א. רקע
בעיות איכות מתח תמיד היו אינדיקטור חשוב להערכת רמת השירות של חברות אספקת חשמל. בעיות נפוצות של איכות מתח כוללות מתח גבוה ונמוך, הבהוב מתח והרמוניות מתח. בין אלה בולטות במיוחד בעיות איכות מתח גבוה ונמוך ומשפיעות ישירות על חווית המשתמש.
וריאציות של עומס בקווי מתח בינוני-ארוכים עלולות לגרום לתנודות מתח, מה שמוביל לשינויים במתח השקע של השנאי. במקרים חמורים, המתח עלול לחרוג מהגבול העליון או התחתון. אספקת רשת החשמל מאופיינת בדפוסי עומס עונתיים משמעותיים, תקופות צריכת חשמל מרוכזות ביותר, שיעורי עומס שנתי ממוצעים נמוכים והפרשי מתח שיא- עד- גדולים בשקעי השנאים. בתקופות של עומס שיא-, שנאי הפצה פועלים בעומס קל, וכתוצאה מכך מתחי אספקה גבוהים החורגים מטווח מתח הפעולה הרגיל (198V~235V). הדבר מהווה את הסכנות העיקריות הבאות:
1. מאיץ את הזדקנות הבידוד של ציוד חשמלי;
2. מתח גבוה מונע מפיצוי כוח תגובתי לפעול, מאלץ את אזור ההפצה לשאוב כוח תגובתי ממקור הכוח, מה שמגדיל את ההפסדים;
3. מסכן את בטיחות רשת החשמל והציוד, ומציב סכנות נסתרות משמעותיות;
4. גורם לליבה של שנאי ההפצה להתקרב לרוויה מגנטית, וכתוצאה מכך עיוות מתח ויצירת הרמונית.
בתקופות עומס שיא, שנאי הפצה פועלים תחת עומס כבד, אפילו עומס יתר, מה שמוביל למתח אספקה נמוך. מתח המוצא של השנאי נמוך, ומתחי המשתמש במורד הזרם נמוכים משמעותית מהטווח הרגיל (198V~235V), מה שמציג בעיה חמורה במתח נמוך. למתח נמוך יש בעיקר את הסכנות הבאות:
1. זה מפחית את היעילות של ציוד אספקת חשמל והפצה;
2. חלק מהמכשירים החשמליים אינם ניתנים לשימוש רגיל, מה שמשפיע באופן חמור על הייצור ועל החיים הרגילים של המשתמשים.
II. רקע טכני
נכון לעכשיו, מחקר על-מערכות מחליפי ברז עומס עבור שנאי הפצה מתמקד בעיקר במחלפי ברזים-ללא קשת-והקלדת קשת-על-מחליף ברזים. עם זאת, ההבנה המקומית של מחליפי ברז-ללא קשת-לא מעמיקה-ועדיין נמצאת בשלב חקירה. נכון לעכשיו, ניתן לחלק את טכנולוגיית מחליף הברזים של arc-type on-לשני סוגים:-שיטות של מחליף ברז עומס באמצעות מתגים מכניים וטכנולוגיית מחליף ברז עומס-ללא מגע המחליפה ישירות את-מחליף ברז עומס עם תיריסטור.
הבעיות העיקריות ב-הקשת עומס-שנאים כוללות מחזורי שינויים ארוכים, עלויות גבוהות, מהירות תגובה איטית, דיוק בקרה גרוע, שיעור כשל גבוה ועומס עבודה גדול בתחזוקה. לכן, דרושה בדחיפות מערכת חדשה להחלפת ברזים כדי לשפר את איכות מתח המוצא של שנאי הפצה ולשפר את אמינות אספקת החשמל.
III. פתרון טכני
כדי לטפל בבעיות של מהירות תגובה איטית, דיוק שליטה לקוי, שיעור כשל גבוה ועומס עבודה גדול בתחזוקה בסכימות של-מחליף ברזים לעיל, מאומצת באופן יצירתי מכשיר מחליף ברזים חשמלי מסדרה. מערכת זו כוללת מפסק כניסה QF1, מודול AC/DC, מודול DC/AC, מעקף מתח נמוך-, שנאי הזרקה T1, מעקף תחזוקה KM2, מתג תחזוקת כניסת ממיר QF2, ומתג מסירת תחזוקת פלט KM1.
מיקום ההתקנה מוצג באיור:
דיאגרמת בלוקים של המערכת
המערכת כולה מחוברת בסדרה עם רשת החשמל, כך שמתח הפיצוי בפועל הוא רק ההפרש בין מתח הרשת למתח היעד, ובכך משיגים פיצוי והתאוששות מתח מקוונים. מתח המוצא של מודול המהפך של מודול DCAC מחובר למערכת באמצעות שנאי הזרקה, המאפשר פיצוי על מתחים גבוהים ונמוכים ברשת, כמו גם פיצוי הספק תגובתי, המבטיח את יציבות מתח המוצא של שנאי ההפצה. מודול ה-ACDC מחובר במקביל לרשת, מה שמאפשר פיצוי אפקטיבי על הספק תגובתי למערכת, ובאמת משיג פונקציונליות רב-תכליתית-. הציוד האלקטרוני העוצמתי כולל מהירות תגובה מהירה ודיוק פלט גבוה. עיצוב מעקף התחזוקה KM2 מבטיח את האמינות של אספקת הכוח של העומס במורד הזרם במהלך תחזוקת המערכת, ומאפשר תחזוקה ללא הפרעה. שני המודולים ACDC ו-DCAC מאמצים עיצוב מודולרי, וכתוצאה מכך גודל כללי קטן, משקל קל ותחזוקה קלה, מה שמפחית את המורכבות התפעולית.
