|
Назначение и функциональные возможности:Преобразователи СПЧ спроектированы для обеспечения электропитания при испытаниях мощных трансформаторов и реакторов энергосистем.На базе преобразователей СПЧ возможно изготовление мощных источников бесперебойного питания (до 3000 кВА), а также специальных преобразователей различного назначения, обеспечивающих электропитание объектов с повышенными требованиями к качеству питающего напряжения. Серия СПЧ состоит из ряда преобразователей, отличающихся значениями мощности и напряжений. В зависимости от технических характеристик меняется конструктивное исполнение (габариты, масса и т.п.) преобразователя. В настоящее время освоен выпуск преобразователей с выходным напряжением до 11 кВ и мощностью до 3600 кВА По заданиям с пульта управления на выходе СПЧ возможно получение однофазного или трехфазного стабилизированного синусоидального напряжения с возможностью его плавной регулировки от 5% до 100% от номинального значения. Частота выходного напряжения может иметь одно из установленных фиксированных значений (например: 50, 60, 100 или 225 Гц). Имеется возможность регулировки выход-ной частоты в пределах ±10% от каждого из фиксированных значений. Для проведения ряда испытаний со сложением напряжений СПЧ и внешнего источника предусмотрен режим внешней синхронизации выходного напряжения преобразователя. СПЧ оснащен комплектом защит, предотвращающих повреждение установки при авариях в питающей сети и в нагрузке. Диагностическая система, построенная на базе промышленного компьютера, анализирует состояние преобразователя, обрабатывая сигналы из микропроцессорной системы управления и с платы АЦП, на которую заведены сигналы с датчиков токов и напряжений. Текущая информация выдается в текстовом и графическом режимах на экран монитора. При аварийном отключении осуществляется режим запоминания состояния системы, предшествующего аварии. Для предотвращения больших импульсных перегрузок при включении на нескомпенсированную или короткозамкнутую нагрузку, а также для проверки состояния системы после аварийного отключения предусмотрен режим "ТЕСТ".   |
Технические характеристики:
Номинальная мощность, кВА | до 3600 |
Напряжение питающей сети (трехфазное, переменное), В | 6300, 10000 |
Частота питающей сети, Гц | 50 ± 2% |
Напряжение питания собственных нужд (трехфазное, переменное), В | 220 |
Частота напряжения питания собственных нужд, Гц | 50 ± 2% |
Номинальное выходное напряжение, В | 6000, 11000* |
Частота выходного напряжения, Гц | 50, 60, 100, 225** |
Отклонение частоты, Гц, не более | ± 0.2 |
Число фаз выходного напряжения | 1 или 3*** |
Коэффициент полезного действия, % | 95 |
Точность поддержания заданного значения напряжения, %, не хуже | ± 0.5 |
Отношение действующего значения напряжения к среднему отличается от 1.11, %, не более | ± 2 |
Отклонение каждого линейного напряжения от среднего арифметического, %, не более | 3 |
Диапазон плавного регулирования частоты (в % от фиксированных значений) | ± 10 |
Режим работы | длительный |
Способ охлаждения | жидкостный**** |
  * - возможно изменение значения напряжения в соответствии с особенностью применения; ** - возможно изменение значений частот в соответствии с особенностью применения; *** - переключается в силовой схеме и на пульте управления; **** - техническая вода.   |
Обозначение:
|  |
Сокращенное обозначение: СПЧ.   |
Структура:
|   |
В состав комплекса СПЧ входят следующие составные части:- входной трехфазный трехобмоточный трансформатор (ТРФ1);
- выпрямительно-инверторное устройство (ВИУ);
- выходной трансформатор (ТРФ2) с фильтровыми конденсаторными батареями (Ф2);
- компенсирующее устройство (КУ) с переключателем фазности.
