Файл: Г.И. Разгельдеев Эксплуатация систем электроснабжения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 1
24
темы, в которых управляющий сигнал имеет форму импульса, фазу которого можно регулировать.
Внастоящее время всё более широкое применение находят электронные (полупроводниковые) системы управления вентильными преобразователями, так как они имеют ряд преимуществ перед электромагнитными системами: высокое быстродействие, надёжность, малые габариты, массу, потребляемую мощность.
Взависимости от того, в одном или в нескольких каналах вырабатываются управляющие импульсы для каждого вентиля преобразователя, различают одно- и многоканальные системы управления.
Кроме того, системы управления могут быть синхронными и асинхронными. При синхронном импульсно-фазовом управлении угол подачи управляющего импульса отсчитывают от определённой фазы напряжения сети, питающей преобразователь:
ωt |
i |
=ϕ + |
2π |
(i −1) +θ (U |
у |
), |
(50) |
|
|
||||||||
|
|
m2 |
|
i |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где ωti – угол подачи i-го импульса; ϕ |
– угол начала отсчёта угла за- |
держки по отношению к напряжению сети; m2 – число пульсаций схемы выпрямления; θi (U у) – угол задержки, регулируемый в зависимости от величины задающего воздействия U у .
При асинхронном управлении угол подачи управляющего импульса отсчитывают от момента подачи предыдущего импульса:
ωt |
= ωt |
+ |
2π |
+θ (U |
у |
), |
(51) |
|
|||||||
i |
i−1 |
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
m2 |
|
|
|
|
где ωti – угол подачи i-го импульса; |
ωti-1 – угол подачи предыдущего |
импульса.
Из сравнения выражений (50) и (51) видно, что угол подачи управляющего импульса в асинхронной системе управления не связан в явном виде с координатами ωt и ϕ напряжения сети, то есть не
синхронизирован с сетью питания (отсюда и название “асинхронная”).
Внастоящее время общепринятым и наиболее распространённым является синхронное управление.
Взависимости от принципа изменения фазы управляющего импульса различают горизонтальные, вертикальные и цифровые системы.
При горизонтальном управлении управляющий импульс формируется в момент перехода синусоидального напряжения через нуль, а изменение его фазы обеспечивается изменением фазы синусоидального
25
напряжения, то есть смещением этого напряжения по горизонтали. По ряду причин горизонтальное управление не нашло широкого распространения.
В настоящее время широко применяется другой вид управления – вертикальное управление. При этом виде системы управления управляющий импульс формируется в результате сравнения на нелинейном элементе величин переменного (синусоидального, пилообразного, треугольного) и постоянного напряжения (задающего воздействия). В момент, когда эти напряжения становятся равными и их разность меняет полярность, происходит формирование управляющего импульса. Фазу импульса можно регулировать, меняя величину задающего воздействия. В качестве нелинейного элемента обычно применяют транзистор. Таким образом, фазосдвигающее устройство ФСУ состоит из генератора переменного напряжения и узла сравнения, набранного из транзисторов.
Всё большее распространение ввиду своей простоты и универсальности находят вертикальные многоканальные системы управления с индивидуальными ФСУ, каждое из которых работает на определённое плечо вентильного преобразователя. Такая система управления трёхфазным мостовым преобразователем должна иметь число каналов управления, равное числу выпрямительных плеч преобразователя. При 6-пульсовой схеме выпрямления необходимо иметь 6 каналов, а при 12-пульсовой схеме – 12 каналов управления.
На рис. 6 приведена схема вертикальной шестиканальной системы управления трёхфазным мостовым выпрямителем.
Рис. 6. Структурная схема вертикальной шестиканальной системы управления трёхфазным мостовым выпрямителем
26
Система управления, изображённая на рис. 6, состоит из синхронизатора, блока питания БП, шести фазосдвигающих устройств ФСУ, формирователей импульсов ФИ и выходных каскадов ВК, предназначенных для окончательного формирования и усиления управляющих импульсов.
