54. Тиристорные преобразователи частоты. Классификация. Двухзвенные пч с регулируемым напряжением (или током) в промежуточной цепи постоянного тока. Функциональная схема пч (с автономным инвертором).

Бывают: ПЧ с непосредственной связью нагрузки с питающим напряжением и двухзвенные ПЧ.

“+” полупроводниковых ПЧ - регулирование частоты вращения АД с КЗ ротором.

В основе ПЧ лежит ШИР (широтно-импульсная модуляция). Управляем U_m, (I_m ) или частотой изменения U_m, (I_m )

Преобразование Uс в выпрямленное U_d (или ток I_d ) осуществляется управляемым источником напряжения (УИН), или тока (УИТ).

Значение U_d или I_d на выходе УИ определяют задающим сигналом U_з.н. или U_з.т, который формируется функциональным преобразователем ФП в зависимости от частоты Выходные величины U_n, I_n, f_n управляются каналом частоты. ПЧ с АИН в качестве УИН - используется ТП U с малым внутренним сопр-ем, а => Uпит инвертора независимо от I нагрузки. При УИН полярность U_d не изменяется и U_d регулируется от 0 до U_{d max} . В режиме работы приемника эн (меняем направления I_d) УИН представляется реверсивным ТП с 2 комплектами вентильных групп (недостаток). ПЧ с АИТ: УИТ обеспечивает постоянство I_d независимо от скорости. При U_з.т. = const, I_d = const => УИТ в режиме источника тока, что достигается с помощью ОС и введением в цепь постоянного тока реактора с ↑ индуктивностью. В инверторном режиме работы УИТ, измененяем полярность Uвых УИ. Выполнено на нереверсивном ТП с 1 вентильной группой путем перевода в режим инвертора, ведомого сетью (измененяем с < 90 на значения > 90).

Анализ развития двухзвенных преобразователей частоты

1этапдвухзвенные ПЧ с амплитудным питающим регулированием, выполненных на тиристорах. АИ переключает U на ту или иную полярность. L- сглаживает ток, C фильтр.

“-“: неsin-ть тока, потребляемого из сети; неsin-ть вых. тока и неравномерность вращения двигателя при малых частотах, что ограничивает диапазон регулирования скорости и ↓ «сетевой» коэффициент мощности; U регулируется в тиристорах, а частота в АИ, т.к. фильтр затрудняет работу и ↓ быстродействие;.

2этаппо схеме: «неуправляемый выпрямитель–LC фильтр–транзисторный АИ с ШИМ Uвых». Для получения переменного U sin-ной формы, формируется последовательность импульсов малой длительности у основания синусоиды и широких импульсов вблизи амплитудного значения синусоиды - процесс модуляции (этим добиваются

55. Защита тп от аварийных режимов работы. Защита от перегрузок и коротких замыканий. Защита тп от перенапряжений. Виды перенапряжений.

Аварийные режимы: выход из строя элементов преобразователя, 2 вида: превышается Iдоп и появляется перенапряжение от пробоя высоким U.

Защита от высоких токов

Если протекает Iперегруза,то его можно ↓ путем перевода в инверторный режим появляется встречная ЭДС, которая препятствует нарастанию тока. Если произошло КЗ, то только отключать:

1. принудительным гашением тиристоров - наиболее эффективный, но дорогой. Угашающее устройство включено встречно вентилям через дополнительный тиристор, который включается при Iкз (токи КЗ не вырастают до больших значений).

2. Защита специальным автоматическим выключателем

I=(2-2,5)*I Срабатывают сразу. Для ограничения токов к.з. и скорости нарастания тока тиристоров (di/dt )<(di/dt )кр. на вход ТП со стороны ~I вкл-ся воздушные токоограничивающие реакторы с индуктивностями, они затягивают темп нарастания тока и автоматические выключатели успевают отключить. Темп нарастания напряжения (du/dt )<(du/dt )кр. Уменьшают с помощью RC-цепочек.

