός μετατροπέας τάσης πολλαπλών επιπέδων (MMC) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μετατροπέας PWM 10 του ενεργού στοιχείου 8 σε ένα ομοιογενές PKU. Είναι εξοπλισμένο με το συνηθισμένο σύνολο μπλοκ για λειτουργία στη λειτουργία μετατροπέα σερβομηχανισμού PWM: βοηθητικά τροφοδοτικά, προγράμματα οδήγησης τρανζίστορ, αισθητήρες ρεύματος και τάσης (δεν φαίνεται στο Σχ. 3) και διαμορφωτής 13 (mdl). Εκτός από το αναφερόμενο μη ειδικό υλικό και λειτουργικά μπλοκ, για λειτουργία ως μέρος του PKU, το σύστημα ελέγχου του ενεργού στοιχείου 8 είναι εξοπλισμένο με τρία συγκεκριμένα λειτουργικά μπλοκ για τη δημιουργία μιας ρύθμισης τάσης MMC τριών συστατικών με τις αντίστοιχες ανατροφοδοτήσεις τους:

μπλοκ απόσβεσης 14 - D (demp),

μπλοκ ισορροπίας 15 - B (υπόλοιπο),

μπλοκ επιλεκτικής αρμονικής καταστολής 16 - S (επιλογή).

Τα σήματα εξόδου των μπλοκ 14, 15, 16: vdemp, vbal, vsel αθροίζονται αντίστοιχα από τον αθροιστή 17. Αυτό το άθροισμα τριών συστατικών είναι η ρύθμιση τάσης vz(t):

είναι η κύρια μεταβλητή ελέγχου του μετατροπέα PWM 10.

Κάθε ένα από τα μπλοκ 14, 15, 16 έχει τις δικές του συνδέσεις ανάδρασης και εκτελεί τη λειτουργία του σε ένα σύνολο εργασιών φιλτραρίσματος.

Η μονάδα απόσβεσης 14 λαμβάνει ένα σήμα ανάδρασης από τον αισθητήρα ρεύματος εξόδου 18 iae του ενεργού στοιχείου 8.

Το μπλοκ ισορροπίας 15 λαμβάνει σήματα ανάδρασης από τον αισθητήρα τάσης 19 των πυκνωτών αποθήκευσης 20 των συνδέσμων άμεσης τάσης του μετατροπέα PWM 10 και από τον αισθητήρα τάσης δικτύου 21 έναντι.

Η μονάδα επιλεκτικής καταστολής αρμονικών 16 λαμβάνει σήματα ανάδρασης από τον αισθητήρα ρεύματος δικτύου 22 και από τον αισθητήρα τάσης δικτύου 21 έναντι.

Ο αρθρωτός πολυεπίπεδος μετατροπέας PWM 10 αποτελείται από μονάδες 23 του ίδιου τύπου (βλέπε Σχ. 4), καθεμία από τις οποίες είναι ένας μετατροπέας τάσης ικανός να λειτουργεί σε τρόπο διαμόρφωσης πλάτους (μετατροπέας PWM). Οι μονάδες 23 συνδέονται σε σειρά μέσω των θυρών τάσης AC w ​​και z.

Το σχήμα 5 α) και β) δείχνει ισοδύναμα κυκλώματα που εξηγούν την αρχή λειτουργίας της ανάδρασης απόσβεσης. Το σχήμα 5 α) δείχνει ένα απλοποιημένο διάγραμμα ισοδύναμου κυκλώματος του συστήματος που φαίνεται στο Σχήμα 3. Ορισμένες νέες συμβάσεις έχουν εισαχθεί. Ο μετατροπέας ρεύματος που κινείται από το δίκτυο 3 αντιπροσωπεύεται στο ισοδύναμο κύκλωμα από μια πηγή ρεύματος iw(t) 24, το δίκτυο AC αντιπροσωπεύεται από ένα δίκτυο τριών τερματικών Zs 25 και emf. τα δίκτυα us(t) 26 και ο μετατροπέας PWM 10 με τον διαμορφωτή 13 παρουσιάζονται με τη μορφή του μπλοκ 27. Στο Σχ. 5 β) το ίδιο κύκλωμα παρουσιάζεται με μια εικονική αντίσταση Rae 28. Στο ισοδύναμο κύκλωμα στο Σχ. 5 β ) με μια εικονική αντίσταση 28 απομένουν μόνο δύο σύνδεσμοι ανάδρασης.

Το σχήμα 6 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα του μπλοκ ισορροπίας 15 του γενικού κυκλώματος ενός ομοιογενούς PKU με ενεργό στοιχείο 8. Το κύκλωμα περιέχει: μπλοκ πολλαπλασιασμού 29, 30, 31 και διαίρεση 32, 33, λειτουργικό μπλοκ 34, αθροιστής 35, ρυθμιστής 36, μπλοκ συγχρονισμού 37, μπλοκ 38 επιλογή μονάδας μεγέθους. Τα σήματα εισόδου του μπλοκ 15 είναι:

Σήμα έναντι τάσης δικτύου αισθητήρα 21 έναντι,

Σήμα Ez - ρυθμίζει την ενέργεια των πυκνωτών αποθήκευσης 20.

Το σχήμα 7 δείχνει το ισοδύναμο κύκλωμα της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου που φαίνεται στο σχήμα 3. Οι ονομασίες στο διάγραμμα αντιστοιχούν στις ονομασίες στο Σχ. 5: ο μετατροπέας ρεύματος που βασίζεται στο δίκτυο 3 αναπαρίσταται σε ένα ισοδύναμο κύκλωμα από μια πηγή ρεύματος iw(t) 24, το δίκτυο AC αντιπροσωπεύεται από ένα δίκτυο τριών τερματικών Zs 25 ; περαιτέρω ονομασίες: συστοιχίες πυκνωτών 4, αντιδραστήρας γείωσης 6, ενεργό στοιχείο 8.

Το σχήμα 8 δείχνει ένα ισοδύναμο κύκλωμα για την απεικόνιση της λειτουργίας της μονάδας επιλεκτικής αρμονικής καταστολής. Οι ονομασίες στο διάγραμμα αντιστοιχούν στους χαρακτηρισμούς στο Σχ.7. Εικονική αντίσταση Rae και πηγή emf. vsel αποτελούν μέρος του ενεργού στοιχείου 8.

Το σχήμα 9 δείχνει ένα λειτουργικό διάγραμμα ενός υπολογιστή τάσης για την επιλεκτική καταστολή των αρμονικών με βάση το μετρούμενο ρεύμα του υποτελούς μετατροπέα 3 (απευθείας σύνδεση, τροφοδοσία προς τα εμπρός). Το κύκλωμα περιέχει μπλοκ πολλαπλασιασμού 39, 50, ολοκληρωτές 51 54, αθροιστής 55.

Το σχήμα 10 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα ενός ρυθμιστή για επιλεκτική καταστολή της kth αρμονικής του ρεύματος δικτύου. Το διάγραμμα δείχνει: ο αισθητήρας ρεύματος δικτύου 22 είναι, μπλοκ πολλαπλασιασμού 56, 57, 58, ολοκληρωτής 59, kth πηγή αρμονικής τάσης 60, στοιχείο 61 που αντιστοιχεί στην τιμή του στατικού χαρακτηριστικού μεταφοράς του συστήματος στο συχνότητα kthαρμονικές.

Το Σχήμα 11 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα μιας αριθμομηχανής για το στοιχείο επιλεκτικής καταστολής αρμονικής vsel χρησιμοποιώντας ανάδραση στο ρεύμα του δικτύου είναι. Το κύκλωμα περιέχει ένα μπλοκ συγχρονισμού και μετατροπής 62, μπλοκ πολλαπλασιασμού 63, 80, ολοκληρωτές 81 86, αθροιστή 87.

Η συσκευή λειτουργεί ως εξής

Στην προτεινόμενη ομοιογενή PKU (βλ. Εικ. 3), το ενεργό στοιχείο 8 χρησιμοποιείται ως η κύρια συσκευή φιλτραρίσματος. Εξαιρούνται τα βοηθητικά κυκλώματα συντονισμού και οι αντιστάσεις απόσβεσης που χρησιμοποιούνται στο γνωστό κύκλωμα PKU με ενεργό στοιχείο (Sadek, Pereira, 2002 -). Και οι δύο λειτουργίες:

Απόσβεση

Επιλεκτικό φιλτράρισμα

σε ένα ομοιογενές PKU εκχωρούνται πλήρως στο σύστημα ελέγχου του ενεργού στοιχείου 8 και εκτελούνται από αυτό χωρίς τη χρήση υλικού.

Το vae τάσης εξόδου του μετατροπέα PWM παρακολούθησης 10 με έναν σωστά κατασκευασμένο διαμορφωτή 13 αναπαράγει στην έξοδό του στο δίκτυο τροφοδοσίας AC τη μεταβλητή από το σύστημα ελέγχου - αναφορά τάσης - vz:

Σε μια αρκετά υψηλή συχνότητα διαμόρφωσης, οι παλμοί PWM εξαλείφονται από ένα πολύ ελαφρύ φίλτρο (αποτελούμενο από αυτεπαγωγή 11 (Lae) και χωρητικότητα 12 (Cae)), η υστέρηση της εξόδου σε σχέση με την είσοδο είναι αμελητέα, επομένως αυτού του είδους ο μετατροπέας PWM 10 λειτουργεί ως επαναλήπτης σήματος (εντός κλίμακας) από το σύστημα ελέγχου στο κύκλωμα ισχύος και εφαρμόζει την ισότητα (2) με μεγάλη ακρίβεια.

Ο μετατροπέας PWM 10 (βλ. Εικ. 4) είναι ένα ελεγχόμενο στοιχείο που δεν συσσωρεύει ή διαχέει ενέργεια (μη ενεργειακό, μη διασκορπιστικό). η ισχύς της θύρας AC (w-z) είναι ίδια με την ισχύ της θύρας DC (dp-dm)

όπου vae και iae είναι το ρεύμα και η τάση της θύρας AC (w-z), vd και id είναι το ρεύμα και η τάση της θύρας DC (dp-dm),

και ο συντελεστής μεταφοράς τάσης και ρεύματος ορίζεται από το σύστημα ελέγχου που παράγει τη λειτουργία μεταγωγής των τρανζίστορ s(t)

Η τιμή της λειτουργίας μεταγωγής, τοπικά υπολογισμένη κατά μέσο όρο κατά τη διάρκεια της περιόδου διαμόρφωσης, μπορεί να αλλάξει ομαλά στην περιοχή [-1, 1], και κατά συνέπεια, η τάση του μετατροπέα PWM 10 μπορεί να αλλάξει ομαλά από το σύστημα ελέγχου στην περιοχή [- vd, vd]. Με έναν σωστά κατασκευασμένο διαμορφωτή 13, η συνάρτηση μεταγωγής s(t) που δημιουργείται από αυτόν έχει μια τοπικά μέση τιμή

Σε αυτήν την περίπτωση, η τοπικά μέση τάση του μετατροπέα PWM 10 συμπίπτει με το σήμα αναφοράς

που είναι αυτό που απαιτείται για να χρησιμοποιηθεί ως ενεργό στοιχείο φίλτρου. Οι ισότητες (3 7) περιγράφουν τις ενότητες 23 του σχήματος πολλαπλών επιπέδων, και μετά από προφανείς επεκτάσεις της ερμηνείας - και ολόκληρο το αρθρωτό σχήμα πολλαπλών επιπέδων ως σύνολο.

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, για να δημιουργήσετε μια αναφορά τάσης τριών συστατικών του μετατροπέα PWM 10 σύμφωνα με την έκφραση (I):

vz=vdemp+vsel+vbal

το σύστημα ελέγχου του ενεργού στοιχείου 8 (βλ. Εικ. 3) είναι εξοπλισμένο με τρία συγκεκριμένα λειτουργικά μπλοκ DBS (μπλοκ 14, 15, 16).

Ας περάσουμε σε μια περιγραφή της δουλειάς τους.

Το μπλοκ απόσβεσης (D - damp) 14 χρησιμοποιεί αναλογική ανάδραση με κέρδος Rae για την παραγωγή του πρώτου από τα τρία εξαρτήματα:

που λειτουργεί ακριβώς όπως μια αντίσταση Rae που εισάγεται στο κύκλωμα εξόδου του ενεργού στοιχείου 8. Η αναλογική ανάδραση στο ρεύμα εξόδου του ενεργού στοιχείου 8 δημιουργεί μια εικονική αντίσταση απόσβεσης Rae. Αυτή η εικονική αντίσταση μειώνει τις μεταβατικές ταλαντώσεις του δικτύου όχι χειρότερα από μια πραγματική αντίσταση. Έχοντας ένα ενεργό στοιχείο 8, δεν υπάρχει ανάγκη εισαγωγής πραγματικών αντιστάσεων απόσβεσης στο κύκλωμα φιλτραρίσματος. Δεν χρησιμοποιούνται σε ομοιογενή PKU.

Για να διευκρινιστεί η φυσική ουσία των διεργασιών στο σύστημα που παρουσιάζεται στο Σχ. 3, είναι χρήσιμο να συμπτύξουμε την ανάδραση απόσβεσης (D-demp) στο ισοδύναμο κύκλωμα και να μεταφέρουμε τη δράση της στο ηλεκτρικό κύκλωμα ισχύος, όπου αυτή η σύνδεση αντιπροσωπεύεται από μια αντίσταση Rae (εικονική). Η διαδικασία περιέλιξης με ανάδραση απόσβεσης απεικονίζεται χρησιμοποιώντας τα Σχ. 5 α) και β). Το σχήμα 5 α) δείχνει ένα απλοποιημένο ισοδύναμο κύκλωμα ενός συστήματος που περιέχει ένα ομοιογενές PKU με το μπλοκ 27 (που εκτελεί το ρόλο ενός ενεργού στοιχείου στο ισοδύναμο κύκλωμα) και στο οποίο το μπλοκ 27 καλύπτεται από τρεις βρόχους ανάδρασης DBS (υγρασία, ισορροπία, επιλέγω). Ο μετατροπέας ρεύματος που κινείται από το δίκτυο 3 αναπαρίσταται στο ισοδύναμο κύκλωμα στα Σχ. 5 α) και β), από την πηγή ρεύματος iw(t), και το δίκτυο AC αντιπροσωπεύεται από ένα δίκτυο τριών ακροδεκτών Zs 25 και emf. network us(t) 26. Οι υπόλοιπες ονομασίες είναι οι ίδιες όπως στο Σχ.3. Στο Σχ. 5 β) το ίδιο κύκλωμα όπως στο Σχ. 5 α) παρουσιάζεται με μια εικονική αντίσταση Rae 28. Στο ισοδύναμο κύκλωμα στο Σχ. 5 β) με μια εικονική αντίσταση Rae 28, απομένουν μόνο δύο ανατροφοδοτήσεις, Β και S Αυτές οι ανατροφοδοτήσεις στο ρεύμα του μπλοκ 27 (ενεργό στοιχείο) δεν ανταποκρίνονται άμεσα. Έτσι, η εργασία σύνθεσης χωρίζεται σε δύο μέρη. Η εικονική αντίσταση Rae 28 επιλέγεται έτσι ώστε ο καλύτερος τρόποςαπόσβεση των παροδικών κραδασμών. Τα υπόλοιπα δύο εξαρτήματα BS δρουν στο αποσβεσμένο σύστημα μέσω της εικονικής αντίστασης 28.

Ας προχωρήσουμε σε μια περιγραφή της λειτουργίας του μπλοκ ισορροπίας 15 - Β (υπόλοιπο).

Όταν λειτουργεί ως μέρος ενός ενεργού στοιχείου 8, ο μετατροπέας PWM 10 δεν μεταφέρει ενέργεια από το ένα δίκτυο στο άλλο και οι πυκνωτές αποθήκευσης 20 του μετατροπέα PWM 10 ενδέχεται να μην συνδέονται σε πηγή τάσης DC ή αποστράγγιση, δηλ. αφήνεται να «κρεμάσει» ή να «επιπλέει». Ως συνέπεια αυτού, προκύπτει το καθήκον της διατήρησης της ισορροπίας ισχύος των πυκνωτών αποθήκευσης 20. Για τη λειτουργία του μετατροπέα PWM 10, είναι απαραίτητο οι τάσεις vd των πυκνωτών αποθήκευσης 20 να διατηρούνται κοντά σε ένα δεδομένο επίπεδο vdz:

και για αυτό είναι απαραίτητο σε οποιοδήποτε αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα Td η μέση ισχύς του μετατροπέα PWM 10 (και του ενεργού στοιχείου 8) να είναι μηδέν

.

Αυτή η ισότητα πρέπει να εκπληρωθεί στο πλαίσιο του ενεργού στοιχείου 8 που εκπληρώνει τα βασικά του καθήκοντα: απόσβεση μεταβατικών ταλαντώσεων και απορρόφηση υψηλότερων αρμονικών ρεύματος. Η ιδιαιτερότητα των συνθηκών χρήσης του ενεργού στοιχείου 8 σε ένα φίλτρο δικτύου εναλλασσόμενου ρεύματος καθιστά δυνατή: χωρίς καμία διακοπή του φιλτραρίσματος, μια θεμελιώδης αρμονική τάση με αυθαίρετο πλάτος και φάση μπορεί να προστεθεί στην τάση εξόδου του ενεργού στοιχείου 8. Το σύνθετο πλάτος της θεμελιώδους αρμονικής τάσης του ενεργού στοιχείου 8 είναι μια ελεύθερη παράμετρος. Είναι αυτό που χρησιμοποιείται ως παράμετρος για τη ρύθμιση του ισοζυγίου ισχύος Pd των πυκνωτών αποθήκευσης 20 του ενεργού στοιχείου 8.

Οι τάσεις vd αυτών των πυκνωτών περιγράφονται από τη μη γραμμική διαφορική εξίσωση

.

όπου C είναι η χωρητικότητα των πυκνωτών 20.

Ωστόσο, αν πάμε στη συσσωρευμένη ενέργεια

,

η εξίσωση γίνεται γραμμική

Ας επισημάνουμε τη συνιστώσα ισορροπίας Pbal σε Pd ισχύος:

όπου Pd" είναι άλλα εξαρτήματα. Για τη ρύθμιση ενός αντικειμένου με την εξίσωση (11), χρησιμοποιείται ένας αναλογικός-ολοκληρωτικός ρυθμιστής ισχύος 36 (ρυθμιστής PI) (βλ. Εικ. 6).

όπου: p - τελεστής Laplace; Ez-ρυθμίστε την ενέργεια των πυκνωτών αποθήκευσης 20. Kd, td - κέρδος και σταθερά χρόνου του ελεγκτή PI.

Με κατάλληλες παραμέτρους, ένας τέτοιος ρυθμιστής φέρνει αποτελεσματικά την ενέργεια Ed σε μια δεδομένη τιμή Ez.

