регулятор реактивной мощности Компенсация реактивной мощности, УКРМ
По всем вопросам пишите и звоните: E-mail: ukrm2014@gmail.com  моб:8-987-961-7173  Skype: ukrm2010  
Что, где и почем?
Индикаторы ЕЭС

Системный оператор Единой энергетической системы

Авторизация !





Забыли пароль?
Вы не зарегистрированы. Регистрация
Оборудование для ФСК ЕЭС
Реестр №2 ФСК ЕЭС
Реестр №2 ФСК ЕЭС
Статистика сайта
Участников: 4931
Новостей: 381
Ссылок: 200
посетителей: 3547615
Последние новости
 
Главная
Качество электроэнергии и энергосбережение
    Нормативные документы по качеству электроэнергии и энергосбережению             Производители приборов - анализаторов электросети             Энергоаудит, консалтинг и инжиниринг             Библиография и глоссарий     
Особенности коммутации конденсаторов УКРМ тиристорными коммутаторами Версия для печати Отправить на e-mail
09.09.2014
Оглавление
Особенности коммутации конденсаторов УКРМ тиристорными коммутаторами
Страница 2
Васин Е.Н.  Image
Гл. конструктор
ЗАО "МЕАНДР"


Введение

    В статье рассматриваются с одной стороны, основные схемы включения тиристорных коммутаторов для коммутации конденсаторов в установках компенсации реактивной мощности, с другой стороны, делается попытка сравнения функциональных возможностей и особенностей эксплуатации тиристорных коммутаторов различных производителей, представленных на рынке России.

   Коммутаторы называются "тиристорными", потому что в качестве ключа в них используются полупроводниковые управляемые диоды – тиристоры. Особенность этих приборов в том, что они во включённом состоянии проводят электрический ток только в одном направлении.
   Для коммутации переменного тока применяют два, включённых встречно-параллельно тиристора. Первый пропускает ток при положительной полуволне сетевого напряжения, второй – при отрицательной. Вторая особенность тиристоров в том, что включить его можно в любой момент времени, но выключаются они только при снижении тока, практически до нулевого значения, т.е. в конце каждого полупериода сетевого напряжения. В начале каждого последующего полупериода его снова надо включать. В паре со специальной схемой управления, включающей тиристор в момент, когда напряжение на нём практически равно нулю (zero crossing), тиристор можно считать почти "идеальным" для коммутации переменного тока. В отличии от электромеханического контактора, тиристорный ключ имеет целый ряд серьёзных преимуществ для коммутации конденсаторов в УКРМ :
  1) Включение тиристора происходит только при совпадении сетевого напряжения и напряжения на конденсаторе, т.е. при нулевом токе через конденсатор.
  2) Полное отсутствие искрения и дугообразования при коммутации.
  3) Неограниченный ресурс по числу коммутаций.
  4) Большое быстродействие. Время включения трёхфазного коммутатора составляет менее 5 миллисекунд, что позволяет создавать УКРМ с динамической компенсацией реактивной мощности в режиме реального времени.

Но полностью заменить электромеханические контакторы тиристоры, пока не могут. Им присущи несколько серьёзных недостатков:
  1) Рассеиваемая мощность. На каждом тиристорном ключе падает напряжение, примерно 1,1-1,3 в. Это приводит к выделению на нём 1,1-1,3 Вт тепловой мощности на каждый ампер коммутируемого тока.
  2) Как следствие, увеличенные размеры. Для обеспечения нормального теплового режима работы, тиристоры устанавливаются на специальные охладители с естественным или принудительным охлаждением.
  3) Пока, к сожалению, тиристорные коммутаторы значительно дороже электромеханических контакторов.


Сравнение функциональных возможностей и особенностей эксплуатации тиристорных коммутаторов, представленных на рынке России

   На российском рынке сегодня представлены тиристорные коммутаторы нескольких фирм-производителей, принципиально отличающихся количеством коммутируемых фаз (2 или 3) и конструкцией ключа. Большая часть производителей применяет в своих коммутаторах более дешёвые диодно-тиристорные ключи, состоящие из включённых встречно-параллельно неуправляемого диода и управляемого тиристора.


