Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения с преобразовательными установками
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
°ть значения напряжения, реактивной мощности и коэффициента мощности в сети в ручном или автоматическом режиме. Это осуществляется через соответствующие блоки задания.
Устройство содержит также блок дистанционного задания, с помощью которого можно установить требуемые значения контролируемых параметров сети электроснабжения предприятия, на котором устанавливается разрабатываемое устройство, используя ЭВМ.
Эти структурные элементы устройства на схеме объединены в блок задания предельного напряжения и cos в электросети.
В разработанном устройстве для управления тиристорами, входящими в тиристорно-реакторную группу, применяется система импульсно-фазового управления. СИФУ осуществляется генерация отпирающих импульсов для тиристоров, смещение их по фазе относительно питающего напряжения силовой схемы.
Она позволяет преобразовать выходное напряжение блока управления Uупр в последовательность подаваемых на тиристоры отпирающих импульсов, момент формирования которых смещен относительно моментов естественного отпирания тиристоров на угол , зависящий от значения Uупр.
В систему импульсно-фазового управления вводится опорное напряжение, взятое от источника, питающего силовую схему. Генерация отпирающего импульса для тиристора происходит на одном из фронтов соответствующего опорного напряжения в момент совпадения опорного с управляющим напряжением. При изменении управляющего напряжения импульс сдвигается относительно опорного и, следовательно, относительно напряжения силовой схемы.
При смещении отпирающих импульсов изменяется интервал времени, в течение которого через реактор, входящий в тиристорно-реакторную группу, протекает ток, изменяется среднее значение напряжения на реакторе. Следовательно, изменяется значение потребляемой реактором реактивной мощности.
Таким образом осуществляется регулирование коэффициента мощности и компенсация реактивной мощности в системе электроснабжения.
В работе используется синхронная многоканальная система импульсно-фазового управления, т.е. СИФУ, в которой выполняется отсчет угла от моментов естественного отпирания для встречно-параллельно включенных тиристоров каждой фазы.
Система импульсно-фазового управления состоит из узла формирования опорных напряжений, компараторов, сравнивающих напряжение управления Uупр и опорные напряжения Uоп, узлов, преобразующих моменты переключения компараторов в импульсы управления тиристорами, узлов ограничения диапазона изменения угла и выходных усилителей.
Под действием изменения времени проводимости тиристоров устройства изменяется генерируемая в сеть реактивная мощность, изменяются также значения напряжений и токов в сети.
Устройство содержит блоки измерения мгновенных значений тока и напряжения сети и узел определения фактического значения коэффициента мощности.
Эти блоки необходимы для определения фактического значения реактивной мощности в сети с целью подачи информационно-управляющих импульсов в блок управления компенсатора реактивной мощности.
В составе устройства предусмотрен блок формирования нелинейного закона регулирования реактивной мощности, который в случае появления в сети перенапряжений посылает в блок управления информационные импульсы, призванные исключить работу сети в аварийном режиме.
На основании изложенного составляем структурную схему. Структурная схема проектируемого устройства приведена на рисунке 36.
2.2 Обоснование функциональной и принципиальной схем блока проектируемого устройства
В данном разделе разработаем функциональную схему части проектируемого устройства компенсации реактивной мощности системы импульсно-фазового управления встречно-параллельно включенными тиристорами, входящими в тиристорно-реакторную группу компенсатора реактивной мощности.
Система импульсно-фазового управления имеет следующие технические данные:
максимальное входное напряжение, В, 10
входной ток, мА, не более
напряжение синхронизации с питающей сетью трехфазное, В80
температурный дрейф характеристики при изменении
температуры от 1 до 40 С, %, не более
диапазон изменения угла , град 170
асимметрия импульсов отдельных каналов, град,3
Система импульсно-фазового управления гальванически отделена от силовой части проектируемого устройства.
Применяемая в данной работе система импульсно-фазового управления имеет следующие особенности: косинусоидальное опорное напряжение, шестиканальное устройство фазосмещения.
Работа системы импульсно-фазового управления происходит следующим образом.
Трехфазная система напряжений из сети поступает на фильтр, который обеспечивает формирование опорных напряжений AF, BF, CF, сдвинутых на 60. Эти напряжения используются в формирователях, обеспечивающих получение сигналов А0, В0, С0, служащих для ограничения угла min, и сигналов Аm, Вm, Сm, служащих для ограничения угла max.
Блок сравнения, на вход которого поступают напряжение управления Uупр, напряжение смещения Uo и опорные напряжения AF, BF, CF, выдает напряжения AS, -AS, BS, -BS, CS, -CS. Эти напряжения положительны, когда напряжение управления меньше опорного напряжения.
Напряжения ограничения угла max (Аm, Вm, Сm), min (А0, В0, С0), выходные напряжения блока сравнения (AS, -AS, BS, -BS, CS, -CS) поступают на формирователи, с выходов которых снимаются сигналы A, -A, B, -B, C, -C. Моменты появления этих сигналов совпадают с моментам