Όπως φαίνεται στο Σχ. 6, η είσοδος του λειτουργικού μπλοκ 34 λαμβάνει το σήμα vd από τον αισθητήρα τάσης 19 των πυκνωτών αποθήκευσης 20, και στη συνέχεια σχηματίζεται μια διαφορά (Ez-Ed) στην έξοδο του αθροιστή 35, ο οποίος τροφοδοτείται στην είσοδο του ρυθμιστή 36.

Στη συνέχεια, η τιμή ισχύος Pbal που προσδιορίζεται από τον ρυθμιστή 36 πρέπει να μετατραπεί σε ένα σύνθετο πλάτος της τάσης ισορροπίας vbal, και στη συνέχεια σε μια ημιτονοειδή μεταβλητή της συχνότητας δικτύου vbal(t) έτσι ώστε να πραγματοποιηθεί η απαιτούμενη ισχύς ισορροπίας Pbal.

Η ισχύς ισορροπίας είναι ίση με το βαθμωτό γινόμενο μιγαδικών πλατών, ημιτονοειδών συναρτήσεων τάσης και ρεύματος (vbal, ibal).

Χρησιμοποιώντας το ισοδύναμο κύκλωμα (βλ. Εικ. 7) του συστήματος που παρουσιάζεται στο Σχ. 3, λήφθηκε μια έκφραση για το σύνθετο πλάτος του ρεύματος ισορροπίας ibal:

όπου είναι το μιγαδικό πλάτος της τάσης δικτύου έναντι, yo είναι η αγωγιμότητα του μπλοκ συστοιχίας πυκνωτών 4, ho είναι η αντίδραση του αντιδραστήρα γείωσης 6, .

Η αντικατάσταση της τελευταίας έκφρασης σε (13) δίνει

όπου - είναι η μονάδα τάσης δικτύου έναντι, Vbal, νόρμα - η συνιστώσα τάσης ισορροπίας κανονική προς το διάνυσμα τάσης δικτύου.

Η εφαπτομενική συνιστώσα του διανύσματος δεν επηρεάζει τη δύναμη του ισοζυγίου. Το στοιχείο Vbal,tan μπορεί να ληφθεί ως μηδέν ή κάτι άλλο. δεν επηρεάζει την εξισορρόπηση. Από τον τύπο (15) η κανονική συνιστώσα του πλάτους ισορροπίας υπολογίζεται από την απαιτούμενη ισχύ Pbal

Ο υπολογισμός του Vbal,norm υλοποιείται (βλ. Εικ. 6) χρησιμοποιώντας ένα μπλοκ πολλαπλασιασμού 29 και ένα μπλοκ διαίρεσης 32. Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση της μονάδας του δικτύου vs υπολογίζεται χρησιμοποιώντας το μπλοκ συγχρονισμού 37 και το μπλοκ υπολογισμού της μονάδας 38. Το μπλοκ 37 μετατρέπει τις τριπλές τάσεις φάσης ενός τριφασικού δικτύου σε μία σύνθετη μεταβλητή της μορφής:

που αποτελείται από ένα μιγαδικό πλάτος και ένα περιστρεφόμενο μοναδιαίο διάνυσμα πλάτους (μοναδιαία διάνυσμα) e j· .,

Το μπλοκ διαίρεσης 33 υπολογίζει τις τιμές του διανύσματος περιστρεφόμενης μονάδας e j· τάση δικτύου και, στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τα μπλοκ πολλαπλασιασμού 30 και 31, σχηματίζεται μια ημιτονοειδής μεταβλητή - τάση ισορροπίας vbal - η δεύτερη από τις τρεις συνιστώσες της έκφρασης (1):

Μετά τη σύνδεση του στοιχείου απόσβεσης vdemp και του στοιχείου ισορροπίας vbal του ρυθμιστή τάσης του ενεργού στοιχείου 8, το ισοδύναμο κύκλωμα του δικτύου AC, μαζί με τους πυκνωτές αντιστάθμισης 4 και το ενεργό στοιχείο 8, σχηματίζουν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ισχύος που είναι πολύ αποσβεσμένο με τη βοήθεια εικονικών αντιστάσεων χωρίς τη χρήση πραγματικών αντιστάσεων απαγωγής ενέργειας για απόσβεση. Σε απλοποιημένη μορφή, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το φίλτρο (Lae, Cae) των παλμών διαμόρφωσης πλάτους υψηλής συχνότητας, που δεν είναι απαραίτητο εδώ, αυτό το κύκλωμα παρουσιάζεται στο Σχ. 8. Το ενεργό στοιχείο 8 αντιπροσωπεύεται σε αυτό από μια αντίσταση απόσβεσης Rae και μια πηγή emf. vsel, σχεδιασμένο να απορροφά υψηλότερες αρμονικές του ρεύματος iw.

Το φάσμα του ρεύματος που αποστέλλεται στο δίκτυο από τον οδηγούμενο από το δίκτυο μετατροπέα 3 είναι διακριτό

Αντίστοιχα, η συνιστώσα της επιλεκτικής αρμονικής απορρόφησης vsel σχηματίζεται ως άθροισμα

Κάθε μία από τις υψηλότερες αρμονικές του ρεύματος iw k, υπό την επίδραση της αρμονικής της τάσης εξόδου vaek του ενεργού στοιχείου 8, πρέπει να συρθεί πλήρως στο PKU (στο ενεργό στοιχείο 8), έτσι ώστε να είναι:

και κατά συνέπεια για την τάση:

Για να ικανοποιηθούν αυτές οι συνθήκες, το σύνθετο πλάτος των αρμονικών τάσης vsel() πρέπει να είναι

, k·Iw k ,

Σε αυτή την περίπτωση, ένα ρεύμα αρμονικό k με σύνθετο πλάτος ρέει μέσω του ενεργού στοιχείου 8

Το λειτουργικό διάγραμμα του υπολογιστή επιλεκτικής καταστολής αρμονικών που λειτουργεί σύμφωνα με τους τύπους (21-24) φαίνεται στο Σχ.9.

Οι κανονικές αρμονικές του κυκλώματος 12 παλμών του μετατροπέα ρεύματος που κινείται από το δίκτυο 3 είναι της τάξης

k: -11, 13; -23, 25; -35, 37;

όπου οι αρνητικοί αριθμοί αντιστοιχούν σε αντίστροφα περιστρεφόμενες αρμονικές. Οι σύνθετες μεταβλητές με μοναδιαίο πλάτος e j·k· (orts) λαμβάνονται από ένα μπλοκ συγχρονισμού (δεν φαίνεται στο Σχ. 9), στο οποίο, ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας της τάσης δικτύου vs(), λαμβάνεται πρώτα το ort e j·, και στη συνέχεια υπολογίζονται από αυτό άλλα απαραίτητα ορτ. Τα μιγαδικά πλάτη ρεύματος του υποτελούς μετατροπέα απομονώνονται με σύγχρονο φιλτράρισμα πολλαπλασιάζοντας τα μπλοκ πολλαπλασιασμού 39, 42, 45, 48 από τη μονάδα αντίστροφης περιστροφής e-j·k· και επακόλουθο φιλτράρισμα χρησιμοποιώντας ένα χαμηλοπερατό φίλτρο που εκτελείται σε ολοκληρωτές 51 54. Περαιτέρω χρήση μπλοκ Με πολλαπλασιασμό των 40, 43, 46, 49, υπολογίζονται τα μιγαδικά πλάτη τάσης των αρμονικών και στη συνέχεια στα μπλοκ πολλαπλασιασμού 41, 44, 47, 50 πολλαπλασιάζοντας με την αντίστοιχη μονάδα e j·k· το λαμβάνεται αρμονική τάση vsel k. Το Adder 55 σάς επιτρέπει να αποκτήσετε το τελικό σήμα vsel.

Η συντιθέμενη επιλογή του αξιολογητή επιλεκτικής καταστολής λειτουργεί πάνω από την απόσβεση του στοιχείου απόσβεσης και δεν διαταράσσει την απόσβεση. Ταυτόχρονα, με επακριβώς γνωστές παραμέτρους σύνθετης αντίστασης και ακριβείς υπολογισμούς, απορροφά πλήρως τις αρμονικές του μετατροπέα που κινείται από το δίκτυο 3 στο κύκλωμα της συσκευής αντιστάθμισης.

Το ρεύμα iw() του μετατροπέα που βασίζεται στο δίκτυο 3 είναι σχεδόν ανεξάρτητο από τη συμπεριφορά του ενεργού στοιχείου 8. Εξαιτίας αυτού, ο υπολογιστής επιλεκτικής καταστολής που λειτουργεί σε αυτό το ρεύμα, που φαίνεται στο Σχ. 9, είναι ένα σύστημα τροφοδοσίας και μοιράζεται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των εγγενών συστημάτων με άμεση επικοινωνία. Το πλεονέκτημα είναι ότι εξαλείφεται το πρόβλημα της βιωσιμότητας. οι άμεσες συνδέσεις δεν μπορούν να είναι η αιτία των αυτοταλαντώσεων. Το μειονέκτημα είναι η διατήρηση οποιουδήποτε προκύπτοντος σφάλματος, τόσο του σφάλματος των αρχικών δεδομένων όσο και του σφάλματος κάθε βήματος υπολογισμού, και ως εκ τούτου - χαμηλή ακρίβεια. Εξαιτίας αυτού, τα συστήματα τροφοδοσίας χρησιμοποιούνται μόνο σε σπάνιες περιπτώσεις. Η αριθμομηχανή vsel σύμφωνα με το κύκλωμα στο Σχ. 9 συζητείται παραπάνω μόνο για να απεικονίσει τη δράση του ενεργού στοιχείου 8 στη συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου.

Κατά την εφαρμογή της αριθμομηχανής vsel σε ένα ομοιογενές PKU σύμφωνα με τη δηλωμένη τεχνική πρόταση, χρησιμοποιείται ανάδραση, π.χ. Η επικοινωνία με βάση το μετρούμενο ρεύμα δικτύου AC είναι(), όπως φαίνεται στο γενικό σχέδιοομοιογενής PKU (Εικ. 3).

Η κατασκευή ενός συστήματος για την επιλεκτική καταστολή των αρμονικών του ρεύματος δικτύου () που προτείνεται εδώ βασίζεται στην αρχή της οιονεί σταθερότητας. Είναι σημαντικό το γεγονός ότι το επιλεγμένο σύστημα λειτουργεί στο πλαίσιο του κλειστού βρόχου ευρυζωνικής απόσβεσης ανάδρασης, το οποίο συζητήθηκε παραπάνω. Υπό την επίδραση της απόσβεσης, μετά από αρκετά σύντομα χρονικά διαστήματα ή με αρκετά αργές αλλαγές στις συνθήκες, το ρεύμα δικτύου AC αποτελείται από τις ίδιες αρμονικές που παράγονται από τον μετατροπέα 3 που βασίζεται στο δίκτυο:

όπου τα μιγαδικά πλάτη των αρμονικών του ρεύματος δικτύου σχετίζονται με τα μιγαδικά πλάτη των αρμονικών ρεύματος του μετατροπέα που κινείται από το δίκτυο 3 και τα μιγαδικά πλάτη των αρμονικών τάσης με τους συντελεστές των χαρακτηριστικών στατικής μεταφοράς του συστήματος:

Y(j·) είναι το χαρακτηριστικό σταθερής μεταφοράς του πλήρους ισοδύναμου κυκλώματος του συστήματος από την τάση του ενεργού στοιχείου στο ρεύμα του δικτύου. Y k =Y(j·k);

G(j·) είναι το χαρακτηριστικό σταθερής μεταφοράς του πλήρους ισοδύναμου κυκλώματος του συστήματος από το ρεύμα του μετατροπέα που κινείται από το δίκτυο στο ρεύμα γραμμής. G k =G(j·k).

Υποτίθεται ότι η εξίσωση μεταφοράς μιγαδικού πλάτους ικανοποιείται ικανοποιητικά υπό σχεδόν σταθερές συνθήκες, όταν τα μιγαδικά πλάτη μεταβάλλονται αργά σε συναρτήσεις του χρόνου, , . Θεωρώντας το (25) ως εξίσωση του αντικειμένου ελέγχου, είναι εύκολο να επιλέξετε έναν ελεγκτή για αυτό. Η λειτουργία ελέγχου στόχου είναι να ληφθούν μηδενικές τιμές όλων των αρμονικών του ρεύματος δικτύου, δηλ. η δεδομένη τιμή για το μιγαδικό πλάτος κάθε αρμονικής είναι μηδέν,

Ο καλύτερος ελεγκτής για αυτές τις συνθήκες είναι ένας ολοκληρωτής

όπου είναι η χρονική σταθερά του ολοκληρωτή.

Η εξίσωση για το μιγαδικό πλάτος της αρμονικής του ρεύματος δικτύου προκύπτει ως εξής:

Η μεταβλητή στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης (διαταρακτική μεταβλητή) είναι σχεδόν ανεξάρτητη από διαδικασίες αρμονικής καταστολής, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, και είναι σταθερή σε συνθήκες σταθερής κατάστασης, επομένως η δεξιά πλευρά της εξίσωσης σε συνθήκες σταθερής κατάστασης γίνεται μηδέν

.

Αντίστοιχα, το σύνθετο πλάτος της επιλεκτικά κατασταλμένης αρμονικής του ρεύματος δικτύου τείνει να μηδενίζεται εκθετικά με τη σταθερά χρόνου

Όπως θα περίμενε κανείς από έναν ενσωματωμένο ρυθμιστή, το σφάλμα (στην περίπτωση αυτή, η αρμονική του ρεύματος δικτύου) εξαλείφεται πλήρως.

Οι εξισώσεις συστήματος για την επιλεκτική καταστολή των αρμονικών του ρεύματος δικτύου (25, 26) είναι σύνθετες. Οι αργά μεταβαλλόμενες μεταβλητές , , που περιλαμβάνονται σε αυτές έχουν μιγαδικές τιμές. Μιγαδικοί είναι και οι συντελεστές των εξισώσεων Y k και G k. Αυτό από μόνο του είναι μόνο τεχνικής φύσης. Δεν είναι δύσκολο να επεκταθούν οι εξισώσεις (25, 26) στις αντίστοιχες εκφράσεις για 2-διανύσματα με πραγματικές τιμές

x=x d +j x q col(x d ,x q).

Αυτό δεν γίνεται μόνο επειδή οι τύποι σύνθετης αξίας εκφράζουν την ουσία πιο σύντομη και καθαρά. Θα πρέπει να δοθεί μεγαλύτερη προσοχή σε μια άλλη περίσταση. Ο συντελεστής Y k της εξίσωσης εγκατάστασης (25) κρύβει τις παραμέτρους του δικτύου AS στο οποίο λειτουργεί το PKU στο σύνολό του, και ειδικότερα τον ρυθμιστή για την επιλεκτική καταστολή της αρμονικής k. Οι παράμετροι δικτύου είναι γνωστές μόνο με ασάφεια και αυτές οι παράμετροι ενδέχεται να αλλάξουν. Όταν εξετάζεται η ευαισθησία του συστήματος επιλεκτικής καταστολής αρμονικών στο σφάλμα στη γνώση για τη γραμμή, είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ της παραμέτρου Y k που καθορίζεται από τη γραμμή της εξίσωσης (25) και της αναμενόμενης τιμής αυτής της παραμέτρου Y k που χρησιμοποιείται στο σύστημα ελέγχου του ενεργού στοιχείου, θα γίνει τότε η εξίσωση (26).

Όταν το αντικαθιστάτε στο (25) στις εξισώσεις κλειστό σύστημαθα εμφανιστεί ένας μιγαδικός πολλαπλασιαστής ίσος με τον λόγο της αληθινής και της εκτιμώμενης παραμέτρου

.

Αυτός ο μιγαδικός πολλαπλασιαστής τροποποιεί τη χρονική σταθερά του ελεγκτή, μετατρέποντάς την σε μιγαδικό αριθμό. Το στοιχείο μετάβασης του συστήματος ελέγχου κλειστού βρόχου (28) τροποποιείται ως εξής:

όπου για συντομία αναγράφεται

Η τελευταία έκφραση περιγράφει μια αποσβεσμένη αρμονική ταλάντωση με σταθερά χρόνου απόσβεσης και φυσική συχνότητα

Το παροδικό εξάρτημα παύει να αποσβένεται μόνο εάν το σφάλμα φάσης φτάσει σε κρίσιμες τιμές

Το σφάλμα συντελεστή δεν επηρεάζει τη σταθερότητα. αλλάζει μόνο το ρυθμό. Αυτό οδηγεί σε ένα σημαντικό συμπέρασμα: το σύστημα για την επιλεκτική καταστολή των αρμονικών του ρεύματος δικτύου με ενσωματωμένη ανάδραση είναι ισχυρό. Παραμένει σταθερό σε ένα ευρύ φάσμα αποκλίσεων μεταξύ των παραμέτρων του δικτύου AS και των αναμενόμενων. Η σταθερότητα χάνεται μόνο όταν αλλάζει η κατεύθυνση ανάδρασης, όταν το διάνυσμα απόκλισης υπερβαίνει τα τεταρτημόρια I, IV του μιγαδικού επιπέδου (η πραγματική συνιστώσα του διανύσματος απόκλισης γίνεται αρνητική).

Η δομή του ρυθμιστή για την επιλεκτική καταστολή της kth αρμονικής του ρεύματος δικτύου, που λειτουργεί σύμφωνα με τις εξισώσεις (25, 26), απεικονίζεται από το διάγραμμα στο Σχ. 10.

Ο ίδιος ο ελεγκτής λειτουργεί μόνο με πολύπλοκα πλάτη, . Το πλάτος ρεύματος εξάγεται από το ρεύμα i(·) που μετράται από τον αισθητήρα 22 πολλαπλασιάζοντας χρησιμοποιώντας τη μονάδα πολλαπλασιασμού 56 με την k-η μονάδα οπισθοστρεφόμενης μονάδας e-j·k·. Για να ληφθεί το μιγαδικό πλάτος τάσης, η μεταβλητή εξόδου του μιγαδικού ολοκληρωτή πολλαπλασιάζεται με τον εκτιμώμενο μιγαδικό συντελεστή - αντίσταση μεταφοράς από την τάση του ενεργού στοιχείου 8 στο ρεύμα δικτύου στην k-η αρμονική συχνότητα. Με βάση την λαμβανόμενη τιμή του πλάτους μιγαδικής τάσης, η εργασία της k-ης αρμονικής τάσης Vk του ενεργού στοιχείου 8 αποκαθίσταται με πολλαπλασιασμό χρησιμοποιώντας το μπλοκ πολλαπλασιασμού 58 με την k-η περιστρεφόμενη μονάδα e j·k·.