Image
Рис.1 Эквивалентная схема полупроводникового ключа, выполненного из встречно-параллельно включённых диода и тиристора.

 


Эквивалентная схема полупроводникового ключа, выполненного из встречно-параллельно включённых диода и тиристора.
В выключенном состоянии такой ключ представляет собой однополупериодный выпрямитель при этом на выходе коммутатора присутствует постоянное напряжение минус 534 В (при сетевом 380В). Это накладывает некоторые ограничения (см. ниже), но не мешает нормальной коммутации конденсаторов в УКРМ.
В остальных случаях применяются тиристорно-тиристорные ключи, состоящие из двух включённых встречно-параллельно тиристоров.

 


Image
Рис.2 Эквивалентная схема полупроводникового ключа, выполненного из встречно-параллельно включённых тиристоров.


Такой ключ на переменном токе, практически, эквивалентен механическому ключу и не накладывает никаких ограничений на коммутацию и работу конденсаторов в УКРМ.
Благодаря своей относительной дешевизне, в России наиболее распространены двухфазные коммутаторы с диодно-тиристорными ключами.

На рисунке 3 представлена схема подключения такого коммутатора. Конденсаторы могут быть подключены, как "треугольником", так и "звездой".

Image
Рис.3 Коммутатор с двухфазной коммутацией двумя полупроводниковыми ключами, состоящими из встречно-параллельно включённых диода и тиристора.

 


Достоинства;
- Простота конструкции, относительная дешевизна, так как коммутируются только две фазы.
- Меньшая, чем у трёхканальных коммутаторов, мощность потерь (тепловыделение).
  Недостатки;
- В выключенном состоянии коммутатора напряжение на конденсаторе С2 равно нулю, на конденсаторах С1 и С3 присутствует опасное для жизни персонала напряжение минус 534В (при сетевом 380В).
- Из-за наличия постоянного напряжения на выходе коммутатора нельзя использовать разрядные дроссели.
- Разрядные резисторы надо выбирать исходя из воздействия на них постоянного высокого напряжения (Ur= Uлин*1.41).
- В выключенном состоянии ступени, на резисторах выделяется мощность: P=U²r/R=(Uлин*1.41)²/R, во включённом состоянии: - P=Uлин²/R, т.е. в 2 раза меньше.
Из известных автору, по этой схеме выпускаются линейки коммутаторов:
- BEL-TS H2 мощностью от 25, 50, 75, 100 и 300 квар ф. Beluk (Германия).
- DSTM3 мощностью 30, 50 и 100 квар ф. Lovato (Италия).
- TSM-LC мощностью 10, 25, 50, 200 квар и TSM-HV мощностью 50 квар ф. Epcos (Германия).

 

Image
Рис.4 Коммутатор с трёхфазной коммутацией тремя полупроводниковыми ключами, состоящими из встречно-параллельно включённых диода и тиристора.

 


Достоинства;
- В выключенном состоянии коммутатора напряжение на конденсаторах С1, С2 и С3 равно нулю.
- Можно использовать разрядные дроссели.
- Разрядные резисторы выбираются исходя из воздействия на них только линейного сетевого напряжения (Ur= Uлин).
  Недостатки;
- Дороже, так как коммутируются три фазы.
- Мощность потерь (тепловыделение) в 1.5 раза больше, чем у двухканальных коммутаторов.
- В выключенном состоянии коммутатора на всех выходных клеммах коммутатора присутствует опасное для жизни персонала средневыпрямленное напряжение минус 260В (относительно нулевого провода).
По этой схеме выпускаются;
- Линейка коммутаторов CTU-02-400, мощностью от 10 до 72 квар ф. BMR (Чехия).

