Тиристорный высоковольтный преобразователь напряжения
При разработке высоковольтной системы «ТПН – АД» для плавного пуска группы АЭП центробежных механизмов выполнен анализ области её применения. Основными исходными данными явились:
-
номинальные параметры приводных высоковольтных АД: мощность, линейное напряжение и ток статора двигателя;
-
механические характеристики центробежных механизмов;
-
параметры питающей сети: номинальное напряжение и возможное отклонение от него, мощность, токи короткого замыкания, частота, допустимые пусковые токи и допустимая глубина посадки напряжения.
Обзор литературы и энергетическое обследование ряда предприятий позволил обосновать перечень параметров приводных высоковольтных АД для номинальных линейных напряжений 3, 6 и 10 кВ и разработать соответствующую шкалу типоразмеров преобразователей для плавного пуска группы высоковольтных АЭП центробежных механизмов типа ПАД-В-Г. Эти сведения приведены в табл. 1.
Преобразователи типа ПАД-В-Г для плавного пуска группы высоковольтных асинхронных электроприводов центробежных механизмов являются развитием преобразователей типа ПАД-В, разработанных и выпускаемых ЗАО «АСК» для индивидуальных высоковольтных АД.
Концептуально и конструктивно остались неизменными:
-
силовая часть тиристорного преобразователя напряжения;
-
информационно-кодирующаячасть преобразователя.
Развитие получила микроконтроллерная система управления и алгоритмы формирования пусковых токов и напряжений на статоре АД, учитывая различие механических характеристик центробежных механизмов и приводных асинхронных двигателей. Алгоритм формирования предусматривает обеспечение постоянного заданного значения динамического момента МДИН электропривода центробежного механизма при плавном пуске, аналогично алгоритму формирования МДИН при торможении АЭП с учётом механической характеристики механизма и момента инерции электропривода. Тиристорный преобразователь напряжения управляет основным потоком электрической энергии, которая поступает от источника питания силовых цепей к электродвигателю через мощные тиристорные ключи. Способ регулирования электрической мощности, подводимой к обмоткам статора электродвигателя во время пуска электропривода, основан на фазовом регулировании выходного напряжения ТПН.
Таблица 1 - Технические характеристики высоковольтной системы "преобразователь плавного пуска - асинхронный двигатель" для группы АЭП ЦМ
|
Номинальное напряжение сети, кВ
|
Параметры АД
|
Параметры ПАД-В-Г
|
|||
|
Максимальная мощность, кВт
|
Номинальный ток, А
|
Максимальный ток, А
|
Габаритный размер (ВхШхГ), мм
|
Тип
|
|
|
3
|
315
|
80
|
350
|
2200х800х600
|
ПАД-В-Г-80-3к
|
|
630
|
160
|
550
|
ПАД-В-Г-160-3к
|
||
|
800
|
250
|
750
|
ПАД-В-Г-250-3к
|
||
|
6
|
1000
|
125
|
500
|
2400х800х800
|
ПАД-В-Г-125-6к
|
|
2000
|
250
|
700
|
2400х2400х800
|
ПАД-В-Г-250-6к
|
|
|
3150
|
400
|
1200
|
ПАД-В-Г-400-6к
|
||
|
5000
|
630
|
1900
|
ПАД-В-Г-630-6к
|
||
|
6300
|
800
|
2400
|
2400х3000х800
|
ПАД-В-Г-800-6к
|
|
|
10000
|
1250
|
3700
|
ПАД-В-Г-1250-6к
|
||
|
10
|
1600
|
125
|
500
|
2400х800х800
|
ПАД-В-Г-125-10к
|
|
3150
|
250
|
700
|
2400х2400х800
|
ПАД-В-Г-250-10к
|
|
|
5000
|
400
|
1200
|
ПАД-В-Г-400-10к
|
||
|
8000
|
630
|
1900
|
ПАД-В-Г-630-10к
|
||
|
12500
|
800
|
2400
|
2400х3000х800
|
ПАД-В-Г-800-10к
|
|
В результате применения ТПН:
-
существенно уменьшается пусковой ток двигателя, его величина ограничивается на уровне 1-4 номинальных токов статора двигателя;
-
значительно снижаются динамические перегрузки в кинематических звеньях механических передач: муфте, редукторе и др.;
-
уменьшаются электромагнитные усилия в обмотках статора двигателя и, как следствие, повышается срок службы статора за счёт уменьшения дрожания торцевых витков и разрушения изоляции обмотки;
-
исключаются гидравлические и пневматические удары в ЦМ и магистрали за счёт исключения резкого изменения давления (напора);
-
улучшаются условия эксплуатации сопутствующего электротехнического оборудования: коммутационных аппаратов, трансформатора, кабельных линий и т.д.