Κατασκευή πλήρους κυκλώματος του εξαρτήματος vsel(·) αριθμομηχανή, δηλ. Η συνιστώσα της επιλεκτικής καταστολής των αρμονικών παράγεται από ρυθμιστές αθροίσματος του τύπου που φαίνεται στο Σχ. 10 για ολόκληρο το σύνολο των επιλεγμένων αρμονικών. ένας ρυθμιστής για κάθε μία από τις κατασταλμένες αρμονικές. Αυτή η κατασκευή φαίνεται στο Σχ. 11.

Ο κατάλογος των κατασταλμένων αρμονικών περιέχει, πρώτον, τις κανονικές αρμονικές

11, 13; -23, 25; -35, 37 .

Εκτός από τις κανονικές αρμονικές, το ρεύμα του μετατροπέα που βασίζεται στο δίκτυο περιέχει υπολειπόμενες ποσότητες μη κανονικών αρμονικών

5, -7; -17, 19; .

Δημιουργούνται από ρεύματα χωρίς φορτίο των μετασχηματιστών μετατροπέα και ανακρίβειες στον έλεγχο βαλβίδων. Το πλάτος τους είναι συνήθως μικρό, αλλά μπορεί να χρειαστεί μείωση του επιπέδου τους. Σε ένα ομοιογενές PKU με ενεργό στοιχείο που ελέγχεται από έναν αλγόριθμο DBS τριών συστατικών, δεν απαιτείται πρόσθετος εξοπλισμός για την απορρόφηση μη κανονικών αρμονικών. Αρκεί να συμπεριληφθούν στο λειτουργικό διάγραμμα και το πρόγραμμα του μπλοκ επιλεκτικής αρμονικής καταστολής 16 (επιλέξτε) τους κλάδους που αντιστοιχούν σε αυτές τις μη κανονικές αρμονικές, όπως φαίνεται στο Σχ. 11.

Με αναθεώρηση λειτουργικό διάγραμμαΤο μπλοκ 16 επιλέξτε, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη το φαινόμενο της αρμονικής υπέρθεσης. Στο Σχ. 11, οι τιμές Is 11, Is 13 καταγράφονται στις εισόδους των ολοκληρωτών 81 86.

Στην πραγματικότητα, με ένα ρεύμα της μορφής

για παράδειγμα, στην είσοδο του ολοκληρωτή 82 μετά τον πολλαπλασιασμό (χρησιμοποιώντας το μπλοκ πολλαπλασιασμού 66) με e -j·13· προκύπτει το άθροισμα:

Είναι 1 e -j 12 +Is 11 e -j 24 +Is 13 +Is 23 e -j 36 + ,

στις οποίες αρμονικές συχνοτήτων 12, 24 και 36 φορές αναμειγνύονται στο μιγαδικό πλάτος είναι 13. Για να αποφευχθούν παρεμβολές, η σταθερά χρόνου των ολοκληρωτών 81 86 πρέπει να επιλεγεί αρκετά μεγάλη ώστε να εξασθενεί τις αρμονικές συνδυασμού χαμηλότερης συχνότητας. Στο παραπάνω παράδειγμα, η χαμηλότερη συχνότητά τους είναι η 12η αρμονική. Για να το μειώσουμε, δεν είναι απαραίτητο να επιβραδύνουμε πολύ τη διαδικασία της επιλεκτικής αρμονικής καταστολής. Ακόμη και χωρίς ειδικά μέτρα, ένα σύστημα επιλεκτικής αρμονικής καταστολής μπορεί να είναι αρκετά δυναμικό.

Ολοκληρώνοντας την περιγραφή του συστήματος επιλεκτικής καταστολής με ανάδραση στο ρεύμα δικτύου, σημειώνουμε ότι κατά τη χρήση του, η ακρίβεια της καταστολής των υψηλότερων αρμονικών του ρεύματος δικτύου καθορίζεται αποκλειστικά από την ακρίβεια των μετρήσεων. Άλλα σφάλματα, συμπεριλαμβανομένων των σφαλμάτων στις πληροφορίες σχετικά με τις παραμέτρους του δικτύου εναλλασσόμενου ρεύματος, καταστέλλονται πλήρως από ενσωματωμένους ρυθμιστές ανάδρασης.

Η λειτουργία της εφευρετικής συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου απεικονίζεται με γραφήματα διεργασίας (Εικ. 12 - Εικ. 13) που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας το μοντέλο ELTRAN. Το ELTRAN (, ) είναι ένα καθολικό σύστημα για τη μοντελοποίηση μετατροπέων βαλβίδων οποιασδήποτε διαμόρφωσης και σκοπού. Μαζί με το τμήμα ισχύος του μετατροπέα, το μοντέλο ELTRAN εμφανίζει επίσης το σύστημα ελέγχου του, καθώς και, εάν χρειάζεται, εξωτερικά κυκλώματα δίπλα στον μετατροπέα. Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά χρειάζονταν σε αυτή την περίπτωση. Το μοντέλο που εφαρμόστηκε, πρώτον, εμφανίζει λεπτομερώς όλα τα κυκλώματα ισχύος της πλήρους μονάδας ανορθωτή-μετατροπέα (CRCU), ένα απλοποιημένο μονογραμμικό διάγραμμα της οποίας παρουσιάζεται στο Σχ. 3, το οποίο περιλαμβάνει:

Μετατροπέας ρεύματος δώδεκα παλμών 3, με ξεχωριστή αναπαράσταση κάθε βαλβίδας.

Μετασχηματιστής τριών περιελίξεων μετατροπέα 2, που εμφανίζει τη διαμόρφωση του μαγνητικού κυκλώματος που αφορά τους μετασχηματιστές μετατροπέα και λαμβάνει υπόψη τα φαινόμενα κορεσμού του.

Συστοιχίες πυκνωτών 4, διακόπτες 5 και αντιδραστήρες γείωσης 6, καθώς και βοηθητικά κυκλώματα RC για τον περιορισμό των υπερτάσεων ρεύματος κατά την εναλλαγή μπαταριών 4.

Δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος 1 με τη μορφή ισοδύναμου κυκλώματος τεσσάρων ράβδων της γραμμής μεταφοράς, καθώς και αντίσταση και emf. παρακείμενος υποσταθμός?

Αρθρωτός μετατροπέας τάσης PWM πέντε επιπέδων 10 με ξεχωριστή αναπαράσταση IGBT και πυκνωτές αποθήκευσης 20 (ενεργό στοιχείο 8).

Φιλτράρετε Lae 11, Cae 12 παλμούς υψηλής συχνότητας διαμόρφωσης πλάτους.

Μαζί με το κύκλωμα ισχύος, εμφανίζεται αναλυτικά και το σύστημα ελέγχου του ενεργού στοιχείου 8 με χρήση του αλγόριθμου DBS, με όλα τα λειτουργικά του μπλοκ και τους βρόχους ανάδρασης.

Το μοντέλο εμφανίζει επίσης το σύστημα συγχρονισμού και το σύστημα ελέγχου του μετατροπέα ρεύματος που βασίζεται στο δίκτυο 3. Παράμετροι μοντέλου: ισχύς - P N = 500 MW, τάση δικτύου AC-V N = 400 kV.

Η συνολική άεργος ισχύς του FKU που απαιτείται για τη λειτουργία του KVPU είναι

Q SUM 330 Mvar.

Οι συστοιχίες πυκνωτών του PKU χωρίζονται σε 3 μπλοκ ίδιου τύπου (Nq=3). Η ισχύς κάθε μπαταρίας είναι

Το προσομοιωμένο CVPU παρέχει λειτουργία με αλλαγή της μεταδιδόμενης ισχύος R. Για τη ρύθμιση της άεργου ισχύος με έλεγχο ευρείας εμβέλειας της μεταδιδόμενης ισχύος, απαιτείται εναλλαγή συστοιχιών πυκνωτών. Στο πλαίσιο της μελέτης, η λειτουργία σύγχρονης μεταγωγής θεωρείται ως η κύρια λειτουργία μεταγωγής. Η σύγχρονη τεχνολογία διακοπτών υψηλής τάσης καθιστά δυνατή τη σύγχρονη μεταγωγή. Οι λειτουργίες συγχρονισμού εμφανίζονται στο μοντέλο που χρησιμοποιείται.

Το συνθετικό μοντέλο ELTRAN του CVPU με τη σύνθεση και τις λειτουργίες που περιγράφονται παραπάνω χρησιμοποιείται για την επίλυση ενός ευρέος φάσματος προβλημάτων στο σχεδιασμό πραγματικών αντικειμένων.

Εδώ παρουσιάζουμε μόνο μεμονωμένα αποτελέσματα προσομοίωσης που σχετίζονται άμεσα με ένα ομοιογενές PKU και το ενεργό στοιχείο του.

Στο Σχ.12. Παρουσιάζονται γραφήματα της λειτουργίας μιας ομοιογενούς PKU και του ενεργού στοιχείου της 8 σε σταθερή κατάσταση στην ονομαστική μεταδιδόμενη ισχύ. Τα γραφήματα βρίσκονται σε 4 διαγράμματα (1 - επάνω διάγραμμα, 4 - κάτω διάγραμμα).

Το πρώτο διάγραμμα δείχνει:

U LMA - τάση φάσης του δικτύου 1 (είναι επίσης η τάση της περιέλιξης του δικτύου του μετασχηματιστή 2),

IA - τραπεζοειδές ρεύμα φάσης του μετατροπέα 3 που βασίζεται στο δίκτυο (είναι επίσης το ρεύμα της περιέλιξης του δικτύου του μετασχηματιστή 2)

Το IAs είναι το ρεύμα φάσης που εισέρχεται στο δίκτυο.

Το ρεύμα του υποτελούς μετατροπέα είναι πολύ μπροστά από την τάση δικτύου: ο υποτελής μετατροπέας καταναλώνει άεργο ισχύ για να αλλάξει τις βαλβίδες του. Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου προσθέτει ένα ρεύμα καθυστέρησης στο ρεύμα του υποτελούς μετατροπέα και έτσι μετατοπίζει το ρεύμα δικτύου. Επιπλέον, το PKU απορροφά τις υψηλότερες αρμονικές του ρεύματος του υποτελούς μετατροπέα. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα που εισέρχεται στο δίκτυο γίνεται ημιτονοειδές, με μια μικρή μετατόπιση σε σχέση με την τάση. Οπτικά, στα γραφήματα, οι παραμορφώσεις του ρεύματος και της τάσης του δικτύου είναι εντελώς αόρατες. Στο πρώτο διάγραμμα, παρατηρείται κάποια υπεραντιστάθμιση στην άεργο ισχύ: το εισερχόμενο ρεύμα δικτύου υστερεί σε σχέση με την τάση δικτύου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εγκατεστημένη ισχύς των μπαταριών PKU επιλέγεται με κάποια υπέρβαση με βάση τη μεταφορά αυξημένης ισχύος 1,1·P N .

Το δεύτερο διάγραμμα δείχνει μια μεταβλητή - UAF - τάση φάσης στους ζυγούς 7 του ενεργού στοιχείου 8 (βλ. Εικ. 3), η οποία είναι η τάση του ενεργού στοιχείου μετά το φιλτράρισμα από το φίλτρο Lae 11, Cae 12 κυματισμοί υψηλής συχνότητας του διαμόρφωση πλάτους. Ένα τέτοιο φίλτρο, όπως σημειώθηκε παραπάνω, αποτελεί μέρος του ενεργού στοιχείου. Η τάση του ενεργού στοιχείου, όπως φαίνεται από το γράφημα, κυριαρχείται από την 11η και 13η αρμονική, οι οποίες μαζί δίνουν ένα χαρακτηριστικό σχήμα beat. Άλλες αρμονικές δεν είναι ορατές στο γράφημα τάσης του ενεργού στοιχείου. Για την απομόνωσή τους απαιτείται ειδική επεξεργασία σήματος.

Το τρίτο διάγραμμα δείχνει: KUA - τάση φάσης του μετατροπέα PWM 10 (συμπίπτει σε σχήμα με την τάση εξόδου του αρθρωτού πολυεπίπεδου μετατροπέα PWM 10 - το βασικό τμήμα του ενεργού στοιχείου 8). Η διαμόρφωση πλάτους είναι υψηλής συχνότητας. Το επίπεδο της τοπικά μέσης τάσης του μετατροπέα στο γράφημα είναι ορατό μόνο ως πάχυνση/αραίωση των γραμμών μεταγωγής.

Το τέταρτο (κάτω) διάγραμμα δείχνει:

ILAIN - ρεύμα ενεργού στοιχείου 8,

Το ILAF είναι το ρεύμα των αντιδραστήρων γείωσης 6, οι οποίοι διακλαδίζουν το ενεργό στοιχείο,

ICAF - συνολικό ρεύμα συστοιχίας πυκνωτών 4.

Στο ρεύμα του ενεργού στοιχείου, η 11η και η 13η αρμονική είναι κυρίως ορατές και, εκτός από αυτές, η θεμελιώδης αρμονική με τη συχνότητα του δικτύου. Σε αυτό είναι αισθητές παλμοί διαμόρφωσης πλάτους, οι οποίοι είναι ορατές ως κάποια «μάλλια» της τρέχουσας γραμμής. Το πλάτος αυτών των παλμών είναι μικρό και η συχνότητα υψηλή και απορροφώνται πλήρως από τους πυκνωτές φίλτρου του ενεργού στοιχείου. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, οι παλμοί διαμόρφωσης πλάτους δεν διεισδύουν στην τάση εξόδου του ενεργού στοιχείου.

Από την εξέταση του Σχ. 12 προκύπτει ότι το PKU παρέχει αντιστάθμιση και αποτελεσματικό φιλτράρισμα.

Οι παροδικές διεργασίες που προκαλούνται από την εναλλαγή συστοιχιών πυκνωτών κατά τη ρύθμιση της άεργου ισχύος του PKU είναι ένα σύνηθες φαινόμενο για το KVPU με μετατροπείς που βασίζονται στο δίκτυο. Αυτές οι διαδικασίες εξετάζονται επίσης με χρήση του μοντέλου ELTRAN. Η εναλλαγή πραγματοποιείται συγχρονισμένη: η ενεργοποίηση του διακόπτη μετά από μια εισερχόμενη εντολή καθυστερεί έτσι ώστε η στιγμή που κλείνει η επαφή να συμβαίνει τη στιγμή που η τάση περνάει από το μηδέν. Αυτός ο έλεγχος έχει κατακτηθεί από τη σύγχρονη τεχνολογία των διακοπτών υψηλής τάσης. Μειώνει τις παροδικές διακυμάνσεις στο δίκτυο και τις υπερφορτώσεις παλμών των συστοιχιών πυκνωτών και των ίδιων των διακοπτών, χωρίς να απαιτεί σημαντικό κόστος.

Μία από τις τυπικές μεταβατικές διεργασίες φαίνεται στο Σχ. 13, το οποίο δείχνει γραφήματα της διαδικασίας μείωσης της μεταδιδόμενης ισχύος, συνοδευόμενη από την απενεργοποίηση μιας από τις τρεις τράπεζες πυκνωτών του PKU. Το διάγραμμα δείχνει το ρεύμα στην έξοδο του μετατροπέα 3 (It - stepted curve) και το ρεύμα γραμμής (δίκτυο) (IL - ομαλή καμπύλη) με μείωση της μεταδιδόμενης ισχύος, συνοδευόμενη από αποσύνδεση της τρίτης μπαταρίας του PKU.

Καθώς η μεταδιδόμενη ισχύς μειώνεται, η άεργος ισχύς Q του μετατροπέα που οδηγείται από το δίκτυο 3 μειώνεται, εμφανίζεται μια περίσσεια άεργου ισχύος του δικτύου QL και το σύστημα ελέγχου άεργου ισχύος εκκινεί τον τερματισμό της τρίτης μπαταρίας του PKU. Η μεταβατική διαδικασία, που προκαλείται από τη μείωση της μεταδιδόμενης ισχύος και την αποσύνδεση της μπαταρίας που ξεκίνησε από αυτήν, τελειώνει με την καθιέρωση ενός νέου τρόπου λειτουργίας σε 100 ms.

Στο Σχ. 13, η παραμόρφωση της τάσης κατά τη διάρκεια της μεταβατικής διαδικασίας είναι σχεδόν αόρατη. Αυτό είναι θετική συνέπεια δύο περιστάσεων. Πρώτον, ο συγχρονισμός των διακοπτών ελαχιστοποιεί την επίδραση διαταραχής της ενεργοποίησης του συστήματος. Δεύτερον, οι εικονικές αντιστάσεις που σχηματίζονται από το υποσύστημα D του συστήματος ελέγχου DBS τριών συστατικών παρέχουν εντατική απόσβεση του συστήματος. Η επίδραση του συστήματος επιλεκτικής καταστολής αρμονικών είναι επίσης αισθητή, παρέχοντας πλήρη καταστολή των αρμονικών του ρεύματος δικτύου.

Η ποιότητα λειτουργίας ενός ομοιογενούς PKU και του συστήματος ελέγχου DBS στη ρύθμιση της μεταδιδόμενης ισχύος είναι αρκετά ικανοποιητική.

Η ολοκληρωμένη μελέτη των τρόπων λειτουργίας KVPU με έναν τυπικό μετατροπέα που βασίζεται σε δίκτυο και ένα ομοιογενές PKU αποκάλυψε ότι η απαιτούμενη εγκατεστημένη ισχύς του ενεργού στοιχείου είναι 1,2-1,4% της ισχύος διεκπεραίωσης του KVPU. Αυτή η τιμή είναι ασήμαντη, επομένως το κόστος του ενεργού στοιχείου δεν συνεισφέρει σημαντικά στο κόστος του CVPU και οι απώλειες στο ενεργό στοιχείο είναι ασήμαντες μεταξύ των απωλειών στο CVPU. Η περίπλοκη ενός ομοιογενούς CVPU με κυκλώματα συντονισμού προκειμένου να μειωθεί η ισχύς του ενεργού στοιχείου είναι αδικαιολόγητη.

Τα πλεονεκτήματα ενός ομοιογενούς PKU με ενεργό στοιχείο, η τρέχουσα κατάσταση των μετατροπέων MMC, καθώς και η πολυπλοκότητα του αλγορίθμου DBS καθιστούν δυνατή την προσφορά ενός ομοιογενούς PKU για όλους σύγχρονα έργα HVDC με μετατροπείς υποτελούς ρεύματος. Η τελευταία λέξη της τεχνολογίας είναι ώριμη για αυτό το επόμενο βήμα στην ανάπτυξη του HVDC-LCC.