 

 

 

 

Image
Рис.5 Коммутатор с двухфазной коммутацией двумя полупроводниковыми ключами, состоящими из встречно-параллельно включённых тиристоров

 

Достоинства;
- Простота, относительная дешевизна.
- Меньшая, чем у трёхканальных коммутаторов мощность потерь (тепловыделение).
- Можно использовать разрядные дроссели.
- Разрядные резисторы выбираются исходя из воздействия на них линейного сетевого напряжения (Ur= Uлин).
- В выключенном состоянии после разряда, напряжение на конденсаторах С1, С2 и С3 равно нулю.
  Недостатки;
- В выключенном состоянии коммутатора на выходных клеммах коммутатора присутствует фазное напряжение 220В (относительно нулевого провода).
По этой схеме выпускается линейка коммутаторов МТК-2 мощностью от 15 до 120 квар, ф. МЕАНДР (СПб, Россия)


Image
Рис.6 Коммутатор с двухфазной коммутацией двумя полупроводниковыми ключами, состоящими из встречно-параллельно включённых тиристоров.

 

Достоинства;
- В выключенном состоянии коммутатора на всех выходных клеммах коммутатора напряжения нет, напряжение на конденсаторах С1, С2 и С3 равно нулю (при разряженных конденсаторах).
- Можно использовать разрядные дроссели.
- Разрядные резисторы выбираются исходя из воздействия на них линейного сетевого напряжения (Ur= Uлин).
  Недостатки;
- Дороже, так как коммутируются три фазы.
- Мощность потерь (тепловыделение).В 1.5 раза больше, чем у двухканальных коммутаторов.
По этой схеме выпускается линейка коммутаторов МТК-3 мощностью от 15 до 120 квар, ф. МЕАНДР (СПб, Россия)


Image

 

Достоинства;
- Эта схема позволяет достичь максимально возможной скорости коммутации ступеней (до 25 раз в секунду), так как для включения тиристоров, имеющих сему детектирования нуля («Zero Crossing») условия включения тиристоров выполняются всегда, независимо от напряжения на конденсаторах.
- В выключенном состоянии коммутатора напряжения на конденсаторах С1, С2 и С3 равно нулю (при разряженных конденсаторах).
- Разрядные резисторы выбираются исходя из воздействия на них линейного сетевого напряжения (Ur= Uлин).
- Ток через тиристоры в 1,73 раза меньше, чем в других схемах.
  Недостатки;
- Дороже, так как коммутируются три фазы.
- Работает только с однофазными конденсаторами.
- Более сложный монтаж.
- Мощность потерь (тепловыделение).В 1.5 раза больше, чем у двухканальных коммутаторов.
По этой схеме могут быть подключены:
- все коммутаторы МТК-3 ф. МЕАНДР (СПб, Россия)
- коммутаторы BEL-TS мощностью 50, 100 и 300 квар ф. Beluk (Германия).
- Линейка коммутаторов BEL-TS мощностью 50, 100 и 300 квар ф. Beluk (Германия).


Image

 

Достоинства;
- Эта схема позволяет достичь максимально возможной скорости коммутации ступеней (до 25 раз в секунду), так как для включения тиристоров, имеющих схему детектирования нуля («Zero Crossing»), условия включения тиристоров выполняются всегда, независимо от напряжения на конденсаторах.
- В выключенном состоянии коммутатора напряжения на конденсаторах С1, С2 и С3 равно нулю (при разряженных конденсаторах).
- Разрядные резисторы выбираются исходя из воздействия на них фазного сетевого напряжения (Ur= Uлин).
- Позволяет использовать коммутаторы на 400В в сети с линейным напряжением 690В.
  Недостатки;
- Дороже, так как коммутируются три фазы.
- Работает только с однофазными конденсаторами.
- Мощность потерь (тепловыделение) в 1.5 раза больше, чем у двухканальных коммутаторов. По этой схеме могут быть подключены коммутаторы;
- МТК-3 ф. МЕАНДР (СПб, Россия).
- TSM-HV50 мощностью 50 квар ф. Epcos (Германия).



 

Добавить комментарий

Не допускается:
1.Ненормативная лексика.
2.Пропаганда межнациональной или расовой ненависти.
3.Любая другая информация, не относящаяся к тематике сайта.



След. >
 
 
Кто, где и сколько?
Испытания и сертификация
Качество энергии и энергоэффективность
Нанотехнологии в электроэнергетике
Реклама
ukrm.ru © 2017
Ссылки /// Новости /// Главная