ישנם שלושה מצבי פעולה עיקריים:
1. מתח רשת החשמל תקין.
כאשר QF1/QF2/KM1 סגור, מעקף הלחץ הנמוך- נסגר.
המערכת מנטרת את מתח הרשת בזמן אמת ואינה פועלת כאשר מתח המוצא של שנאי החלוקה תקין. בשלב זה, מודול ה-ACDC שואב חשמל מהרשת, מבצע תיקון טבעי ומספק חשמל למודול ה-DCAC דרך אפיק ה-DC, בעוד מערכת הבקרה נשארת במצב המתנה. לאחר מכן, המתח מספק כוח לעומס דרך מפסק הקלט QF1 והפיתול של שנאי ההזרקה T1. מעקף המתח הנמוך- נסגר, מגן על שנאי ההזרקה T1.
כאשר מתח החשמל תקין, מעגל אספקת החשמל
2. מתח רשת לא תקין
כאשר QF1/QF2/KM1 סגור, מעקף הלחץ הנמוך- מנותק.
מתח הרשת מנוטר בזמן אמת. כאשר מתגלה חריגה במתח המוצא של שנאי ההפצה, מעקף המתח מנותק, ומודול המעגל הראשי מופעל. בשלב זה, מהפך מודול DCAC מוציא את המתח ההפרש שיש לפצות אותו, אשר מחובר למערכת דרך שנאי ההזרקה T1 כדי להשיג פיצוי מתח המערכת.
מעגל אספקת החשמל כאשר מתח החשמל אינו תקין
3. איתור תקלות בציוד
KM2 סגור, QF2/KM1 פתוח, ומעקף הלחץ הנמוך- סגור.
במקרה של תקלה במערכת, כדי להבטיח תחזוקה ללא הפרעה, חיבור המעקף KM2 נסגר כדי לספק חשמל ישירות לעומס. לאחר מכן, QF2 ו-KM1 מנותקים, ובשלב זה המערכת מושבתת-, מה שמאפשר תחזוקה.
מעגל אספקת חשמל לתיקון תקלות בציוד
IV. תכונות טכניות
1. יעילות מערכת גבוהה ותגובה מהירה: פיצוי מתח רציף תלת-פאזי עם זמן תגובה של פחות או שווה ל-5ms;
2. רב-פונקציונלי: מסוגל לפיצוי מתח גבוה ונמוך עבור רשת החשמל, בעוד קיבולת עודפת יכולה לפצות על הספק תגובתי, לשפר את גורם ההספק ולהגדיל את היעילות הכלכלית;
3. אמינות גבוהה ועיצוב מיותר: הגנה מרובת-רמות, מעגלים פשוטים, אמינות גבוהה ודרישות תחזוקה נמוכות;
4. עיצוב מודולרי של חלק הכוח: תחזוקה נוחה, הפחתת ביעילות את עומס העבודה של אנשי התחזוקה והורדת עלויות התחזוקה;
5. עיצוב עצמאי: וסת המתח האלקטרוני מסדרת מותקן באופן עצמאי בחוץ, מה שמקל על בניית-אתר;
6. תחזוקה ללא הפסקת חשמל: תכנון המערכת מאפשר תחזוקה רציפה, המבטיח אמינות ואיכות גבוהה של אספקת החשמל במורד הזרם.
V. מידות המוצר
מערכת 400V, עיצוב-ישירה (מותקן על מוט-)
תמונות של הפריטים בפועל באתר
VI. דירוג מתח המוצר
מערכת 400V מאמצת סוג חיבור ישיר;
(2) מערכות ה-6kV ו-10kV מאמצות סוג-עלייה (מערכת החשמל של 400V משתמשת בשנאי צעד-מעלה ומטה-להשגת ביצועי שחזור מתח דינמי מקוון של קווי מתח בינוני).
נספח 1: תיאור מקרה של 400V 1
באתר בביג'י, גויז'ו, העומס העונתי משמעותי, עם צריכת חשמל גבוהה בעונת השיא של פסטיבל האביב, וכתוצאה מכך תנודות גדולות במתח המוצא של השנאי, המגיעות עד לסביבות 200V, ומתח נמוך בשקע המסוף. חיבור וסת מתח אלקטרוני כוח אינטליגנטי בסדרה במוצא השנאי ייצב את מתח המוצא על 235V, כפי שמוצג באיור למטה. זה גם שיפר משמעותית את המתח בשקע המסוף.