Έτσι, με τον παραπάνω σχεδιασμό της συσκευής της εφεύρεσης, διασφαλίζονται οι κύριες λειτουργίες - ρύθμιση της άεργου ισχύος κατά τη χρήση του ίδιου τύπου εναλλάξιμων συστοιχιών πυκνωτών, πλήρης απορρόφηση υψηλότερων αρμονικών χωρίς τη χρήση συντονισμένων κυκλωμάτων συντονισμού, απόσβεση παροδικών κραδασμών χωρίς χρήση αντιστάσεων που διαχέουν ενέργεια.

Με βάση τα παραπάνω, οι ακόλουθες εργασίες:

Απλοποίηση του κυκλώματος PKU λόγω ριζικής μείωσης του αριθμού των διακλαδώσεων PKU για τις συνθήκες ρύθμισης άεργου ισχύος με εναλλαγή μπαταριών,

Μείωση του επιπέδου των απωλειών ισχύος του PKU λόγω απόσβεσης με εικονικές αντιστάσεις αντί της απόσβεσης με πραγματικές αντιστάσεις (η λειτουργία εκτελείται από το σύστημα ελέγχου ενεργών στοιχείων χωρίς τη συμμετοχή υλικού),

Η απλοποίηση των ρυθμίσεων PKU κατά τη θέση σε λειτουργία και την αναδιάρθρωση κατά την αλλαγή των παραμέτρων του δικτύου AS, η οποία επιτυγχάνεται αποκλειστικά με την προσαρμογή του προγράμματος ελέγχου ενεργών στοιχείων, έχει επιλυθεί αποτελεσματικά.

Πηγές πληροφοριών

1. CIGREWorking Group 14.30. Εναλλαγή φίλτρου και διαχείριση άεργης ισχύος. Ενότητα 8. Αρ. 139 - Οδηγός προδιαγραφών και αξιολόγησης σχεδιασμού φίλτρων AC για συστήματα HVDC. Απρίλιος 1999

2. R.K. Chauhan, M. Kuhn, D. Kumar, A. Kolz, P. Riedel - BasicDesignAspectsofBallia-Bhiwadi 2500MWHVDCPowerTransmissionSystem, 2009

3. Marquardt Rainer (DE) - Το κύκλωμα διόρθωσης ρεύματος για μετατροπείς πηγών τάσης με χωριστές αποθήκες ενέργειας αντικαθιστά τα μπλοκ φάσης με πυκνωτές αποθήκευσης ενέργειας. Αριθμός δημοσίευσης DE 10103031, 2002-07-25

4. L. Gyugyi, V.R. Pelly - Μετατροπείς συχνότητας στατικής ισχύος - Θεωρία, απόδοση και εφαρμογή. Νέα Υόρκη: J. Wiley, 1976

5. Sadek Kadry (DE), Pereira Marcos (DE) - Siemens AG (DE) - Υβριδικό φίλτρο για δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος. Αριθμός δημοσίευσης US 6385063, 2002-05-07

7. CIGRE IEC/PAS 62544 - Ενεργά φίλτρα σε εφαρμογές HVDC. Δημόσια διαθέσιμη προδιαγραφή, προτυποποιημένη, 2008-02, σελίδα 43-44

8. Marcos Pereira, Aplicaç o de Novos Filtros Ativos AC de Pot nca Plena - IEE/PES T&D 2010 Λατινική Αμερική. S o Paulo, Brasil, Novembro 2010. (Siemens AG 2010 Energy Sector. [email προστατευμένο]).

9. Μουσταφά Γ.Μ. - Πίνακες για την περιγραφή της τοπολογίας των μετασχηματιστών. «Ηλεκτρισμός» Νο. 10, 1977, σσ. 34-39

10. Mustafa G.M., Sharanov I.M. - Μαθηματική μοντελοποίηση μετατροπέων θυρίστορ. “Electricity” No. 1, 1978, σσ. 40-45

ΑΠΑΙΤΗΣΗ

1. Συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου μιας πλήρους εγκατάστασης μετατροπής για μετάδοση ενέργειας συνεχούς ρεύματος που βασίζεται σε μετατροπέα ρεύματος βαλβίδας δικτύου (θυρίστορ) (μετατροπέας μεταγωγής γραμμής, LCC) με ρυθμιζόμενη μεταδιδόμενη ισχύ, ρύθμιση άεργου ισχύος με εναλλαγή δύο ή περισσότερων διακλαδώσεων, καθένα από τα οποία είναι εξοπλισμένο με διακόπτη για σύνδεση στο δίκτυο τροφοδοσίας και περιέχει συστοιχίες πυκνωτών, αντιστάσεις και αντιδραστήρες που εκτελούν λειτουργίες φιλτραρίσματος και αντιστάθμισης· Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου περιέχει επίσης ένα ή περισσότερα ενεργά στοιχεία (μετατροπέας τάσης με διαμόρφωση πλάτους υψηλής συχνότητας, αισθητήρες ρεύματος και τάσης), που χαρακτηρίζονται από το ότι:

Οι τράπεζες πυκνωτών εφαρμόζουν μόνο τη συνάρτηση αντιστάθμισης και είναι πανομοιότυπες με άεργο ισχύ Qk ίσο με το Nqth κλάσμα της μεγαλύτερης συνολικής εκπεμπόμενης άεργου ισχύος Qsum:

όπου Nq είναι ο αριθμός των συστοιχιών πυκνωτών,

Οι συστοιχίες πυκνωτών συνδέονται με τη γείωση μέσω ενός κοινού ενεργού στοιχείου μέσω αντίστοιχου αριθμού διακοπτών μέσης τάσης ή μέσω μεμονωμένων ενεργών στοιχείων,

Σε μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου, οι λειτουργίες φιλτραρίσματος εκτελούνται μόνο από τα ενεργά στοιχεία για το σκοπό αυτό, το σύστημα ελέγχου του ενεργού στοιχείου (μετατροπέας PWM), επιπλέον του συνηθισμένου συνόλου λειτουργικών μπλοκ του μετατροπέα PWM. , είναι εξοπλισμένο με τρία συγκεκριμένα λειτουργικά μπλοκ που υλοποιούνται σε λογισμικό (με τα αντίστοιχα με ανατροφοδότηση):

Μπλοκ D - απόσβεση (demp),

Μπλοκ Β - ισορροπία (bal),

Μπλοκ S - επιλεκτική αρμονική καταστολή (sel),

που παράγει τάσεις αναφοράς, το άθροισμα των οποίων αποτελεί τη μεταβλητή ελέγχου του κύριου μετατροπέα - αναφορά τάσης vz(t) (συνάρτηση χρόνου):

vz=vdemp+vbal+vsel και:

Το μπλοκ D σχηματίζεται χρησιμοποιώντας ευρυζωνική (για παράδειγμα, ανάλογη με κέρδος Rae) ανάδραση στο ρεύμα εξόδου του μετατροπέα iae(t) σύμφωνα με την ισότητα:

vdemp(t)=Rae·iae(t),

και, αντιπροσωπεύοντας μια εικονική αντίσταση Rae, μειώνει τις μεταβατικές ταλαντώσεις του δικτύου με τον ίδιο τρόπο όπως μια πραγματική αντίσταση Rae που περιλαμβάνεται στο κύκλωμα εξόδου του μετατροπέα. Στην περίπτωση αυτή, η τιμή του κέρδους Rae επιλέγεται έτσι ώστε να μειώνονται καλύτερα οι παροδικοί κραδασμοί. τα υπόλοιπα δύο μπλοκ B και S δρουν στο αποσβεσμένο σύστημα μέσω της εικονικής αντίστασης Rae.

Το μπλοκ B σχηματίζεται χρησιμοποιώντας ανάδραση στις τάσεις vd των πυκνωτών αποθήκευσης των τμημάτων τάσης συνεχούς ρεύματος του μετατροπέα με τη συμμετοχή της τάσης δικτύου έναντι σε αυτήν την ανάδραση, εκτελεί το έργο της διατήρησης της ισορροπίας ισχύος Pd και, κατά συνέπεια, των τάσεων vd των πυκνωτών αποθήκευσης κοντά σε ένα δεδομένο επίπεδο vdz:

Μονάδα για τον υπολογισμό (με βάση τον καθορισμένο ρυθμιστή ισχύος ισορροπίας) του μιγαδικού πλάτους της συνιστώσας τάσης ισορροπίας Vbal, νόρμα, κανονική προς το διάνυσμα τάσης δικτύου:

,

όπου είναι το σύνθετο πλάτος της τάσης του δικτύου, yo είναι η αγωγιμότητα του μπλοκ τράπεζας πυκνωτών,

Μονάδα παραγωγής τάσης ισορροπίας - ως ημιτονοειδής μεταβλητή της θεμελιώδους συχνότητας, ορθογώνια προς την τάση δικτύου σύμφωνα με την έκφραση:

vbal(t)=Vbal, norm·j·e j ,
- μονάδα περιστρεφόμενης μονάδας της k-ης αρμονικής του ρεύματος δικτύου.

Μονάδα ρύθμισης σύνθετων πλατών αρμονικών υψηλότερης τάσης vsel, δηλ. συστατικό της επιλεκτικής καταστολής των αρμονικών (sel), χρησιμοποιώντας έναν ενιαίο ρυθμιστή για κάθε επιλεκτικά κατασταλμένη ανώτερη αρμονική του ρεύματος, η οποία, με βάση το σύνθετο πλάτος του αρμονικού ρεύματος, δημιουργεί ένα σύνθετο πλάτος για τη ρύθμιση της τάσης αυτής της αρμονικής, και σε ο σχηματισμός ρύθμισης των μιγαδικών πλατών των τάσεων των υψηλότερων αρμονικών του μετατροπέα (ενεργό στοιχείο) μιγαδικού συντελεστή ίσου με την τιμή του χαρακτηριστικού στατικής μεταφοράς του συστήματος στην kth αρμονική συχνότητα:
για ολόκληρο το σύνολο των επιλεγμένων αρμονικών και το σύνολο των κατασταλμένων αρμονικών περιέχει τις κανονικές αρμονικές

11, 13; -23, 25; -35, 37 ,

και μπορεί επίσης να περιέχει μεμονωμένες μη κανονικές αρμονικές, για παράδειγμα:

5, -7; -17, 19; .

2. Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το ότι ένας αντιδραστήρας περιορισμού ρεύματος εισάγεται στο κύκλωμα συστοιχιών πυκνωτών, η αντίδραση του οποίου προσδιορίζεται από την προϋπόθεση περιορισμού του εύρους του μεταβατικού ρεύματος κατά την ενεργοποίηση του πυκνωτή τράπεζες.

Οι συσκευές αντιστάθμισης φίλτρων (FCD) έχουν σχεδιαστεί για να μειώνουν την παραμόρφωση της αρμονικής τάσης και να αντισταθμίζουν την άεργο ισχύ των καταναλωτικών φορτίων σε δίκτυα τροφοδοσίας βιομηχανικών επιχειρήσεων και σε ηλεκτρικά δίκτυα.

Όταν χειρίζεστε μια σειρά από αθλητικές πίστες, είναι σημαντικό να προστατεύετε σωστά τους εσωτερικούς μηχανισμούς. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να αγοράσετε λιπαντικό σιλικόνης για διαδρόμους με έκπτωση στο κατάστημά μας. Δημιουργία πρόσθετης φόρμουλας ατμόλουτρου για σύγχρονο αθλητικό εξοπλισμό.

Εξουσία υψηλότερα αρμονικά φίλτραείναι σημαντική για τη βελτιστοποίηση του κόστους των βιομηχανικών επιχειρήσεων, καθώς και για την αύξηση της σταθερότητας της εργασίας τους και τη μείωση των κινδύνων. Η χρήση φίλτρων ισχύος καθιστά δυνατή την επίτευξη υψηλότερης βιομηχανικής απόδοσης, καθώς και τη χρήση πρόσθετου φορτίου στο δίκτυο, το οποίο μπορεί να είναι αρκετά σημαντικό κατά την επέκταση. Τα φίλτρα ισχύος για επιχειρήσεις στις περισσότερες περιπτώσεις έχουν περίοδο απόσβεσης μικρότερη του ενός έτους, γεγονός που καθιστά τη χρήση τους οικονομικά δικαιολογημένη και απαραίτητη.

Η δομή της τυπικής ονομασίας της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου αποκρυπτογραφείται ως εξής:

Ένα παράδειγμα καταγραφής του χαρακτηρισμού ενός PKU της 13ης αρμονικής με τάση 10 kV, ισχύ 3000 kvar, κλιματική έκδοση και κατηγορία τοποθέτησης - U3: «Συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου FKU-13-10-3000 UZ GOST 13109-97 .»

Τα αρμονικά φίλτρα σχεδιάζονται ξεχωριστά για κάθε μεμονωμένη εφαρμογή. Αυτό εγγυάται τη δυνατότητα επίτευξης των υψηλότερων παραμέτρων για φιλτράρισμα υψηλότερων αρμονικών και διόρθωση συντελεστή ισχύος του PKU.

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΦΙΛΤΡΩΝ ΥΨΗΛΩΝ ΑΡΜΟΝΙΚΩΝ (HHF).

1. Μετρημένη ηλεκτρική τάση.
2. Απαιτούμενη αντιστάθμιση άεργου ισχύος στη θεμελιώδη συχνότητα.
3. Τιμές ρευμάτων αρμονικών συνιστωσών ενός μη γραμμικού φορτίου προς φιλτράρισμα ή πληροφορίες για φορτία που δημιουργούν αρμονικές.
4. Τροφοδοσία βραχυκυκλώματος δικτύου.
5. Απαιτούμενες παράμετροι ποιότητας ισχύος στους διαύλους ισχύος μη γραμμικού φορτίου (ή σε άλλο σημείο διασταύρωσης).
6. Περιβαλλοντικές συνθήκες (εσωτερική ή εξωτερική εγκατάσταση, εύρος θερμοκρασίας).
7. Πρόσθετες απαιτήσεις (διαστάσεις, προστασία κ.λπ.)

Φίλτρα υψηλής αρμονίαςαποτελούνται από πυκνωτές συνδεδεμένους σε σειρά με μια αυτεπαγωγή. Η αυτεπαγωγή επιλέγεται έτσι ώστε το φίλτρο να είναι ένα κύκλωμα συντονισμού σειράς χαμηλής σύνθετης αντίστασης στην αρμονική συχνότητα. Αυτό διασφαλίζει ότι το κύριο μέρος της αρμονικής συνιστώσας του ρεύματος διέρχεται από το φίλτρο. Οι πυκνωτές παράγουν άεργο ισχύ στη θεμελιώδη συχνότητα.

Η NPC ENERCOM-SERVICE LLC έχει εμπειρία στην κατασκευή φίλτρων υψηλότερης αρμονικής για τάση 0,4. 6.3; 10 και 35 kV για επιχειρήσεις της μεταλλουργικής, ηλεκτροχημικής βιομηχανίας και για δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας κοντινών και μακρινών χωρών του εξωτερικού. Οι ειδικευμένοι ειδικοί μπορούν να πραγματοποιήσουν μια έρευνα δικτύου για να προσδιορίσουν την αρμονική σύνθεση των παραμέτρων λειτουργίας του και να συντάξουν τεχνικές προδιαγραφές για το σχεδιασμό του εξοπλισμού.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ FCU ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΜΕΝΩΝ ΑΠΟ SPC "ENERCOM-SERVICE" LLC
ΓΙΑ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΤΑΣΕΙΣ.

1. Βασικά τεχνικά στοιχεία και χαρακτηριστικά

Τύπος φίλτρου	USFM-5/7-0,4-790 U3	FKU-13-10-3000 U3	FKU-2-35-43000 U1
Ονομαστική τάση PKU, kV
Αρμονικός αριθμός
Ονομαστική ισχύς εγκατεστημένη από το PKU, Mvar
Ονομαστική ισχύς που παράγεται από το PKU, Mvar
Ονομαστική συχνότητα, Hz
Συχνότητα συντονισμού φίλτρου, Hz
Συνεχές ρεύμα, Α
Θεμελιώδες αρμονικό ρεύμα, Α
Ρεύμα ανώτερων αρμονικών, Α
Πλάτος ρεύματος όταν το φίλτρο είναι ενεργοποιημένο, kA
Επιτρεπόμενο ρεύμα υπερφόρτωσης, Α
Διάρκεια ρεύματος υπερφόρτωσης, s
Συχνότητα υπερφόρτωσης		20 φορές την ημέρα	20 φορές την ημέρα
Συντελεστής ποιότητας στα 50 Hz
Συντελεστής ποιότητας στη συχνότητα συντονισμού
Αριθμός πυκνωτών στη φάση της μπαταρίας, τεμ.
Βάρος FKU, kg
Διαστάσεις: μήκος, mm, όχι περισσότερο πλάτος, mm, όχι περισσότερο ύψος, mm, όχι περισσότερο

Σημείωση: ο δίαυλος δεν εμφανίζεται στην επάνω προβολή

Γενική άποψη του FKU-13-10-3000 U3

Μπαταρία πυκνωτή

Αντιδραστήρας ξηρού φίλτρου

Μετασχηματιστής ρεύματος

Γενική άποψη του FKU-2-35-43000 U1

Συσκευές αντιστάθμισης στατικών για βιομηχανικές επιχειρήσεις.

Η ευρεία χρήση ηλεκτροκινητήρων θυρίστορ, εγκαταστάσεων ηλεκτρόλυσης ανορθωτών, ισχυρών καμίνων ηλεκτρικού τόξου, ελασμάτων και άλλων καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας με έντονα μεταβλητά φορτία και μη ημιτονοειδή ρεύμα συνοδεύεται από σημαντική κατανάλωση άεργου ισχύος και παραμόρφωση της τάσης τροφοδοσίας, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση των απωλειών ηλεκτρικής ενέργειας και επιδείνωση και διακοπή της κανονικής λειτουργίας του καταναλωτή ηλεκτρικής ενέργειας . Τέτοιοι καταναλωτές περιλαμβάνουν κυρίως μεταλλουργικά εργοστάσια, χημικές επιχειρήσεις, επιχειρήσεις μη σιδηρούχων μεταλλουργίας, επιχειρήσεις χαρτοπολτού και χαρτιού, επιχειρήσεις ηλεκτροχημικής επεξεργασίας μετάλλων και πολύτιμων λίθων, επιχειρήσεις με ηλεκτροσυγκόλληση τόξου και αντίστασης, συνήθεις επιχειρήσεις που χρησιμοποιούν λαμπτήρες εκκένωσης αερίου για φωτισμό, πετρέλαιο και επιχειρήσεις φυσικού αερίου και βιομηχανίες άνθρακα, επιχειρήσεις άρδευσης με ηλεκτροκινητήρες διαφόρων τύπων και άλλες επιχειρήσεις.