Полная работоспособность схемы достигается управлением одним длинным импульсом или двумя короткими. В частности, для мостовой схемы система управления должна вырабатывать одиночные управляющие импульсы с шириной, большей 60°, или сдвоенные короткие импульсы, следующие друг за другом через 60° ,чтобы обеспечить запуск и работу преобразователя в режиме прерывистых токов.
Поскольку каждый канал многоканальной системы управления работает с частотой питающей сети, его синхронизация с сетью не вызывает затруднений, а фазовый сдвиг управляющих импульсов равен фазовому сдвигу, создаваемому ФСУ канала.
Так как в вертикальной системе управления формирование импульса происходит в момент сравнения переменного и постоянного напряжения, всякое искажение формы кривой напряжения питающей сети будет приводить к ухудшению работы системы. Данный недостаток можно устранить, применяя в качестве переменного напряжения напряжение пилообразной или треугольной формы, при этом в схему вводится генератор пилообразного или треугольного напряжения, питающийся от обычной сети.
6.ПЕРЕЧЕНЬ ВИДОВ ПРИЁМО-СДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ
ИСОДЕРЖАНИЕ ПРИЁМО-СДАТОЧНЫХ ДОКУМЕНТОВ
Эта часть курсового проекта выполняется в соответствии с требованиями ПУЭ [8] и по рекомендациям, приведённым в [4].
Ниже приведён перечень приёмо-сдаточных испытаний (ПСИ) при вводе в эксплуатацию полупроводникового преобразователя, трансформатора и фильтров высших гармоник согласно ст. 1.8.16, 1.8.25, 1.8.26, 1.8.27 ПУЭ, а также указаниям гл. 4.3 и гл. 5.6 ПУЭ.
6.1. Полупроводниковые нереверсивные управляемые преобразователи, в соответствии со ст. 1.8.26 ПУЭ, испытываются в следующем объёме.
6.1.1. Измерение сопротивления изоляции элементов и цепей преобразователя. Следует производить в соответствии с инструкцией за-
27
вода-изготовителя.
6.1.2.Испытание изоляции преобразователей повышенным напряжением промышленной частоты. Значения испытательного напряжения приведены в прил. 3; продолжительность приложения испытательного напряжения 1 мин.
6.1.3.Проверка всех видов защит преобразователя. Пределы срабатывания защит должны соответствовать расчётным данным.
6.1.4.Проверка фазировки. Фаза импульсов должна соответствовать фазе анодного напряжения в диапазоне регулирования.
6.1.5.Проверка систем охлаждения. Скорость снижения температуры охлаждающего средства (воздуха или воды) должна соответствовать данным завода-изготовителя.
6.1.6.Проверка диапазона регулирования выпрямленного напряжения. Диапазон регулирования должен соответствовать данным заво- да-изготовителя, изменение значения должно происходить плавно. Снятие нагрузочной характеристики производится при работе преобразователя на нагрузку не менее 0,1 номинальной. Характеристики нагрузки, применяемой при испытаниях, должны соответствовать характеристикам нагрузки, для питания которой предусмотрен преобразователь.
6.1.7.Проверка работы преобразователя под нагрузкой (для регулируемых преобразователей во всём диапазоне регулирования). При этом производится проверка равномерности распределения токов по фазам и вентилям. Неравномерность не должна приводить к перегрузке какой-либо фазы или вентиля преобразователя.
6.1.8.Проверка параллельной работы преобразователей. Должно иметь место устойчивое распределение нагрузки в соответствии с параметрами параллельно работающих выпрямительных агрегатов.
6.2. Испытание преобразовательного трансформатора и реакторов. проводится в следующем объёме (согласно ст. 1.8.16 ПУЭ).
6.2.1.Определение условий включения трансформаторов. Производится в соответствии с инструкцией “Трансформаторы силовые. Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуата-
цию” (РТМ 16.800.723-80).
6.2.2.Измерение характеристик изоляции. Допустимые значения
сопротивления изоляции R60, коэффициент абсорбции R60/R15, тангенс угла диэлектрических потерь и отношения С2/С50 и ∆С/C регламентируются инструкцией по п.1.
