Использование бесконтактных реле для улучшения качества электроэнергии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Использование бесконтактных реле для улучшения качества электроэнергии

Э.Г. Усманов, Э.Х. Абдураимов, Р.Ч. Каримов, А.В. Шевченко

В статье рассматривается вопросы применения устройства для включения и отключения обмоток трансформатора с бесконтактными реле для улучшения качества электроэнергии.

В последние годы к повышению качества электроэнергии уделяют большое внимание, т.к. качество электроэнергии может существенно влиять на расход электроэнергии, надежности систем электроснабжения, технологический процесс производства.

На сегодняшний день на промышленных предприятиях существует проблема электромагнитной совместимости, связанная с определением оптимальных показателей качества электроэнергии при которых выполняется технические требования с минимальными затратами.

Чтобы понять, насколько актуальна проблема улучшения показателей качества электроэнергии, необходимо оценить качество электроэнергии по напряжению.

Для улучшения качества напряжения у приемников электроэнергии используются различные технические средства регулирования, трансформаторов с регулированием под нагрузкой или вольтодобавочные трансформаторы. Производство мощных тиристоров на различные токи и напряжения позволяет создать мощные бесконтактные коммутационные устройства необходимые для изменения числа витков обмоток трансформаторов для использования в системах электроснабжения.

Бесконтактные коммутирующие и регулирующие полупроводниковые устройства систем электроснабжения широко используются в следующих целях:

- для управления переключениями переменного тока в низковольтных и высоковольтных сетях переменного тока. При естественной коммутации тиристоров бесконтактное коммутирующее устройство позволяет отключать токи короткого замыкания, в сетях 50 Гц за время 0,01 сек. Применяя принудительную коммутацию тиристоров, это время можно уменьшить, до 0,002 сек. С помощью бесконтактных коммутирующих устройств можно легко осуществить и избирательность (селективность) защиты. Кроме того, бесконтактные коммутирующие устройства позволяют неограниченно коммутировать цепь нагрузки без дуги и перенапряжений;

- для управления электрическими печами сопротивления переменного тока. С помощью бесконтактных регуляторов можно осуществлять включение, выключение печей, защиту их от токов короткого замыкания и ассиметрии;

- другой областью применения бесконтактного регулятора мощности является прерыватель со стороны переменного тока для автоматической контактной точечной и шовной сварки. Указанный прерыватель может быть применен взамен контактных и игнитронных контакторов в электросварочном оборудовании;

- ограничение напряжения с помощью бесконтактных коммутирующих устройств - позволяет увеличить срок службы лампы накаливания и других потребителей активной энергии за счет ограничения действующего значения напряжения с помощью автоматического фазового регулирования;

- переключение компенсаторов и регулировка реактивной мощности позволяет плавно автоматически поддерживать заданный коэффициент мощности или компенсировать реактивную мощность во всем требуемом диапазоне при большом быстродействии;

- ограничение холостого хода сварочных трансформаторов позволяет автоматически выключить сварочные трансформаторы при прекращении дуги и мгновенно включить при наличии контакта между электродом и свариваемым образцом;

- использование бесконтактных коммутирующих устройств как переключателей секций обмоток силовых трансформаторов позволяет отказаться от токоограничивающих реакторов и резисторов. Это достигается тем, что переключение обмоток происходит в момент прохождения тока нагрузки через ноль [1].

В стабилизаторах напряжения, построенных по вольтодобавочной схеме, есть своё преимущество - процесс стабилизации осуществляется без прерывания тока через нагрузку во время переключения силовых ключей. Поэтому, используя бесконтактное реле напряжения, были разработаны схемы бесконтактного тиристорного устройства для включения и отключения обмоток вольтодобавочного трансформатора. Выполненные устройства по указанным схемам обеспечивают лучшие весогабаритные показатели при синусоидальной форме кривой напряжения на нагрузке. На рис.1. изображена принципиальная электрическая схема данного устройства. Устройство состоит из двух бесконтактных реле на базе тиристорных оптопар. Первое (I) реле служит для включения силового тиристора включенного в диагональ моста. Второе (II) реле служит для отключения сигнала управления силового тиристора [1,2].

Размещено на http://www.allbest.ru/

Работает устройство следующим образом. При достижении определенного значения входного напряжения срабатывает первое реле и подается сигнал управления на открытие силового тиристора, который включает обмотку вольтодобавочного трансформатора в сеть. При дальнейшем увеличении входного напряжения срабатывает второе реле напряжения, шунтируя диодную цепь оптопары первого реле, своей тиристорной цепью оптопары. Тем самым, прекращая доступ сигнала управления на силовой тиристор, т.е. достигается отключение силового тиристора, как только ток нагрузки пройдет через ноль. Экспериментальные исследования показали, что вольтодобавочная обмотка трансформатора 3 включалась в сеть при напряжении 65В и отключалась при напряжении 95В.

бесконтактный коммутирующий электроснабжение тиристорный

Список литературы

1. Я.С. Кублановский «Тиристорные устройства», М., Энергия, 1981, 232-233 с.

2. Э.Г. Усмонов, Э.Х. Абдураимов, Р.Ч. Каримов, «Нелинейная динамическая цепь с тиристором», Проблемы информатики и энергетики, №2-3, Ташкент, 2006, 37-41 с.

Размещено на Allbest.ru