Για την αντιστάθμιση της άεργου ισχύος και τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος, φιλτράροντας υψηλότερες αρμονικέςρεύμα, μειώνοντας τις διακυμάνσεις τάσης και βελτιώνοντας τις παραμέτρους ποιότητας ισχύος, χρησιμοποιούνται συσκευές στατικής αντιστάθμισης:

• μονάδες πυκνωτών (αυξανόμενος συντελεστής ισχύος).
• Εγκαταστάσεις αντιστάθμισης φίλτρων (αύξηση συντελεστή ισχύος και φιλτράρισμα αρμονικών υψηλότερου ρεύματος).
• αντισταθμιστές αέργου ισχύος στατικού θυρίστορ (αύξηση συντελεστή ισχύος, φιλτράρισμα υψηλότερων αρμονικών ρεύματος, μείωση της ασυμμετρίας τάσης και σταθεροποίηση τάσης).

Η χρήση στατικών συσκευών αντιστάθμισης επιτρέπει:

• μειώνουν σημαντικά το φορτίο άεργου ισχύος και υψηλότερες αρμονικέςρεύμα των μετασχηματιστών που τροφοδοτούν τους καταναλωτές, το οποίο καθιστά δυνατή τη σύνδεση πρόσθετου φορτίου.
• βελτίωση των δεικτών ποιότητας τάσης και, ως εκ τούτου, αύξηση της ποιότητας και της παραγωγικότητας του προϊόντος τεχνολογική διαδικασίακαταναλωτή ηλεκτρικής ενέργειας.

Για παράδειγμα, η χρήση SVC σε ένα μεταλλουργικό εργοστάσιο αύξησε τον συντελεστή ισχύος φορτίου από 0,7 σε 0,97, μείωσε τις διακυμάνσεις της τάσης τροφοδοσίας κατά 3 φορές και μείωσε τον χρόνο ενός τήγματος μετάλλου από 150 λεπτά. έως 130 λεπτά. και ειδική κατανάλωση ενέργειας ανά τόνο λιωμένο χάλυβα κατά 4%, και επίσης μείωσε την κατανάλωση υλικών γραφίτη. Γενικά, η περίοδος απόσβεσης για συσκευές στατικής αντιστάθμισης είναι κατά μέσο όρο από 0,5 έως 1 έτος.

Εάν είναι απαραίτητο, η SPC "enercomserv" LLC μπορεί να πραγματοποιήσει ένα σύνολο εργασιών για την εφαρμογή του STC, ξεκινώντας με επιθεώρηση ηλεκτρικών δικτύων, εκτελώντας τις απαραίτητες μετρήσεις για τον προσδιορισμό του τύπου, της ισχύος και των σημείων σύνδεσης του STC, επιλογή των κυκλωμάτων και των παραμέτρων εξοπλισμού, τους κανονισμούς τους και την προμήθεια εξοπλισμού STC «με το κλειδί στο χέρι», την εγκατάσταση, τη θέση σε λειτουργία, τη δοκιμή εκκίνησης, καθώς και την εκπαίδευση του προσωπικού και την περαιτέρω συντήρηση του εξοπλισμού.

Ονομασίες προϊόντων:

• Συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014
• Συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου FKU-5-10-5400 U3 YUPIN.673842.014-01
• Συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου FKU-5-10-7200 UHL1 YUPIN.673842.015
• Συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου FKU-10-18000 U3
• Σχεδιασμός φίλτρων ισχύος USFM 0.4-5/7-450 U3
• Σύστημα ελέγχου, ρύθμισης και προστασίας για συσκευή αντιστάθμισης SURZA KU

Επιπλέον πληροφορίες

Φίλτρα ισχύος

Για να ικανοποιηθούν οργανικά αυτές οι απαιτήσεις, το σύστημα τροφοδοσίας πρέπει να είναι αδιάλειπτο και όσο το δυνατόν πιο αξιόπιστο. Εγκατάσταση φίλτρα ισχύοςείναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς και ποιοτικούς τρόπους μείωσης των επιπτώσεων στο δίκτυο κλιβάνων χάλυβα τόξου, παραγωγής συγκόλλησης, μετατροπέων βαλβίδων, που εφαρμόζεται ευρέως στη βιομηχανική παροχή ρεύματος για την τεχνική απόδοση της παραγωγής.

Κάτοχοι του διπλώματος ευρεσιτεχνίας RU 2479088:

Η εφεύρεση σχετίζεται με την ηλεκτρική μηχανική και προορίζεται να αντισταθμίσει την άεργο ισχύ τριφασικών καταναλωτών, κυρίως βιομηχανικών επιχειρήσεων. Το τεχνικό αποτέλεσμα συνίσταται στη μεγιστοποίηση του συντελεστή ισχύος σε όλους τους τρόπους λειτουργίας φορτίου, συμπεριλαμβανομένου του ονομαστικού, ρυθμίζοντας την άεργο ισχύ της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου ενώ ταυτόχρονα αυξάνεται το επίπεδο τάσης στο τριφασικό φορτίο. Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου περιέχει ένα τριφασικό φορτίο συνδεδεμένο με ένα αστέρι, μια μονάδα αντιστάθμισης τριών κυκλωμάτων LC με σταθερές παραμέτρους, έναν διακόπτη και τρεις αισθητήρες ρεύματος, έναν τριφασικό μετασχηματιστή ενίσχυσης, έναν ανορθωτή, μια συσκευή υπολογισμού άεργου ισχύος, τρεις αυτόνομοι μετατροπείς τάσης, ένας τριφασικός μετασχηματιστής μέτρησης τάσης, συσκευή συγχρονισμού, σύστημα ελέγχου για μετατροπείς που βρίσκονται σε συγκεκριμένη σχέση μεταξύ τους. 2 άρρωστος.

Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου σχετίζεται με την ηλεκτρική μηχανική και έχει σχεδιαστεί για να αντισταθμίζει την άεργο ισχύ τριφασικών καταναλωτών, κυρίως βιομηχανικών επιχειρήσεων.

Η αντιστάθμιση άεργου ισχύος είναι αποτελεσματικά μέσααύξηση του συντελεστή ισχύος, η τιμή του οποίου εξαρτάται από την εγγύτητα της φάσης του καταναλωθέντος ρεύματος στην τάση τροφοδοσίας, καθώς και τη βελτίωση του σχήματος του καταναλωθέντος ρεύματος.

Επί του παρόντος, ο συντελεστής ισχύος των ενεργοβόρων επιχειρήσεων είναι 0,6-0,7. Ένας χαμηλός συντελεστής ισχύος οδηγεί σε σημαντικές απώλειες ενέργειας.

Είναι γνωστό ότι η βελτίωση του συντελεστή ισχύος μειώνει την κατανάλωση άεργου ισχύος και βελτιώνει το σχήμα του ρεύματος που καταναλώνεται.

Με μη ημιτονοειδή τάση και ρεύμα, ο συντελεστής ισχύος K m του καταναλωτή προσδιορίζεται από τον τύπο [L.A. Θεωρητικά θεμέλια ηλεκτρολόγων μηχανικών. Ηλεκτρικά κυκλώματα. Σχολικό βιβλίο. - 10η έκδ. - Μ.: Γαρδαρίκη, 2000]:

όπου φ είναι η γωνία μετατόπισης (φάση) μεταξύ του ρεύματος που καταναλώνεται και της τάσης τροφοδοσίας.

υ - συντελεστής παραμόρφωσης του καταναλωμένου ρεύματος σχήματος.

Ο τελευταίος συντελεστής χαρακτηρίζει τον βαθμό παραμόρφωσης του σχήματος ρεύματος και καθορίζεται από τον λόγο της πρώτης αρμονικής του καταναλωθέντος ρεύματος I 1 προς την πραγματική τιμή I που εισάγεται

Έτσι, ο συντελεστής ισχύος K m χαρακτηρίζει τον βαθμό κατανάλωσης άεργου ισχύος από το φορτίο. Η αύξηση του Km συμβάλλει στη μείωση της άεργου ισχύος και στη βελτίωση του σχήματος του καταναλωθέντος ρεύματος.

Με γραμμικό φορτίο το ρεύμα που καταναλώνεται έχει ημιτονοειδές σχήμα, στο οποίο ο συντελεστής υ=1. Σε αυτήν την περίπτωση, ο συντελεστής ισχύος υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Μια γνωστή συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου (FKU) βασίζεται στην προσέγγιση της φάσης φ του καταναλωθέντος ρεύματος της κύριας (50 Hz) συχνότητας στην τάση τροφοδοσίας (Bader M.P. Electromagnetic compatibility / Textbook for Universitys σιδηροδρομικές μεταφορές. - Μ.: UMK MPS. 2002. - 638 σελ.).

Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου περιέχει τρία κυκλώματα LC, τα οποία συνδυάζονται σε ένα «τρίγωνο». Ο πυκνωτής C και ο αντιδραστήρας L του κυκλώματος LC έχουν σταθερές παραμέτρους.

Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου συνδέεται παράλληλα με το τριφασικό δίκτυο και το τριφασικό φορτίο.

Για να αποφευχθεί η συντονιστική ενίσχυση των αρμονικών, οι πυκνωτές C της συσκευής συνδέονται σε σειρά με τους αντιδραστήρες L. Η συχνότητα συντονισμού του κυκλώματος LC επιλέγεται με βάση τη ρύθμιση σε συχνότητα 240 Hz, κοντά στη συχνότητα του μεγαλύτερου πέμπτου αρμονική (250 Hz) στο ρεύμα φορτίου. Για μια θεμελιώδη συχνότητα 50 Hz, το κύκλωμα LC της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου έχει χωρητικό χαρακτήρα και για την πέμπτη αρμονική του ρεύματος που καταναλώνεται από το φορτίο, έχει αποτέλεσμα διαφυγής.

Με την επαγωγική φύση του ρεύματος φορτίου, το ρεύμα της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου με θεμελιώδη συχνότητα 50 Hz έχει χωρητικό χαρακτήρα και ρέει σε αντιφάση με το ρεύμα φορτίου. Όταν προστεθούν αυτά τα ρεύματα, σχηματίζεται ένα ρεύμα δικτύου κύριας συχνότητας, στο οποίο το επαγωγικό ρεύμα φορτίου αντισταθμίζεται από το χωρητικό ρεύμα της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου. Ως αποτέλεσμα, η φάση φ του ρεύματος δικτύου προσεγγίζει το σχήμα της τάσης τροφοδοσίας. Μια μείωση της γωνίας φ οδηγεί σε αύξηση του Cosφ και, κατά συνέπεια, του συντελεστή ισχύος K m.

Μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου με μη ρυθμισμένο ρεύμα αντιστάθμισης αυξάνει τον συντελεστή ισχύος του καταναλωτή μόνο στα ονομαστικά ρεύματα φορτίου.

Η απόκλιση του ρεύματος φορτίου από την ονομαστική τιμή προκαλεί ατελή αντιστάθμιση της άεργου ισχύος και αύξηση της μετατόπισης φάσης φ μεταξύ του καταναλωμένου ρεύματος και της τάσης τροφοδοσίας, γεγονός που μειώνει τον συντελεστή ισχύος μειώνοντας το Cosφ.

Το πλεονέκτημα της γνωστής συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου με σταθερές παραμέτρους του κυκλώματος LC είναι η αύξηση του συντελεστή ισχύος σε συνθήκες λειτουργίας ονομαστικού φορτίου λόγω αύξησης του Cosφ στα ονομαστικά ρεύματα φορτίου. Αυτό οφείλεται στη ροή του χωρητικού ρεύματος στον αντισταθμιστή, το οποίο αντισταθμίζει το επαγωγικό ρεύμα φορτίου αντίθετης φύσης.

Το μειονέκτημα της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου είναι ο περιορισμός του εύρους των δυνάμεων φορτίου, στο οποίο η πλήρης αντιστάθμιση της άεργου ισχύος του φορτίου λαμβάνει χώρα μόνο σε μια σχετικά σταθερή (ονομαστική) ισχύ φορτίου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε συνθήκες διαφορετικές από τον ονομαστικό τρόπο λειτουργίας του φορτίου, συμβαίνει ατελής αντιστάθμιση της άεργου ισχύος του λόγω της σταθερής τιμής του χωρητικού ρεύματος της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου. Έτσι, σε φορτία διαφορετικά από τον ονομαστικό τρόπο λειτουργίας, ο συντελεστής ισχύος δεν φτάνει τη μέγιστη τιμή και υποεκτιμάται, γεγονός που αποτελεί μειονέκτημα της γνωστής συσκευής.

Η πλησιέστερη στη διεκδικούμενη λύση όσον αφορά το σύνολο των βασικών χαρακτηριστικών και το επιτευχθέν αποτέλεσμα είναι μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου που βασίζεται στην προσέγγιση της φάσης του καταναλωθέντος ρεύματος της κύριας συχνότητας (50 Hz) στην τάση τροφοδοσίας [Ηλεκτρονικά ισχύος . Εγχειρίδιο αναφοράς. Ανά. με αυτόν. επεξεργάστηκε από Διδάκτωρ Μηχανικών Sciences V.A. Labuntsova. - M.: Energoatomizdat, 1987-326 σ.].

Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου περιέχει τρία μπλοκ αντιστάθμισης, ένα μπλοκ μέτρησης, έναν ενισχυτή, τρία στοιχεία κατωφλίου με διαφορετικές τάσεις απόκρισης, τρεις διαμορφωτές παλμών ελέγχου, τον πρώτο και δεύτερο αισθητήρα ρεύματος, τον πρώτο και δεύτερο μετασχηματιστή τάσης μέτρησης και έναν διακόπτη.

Κάθε ένα από τα μπλοκ αντιστάθμισης αποτελείται από τρία κυκλώματα LC με σταθερές παραμέτρους, συνδυασμένα σε ένα «τρίγωνο» και τρεις διακόπτες θυρίστορ. Κάθε διακόπτης θυρίστορ συνδέεται σε σειρά με το κύκλωμα LC. Ο διακόπτης θυρίστορ είναι κατασκευασμένος από δύο θυρίστορ πλάτη με πλάτη.

Οι μονάδες αντιστάθμισης συνδέονται μέσω ενός διακόπτη παράλληλα με ένα τριφασικό δίκτυο και ένα τριφασικό φορτίο.

Τα στοιχεία κατωφλίου έχουν διαμορφωθεί για διαφορετικές τάσεις απόκρισης, οι οποίες είναι ανάλογες με τις τρεις τιμές άεργου ισχύος φορτίου.

Οι είσοδοι του πρώτου και του δεύτερου αισθητήρα ρεύματος συνδέονται, αντίστοιχα, στις φάσεις Α και Γ του τριφασικού φορτίου και οι έξοδοι τους συνδέονται, αντίστοιχα, στην πρώτη και δεύτερη είσοδο της μονάδας μέτρησης. Οι είσοδοι του πρώτου και του δεύτερου μετασχηματιστή τάσης μέτρησης συνδέονται, αντίστοιχα, στη γραμμική τάση U ab και U bc του φορτίου και οι έξοδοι τους συνδέονται, αντίστοιχα, στην τρίτη και τέταρτη είσοδο της μονάδας μέτρησης. Η έξοδος της μονάδας μέτρησης συνδέεται μέσω ενός ενισχυτή στην πρώτη είσοδο κάθε στοιχείου κατωφλίου, η έξοδος του οποίου συνδέεται μέσω του αντίστοιχου διαμορφωτή παλμών ελέγχου στην είσοδο του διακόπτη θυρίστορ της αντίστοιχης μονάδας αντιστάθμισης.

Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου λειτουργεί ως εξής.

Τα σήματα ρεύματος των φάσεων Α και Γ, που παράγονται στην έξοδο του πρώτου και του δεύτερου αισθητήρα ρεύματος, αντίστοιχα, καθώς και τα γραμμικά σήματα τάσης που λαμβάνονται στις εξόδους του πρώτου και του δεύτερου μετασχηματιστή τάσης μέτρησης, παρέχονται, αντίστοιχα, στο πρώτη έως τέταρτη είσοδο της μονάδας μέτρησης. Στη μονάδα μέτρησης, με βάση το μέγεθος αυτών των σημάτων, δημιουργείται μια τάση που είναι ανάλογη με την άεργο ισχύ του τριφασικού φορτίου. Αυτή η τάση, αυξημένη από τον ενισχυτή, τροφοδοτείται στις εισόδους των στοιχείων κατωφλίου πρώτου τρίτου. Τα στοιχεία κατωφλίου λειτουργούν σε τρεις διαφορετικές τιμές σταθερής τάσης (βήματα), που αντιστοιχούν σε τρεις τιμές άεργου ισχύος του τριφασικού φορτίου. Χάρη σε αυτό, λαμβάνει χώρα ρύθμιση τριών σταδίων της άεργου ισχύος του φορτίου. Εάν στο πρώτο στάδιο η τάση εξόδου του ενισχυτή υπερβαίνει το όριο λειτουργίας του πρώτου στοιχείου κατωφλίου, αυτό το στοιχείο ενεργοποιείται. Το σήμα εξόδου του πρώτου στοιχείου κατωφλίου περιλαμβάνει τον πρώτο διαμορφωτή παλμού ελέγχου, το σήμα εξόδου του οποίου περιλαμβάνει τους διακόπτες θυρίστορ του πρώτου μπλοκ αντιστάθμισης. Μέσω κλειστών διακοπτών θυρίστορ, τα κυκλώματα LC συνδέονται παράλληλα με το δίκτυο και το τριφασικό φορτίο. Ένα χωρητικό ρεύμα ρέει μέσω του κυκλώματος LC για να αντισταθμίσει το επαγωγικό ρεύμα του τριφασικού φορτίου.

Με περαιτέρω αύξηση του ρεύματος φορτίου, αυξάνεται η άεργος ισχύς του τριφασικού φορτίου. Ως αποτέλεσμα, το σήμα τάσης αυξάνεται στην έξοδο της μονάδας μέτρησης και στις εισόδους των στοιχείων κατωφλίου. Μια αύξηση αυτής της τάσης ενεργοποιεί το δεύτερο στοιχείο κατωφλίου, με αποτέλεσμα την πρόσθετη ενεργοποίηση της δεύτερης μονάδας αντιστάθμισης, η οποία αυξάνει την άεργη ισχύ της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου στο δεύτερο στάδιο.

Με ακόμη μεγαλύτερη αύξηση του ρεύματος φορτίου (άεργος ισχύς), ενεργοποιείται το τρίτο στοιχείο κατωφλίου, συμπεριλαμβανομένης της τρίτης μονάδας αντιστάθμισης (τρίτο στάδιο). Ως αποτέλεσμα αυτού, και τα τρία μπλοκ αντιστάθμισης της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου βρίσκονται σε λειτουργία, αναπτύσσοντας τη μεγαλύτερη άεργο ισχύ. Έτσι, εμφανίζεται μια αντιστάθμιση άεργου ισχύος τριών σταδίων, λόγω της οποίας η φάση του καταναλωμένου ρεύματος φ πλησιάζει την τάση τροφοδοσίας. Μια μείωση της γωνίας φάσης φ οδηγεί σε αύξηση του Cosφ και, κατά συνέπεια, σε αύξηση του συντελεστή ισχύος K m.