ТРФ1 по входу подключается к питающей сети. Трансформатор имеет одну входную трехфазную обмотку, соединенную по схеме Y, и две трех-фазные выходные обмотки (соединенные по схемам Y и D соответственно) для питания 12-пульсного выпрямителя.Выпрямитель работает на трехфазно-однофазный инвертор (И), построенный на основе мощных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), и формирующий выходное напряжение по принципу высокочастотной следящей широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM). Импульсы модуляции сглаживаются выходным индуктивно-емкостным фильтром. Такое построение обеспечивает возможность глубокого регулирования как уровня выходного напряжения, так и его частоты, а также обеспечивает высокое качество выходного напряжения. В систему управления преобразователем заведены обратные связи по напряжению с выхода СПЧ и по току с выхода ВИУ (на структурной схеме не показаны). Отслеживая данные параметры, регулятор напряжения с токовой коррекцией обеспечивает требуемое качество выходного напряжения и его стабилизацию. СПЧ функционирует с требуемыми показателями качества выходного напряжения при всех видах коэффициента мощности нагрузки: от чисто емкостной нагрузки через чисто активную до чисто индуктивной. Выводы ВИУ соединяются с выводами низкого напряжения ТРФ2, на выходе которого имеются конденса-торные батареи для дополнительной фильтрации выходного напряжения Ф2 и переключатель фазности, соединяющий выходные обмотки трансформатора параллельно в однофазном режиме и по схеме "треугольник" в трехфазном. Выходные конденсаторы вместе с индуктивностью рассеяния выходного трансформатора обеспечивают дополнительное снижение пульсаций ШИМ. КУ предназначено для увеличения коэффициента мощности и снижения реактивной загрузки преобразователя.   |
Управление и диагностика:
| Управление СПЧ может осуществляться как с местного пульта управления (ПУ), расположенного на лицевой панели ШУ, так и частично с удаленного пульта испытательной станции (ПС). |
  |
На местный ПУ вынесены следующие органы управления преобразователем:- переключатель режима ВИУ (частота и фазность);
- переключатель режима задающего генератора (фиксированный, регулируемый и внешней синхронизации);
- переключатель управления (местное/дистанционное);
- кнопки пуска, технического и аварийного останова преобразователя;
- кнопки изменения величины выходного напряжения;
- регулятор частоты выходного напряжения (в режиме регулируемой частоты).
На дистанционный ПС вынесены следующие органы управления преобразователем: - переключатель управления (местное/дистанционное);
- кнопки пуска, технического и аварийного останова преобразователя;
- кнопки изменения величины выходного напряжения.
Диагностика СПЧ обеспечена светодиодной индикацией состояния преобразователя на ПУ и ПС, а также блоком компьютерной диагностики (БКД) с представлением текстовой и графической информации на экране монитора, встроенного в ШУ.БКД предназначен для выполнения следующих функций: - измерение выходных параметров ВИУ (токов, напряжений, выходной частоты);
- вычисление результирующих параметров (активной и реактивной мощности, определение сдвига фаз);
- отображение текущих параметров и состояния ВИУ на экране дисплея;
- вывод подробных диагностических сообщений при срабатывании защиты.
|
Экран монитора разбит на несколько областей различного функционального назначения. |
  |
Слева расположена область, предназначенная для быстрой "дистанционной" (с большого расстояния) оценки текущих выходных параметров (режим работы, выходные напряжение и ток; последние два параметра индицируются столбцовыми индикаторами). Там же точные значения этих параметров выводятся в цифровом виде; кроме того, здесь же индицируются выходная частота и выходное напряжение выпрямителя. Максимальные значения выходных тока и напряжения, достигнутые в текущем сеансе работы, фиксируются специальными штрихами - в области столбцовых индикаторов и цифрами - над соответствующими осями и выделены красным цветом. Верхняя область отведена для вывода текущих выходных параметров: пофазно - напряжений, токов и сдвига фаз между ними; правее - суммарные активная и реактивная мощности и коэффициент мощности. Ниже расположена область вывода диагностических сообщений, а под ней - область вывода осциллограмм.   |
Защиты:
| СПЧ оснащен комплектом защит, предотвращающих повреждение установки при авариях в питающей сети и в нагрузке, в том числе:- системой токоограничения инвертора (при перегрузке СПЧ током, превышающим уставку токоограничения, напряжение СПЧ снижается для предотвращения дальнейшего нарастания тока; при длительной работе с ограничением тока установка отключается);
- защитой от импульсных перенапряжений по входу и выходу (демпфирующие RC-цепи, варисторы);
- защитой от перегрева и отключения контура охлаждения (датчики температуры, реле потока воды);
- защитой от отключения сети собственных нужд.
 
|
Конструкция:
| Основной составной частью СПЧ является выпрямительно-инверторная установка ВИУ. Ниже приведены габаритные размеры шкафов ВИУ мощностью от 1,5 до 3,6 МВА. Преобразователи на такую мощность конструктивно выполнены в 5 шкафах: шкаф выпрямительный, 3 шкафа инверторных и шкаф управления. Подвод и отвод силовых шин внешних соединений осуществляется сверху. Межшкафные соединения и подвод воды для охлаждения силовых модулей осуществляются снизу. Обслуживание силовых шкафов двухстороннее. Для получения информации по коснструкции преобразователей мощностью 100...1500 кВА свяжитесь с представителем ЛМ Электро. Согласующие трансформаторы изготавливаются по дополнительному проекту и их габаритные размеры согласовываются отдельно. |
|