28
6.2.3.Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты (обязательно для трансформаторов сухих и с облегчённой изоляцией; не обязательно для маслонаполненных трансформаторов):
а) изоляции обмоток вместе с вводами. Испытательные напряжения приведены в прил. 4. Продолжительность приложения испытательного напряжения 1 мин;
б) изоляции доступных стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок. Испытание следует производить в случае осмотра активной части. Испытательное напряжение 1-2 кВ. Продолжительность приложения испытательного напряжения 1 мин.
6.2.4.Измерение сопротивления обмоток постоянному току. Производится на всех ответвлениях, если для этого не потребуется выемки сердечника. Сопротивление должно отличаться не более чем на 2 % от сопротивления, полученного на таком же ответвлении других фаз, или от данных завода-изготовителя.
6.2.5.Проверка коэффициента трансформации. Производится на всех ступенях переключения. Коэффициент трансформации должен отличаться не более чем на 2 % от значений, полученных на том же ответвлении на других фазах, или от данных завода-изготовителя. Для трансформаторов с РПН разница между коэффициентами трансформации не должна превышать значения ступени регулирования.
6.2.6.Проверка группы соединения трёхфазных трансформаторов
иполярности выводов однофазных трансформаторов. Производится при монтаже, если отсутствуют паспортные данные или есть сомнения в достоверности этих данных. Группа соединения должна соответствовать паспортным данным и обозначениям на щите.
6.2.7.Измерение тока и потерь холостого хода. Производится одно из измерений, указанных ниже:
а) при номинальном напряжении. Измеряется ток холостого хода. Значение тока не нормируется;
б) при малом напряжении. Измерение производится с приведением потерь к номинальному напряжению или без приведения (метод сравнения).
6.2.8.Проверка работы переключающего устройства и снятие круговой диаграммы. Производится на всех положениях переключателя. Круговая диаграмма не должна отличаться от снятой на заводеизготовителе. Проверку срабатывания переключающего устройства и
29
давления контактов следует производить согласно заводским инструкциям.
6.2.9.Испытание бака с радиаторами гидравлическим давлением. Производится гидравлическим давлением столба масла, высота которого над уровнем заполненного расширителя принимается: для трубчатых или гладких баков 0,6 м; для баков волнистых, радиаторных или с охладителями 0,3 м.
Продолжительность испытания 3 ч при температуре масла ниже +10 оС. При испытании не должно наблюдаться течи масла.
6.2.10.Проверка системы охлаждения. Режим пуска и работы охлаждающих устройств должен соответствовать инструкции заводаизготовителя.
6.2.11.Проверка состояния силикагеля. Индикаторный силикагель должен иметь равномерную голубую окраску зерен. Изменение цвета силикагеля свидетельствует об увлажнении силикагеля.
6.2.12.Фазировка трансформатора. Должно иметь место совпадение по фазам.
6.2.13.Испытание трансформаторного масла. Проводится в соответствии с пунктом 13 ст. 1.8.16 ПУЭ.
6.2.14.Испытание включением толчком на номинальное напряжение. В процессе 3-кратного включения трансформатора на номинальное напряжение не должны иметь место явления, указывающие на неудовлетворительное состояние трансформатора.
6.2.15.Испытание вводов и встроенных трансформаторов тока. Следует производить в соответствии со ст. 1.8.31 и 1.8.17 ПУЭ.
6.3. Перечень приёмо-сдаточных испытаний для фильтров высших гармоник, состоящих из батарей бумажно-масляных конденсаторов на напряжение выше 1 кВ и реакторов (в соответствии со ст. 1.8.25
и1.8.27 ПУЭ).
6.3.1.Измерение сопротивления изоляции конденсаторов. Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ. Сопротивление изоляции между выводами и относительно корпуса конденсатора и отношение
R60/R15 не нормируются.
6.3.2.Измерение ёмкости. Производится при температуре 15-35 градусов Цельсия, измеренная ёмкость должна соответствовать паспортным данным с учётом погрешности измерения и допустимых отклонений, приведённых в табл. 1.8.28 ПУЭ.
6.3.3.Испытание изоляции конденсаторов повышенным напряже-