6. Энергетические характеристики тиристорного электропривода подъема и способы его улучшения.

При трогании подъемной машины с места в течение 5-8 с движения на малой скорости питающая сеть загружается реактивным током и происходит дополнительное снижение напряжения электрической сети.

К числу особенностей тиристорного электропривода относится и более высокий процент потребления реактивной мощности во время пусков и при движении на пониженных скоростях, отчего снижается коэффициент мощности.

Негативными показателями электропривода ТП—Д являются ус­ложнение работы при рекуперации электроэнергии, ограничение перег­рузки при работе в режиме инверторного торможения, снижение мак­симального тормозного момента (по сравнению с электроприводом Г-Д) на предельно больших и предельно малых скоростях, ухудшение управляемости при проведении профилактических работ (ревизий) вследствие нелинейности характеристик электропривода ТП-Д и нали­чия ограничительной характеристики инвертора.

В тиристорном электроприводе возможны следующие серьезные аварийные режимы, которые не наблюдаются в электроприводе Г—Д: нарушение коммутации из-за превышения допустимой скорости нарастания напряжения в переходных режимах или задержки спадания тока проводящего тиристора; перенапряжения при однократных коммутационных процессах, которые могут возникнуть по причине быстрого изменения анодного напряжения при коммутации тиристоров и отключении трансформа­тора; отказ тиристоров от внешних воздействий — коротких замыканий в нагрузке или питающей сети, чрезмерного снижения или исчезновения напряжения в питающей сети, внешних перенапряжений, опрокидыва­ния инвертора вследствие возникновения внешних коротких замыка­ний, прямого или обратного пробоя тиристора, прекращения подачи управляющих импульсов на один из тиристоров.

При применении электропривода ТП—Д увеличиваются стоимость оборудования электроснабжения и общие затраты на внедрение по сравнению с электроприводом Г—Д.

Использование электропривода ТП—Д без принятия дополнительных мер может оказаться нецелесообразным в случаях, когда: мощность шахтной подстанции относительно невелика и не допус­кает пусковых нагрузок; реактивные мощности при пуске электропривода ТП—Д подъемных машин создают недопустимые падения и колебания напряжения в питаю­щей сети; подъемные установки удалены от питающей и распределительной подстанции и питающие линии имеют большую протяженность и сопро­тивление, при которых электропривод ТП—Д вызвал бы недопустимые падения и колебания напряжения питающей сети; к питающей подстанции подключается значительное число электро­приводов, ухудшающих гармонический состав напряжения, и могут проявляться коммутационные взаимовлияния тиристорных электро­приводов ; для удовлетворительной совместимости электроприводов ТП—Д (. питающей сетью и улучшения их энергетических показателей необхо­димо дополнительное оборудование, заметно удорожающее применение электропривода ТП—Д.

Нецелесообразно применять электропривод ТП—Д на клетевых подъемных установках, работающих по перевозке людей, если они не снабжены защитой, быстро прерывающей ток короткого замыкания, который может возникнуть при опрокидывании инвертора в случае исчезновения напряжения питающей сети.

Требования и мероприятия по улучшению энергетических показателей электропривода ТП-Д и питающей электросети.

При работе ТП должны быть приняты меры по исключению су­щественного влияния на электрическую сеть коммутационных искаже­ний Ud, чтобы предельное значение действующих высших гармоник не превышало 5 %.

Должны быть осуществлены мероприятия по компенсации реак­тивной мощности, потребляемой электроприводом ТП—Д, чтобы средне­взвешенный коэффициент мощности был на том же уровне, что и для электропривода Г-Д (> 0,9).

Путем выбора силового оборудования и построения систем управ­ления должна обеспечиваться нечувствительность электропривода ТП—Д к колебаниям напряжения питающей электросети Uc.

Для обеспечения нормальной работы электропривода необходимо удовлетворение требований в отношении качественных показателей электроэнергии в питающей электросети:

отклонение частоты от номинального значения ±2 %;

изменение (колебания и отклонения) напряжения ±10 % от но­минального значения.

Некоторые из перечисленных требований взаимосвязаны и про­тиворечивы: при удовлетворении одних из них происходит удовле­творение других и при улучшении одних ухудшаются другие. Поэтому необходимо стремиться к оптимальному удовлетворению перечислен­ных требований в отношении статических, динамических и экономичес­ких свойств электропривода ТП—Д в целом.

Повышение коэффициента мощности и уменьшение несинусои­дальности напряжения сети при работе системы УВ - ДПТ может быть достигнуто несколькими способами:

за счет применения фильтрокомпенсирующих и фильтросимметрирующих устройств, обеспечивающих одновременно компенсацию реактивной мощности, фильтрацию высших гармоник и уменьше­ние отклонений напряжения по фазам. Эти устройства целесооб­разно размещать в узле подключения ЭП к электрической сети. Состоят они из управляемого компенсатора, обеспечивающего ре­гулирование реактивной мощности и выполняемого обычно на ос­нове специального тиристорного преобразователя, и энергетического фильтра, который служит для фильтрации высших гармоник тока ЭП, а также компенсации реактивной мощности. Энергети­ческие фильтры представляют собой последовательные индуктив­но-емкостные резонансные цепи, настроенные на частоты высших гармоник вентильных ЭП (нагрузок). Число параллельно включен­ных резонансных цепей фильтров должно быть таким, чтобы коэф­фициент несинусоидальности напряжения был не более 5%. Для каждой высшей гармоники используется свой фильтр;

путем использования традиционных компенсирующих уст­ройств, к числу которых относятся синхронные двигатели и ком­пенсаторы, батареи конденсаторов. Синхронные двигатели являются эф­фективным и удобным средством компенсации реактивной мощ­ности в системе электроснабжения. Выполняя свою основную функцию приводного электродвигателя, СД одновременно мо­гут генерировать в сеть реактивную мощность, т.е. работать с опережающим cos, что обеспечивается соответствующим регу­лированием их тока возбуждения Синхронные ком­пенсаторы представляют собой СД, работающие без нагрузки. Их основная функция состоит только в регулировании реактив­ной мощности в системе электроснабжения. Конденсаторы по своему действию эквивалентны перевозбужденным СД, по срав­нению с другими источниками реактивной мощности они имеют такие преимущества, как малые потери этой мощности, просто­та монтажа и эксплуатации. К их недостаткам следует отнести зависимость генерируемой мощности от напряжения, недостаточ­ную стойкость при перегрузках по току и напряжению, а также ухудшение их работы в сетях с повышенным содержанием выс­ших гармоник.