| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2290730
ПРИСТРІЙ ЗАХИСТУ СПОЖИВАЧІВ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ВІД
Короткочасні ПРОВАЛІВ напруги
Ім'я винахідника: Шпігановіч Олександр Миколайович (RU); Шляхов Микола Олександрович (RU); Захаров Кирило Дмитрович (RU); Зацепін Євген Петрович (RU); Бош Віолетта Йосипівна
Ім'я патентовласника: Липецький державний технічний університет (ЛДТУ)
Адреса для листування: 398600, г.Ліпецк, вул. Московська, 30, ЛДТУ, НІС
Дата початку дії патенту: 2005.05.20
Пристрій захисту споживачів електроенергії від короткочасних провалів напруги відноситься до електротехніки, а саме до електропостачання при аварійних режимах споживачів, що не допускають короткочасного зниження напруги. Технічний результат полягає в підвищенні безвідмовності функціонування споживачів. Пристрій передбачає при наявності двох комутаційних апаратів, через які споживач підключений до двох незалежних джерел живлення, введення в ланцюг паралельно споживачеві реактивних елементів L і С, які при порушенні електропостачання підвищать постійну часу перехідного процесу і знизять крутизну фронту падіння напруги за рахунок віддачі в мережу попередньо накопиченої в магнітному полі котушки і електричному полі конденсатора енергії.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до електротехніки, а саме до електропостачання при аварійних режимах споживачів, що не допускають короткочасного зниження напруги, наприклад, металургійних підприємств.
Відомі пристрої безвідмовного електропостачання відповідальних споживачів, що включають електричну підстанцію, яка містить два трансформатора з регулюванням напруги під навантаженням (РПН). Підвищення ефективності електропостачання забезпечується, крім наявності двох силових трансформаторів РПН, використанням Вольтододаткові трансформаторів або лінійних регуляторів. Головним недоліком відомих способів, як показала багаторічна їх експлуатація, є провал напруги, тривалість якого визначається часом спрацьовування релейного захисту, пристроїв автоматичного включення резерву і комутаційної апаратури і складає близько 150-550 мс. Це призводить до спрацьовування захистів електротехнічних установок, неузгодженості пристроїв управління функціонуванням обладнання, що не відповідає безперервності технологічного процесу виробництв металургійних підприємств.
Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу є пристрій для аварійного перемикання на резервне джерело живлення, що має два комутуючих апарату, через які споживачі підключені до відповідних секціях шин, які отримують живлення від двох незалежних джерел. Між секціями шин включений секційний роз'єднувач таким чином, що перший джерело є резервним для споживачів другого і навпаки [1]. Недолік даного пристрою полягає в тому, що в момент аварії напруга на споживача становить до 30-35%, а потім підвищується до 92-94% від номінального з затримкою часу до 0,55 с.
Завданням винаходу є забезпечення безвідмовності електропостачання основних споживачів електроенергії при короткочасних порушеннях електропостачання шляхом зниження часу і величини провалу напруги за рахунок віддачі в мережу енергії, попередньо збереженої реактивними елементами, до величин, достатніх для функціонального електропостачання споживача до моменту відновлення номінального рівня напруги.
 |
 |
Заявляється пристрій крім наявності двох незалежних джерел живлення і двох комутуючих апаратів передбачає введення в схему паралельно споживачеві з еквівалентним опором R п і індуктивністю L п реактора і батареї конденсаторів змінної ємності (фіг.1). Індуктивність реактора залишається постійною, а ємність батареї вибирається таким чином, щоб в аварійному режимі, який відповідає зниженню напруги до рівня, що визначається видом, місцем і потужністю короткого замикання в електромережі, підтримати напруга на шинах харчування на рівні не нижче 0,9 · U н на період, що дорівнює часу відновлення напруги (фіг.2). Основними факторами, що впливають на значення електричних параметрів елементів, служать кут управління тиристорних перетворювачів, потужність трансформатора перетворювального агрегату, опір розподільної мережі, потужність двигуна, режим його роботи і характер навантаження. Як відомо, споживач більшості технологічних установок не залишається постійним, а змінюється в часі залежно від режиму роботи обладнання і вимог технологічного процесу. Значення еквівалентних параметрів, що характеризують навантаження, і будуть змінюватися в залежності від технологічного процесу виробництва. В цьому випадку необхідно міняти і значення електричних параметрів, включених паралельно навантаженні реактивних елементів, що забезпечується регулюванням ємності батареї конденсаторів. Ємність змінюється за алгоритмом, що забезпечує найбільш близьке до резонансного стан електричної системи "живить лінія - споживач - реактивні елементи". Схема підключення реактора і конденсаторної батареї приведена на фіг.1, де R п і L п - еквівалентні параметри споживача, R л і L л - еквівалентні параметри лінії живлення, L - реактор, С - батарея конденсаторів змінної ємності. Конденсаторна батарея виступає як кероване ланка електричного кола. Значення ємності батареї змінюється в залежності від параметрів технологічного процесу.
Як показали розрахунки і результати апробації, значення електричних параметрів реактивних елементів, необхідних для зниження провалів напруги при роботі основного устаткування сталеплавильних, сталеливарних і листопрокатних виробництв, лежать в тих межах, при яких в нормальному режимі роботи вони дозволяють здійснювати додаткову компенсацію реактивної потужності споживача. Параметри елементів вибираються з умови резонансу напруг на основній частоті. Фізична сутність полягає в періодичному обміні енергією між магнітним полем індуктивності і електричним полем конденсатора, при цьому сума енергій полів і її зміна в часі визначаються параметрами реактивних елементів L і С. Коефіцієнт потужності системи "живить лінія - споживач - реактивні елементи" стає близьким до одиниці , що дозволяє знизити електричні втрати.
При аварії (відключення) живильної мережі в системі виникає перехідний процес. Використання додаткових реактивних елементів і настройка системи в момент відключення в резонанс напруги на основній частоті дозволяють підвищити постійну часу ланцюга. При цьому енергія, запасені в магнітному полі реактора і електричному полі конденсатора, буде витрачатися на вчинення технологічним обладнанням корисної роботи, в результаті чого зменшиться крутизна фронту зниження напруги і збільшиться тривалість перехідного процесу до величин, достатніх для підтримки працездатності системи в межах падіння напруги до 0 , 9 · U н (фіг.2).
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
1. Князевський Б.А. Ліпкин Б.Ю. Електропостачання промислових підприємств. - М .: Вища школа, 1979, с.138-139.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Пристрій захисту споживачів електроенергії від короткочасних провалів напруги при використанні двох незалежних джерел живлення, двох комутуючих апаратів, через які споживачі підключені до відповідних секціях шин з незалежними джерелами живлення і секційним роз'єднувачем, що відрізняється тим, що, з метою забезпечення безвідмовності електропостачання основних споживачів електроенергії, паралельно їм включені батарея статичних конденсаторів і керований реактор, а індуктивність реактора змінюється в залежності від технологічного процесу таким чином, що пристрій забезпечує постійне настроювання системи "живить лінія - споживач - реактивні елементи" в режим резонансу напруги на основній частоті.
Версія для друку
Дата публікації 17.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.