-
уменьшаются посадки напряжения в сети при пуске двигателей;
-
применение плавного пуска приводит к увеличению срока службы ЦМ.
Помимо регулирования динамического момента ПАД-В-Г обладает рядом дополнительных возможностей:
-
автоматическое управление внешней коммутационной аппаратурой;
-
измерение напряжения, тока, мощности и энергии электродвигателя;
-
автоматическое форсирование напряжения (тока) при несостоявшемся запуске АЭП;
-
имеет защитную блокировку от подачи высокого напряжения на ТПН при ошибочных действиях обслуживающего персонала;
-
имеет обширный набор параметров, которые дают возможность конфигурирования для широких областей применения;
-
имеет изолированные дискретные и аналоговые входы и выходы;
-
выдаёт подробную информацию о состоянии электропривода на дисплей;
-
имеет встроенный модуль передачи данных по шине PROFIBUS, в связи, с чем обеспечивает простую и надёжную интеграцию в автоматизированную систему управления технологическим процессом.
-
имеет энергонезависимые часы реального времени и календарь для протоколирования ошибочных ситуаций;
Преобразователь оснащён комплексом защиты системы «ТПН – АД» от:
-
повышенного или пониженного напряжения сети;
-
не симметрии напряжений и токов статора двигателя;
-
не полнофазного режима работы;
-
сверхтоков;
-
замыкания на землю;
-
коммутационных перенапряжений на тиристорах;
-
дисбаланса вентильного каскада;
-
перегрева и ухудшения вентиляции силового тиристорного модуля.
Также реализована система диагностики ряда параметров электропривода при плавном пуске. Параметрирование преобразователя, вывод основных величин и состояние электропривода осуществляется посредством встроенного модуля клавиатуры и дисплея. Вывод всей необходимой информации при плавном пуске и параметрирование преобразователя может быть осуществлено по сети PROFIBUS.
Размещено компанией "Автоматизированные системы и комплексы"
Другие статьи
 | «ОВОД» – ЭТО БЕЗОПАСНОСТЬ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ЛЮДЕЙ |
Самое неприятное, что может случиться в комплексных распределительных устройствах, – короткое замыкание, сопровождаемое электрической дугой. Последствия такой аварии – это не только материальные потери из-за выхода оборудования из строя, но и возможн
 | Панели распределительных щитов серий ЩО-70. |
Данная статья призвана дать общее описание панелей ЩО-70.
 | Быстродействующие дуговые защиты КРУ Современное состояние и пути совершенствования |
Значительную опасность для комплектных распределительных устройств (КРУ) напряжением 6–10 кВ представляют внутренние короткие замыкания (КЗ), сопровождаемые электрической дугой (ЭД). Данная проблема усугубляется тем, что многие КРУ не оснащены полноц
 | Дальнее резервирование в сетях 6–110 кВ. Проблемы и решения. |
Проблема ближнего резервирования может быть, например, решена за счет применения отделителя и выключателя на стороне высшего напряжения (ВН), что показано в [1], использования системы ближнего резервирования с расширенной информацией о токах и напряж
 | Быстродействующие релейные защиты от дуговых коротких замыканий в комплектных распределительных устройствах 6-10кВ с продольно-поперечным включением о |
Актуальность проблемы. Распределительные устройства (РУ) напряжением 6-10 кВ, как правило, выполняются в виде комплектных распределительных устройств (КРУ(Н)) внутренней и наружной установки, основное достоинство которых малые габаритные размеры, выс