Το πλεονέκτημα της γνωστής συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου είναι να επεκτείνει το εύρος των δυνάμεων φορτίου στο οποίο η άεργος ισχύς αντισταθμίζεται πλήρως, η οποία παρέχεται σε τρία στάδια λειτουργίας φορτίου. Αυτό οφείλεται στη ρύθμιση αέργου ισχύος τριών σταδίων, στην οποία σε κάθε στάδιο λειτουργίας φορτίου επιτυγχάνεται η υψηλότερη τιμή Cosφ και αυξάνεται ο συντελεστής ισχύος, λόγω της φάσης προσέγγισης του καταναλωθέντος ρεύματος στην τάση τροφοδοσίας. Αυτό οδηγεί σε επέκταση του εύρους των αντισταθμιζόμενων δυνάμεων φορτίου.

Ωστόσο, εάν η τιμή της άεργου ισχύος του φορτίου σε ενδιάμεσους τρόπους λειτουργίας διαφέρει από την άεργο ισχύ των τριών σταδίων της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου, τότε ο συντελεστής ισχύος παραμένει υποεκτιμημένος, πράγμα που αποτελεί μειονέκτημα της γνωστής συσκευής.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε ενδιάμεσους τρόπους λειτουργίας του φορτίου, διαφορετικοί από τις τρεις σταθερές τιμές της άεργου ισχύος της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου, εμφανίζεται ατελής αντιστάθμιση της άεργου ισχύος του φορτίου, καθώς η άεργος ισχύς του Το φορτίο διαφέρει από την άεργο ισχύ της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου.

Το πρόβλημα που επιλύεται από την εφεύρεση είναι η ανάπτυξη μιας συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου που παρέχει μέγιστη αύξηση του συντελεστή ισχύος σε όλους τους τρόπους λειτουργίας φορτίου, συμπεριλαμβανομένου του ονομαστικού, ρυθμίζοντας την άεργο ισχύ της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου ενώ ταυτόχρονα αυξάνει το επίπεδο τάσης στα τρία - φορτίο φάσης.

Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου που περιέχει ένα τριφασικό φορτίο συνδεδεμένο με ένα αστέρι, μια μονάδα αντιστάθμισης τριών κυκλωμάτων LC με σταθερές παραμέτρους, ένας διακόπτης και δύο αισθητήρες ρεύματος, ενώ η μονάδα αντιστάθμισης μέσω του διακόπτη συνδέεται παράλληλα με το τριφασικό δίκτυο, οι πρώτες είσοδοι δύο αισθητήρων ρεύματος που συνδέονται σε ένα τριφασικό δίκτυο, οι δεύτερες είσοδοι τους συνδέονται με δύο φάσεις ενός τριφασικού φορτίου, έναν τριφασικό ενισχυτή μετασχηματιστή, έναν ανορθωτή, έναν υπολογισμό άεργου ισχύος εισάγονται συσκευή, τρεις αυτόνομοι μετατροπείς τάσης, ένας τριφασικός μετασχηματιστής μέτρησης τάσης, μια συσκευή συγχρονισμού, ένα σύστημα ελέγχου μετατροπέα και ένας τρίτος αισθητήρας ρεύματος, ενώ κάθε δευτερεύουσα περιέλιξη ενός τριφασικού μετασχηματιστή ενίσχυσης τάσης συνδέεται μεταξύ ενός πυκνωτή και του επαγωγή ενός παρακείμενου κυκλώματος LC, οι είσοδοι ενός μετασχηματιστή μέτρησης τάσης τριών φάσεων συνδέονται παράλληλα με το δίκτυο και οι έξοδοι του συνδέονται στην τέταρτη, πέμπτη, έκτη είσοδο της συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος και στις εισόδους του συσκευή συγχρονισμού, η είσοδος ανορθωτή συνδέεται σε τριφασικό δίκτυο, κάθε πρωτεύον τύλιγμα ενός τριφασικού ενισχυτικού μετασχηματιστή συνδέεται με την αντίστοιχη έξοδο αυτόνομων μετατροπέων τάσης, οι πρώτες είσοδοι των οποίων διασυνδέονται και συνδέονται με την έξοδο του ανορθωτή , η πρώτη είσοδος του τρίτου αισθητήρα ρεύματος συνδέεται σε ένα τριφασικό δίκτυο, η δεύτερη είσοδος του συνδέεται με την τρίτη φάση ενός τριφασικού φορτίου, η έξοδος κάθε αισθητήρα ρεύματος συνδέεται, αντίστοιχα, με τον πρώτο, δεύτερο και τρίτο είσοδοι της συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος, της οποίας η πρώτη, η δεύτερη και η τρίτη έξοδος συνδέονται, αντίστοιχα, με την τέταρτη έως την έκτη είσοδο του συστήματος ελέγχου μετατροπέα, οι έξοδοι της συσκευής συγχρονισμού συνδέονται με την πρώτη, δεύτερη και τρίτη είσοδο σύστημα ελέγχου μετατροπέα, οι έξοδοι του οποίου συνδέονται με τις δεύτερες εισόδους αυτόνομων μετατροπέων τάσης.

Η διεκδικούμενη λύση διαφέρει από το πρωτότυπο με την εισαγωγή νέων στοιχείων - έναν τριφασικό μετασχηματιστή ενίσχυσης, έναν ανορθωτή, μια συσκευή υπολογισμού άεργου ισχύος, τρεις αυτόνομους μετατροπείς τάσης, έναν τριφασικό μετασχηματιστή μέτρησης τάσης, μια συσκευή συγχρονισμού, έναν μετατροπέα σύστημα ελέγχου και έναν τρίτο αισθητήρα ρεύματος, καθώς και νέες σχέσεις μεταξύ των στοιχείων της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου.

Η παρουσία σημαντικών διακριτικών χαρακτηριστικών δείχνει ότι η προτεινόμενη λύση πληροί το κριτήριο κατοχύρωσης με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της εφεύρεσης «καινοτομία».

Η εισαγωγή ενός τριφασικού μετασχηματιστή ενίσχυσης, ενός ανορθωτή, μιας συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος, τριών αυτόνομων μετατροπέων τάσης, ενός μετασχηματιστή μέτρησης τάσης τριών φάσεων, μιας συσκευής συγχρονισμού, ενός συστήματος ελέγχου μετατροπέα και ενός τρίτου αισθητήρα ρεύματος και μια αλλαγή στην Οι σχέσεις μεταξύ των στοιχείων της συσκευής εξασφαλίζουν αύξηση του συντελεστή ισχύος σε όλους τους τρόπους λειτουργίας ενός τριφασικού φορτίου, συμπεριλαμβανομένου του ονομαστικού. Αυτό οφείλεται στη δυνατότητα ρύθμισης της άεργου ισχύος της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου ανάλογα με τις αλλαγές στην άεργο ισχύ του τριφασικού φορτίου. Όταν ρυθμίζεται, η άεργος ισχύς της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου γίνεται ίση με την άεργη ισχύ του φορτίου σε όλους τους τρόπους λειτουργίας της. Εάν αυτές οι ισχύς είναι ίσες, σε όλο το εύρος μεταβολών του ρεύματος του τριφασικού φορτίου, η άεργος ισχύς του αντισταθμίζεται πλήρως. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα δικτύου συμπίπτει με την τάση τροφοδοσίας, λόγω της οποίας ο συντελεστής ισχύος φτάνει τη μέγιστη τιμή του.

Ταυτόχρονα με την αύξηση του συντελεστή ισχύος σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του τριφασικού φορτίου, εξασφαλίζεται αύξηση του επιπέδου τάσης στο τριφασικό φορτίο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κατά την αντιστάθμιση της άεργου ισχύος ενός τριφασικού φορτίου, η άεργη συνιστώσα του ρεύματος δικτύου μειώνεται και, ως αποτέλεσμα, μειώνονται οι απώλειες τάσης στο δίκτυο από τη ροή άεργου ρεύματος. Η μείωση των απωλειών τάσης στο δίκτυο οδηγεί σε αύξηση του επιπέδου τάσης στο τριφασικό φορτίο.

Σχέση αιτίου-αποτελέσματος «Η εισαγωγή ενός τριφασικού μετασχηματιστή ενίσχυσης, ενός ανορθωτή, μιας συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος, τριών αυτόνομων μετατροπέων τάσης, ενός μετασχηματιστή οργάνων τριφασικής τάσης, μιας συσκευής συγχρονισμού, ενός συστήματος ελέγχου μετατροπέα και ενός τρίτου αισθητήρα ρεύματος και μια αλλαγή στις σχέσεις μεταξύ των στοιχείων της συσκευής οδηγεί σε μέγιστη αύξηση του συντελεστή ισχύος σε όλους τους τρόπους λειτουργίας φορτίου, συμπεριλαμβανομένου του ονομαστικού, με ταυτόχρονη αύξηση του επιπέδου τάσης σε τριφασικό φορτίο» δεν ήταν που βρίσκεται στην προηγούμενη τεχνική, δεν προκύπτει ρητά από αυτήν και είναι νέα. Η παρουσία μιας νέας σχέσης αιτίου-αποτελέσματος υποδεικνύει ότι η προτεινόμενη λύση πληροί το κριτήριο κατοχύρωσης με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της εφεύρεσης «εφευρετικό βήμα».

Το σχήμα 1 δείχνει ένα διάγραμμα μιας συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου, επιβεβαιώνοντας την απόδοσή της και τη «βιομηχανική εφαρμογή».

Το Σχήμα 2 παρουσιάζει τα αποτελέσματα της μαθηματικής μοντελοποίησης μιας φάσης μιας συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου όταν λειτουργεί με επαγωγικό φορτίο.

Η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου περιέχει ένα τριφασικό φορτίο 1, μια μονάδα αντιστάθμισης 2, έναν τριφασικό ενισχυτή τάσης μετασχηματιστή 3, έναν διακόπτη 4, έναν ανορθωτή 5, μια συσκευή υπολογισμού άεργου ισχύος 6, τρεις αυτόνομους μετατροπείς τάσης 7, 8, 9 , ένας τριφασικός μετασχηματιστής μέτρησης τάσης 10, μια συσκευή συγχρονισμού 11, ένας μετατροπέας συστήματος ελέγχου 12 και τρεις αισθητήρες ρεύματος 13, 14, 15.

Το τριφασικό φορτίο 1 συνδέεται σε αστέρι και συνδέεται με τις δεύτερες εισόδους των αντίστοιχων αισθητήρων ρεύματος 13, 14 και 15, οι πρώτες είσοδοι των οποίων συνδέονται, αντίστοιχα, στις φάσεις Α, Β και Γ του τριφασικού δικτύου .

Η μονάδα αντιστάθμισης 2 αποτελείται από τρία κυκλώματα LC με σταθερές παραμέτρους, συνδυασμένα σε ένα "τρίγωνο" και τρεις δευτερεύουσες περιελίξεις του μετασχηματιστή ενίσχυσης 3. Κάθε δευτερεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή ενίσχυσης 3 συνδέεται σε σειρά με το κύκλωμα LC, που αποτελείται από μια σειρά - συνδεδεμένος επαγωγέας 16 και πυκνωτής 17.

Ο τριφασικός μετασχηματιστής ενίσχυσης 3 είναι κατασκευασμένος με τρεις πρωτεύουσες και τρεις δευτερεύουσες περιελίξεις (δεν υποδεικνύεται στο Σχ. 1).

Ο ανορθωτής 5 κατασκευάζεται, για παράδειγμα, σύμφωνα με ένα τριφασικό κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας και συνδέεται παράλληλα με το δίκτυο.

Η μονάδα αντιστάθμισης 2 συνδέεται μέσω του διακόπτη 4 παράλληλα με το τριφασικό δίκτυο.

Κάθε πρωτεύον τύλιγμα του τριφασικού μετασχηματιστή ενίσχυσης 3 συνδέεται με την αντίστοιχη έξοδο κάθε αυτόνομου μετατροπέα τάσης 7, 8, 9. Οι πρώτες είσοδοι των αυτόνομων μετατροπέων τάσης 7, 8, 9 διασυνδέονται και συνδέονται με την έξοδο του ανορθωτής 5.

Η έξοδος κάθε πρώτου 13, δεύτερου 14 και τρίτου 15 αισθητήρα ρεύματος συνδέεται, αντίστοιχα, στην πρώτη, δεύτερη και τρίτη είσοδο της συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος 6.

Η πρώτη τρίτη έξοδος της συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος 6 συνδέεται, αντίστοιχα, στις τέταρτες και έκτη εισόδους του συστήματος ελέγχου μετατροπέα 12.

Οι είσοδοι του τριφασικού μετασχηματιστή μέτρησης τάσης 10 συνδέονται παράλληλα με το δίκτυο και οι έξοδοι του τριφασικού μετασχηματιστή μέτρησης τάσης 10 συνδέονται, αντίστοιχα, στην τέταρτη, πέμπτη και έκτη είσοδο της συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος 6 και στις εισόδους της συσκευής συγχρονισμού 11. Οι έξοδοι της συσκευής συγχρονισμού 11 συνδέονται με την πρώτη, δεύτερη και τρίτη είσοδο του συστήματος ελέγχου μετατροπέα 12. Οι έξοδοι του συστήματος ελέγχου μετατροπέα 12 συνδέονται με τις δεύτερες εισόδους των αυτόνομων μετατροπέων τάσης 7, 8 και 9.

Η συσκευή λειτουργεί ως εξής.

Με την επαγωγική φύση του τριφασικού φορτίου 1, η άεργος ισχύς καταναλώνεται από το δίκτυο. Για τη μέτρηση της άεργου ισχύος, τα σήματα ρεύματος φάσης παρέχονται από την έξοδο των αισθητήρων ρεύματος 13, 14, 15 στην πρώτη, δεύτερη, τρίτη είσοδο της συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος 6 και από την έξοδο του τριφασικού μετασχηματιστή μέτρησης τάσης 10 στην τέταρτη, πέμπτη, έκτη είσοδο της συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος λαμβάνονται σήματα τάσης 6 φάσεων. Στη συσκευή υπολογισμού άεργου ισχύος 6, με βάση το μέγεθος αυτών των σημάτων, παράγεται μια τάση ανάλογη με την άεργο ισχύ του τριφασικού φορτίου 1, η οποία τροφοδοτείται στην τέταρτη, πέμπτη και έκτη είσοδο του συστήματος ελέγχου μετατροπέα 12 .

Τα σήματα τάσης φάσης παρέχονται στις εισόδους της συσκευής συγχρονισμού 11, το μέγεθος της οποίας σχηματίζει ένα ημιτονοειδές «μονάδας» σε αυτήν, το οποίο τροφοδοτείται στην πρώτη, δεύτερη, τρίτη είσοδο του συστήματος ελέγχου μετατροπέα 12. Στην περίπτωση αυτή, το Η φάση του ημιτονοειδούς "μονάδας" είναι 90° μπροστά από την τάση δικτύου και συμπίπτει με τη φάση τάσης στον πυκνωτή του μπλοκ αντιστάθμισης 2.

Στο σύστημα ελέγχου μετατροπέα 12, τα σήματα ελέγχου παράγονται από τα σήματα που λαμβάνονται στην πρώτη έως την έκτη είσοδο του. Το σύστημα ελέγχου μετατροπέα 12 παράγει ένα σήμα ελέγχου για αυτόνομους μετατροπείς τάσης 7, 8, 9, με τη βοήθεια του οποίου η φάση φ του καταναλωθέντος ρεύματος φέρεται πιο κοντά στην τάση τροφοδοσίας. Το αντίστοιχο σήμα ελέγχου από την έξοδο του συστήματος ελέγχου μετατροπέα 12 παρέχεται στις δεύτερες εισόδους των αυτόνομων μετατροπέων τάσης 7, 8, 9. Κατά τη δημιουργία αυτού του σήματος, χρησιμοποιείται ένα ημιτονοειδές «μονάδας», όταν πολλαπλασιάζεται με ένα σήμα ανάλογο προς το άεργος ισχύς τριφασικού φορτίου 1, ένα σήμα διαμόρφωσης για έλεγχο λαμβάνεται αυτόνομοι μετατροπείς τάσης 7, 8, 9.

Η άμεση τάση από την έξοδο του ανορθωτή 5, που μετατρέπεται από αυτόν από εναλλασσόμενη τάση δικτύου, τροφοδοτείται στις πρώτες εισόδους των αυτόνομων μετατροπέων τάσης 7, 8, 9.

Στους αυτόνομους μετατροπείς τάσης 7, 8, 9, οι τάσεις των πρωτευόντων και, κατά συνέπεια, των δευτερευουσών περιελίξεων του τριφασικού μετασχηματιστή ενίσχυσης 3 σχηματίζονται από τα σήματα που λαμβάνονται στις εισόδους τους.

Η τάση δικτύου τροφοδοτείται μέσω του διακόπτη 4 στους πυκνωτές 17 του μπλοκ αντιστάθμισης 2. Επιπλέον, η τάση από τις δευτερεύουσες περιελίξεις του τριφασικού μετασχηματιστή ενίσχυσης 3 τροφοδοτείται στο μπλοκ αντιστάθμισης 2. Στην περίπτωση αυτή, οι εισερχόμενες τάσεις σχηματίζουν την τάση που προκύπτει στις πλάκες του πυκνωτή 17 του μπλοκ αντιστάθμισης 2. Η τάση στις πλάκες του πυκνωτή 17 αλλάζει ανάλογα με την άεργο ισχύ του τριφασικού φορτίου 1, δηλαδή γίνεται ρυθμιζόμενη. Σε αυτή την περίπτωση, η άεργος ισχύς της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου είναι ίση με την άεργο ισχύ του τριφασικού φορτίου 1 σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του, συμπεριλαμβανομένου του ονομαστικού. Εάν η άεργος ισχύς του τριφασικού φορτίου Q n αντιστοιχεί στην άεργο ισχύ Q της πηγής της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου, τότε η άεργος ισχύς του τριφασικού φορτίου αντισταθμίζεται πλήρως και ο συντελεστής ισχύος μεγιστοποιείται.

Η ισχύς της μονάδας αντιστάθμισης 2 γίνεται ρυθμιζόμενη αλλάζοντας την τάση των δευτερευόντων περιελίξεων του τριφασικού ενισχυτικού μετασχηματιστή 3, γεγονός που καθιστά δυνατή την πλήρη αντιστάθμιση της άεργης ισχύος του φορτίου 1 σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του.