3. Защита специальными плавкими предохранителями(ПП).

ПП ставятся в каждую цепь, так чтобы, если бы к.-л. вентиль вышел из строя ПП разорвал цепь, защищая остальные вентили. ПП исп-ся в мощных преобразователях с большим числом // вентилей для защиты от внутр. повреждений. При пробое одного из //-но включенных тиристоров сгорает соединенный послед-но с ним предохранитель, а установка остается в работе.

На практике, применяется комбинир-я защита с исп-нием неск. видов защ. средств.

Защита от перенапряжений.

Перенапряжений (внутренние и внешние) обусловлены рядом причин:

1 Коммутационное перенапряжений, возникающие в момент выключения вентиля заканчивающей работу фазы, когда обратный ток, проходящий через индуктивность обмоток трансф-ра, разрывается ↑ внутренним сопр-ем выключаемого вентиля.

2 Отключение питающих транс-ров с первичной стороны, особенно при ХХ.

3 Отключение выключателя или перегорание предохр-ля в цепи выпрямленного тока.

4 Резонансные явления при включении транс-ра.

5 Перенап-ния в питающей сети.

6 Возрастание ЭДС двигателя при быстром увеличении потока.

Защита с помощью R-C цепочек.

Для внутренних перенапряжений, возникающих в момент выключения вентилей, когда обратный ток из цепи вентиля коммутируется в R-C цепочку, скорость тока в индуктивности цепи ↓ и ЭДС самоиндукции ограничивается. Последовательно включенные резисторы R служат для ограничения толчков разрядного тока конденсатора через вентиль. R-C цепочки, подключаемые // тиристорам, огран-ют скорость нарастания прямогоU, предотвращая самопроизвольное вкл-ие тиристора.

56. Структура и классификация энергетических систем. Показатели эффективности ЕЭС. С технологических позиций энергетика является сферой экономики, охватывающей добычу энергоресурсов, производство, преобразование, транспортировку и использование разл. видов энергии. Перечисленная совокупность процессов может быть эффективно использована лишь при её организации по принципу «большой системы», в качестве которой выступает топливно-энергетический комплекс (ТЭК). В него в качестве подсистем входят топливоснабжающие системы (нефте-, газо- и углеснабжения), системы электро- и теплоснабжения, а также выделяющаяся в силу своей специфики из предыдущих система ядерной энергетики (рис. 1).

Рис. 1. Структура топливно-энергетического комплекса.

По территориальному признаку ТЭК делится на три иерархических уровня: государственный, региональный и районный.

Особенностями такого комплекса являются:

- непрерывность, а подчас и неразрывность во времени процессов производства и потребления некоторых видов энергии;

- сильные внутренние экономические и физико-технические связи, основанные в первую очередь на широкой взаимозаменяемости продукции подсистем, а также на том, что продукция одних подсистем является в ряде случаев исходным сырьем для других.

Электро- и теплоснабжающая система включает в себя все установки, обеспечивающие потребителей электрической и тепловой энергией. Нарис. 2 в наиболее общем виде представлены технологические цепочки, осуществляющие электроснабжение и теплоснабжение.

Рис. 2. Основные звенья технологического процесса электро- и теплоснабжения

Энергосистема – совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

Электрической частью энергосистемы считается совокупность электрооборудования её станций и сетей.

Электроэнергетическая система (ЭЭС) – это находящееся в данный момент в работе электрооборудование энергосистемы и приёмников электрической энергии, объединенное общим режимом и рассматриваемое как единое целое в отношении протекающих в нем физических процессов. ЭЭС наряду с электрической частью энергосистемы включает в себя и электроприёмники, обеспечивающие преобразование ЭЭ в другие виды и работу электротехнологических установок, приводимых во вращение электродвигателями машин и механизмов, осветительных, нагревательных и прочих электроприборов.