Στην ονομαστική λειτουργία, η ισχύς της πηγής μονάδας αντιστάθμισης 2 Q επιλέγεται από τις συνθήκες λειτουργίας του τριφασικού φορτίου 1 σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας. Η τιμή της πηγής Q είναι ίση με την άεργη ισχύ Q n που καταναλώνεται από το τριφασικό φορτίο 1 στην ονομαστική λειτουργία, δηλ. Q πηγή =Q n. Η άεργος ισχύς ενός τριφασικού φορτίου 1 Q n προσδιορίζεται από την άεργο ισχύ της θεμελιώδους συχνότητας f = 50 Hz, δηλ. ο βαθμός προσέγγισης της φάσης του ρεύματος που καταναλώνεται στην τάση τροφοδοσίας.

Με σταθερή τιμή χωρητικότητας C, η άεργος ισχύς μιας φάσης της μονάδας αντιστάθμισης 2 της συσκευής προσδιορίζεται ως:

όπου ω=2πf - κυκλική συχνότητα εναλλασσόμενου ρεύματος.

C είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή του μπλοκ αντιστάθμισης 2.

U C - τάση στις πλάκες του πυκνωτή C.

Στον ονομαστικό τρόπο λειτουργίας ενός τριφασικού φορτίου, η τάση στις πλάκες πυκνωτών καθορίζεται από την τάση γραμμής του δικτύου, δηλ. U C =U l.

Σε μια σταθερή τιμή της τάσης δικτύου, η χωρητικότητα του πυκνωτή 17 επιλέγεται με βάση την πλήρη αντιστάθμιση της άεργου ισχύος όταν το τριφασικό φορτίο 1 λειτουργεί στον ονομαστικό τρόπο λειτουργίας. Σε αυτή την περίπτωση, το χωρητικό ρεύμα του πυκνωτή 17 της μονάδας αντιστάθμισης 2 είναι ίσο με την επαγωγική συνιστώσα του ρεύματος του τριφασικού φορτίου 1. Το ρεύμα του πυκνωτή 17 ρέει σε αντιφάση με το επαγωγικό ρεύμα του τριφασικού φορτίου 1, το οποίο οδηγεί σε αντιστάθμιση της άεργου ισχύος του τριφασικού φορτίου 1 στη θεμελιώδη συχνότητα των 50 Hz. Λόγω αυτού, η φάση του ρεύματος δικτύου φ προσεγγίζει το σχήμα της τάσης του δικτύου, αυξάνοντας την τιμή του συντελεστή Cosφ και, κατά συνέπεια, τον συντελεστή ισχύος.

Σε συνθήκες διαφορετικές από τον ονομαστικό τρόπο λειτουργίας του τριφασικού φορτίου 1, η πλήρης αντιστάθμιση της άεργου ισχύος του επιτυγχάνεται αλλάζοντας την άεργο ισχύ της μονάδας αντιστάθμισης πηγής 2 Q ανάλογα με την άεργο ισχύ Q n του τριφασικού φορτίου 1. περίπτωση, πληρούται η ίδια προϋπόθεση: Q πηγή = Q n. Σύμφωνα με την έκφραση (4), η αλλαγή στην άεργο ισχύ της μονάδας αντιστάθμισης 2 Q ucm μπορεί να πραγματοποιηθεί ρυθμίζοντας την τάση U C στις πλάκες του πυκνωτή 17.

Σε κλειστό βρόχο ηλεκτρικό κύκλωμα, συμπεριλαμβανομένου του κυκλώματος LC του μπλοκ αντιστάθμισης 2, της δευτερεύουσας περιέλιξης του τριφασικού ενισχυτή μετασχηματιστή 3 και της τάσης δικτύου U l σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Kirchhoff για την τάση στον πυκνωτή 17 του μπλοκ αντιστάθμισης 2 μπορεί να γραφεί:

όπου U VDT-2 είναι η τάση στη δευτερεύουσα περιέλιξη του τριφασικού μετασχηματιστή ενίσχυσης 3.

Στην περίπτωση αυτή, σύμφωνα με την έκφραση (4), η άεργος ισχύς της μονάδας αντιστάθμισης 2 της συσκευής προσδιορίζεται ως:

Από την τελευταία σχέση προκύπτει ότι η αλλαγή στην άεργο ισχύ Q ucm της μονάδας αντιστάθμισης 2 πραγματοποιείται αλλάζοντας την τάση στις δευτερεύουσες περιελίξεις του τριφασικού ενισχυτή μετασχηματιστή 3.

Η τιμή τάσης U του VDT-2 των δευτερευόντων περιελίξεων του τριφασικού ενισχυτικού μετασχηματιστή 3 επιλέγεται από την συνθήκη αντιστάθμισης της άεργου ισχύος του φορτίου στη θεμελιώδη συχνότητα και τη μέγιστη προσέγγιση της φάσης του καταναλωθέντος ρεύματος σε την τάση δικτύου, στην οποία η φάση φ έχει τη μικρότερη τιμή, αντίστοιχα, η τιμή του συντελεστή Cosφ είναι η μεγαλύτερη.

Για να γίνει αυτό, όταν η άεργος ισχύς του τριφασικού φορτίου 1 αυξάνεται πάνω από την ονομαστική, αυξάνεται η τάση C του VDT-2 (το σύμβολο "+" στον τύπο 6). Όταν η άεργος ισχύς του τριφασικού φορτίου 1 μειώνεται, η πηγή ισχύος Q μειώνεται λόγω μείωσης της τάσης U του VDT-2 (το σύμβολο «-» στον τύπο 6).

Έτσι, η πλήρης αντιστάθμιση της άεργου ισχύος του φορτίου λαμβάνει χώρα ρυθμίζοντας την τάση στις πλάκες του πυκνωτή 17, η οποία εξασφαλίζει αύξηση του συντελεστή ισχύος σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του τριφασικού φορτίου 1, συμπεριλαμβανομένου του ονομαστικού.

Επιπλέον, η αυξημένη τιμή του συντελεστή Cosφ επηρεάζει επίσης τις ηλεκτρομαγνητικές διεργασίες που συμβαίνουν στο δίκτυο, δηλαδή εξασφαλίζει μείωση της άεργης συνιστώσας του ρεύματος του δικτύου, δηλ. μειώνει το φορτίο δικτύου με άεργο ρεύμα. Με τη σειρά του, μια μείωση της άεργης συνιστώσας του ρεύματος του δικτύου οδηγεί σε μείωση των απωλειών τάσης από τη ροή αυτού του ρεύματος, δηλ. Οι απώλειες τάσης μεταξύ της πηγής ηλεκτρικής ενέργειας και της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου μειώνονται. Λόγω αυτού, το επίπεδο τάσης στην είσοδο της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου και, κατά συνέπεια, στο τριφασικό φορτίο αυξάνεται, γεγονός που καθιστά δυνατή την πραγματοποίηση μεγαλύτερης ισχύος στο φορτίο με την ίδια ισχύ της πηγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Ο έλεγχος της απόδοσης της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου (FKU) για την επίτευξη του παραπάνω τεχνικού αποτελέσματος πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της μαθηματικής μοντελοποίησης.

Η προσομοίωση της λειτουργίας PKU πραγματοποιήθηκε σε όλους τους τρόπους λειτουργίας φορτίου, συμπεριλαμβανομένου του ονομαστικού.

Κατά τη μοντελοποίηση, το τριφασικό φορτίο 1 με παραμέτρους R n =0,2 Ohm λήφθηκε ως κύκλωμα σχεδιασμού. L H = 2,5 mH, συνδεδεμένο σε τριφασικό δίκτυο με τάση 445 V. Στο κύκλωμα του μπλοκ αντιστάθμισης 2 περιλαμβάνονται η αυτεπαγωγή 16 και ο πυκνωτής 17 με παραμέτρους L = 100 mH, C = 3,8 μF. Ο ανορθωτής 5 παρείχε τάση 50 V στην είσοδο των αυτόνομων μετατροπέων τάσης 7, 8, 9.

Από το διάγραμμα ρευμάτων και τάσεων στο Σχ. 2 φαίνεται ότι όταν το PKU είναι απενεργοποιημένο, το επαγωγικό ρεύμα i n του φορτίου 1 υστερεί κατά 75,7° σε σχέση με την τάση δικτύου U του δικτύου.

Η ενεργοποίηση του PKU δημιουργεί ρεύμα i k του μπλοκ αντιστάθμισης 2, οδηγώντας την τάση δικτύου U του δικτύου κατά 89,9°, δηλ. έχει χωρητική φύση, η οποία αντανακλάται στο διάγραμμα ρεύματος και τάσης. Ως αποτέλεσμα της προσθήκης ρευμάτων i n και i k στην είσοδο του PKU, το ρεύμα i καταναλώνεται από το δίκτυο, συμπίπτοντας (φ = 0) σε φάση με την τάση C του δικτύου. Στο φ=0, ο συντελεστής ισχύος του PKU είναι ίσος με μονάδα, K m =Cosφ=1, δηλ. Η ενεργοποίηση του PKU μεγιστοποιεί την τιμή K m.

Η απόκλιση του τρέχοντος σχήματος i από το ημιτονοειδές σχήμα σχετίζεται με κυματισμούς υψηλής συχνότητας με τη μορφή του καταναλωθέντος ρεύματος, το οποίο μειώνει τον συντελεστή ισχύος K m Λαμβάνοντας αυτό υπόψη, η υπολογιζόμενη τιμή του συντελεστή ισχύος είναι 0,997.

Ως αποτέλεσμα της μοντελοποίησης της λειτουργίας του PKU σε όλους τους τρόπους λειτουργίας φορτίου, ελήφθησαν διαγράμματα παρόμοια με τα διαγράμματα που φαίνονται στο Σχ. 2.

Ως αποτέλεσμα της προσομοίωσης, διαπιστώθηκε ότι η σύμπτωση του ρεύματος δικτύου και της τάσης τροφοδοσίας συμβαίνει σε όλους τους τρόπους λειτουργίας φορτίου, συμπεριλαμβανομένου του ονομαστικού, γεγονός που επιβεβαιώνει τη δυνατότητα αύξησης του συντελεστή ισχύος σε όλους τους τρόπους λειτουργίας φορτίου, συμπεριλαμβανομένου του ονομαστικού.

Μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου που περιέχει ένα τριφασικό φορτίο συνδεδεμένο με ένα αστέρι, μια μονάδα αντιστάθμισης τριών κυκλωμάτων LC με σταθερές παραμέτρους, έναν διακόπτη και δύο αισθητήρες ρεύματος, ενώ η μονάδα αντιστάθμισης μέσω του διακόπτη συνδέεται παράλληλα με το τριφασικό δίκτυο , οι πρώτες είσοδοι των δύο αισθητήρων ρεύματος συνδέονται στο τριφασικό δίκτυο, οι δεύτερες είσοδοι τους συνδέονται με δύο φάσεις ενός τριφασικού φορτίου, που χαρακτηρίζεται από το ότι περιέχει έναν τριφασικό μετασχηματιστή ενίσχυσης, έναν ανορθωτή, μια συσκευή για τον υπολογισμό της άεργου ισχύος, τρεις αυτόνομοι μετατροπείς τάσης, ένας τριφασικός μετασχηματιστής μέτρησης τάσης, μια συσκευή συγχρονισμού, ένα σύστημα ελέγχου μετατροπέα και ένας τρίτος αισθητήρας ρεύματος, με κάθε δευτερεύουσα περιέλιξη ενός τριφασικού μετασχηματιστή ενίσχυσης τάσης. μεταξύ ενός πυκνωτή και της αυτεπαγωγής ενός παρακείμενου κυκλώματος LC, οι είσοδοι ενός μετασχηματιστή μέτρησης τάσης τριών φάσεων συνδέονται παράλληλα με το δίκτυο και οι έξοδοι του συνδέονται στην τέταρτη, πέμπτη, έκτη είσοδο της συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος και στις εισόδους της συσκευής συγχρονισμού, η είσοδος ανορθωτή συνδέεται σε ένα τριφασικό δίκτυο, κάθε πρωτεύον τύλιγμα ενός τριφασικού μετασχηματιστή ενίσχυσης συνδέεται με την αντίστοιχη έξοδο αυτόνομων μετατροπέων τάσης, οι πρώτες είσοδοι των οποίων διασυνδέονται και συνδέονται στην έξοδο του ανορθωτή, η πρώτη είσοδος του τρίτου αισθητήρα συνδέεται σε ένα τριφασικό δίκτυο, η δεύτερη είσοδος του συνδέεται στην τρίτη φάση ενός τριφασικού φορτίου, η έξοδος κάθε αισθητήρα ρεύματος συνδέεται, αντίστοιχα, στο πρώτη, δεύτερη και τρίτη είσοδος της συσκευής υπολογισμού άεργου ισχύος, η πρώτη, η δεύτερη και η τρίτη έξοδος της οποίας συνδέονται, αντίστοιχα, με την τέταρτη έως την έκτη είσοδο του συστήματος ελέγχου μετατροπέα, οι έξοδοι της συσκευής συγχρονισμού συνδέονται με την πρώτη , σύστημα ελέγχου μετατροπέα δεύτερης και τρίτης εισόδου, οι έξοδοι του οποίου συνδέονται με τις δεύτερες εισόδους αυτόνομων μετατροπέων τάσης.

Παρόμοια διπλώματα ευρεσιτεχνίας:

Η εφεύρεση αναφέρεται στην ηλεκτρική μηχανική, ειδικότερα σε συστήματα τροφοδοσίας ισχύος, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία υποσταθμών μετασχηματιστών με υψηλή απόδοση κατανάλωσης και χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας και σταθερής τάσης για τους καταναλωτές.

Η εφεύρεση σχετίζεται με μια συσκευή για τον επηρεασμό της μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας σε μια πολυφασική γραμμή AC με μονάδες φάσης, οι οποίες αντίστοιχα περιέχουν έναν ακροδέκτη επαφής εναλλασσόμενου ρεύματος για σύνδεση σε μία φάση της γραμμής AC και δύο ακροδέκτες σύνδεσης, και μεταξύ κάθε ακροδέκτη σύνδεσης και κάθε Η έξοδος επαφής εναλλασσόμενου ρεύματος διέρχεται από τον κλάδο της μονάδας φάσης, που αποτελείται από μια σειρά σύνδεσης υπομονάδων που περιέχουν, αντίστοιχα, ένα κύκλωμα που βασίζεται σε συσκευές ημιαγωγών ισχύος και μια συσκευή αποθήκευσης ενέργειας συνδεδεμένη παράλληλα με το κύκλωμα που βασίζεται σε συσκευές ημιαγωγών ισχύος, και οι ακροδέκτες σύνδεσης συνδέονται μεταξύ τους.

Η εφεύρεση σχετίζεται με το πεδίο της ηλεκτρολογίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ασύγχρονους κινητήρες που παράγονται στο εμπόριο με ρότορα κλωβού σκίουρου, που χρησιμοποιούνται ως γεννήτριες σταθμών παραγωγής ενέργειας για τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Η εφεύρεση αναφέρεται στον τομέα της ηλεκτροτεχνικής, ειδικότερα σε συσκευές αντιστάθμισης αέργου ισχύος σε δίκτυα εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής τάσηςκαι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε υποσταθμούς εναέριων γραμμών μεταφοράς με αντιδραστήρες διακλάδωσης και συστοιχίες στατικών πυκνωτών εγκατεστημένων σε αυτούς

Χρήση: στον τομέα της ηλεκτρολογίας. Το τεχνικό αποτέλεσμα συνίσταται στη βελτίωση της ποιότητας της ηλεκτρικής ενέργειας με την εξάλειψη των αρμονικών στοιχείων στο ρεύμα δικτύου που παράγεται από ένα μη γραμμικό φορτίο χωρίς τη χρήση πρόσθετων κυκλωμάτων LC φιλτραρίσματος ισχύος. Σύμφωνα με τη μέθοδο, μετρώνται οι στιγμιαίες τιμές του τριφασικού ρεύματος δικτύου, απομονώνονται επιλεγμένες αρμονικές συνιστώσες αυτού του ρεύματος, γίνεται φάση προς φάση προσθήκη αυτών των αρμονικών στοιχείων, δημιουργούνται ρεύματα διόρθωσης για κάθε φάση του ρεύμα δικτύου, που περιέχει τα επιλεγμένα αρμονικά εξαρτήματα και έχει μετατόπιση φάσης 180 ηλεκτρικών μοιρών, και, εκπέμποντας σε κάθε φάση αντίστοιχα ρεύματα, επιτυγχάνει αντιστάθμιση για τα αρμονικά στοιχεία του ρεύματος δικτύου. 1 άρρωστος.

Η εφεύρεση σχετίζεται με τη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας, ειδικότερα με συσκευές φιλτραρίσματος και αντιστάθμισης (FCD) στο δίκτυο έλξης AC 25 kV και 2×25 kV. Η συσκευή φιλτραρίσματος και αντιστάθμισης για το σύστημα τροφοδοσίας έλξης περιέχει έναν κεντρικό διακόπτη συνδεδεμένο σε σειρά με επαφή μπλοκ κλεισίματος και πίνακα ελέγχου για την ενεργοποίησή του, έναν πρώτο αντιδραστήρα και ένα πρώτο τμήμα πυκνωτών, ένα δεύτερο τμήμα πυκνωτών με ένα δεύτερο αντιδραστήρας συνδεδεμένος παράλληλα, και ένα τρίτο τμήμα πυκνωτών με έναν τρίτο αντιδραστήρα και μια αντίσταση απόσβεσης, που συνδέεται μεταξύ του σημείου σύνδεσης του δεύτερου και του τρίτου τμήματος πυκνωτών και της σιδηροτροχιάς. Το κύκλωμα της συσκευής περιλαμβάνει έναν επαφέα με έναν οδηγό συνδεδεμένο μεταξύ του τρίτου αντιδραστήρα και της ράγας, και το κύκλωμα μεταγωγής του επαφέα συνδέει τον πίνακα ελέγχου με την κίνηση του μέσω της επαφής μπλοκ κλεισίματος του κύριου διακόπτη. Το τεχνικό αποτέλεσμα είναι η αύξηση της απόδοσης της μείωσης των υπερτάσεων ρεύματος και τάσης ενώ ταυτόχρονα απλοποιείται η συσκευή. 1 άρρωστος.

Η εφεύρεση αναφέρεται στην ηλεκτρική μηχανική, συγκεκριμένα σε συσκευές που χρησιμοποιούν συσκευές ημιαγωγών για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας μέσω καλωδίου σε ένα υποβρύχιο αντικείμενο, το οποίο, ειδικότερα, χρησιμοποιείται για τη φόρτιση μιας ηλεκτρικής μπαταρίας που είναι εγκατεστημένη σε αυτό το υποβρύχιο αντικείμενο. Το τεχνικό αποτέλεσμα συνίσταται στη βελτίωση των τεχνικών και οικονομικών δεικτών, στην αύξηση του συντελεστή σύζευξης μεταξύ των περιελίξεων του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας, στη βελτίωση της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας και άλλων στοιχείων της συσκευής, στη μείωση του κυματισμού της τάσης εξόδου της συσκευής σε αποδεκτό επίπεδο, καθώς και τη βελτίωση της ποιότητας της ηλεκτρικής ενέργειας που λαμβάνεται από τη συσκευή από τους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας υποβρύχιο αντικείμενο. Για το σκοπό αυτό, η διεκδικούμενη συσκευή (επιλογές) περιέχει τα ακόλουθα κύρια στοιχεία εγκατεστημένα στο δοχείο μεταφοράς σε ένα μπλοκ μετατροπέα: έναν μονοφασικό αυτόνομο μετατροπέα τάσης υψηλής συχνότητας, μια μονάδα ελέγχου για αυτόν τον μετατροπέα, έναν πυκνωτή εισόδου και την κύρια περιέλιξη ενός μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας, καθώς και σε ένα υποβρύχιο αντικείμενο στον ανορθωτή μπλοκ, το δευτερεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή, μια μονοφασική γέφυρα μη ελεγχόμενη ανορθωτή, έναν αντιδραστήρα εξομάλυνσης και έναν πυκνωτή εξόδου, ενώ οι περιελίξεις του υψηλού Οι μετασχηματιστές συχνότητας είναι εξοπλισμένοι στην πρώτη έκδοση με επίπεδες μαγνητικές οθόνες και στη δεύτερη με πυρήνες κυπέλλου και κεντρικές ράβδους. 2 n.p. f-ly, 3 ill.

Η εφεύρεση αναφέρεται σε ηλεκτρικά δίκτυα και προορίζεται να αυξήσει την απόδοση εναέρια γραμμήμεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και την ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχεται στους αγροτικούς καταναλωτές. Το τεχνικό αποτέλεσμα είναι να μειωθούν οι απώλειες ενεργού ισχύος, ηλεκτρικής ενέργειας και απωλειών τάσης στο εναέριο ηλεκτρικό δίκτυο, γεγονός που θα αυξήσει την απόδοση της εναέριας γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και την ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχεται στους αγροτικούς καταναλωτές. Ο αντισταθμιστής σταθμού ηλεκτροπαραγωγής ιστού περιέχει μια σύγχρονη γεννήτρια συνδεδεμένη σε μια εναέρια γραμμή ισχύος μέσω ενός ελεγχόμενου αποζεύκτη και μια μηχανή εσωτερικής καύσης αερίου εγκατεστημένη σε μια αντικραδασμική υποστήριξη σχήματος AP. Ο αποζεύκτης κατασκευάζεται με ατομική χειροκίνητη κίνηση. Ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής είναι εξοπλισμένος με συσκευές για τον έλεγχο και την παρακολούθηση των παραμέτρων της εναέριας γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και ένα σύγχρονο διακόπτη γεννήτριας, μια βαλβίδα παροχής αερίου και έναν συμπλέκτη τριβής, που έχουν μεμονωμένους ηλεκτρομαγνητικούς δίσκους που ενεργοποιούνται από τη συσκευή ελέγχου. Ένας συμπλέκτης τριβής συνδέει ή αποσυνδέει τους άξονες μιας σύγχρονης γεννήτριας και μιας μηχανής εσωτερικής καύσης αερίου. 1 άρρωστος.

Η εφεύρεση σχετίζεται με τον τομέα της ηλεκτρολογίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ηλεκτρικούς υποσταθμούς που απαιτούν αντιστάθμιση άεργου ενέργειας και τήξη πάγου στις εναέριες γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Το τεχνικό αποτέλεσμα της εφεύρεσης είναι η ελαχιστοποίηση του αριθμού των διακοπτών που απαιτούνται για τη μετάβαση από τη λειτουργία αντιστάθμισης στην ελεγχόμενη λειτουργία τήξης πάγου και πίσω. Η συσκευή περιέχει αμφίδρομες βαλβίδες θυρίστορ υψηλής τάσης (1, 2, 3), με τις οποίες συνδέονται σε σειρά αντιδραστικά στοιχεία (τσοκ ή πυκνωτές) (4, 5, 6). Η μετάβαση από τη λειτουργία αντιστάθμισης άεργου ισχύος στη λειτουργία τήξης πάγου πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας δύο διακόπτες (7, 8). Για αυτό, τα σημεία σύνδεσης των αντιδρώντων στοιχείων (4, 5, 6) και των βαλβίδων θυρίστορ (1, 2, 3) συνδέονται με το τριφασικό δίκτυο τροφοδοσίας A, B, C, οι ελεύθεροι ακροδέκτες των εν λόγω βαλβίδων ( 1, 2, 3) μέσω των επαφών του πρώτου διακόπτη (7) συνδέονται σε ένα "τρίγωνο" με τους ελεύθερους ακροδέκτες των αντιδρώντων στοιχείων (4, 5, 6) και μέσω των επαφών του δεύτερου διακόπτη (8 ) - με τα καλώδια της εναέριας γραμμής για το λιώσιμο του πάγου. 2 άρρωστος.

Η εφεύρεση σχετίζεται με τον τομέα της ηλεκτρολογίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ηλεκτρικούς υποσταθμούς που απαιτούν τήξη πάγου σε εναέριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας και αντιστάθμιση άεργου ισχύος. Το τεχνικό αποτέλεσμα της εφεύρεσης είναι η απλοποίηση της οργάνωσης και η μείωση της διάρκειας της διαδικασίας τήξης ενώ ταυτόχρονα μειώνεται η ποσότητα του πρόσθετου εξοπλισμού μεταγωγής. Η συνδυασμένη εγκατάσταση περιλαμβάνει δύο τριφασικούς μετατροπείς γέφυρας σε πλήρως ελεγχόμενες βαλβίδες ημιαγωγών, που διακλαδίζονται από διόδους back-to-back, μια συστοιχία πυκνωτών στην πλευρά DC των μετατροπέων, έναν πρώτο τριπολικό διακόπτη και δύο σειριακά συνδεδεμένα τριφασικά τσοκ, παράλληλα με ένα από τα οποία συνδέεται ένας δεύτερος τριπολικός διακόπτης - στην πλευρά AC. Κατά την τήξη του πάγου, ο πρώτος μετατροπέας λειτουργεί στη λειτουργία ενός ελεγχόμενου ανορθωτή και ο δεύτερος στη λειτουργία ενός αυτόνομου μετατροπέα τάσης, στην έξοδο του οποίου, μέσω του τρίτου τριπολικού διακόπτη, συνδέονται καλώδια εναέριας γραμμής, κλειστά στο το αντίθετο άκρο, για ταυτόχρονη τήξη πάγου πάνω τους εναλλασσόμενο ρεύμαχαμηλή συχνότητα, στην οποία η επαγωγική συνιστώσα της αντίστασης του σύρματος δεν έχει ουσιαστικά καμία επίδραση στην πραγματική τιμή του ρεύματος τήξης. 1 άρρωστος.

Η εφεύρεση σχετίζεται με τον τομέα της ηλεκτρολογίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ηλεκτρικούς υποσταθμούς που απαιτούν αντιστάθμιση άεργου ισχύος και τήξη πάγου σε εναέριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας. Το τεχνικό αποτέλεσμα είναι η μείωση της διάρκειας της διαδικασίας τήξης ενώ ταυτόχρονα μειώνεται η ποσότητα του πρόσθετου εξοπλισμού μεταγωγής. Η εγκατάσταση περιλαμβάνει έναν τριφασικό μετατροπέα γέφυρας που βασίζεται σε πλήρως ελεγχόμενες βαλβίδες ημιαγωγών, που διακλαδίζονται από διόδους back-to-back, μια συστοιχία πυκνωτών στην πλευρά DC, έναν πρώτο τριπολικό διακόπτη και δύο συνδεδεμένα σε σειρά τριφασικά τσοκ, ένα εκ των οποίων συνδέεται παράλληλα με δεύτερο τριπολικό διακόπτη στην πλευρά AC. Σύμφωνα με την πρώτη επιλογή, η συστοιχία πυκνωτή στη λειτουργία αντιστάθμισης άεργου ισχύος συνδέεται με τις επαφές του τρίτου τριπολικού διακόπτη, ανοιχτού στη λειτουργία τήξης πάγου, με τους ακροδέκτες εκπομπού (συλλέκτη) των βαλβίδων του μετατροπέα, οι οποίοι σε αυτό mode, μέσω του τέταρτου τριπολικού διακόπτη, συνδέονται με τα καλώδια της εναέριας γραμμής για ελεγχόμενη τήξη πάγου με εναλλασσόμενο ρεύμα. Σύμφωνα με τη δεύτερη επιλογή, η συστοιχία πυκνωτή στη λειτουργία αντιστάθμισης άεργου ισχύος μέσω των επαφών του τρίτου και τέταρτου τριπολικού διακόπτη, ανοιχτή στη λειτουργία τήξης πάγου, συνδέεται με τους ακροδέκτες εκπομπού και συλλέκτη των βαλβίδων μετατροπέα, οι οποίοι σε αυτός ο τρόπος λειτουργίας, μέσω του πέμπτου και του έκτου τριπολικού διακόπτη, συνδέονται με τα καλώδια δύο εναέριων γραμμών για ταυτόχρονη ελεγχόμενη τήξη πάγου πάνω τους με εναλλασσόμενο ρεύμα. 2 n.p. f-ly, 4 ill.

Η εφεύρεση σχετίζεται με την ηλεκτρική μηχανική και προορίζεται να αντισταθμίσει την άεργο ισχύ τριφασικών καταναλωτών, κυρίως βιομηχανικών επιχειρήσεων

Συσκευές αντιστάθμισης φίλτρων (FCU) 6, 10, 35 kV

Τα PHA ή Power Harmonic Filters, γνωστά και ως παθητικά αρμονικά φίλτρα, είναι ένας ειδικός τύπος μονάδων πυκνωτών των οποίων η αποστολή είναι να φιλτράρουν τις αρμονικές σε συνδυασμό με την αντιστάθμιση άεργου ισχύος. Οι συσκευές αντιστάθμισης φίλτρων είναι απαραίτητες σε βαριές βιομηχανίες μηχανικής ή μεταποιητικές βιομηχανίες, όπου χρησιμοποιούνται ευρέως κλίβανοι τήξης τόξου, ηλεκτρολυτικά λουτρά υψηλής τάσης 6 (10) kV, καθώς και άλλος ενεργοβόρος εξοπλισμός με μη γραμμικό χαρακτήρα κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Η λειτουργία αυτού του τύπου εξοπλισμού απαγορεύεται χωρίς την παρουσία αρμονικών φίλτρων ισχύος.

Ρύζι. 1 Αρμονικά φίλτρα ισχύος

Σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας του PKU

Ο σκοπός της εισαγωγής του PKU είναι η μείωση της αντίδρασης των κυκλωμάτων LC σε τιμές κοντά στο μηδέν και η διακλάδωση του κύριου ηλεκτρικού δικτύου (σε μια δεδομένη αρμονική συχνότητα). Οι μονάδες αντιστάθμισης φίλτρου είναι αλυσίδες LC ή RLC συντονισμένες ώστε να συντονίζονται με μια συγκεκριμένη αρμονική, η σειρά της οποίας καθορίζεται από τον πελάτη ή με βάση τα αποτελέσματα των μετρήσεων. Στην τυπική έκδοση, η συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου αποτελείται από μια κυψέλη εισόδου, σύγχρονους μονοφασικούς αντιδραστήρες και πολλές συστοιχίες πυκνωτών εγκατεστημένες σε γαλβανισμένες μεταλλικές κατασκευές. Το FKU είναι περιφραγμένο με δίχτυ για την ασφάλεια του προσωπικού ή τοποθετείται σε εξειδικευμένο δοχείο.

Ρύζι. 2 φίλτρα στενής ζώνης, μονού βρόχου (1), φίλτρα εγκοπής (2)

Υπάρχουν διάφοροι τύποι φίλτρων LC που χρησιμοποιούνται. Τα φίλτρα στενής ζώνης μονού κυκλώματος (1) χρησιμοποιούνται και συντονίζονται σε έντονες αρμονικές, συνήθως χαμηλών τάξεων 3, 5, 7. Σε υψηλές συχνότητες, χρησιμοποιούνται φίλτρα εγκοπής (2) χαμηλότερου συντελεστή ποιότητας και αντίσταση διακλάδωσης αντιδραστήρα Χρησιμοποιείται το R Η χρήση φίλτρων εγκοπής καθιστά δυνατή την εξομάλυνση της παρουσίας αρμονικών σε ένα ευρύ φάσμα υψηλών συχνοτήτων. Η ολοκληρωμένη χρήση αλυσίδων φίλτρων στενής ζώνης και ευρυζωνικότητας ως μέρος των φίλτρων ισχύος αρμονικών (PHF) καθιστά δυνατό τον πλήρη καθαρισμό του ηλεκτρικού δικτύου από αρμονικές παραμορφώσεις που προκαλούνται από τον καταναλωτή.

Είναι οικονομικά εφικτή η χρήση μονάδων αντιστάθμισης φίλτρου για τάση 6(10) kV λόγω του γεγονότος ότι οι καταναλωτές υψηλής τάσης δημιουργούν ένα μικρότερο φάσμα αρμονικών παραμορφώσεων (όπου οι 3η, 5η, 7η αρμονική είναι έντονα έντονες και σε σε μικρότερο βαθμό, αρμονικές υψηλότερες τάξεις) σε σύγκριση με καταναλωτές χαμηλής τάσης. Ως εκ τούτου, είναι τεχνικά και οικονομικά πιο επικερδής η εφαρμογή του καθεστώτος.

Μια συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου συντονισμένη σε μία (δύο, τρεις) αρμονικές παρά σε ένα ευρύ φάσμα αρμονικών καταναλωτών 0,4 kV.

Ρύζι. 3 Διάταξη στοιχείων συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου

Εκτός από τις αρμονικές φιλτραρίσματος, οι συσκευές αντιστάθμισης φίλτρων αντισταθμίζουν την άεργο ισχύ των καταναλωτών στη θεμελιώδη συχνότητα (50 Hz). Επομένως, τα αρμονικά φίλτρα ισχύος (συσκευές αντιστάθμισης φίλτρων) διακρίνονται από την άεργη ισχύ. Η απλούστερη συσκευή αντιστάθμισης φίλτρου έχει στατική τιμή άεργου ισχύος, την οποία μεταδίδει στο κύριο ηλεκτρικό δίκτυο και έχει διαμορφωθεί για να καταστέλλει μία από τις αρμονικές.

Η διάταξη των στοιχείων της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου εμφανίζεται στα αριστερά. Η κυψέλη εισόδου είναι κατασκευασμένη από λαμαρίνα χάλυβα και έχει αντιδιαβρωτική επίστρωση. Στο εσωτερικό του υπάρχει συσκευή εισόδου, έλεγχος, φωτισμός και προστατευτικός εξοπλισμός. Τα μπλοκ πυκνωτών βρίσκονται το ένα πάνω από το άλλο και τοποθετούνται σε μονωτήρες πολυμερούς στήριξης. Η μονάδα αποτελείται από συνημιτονικούς πυκνωτές υψηλής τάσης (τριφασικούς ή μονοφασικούς), τοποθετημένους σε χαλύβδινο πλαίσιο και συνδεδεμένους με ζυγούς. Όλοι οι πυκνωτές επιτρέπουν τη μακροχρόνια λειτουργία όταν η ονομαστική τάση αυξάνεται κατά 10%. Οι μονοφασικοί αντιδραστήρες πυρήνα αέρα είναι τοποθετημένοι σε πολυμερείς μονωτές και συνδέονται με τις κυψέλες εισόδου και τα μπλοκ πυκνωτών με χάλκινες ράβδους. Η επαγωγή του αντιδραστήρα κυμαίνεται από αρκετά mH έως αρκετές δεκάδες mH.

Στην κατασκευή συσκευών αντιστάθμισης φίλτρων, χρησιμοποιούνται τριφασικοί πυκνωτές για συσκευές PCD χαμηλής ισχύος και μονοφασικοί πυκνωτές για τη σύνθεση μονάδων υψηλής ισχύος (παράλληλες και σειριακές συνδέσεις). Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα φίλτρα αρμονικής ισχύος υψηλής ισχύος (συσκευές αντιστάθμισης φίλτρων) μπορούν να εξοπλιστούν με ένα ειδικό κύκλωμα για να σηματοδοτήσουν την αστοχία μεμονωμένων πυκνωτών (βλάβη, απώλεια χωρητικότητας) και να απενεργοποιήσουν το PKU - το λεγόμενο κύκλωμα μη ισορροπημένης προστασίας.

Ρύζι. 4 Αντιδραστήρες φίλτρου αέρα

Οι αντιδραστήρες φίλτρου αέρα έχουν υψηλή γραμμικότητα επαγωγής (L), ανάλογα με τη γεωμετρία και τον αριθμό των στροφών. Η ανάγκη χρήσης τους στο σχεδιασμό φίλτρων ισχύος αρμονικών οφειλόταν στην ανάγκη σταθερότητας της συχνότητας του φίλτρου για όλους τους τρόπους λειτουργίας της συσκευής αντιστάθμισης φίλτρου.

Οι ηλεκτρικοί αντιδραστήρες του φίλτρου αέρα είναι πηνία από συρματόσχοινο τυλιγμένο γύρω από ένα ενισχυτικό πλαίσιο. Οι παράμετροι του αγωγού επιλέγονται για κάθε ονομαστική τιμή αντιδραστήρα. Η βάση του αντιδραστήρα έχει υψηλή μηχανική αντοχή και αντιδιαβρωτική επεξεργασία, η οποία του επιτρέπει να τοποθετηθεί σε εξωτερικούς χώρους. Ο σχεδιασμός του αντιδραστήρα εγγυάται την απρόσκοπτη λειτουργία του σε μολυσμένα περιβάλλοντα και χαμηλές θερμοκρασίες. Για κάθε αντιδραστήρα, είναι δυνατή η προσαρμογή της αυτεπαγωγής (παρόμοια με τους μετασχηματιστές) χρησιμοποιώντας ρυθμιστικές βρύσες στην περιέλιξή του

ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΜΙΑΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΘΜΙΣΗΣ ΦΙΛΤΡΟΥ ΕΙΝΑΙ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟΣ ΝΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΤΟΥΝ ΑΡΚΕΤΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ:

αρμονικές (για καταστολή)

άεργη ισχύς του φίλτρου ισχύος στη θεμελιώδη συχνότητα (50 Hz)

· τοποθέτηση χρηματοπιστωτικών ιδρυμάτων