Alçak gerilim koruma cihazları

Endüstriyel üretimi voltaj düşüşlerinden korumak için farklı sistemler düşünün (volan, statik kesintisiz güç kaynağı (UPS), dinamik voltaj bozulma kompansatörü, statik kompansatör (STATCOM), paralel bağlı LED, boost dönüştürücü, aktif filtre ve trafosuz seri amplifikatör) .

Voltaj azaltma, endüstrideki en pahalı olaylardan biridir. Hassas prosesleri herhangi bir hasardan korumanın en kolay yolu UPS kurulumudur... Ancak, satın alma ve bakım maliyetlerinin yüksek olması nedeniyle, UPS'ler yalnızca büyük yapısal nesnelere, güç kaynağı sorunlarından kaynaklanan hasarların çıkabileceği yerlere kurulur. örneğin hastanelerde, bilgisayar üretiminde, finans kurumlarında önemli zararlara neden olur.

Koruyucu ekipman kurmaya karar verirken, belirli bir üretim süreci için bir UPS kurmanın uygulanabilirliğini göstermek için bir fizibilite çalışması yapılmalıdır.

Endüstriyel üretimde farklı hızlara sahip elektrik motorlarının gerilim düşümlerinden korunma sorunu artık çözülmüştür. Bu tür sistemlerin markalarının çok çeşitli olması nedeniyle, bu soruna en uygun teknik ve ekonomik çözümü bulmak çok kolay değildir.

Düzeltici ekipman türleri

Bir motor-jeneratör volanı (D-G), kritik üretim bozulmalarını güç sistemi C'deki tüm voltaj düşüşlerinden koruyabilir. Bir voltaj düşüşü meydana geldiğinde, yük üzerindeki voltaj düşüşü volan tarafından yavaşlatılır. Volanı motor jeneratöre bağlamak için çeşitli şemalar, 1'de gösterilenlere benzer.

Pirinç. 1. Voltaj düşüşlerini telafi etmek için bir volan kullanma şeması

Bağımsız bir statik UPS'nin ana bileşenleri, şekil 2'de gösterilmiştir. 2, pilleri (kapasitörleri) yalnızca kısa bir süre için voltaj düşüşlerine karşı koruma sağlamak için enerji depolar. Bir voltaj düşüşü meydana gelirse, yük bir DC-AC dönüştürücü aracılığıyla aküden beslenir.

Pirinç. 2. Voltaj düşüşlerini telafi etmek için bir UPS kullanma şeması

Gerilim düşüşü sırasında dinamik gerilim bozulma kompansatörü, trafo 2 üzerinden elektrik şebekesine 1 bağlı kalır ve gerilimin eksik kısmını belirler (Şekil 3). Gerilimin bu eksik kısmını yüke (7) seri bağlı ototransformatörün birincil (4) ve ikincil (sekonder) (3) sargıları vasıtasıyla ekler. Amaca bağlı olarak, gerilim düşmesi sırasında yükü (7) gerilim dönüştürücü (5) üzerinden beslemek için gereken enerji olabilir. ağdan veya ek bir güç kaynağından alınır (esas olarak kapasitörlerden c).

Farklı üreticilerden iki değişiklik düşünün. İlki (bundan böyle DKIN-1 olarak anılacaktır) güç kaynakları içermez ve kalıcı olarak bağlıdır. Bu seçenek, voltajı %50'ye kadar artırmak için uygun maliyetlidir. DKIN cihazının voltajı% 30 artırma kabiliyetine sahip bir modifikasyonu var. DKIN cihazının bu modifikasyonundan (% 30) başlayarak, bunların üretimde kullanılmasının tavsiye edildiğine inanılmaktadır.

Pirinç. 3. Gerilim düşüşlerini telafi etmek için DKIN kullanma şeması

İkinci modifikasyon (DKIN-2), ağır yük için tasarlanmış bir güç kaynağı içerir.İki megavatlık cihaz, 4 MW'lık bir yükün yük gerilimini %50 veya 8 MW'lık bir yükün yük gerilimini %23 oranında artırabilir. Diğer birçok cihazın aksine, güç kaynağı uzun süreli düşüşlere dayanabilir.

Statik dengeleyici (STATCOM) Yüke paralel olarak bir voltaj düşüşü dengeleme cihazı bağlanmıştır (Şekil 4). Bir STATCOM cihazı, bağlantı noktasındaki reaktif yükü değiştirerek voltaj düşüşlerini azaltabilir.

Düşüşleri azaltma yeteneği, süper iletken bir manyetik güç kaynağı gibi ek bir güç kaynağı eklenerek geliştirilebilir. STATCOM kompansatörleri (Şekil 4) reaktif gücü absorbe etme ve Vİstatistiksel olarak geri döndürme yeteneğine sahip olsalar da, kullanımları genellikle ekonomik nedenlerle statik kompanzasyonla sınırlıdır.

Düşürme modunda, STATCOM sistemi DC kaynak moduna geçer. Kondansatör terminallerindeki voltaj sabit tutulabilir.

Pirinç. 4. Statik genleşme derzi

Paralel bağlı bir senkron motor (SM), bir STATCOM'a benzer, ancak güç elektroniği içermez (Şekil 5). Senkron motorun büyük bir reaktif yük sağlama yeteneği, böyle bir sistemin 6 saniye içinde %60'a varan derin voltaj düşüşlerini telafi etmesine olanak tanır. Aynı zamanda küçük bir volan, yükü 100ms boyunca tam bir elektrik kesintisinden korur.

Pirinç. 5. LED ve volan paralel bağlı: 1 — güç sistemi; 2 — transformatör; 3 — geçiş

Yükseltici dönüştürücü Bu, DC bara voltajını (örneğin, değişken frekanslı bir motor) nominal seviyeye yükselten bir DC / DC dönüştürücüdür (Şekil 6).

Telafi edilebilecek en büyük voltaj düşüşü, yükseltici dönüştürücünün anma akımına bağlıdır. Boost dönüştürücü, cihazın DC baralarında bir voltaj düşüşü algılanır algılanmaz çalışmaya başlar. %50'ye varan simetrik voltaj düşüşlerini telafi etme yeteneğinin yanı sıra, yükseltici dönüştürücü, fazlardan birinin tamamen arızalanması gibi derin asimetrik düşüşleri telafi etme yeteneğine sahiptir. Takviye dönüştürücü, toplam elektrik kesintisine karşı koruma sağlamak için pillerle desteklenebilir.

Aktif filtre (şekil 7), diyotlar yerine IGBT tristörler kullanan bir doğrultucu gibi çalışan bir dönüştürücüdür.

Aktif bir filtre, voltajı voltaj düşüşü boyunca sürekli olarak koruyabilir. Aktif filtrenin akım derecesi, maksimum voltaj düşüşü düzeltme değerini belirler.

Pirinç. 7. Aktif filtre

Gerilim düşmesi durumunda trafosuz bir gerilim kompanzasyon devresi (Şekil 8) açılır ve yük inverter üzerinden beslenir.Eviricinin DC bara güç kaynağı, seri olarak şarj edilmiş iki kondansatör tarafından desteklenir.

Pirinç. 8. Transformatörsüz seri gerilim düşümü kompanzasyonu

%50 artık gerilim için, anma gerilim seviyesi sağlanabilir. Bu cihazda, ek kaynaklar (kapasitörler) sınırlı bir süre için tam kesintiyi azaltabilir. Cihaz, asimetrik voltaj düşüşlerinde bile voltajı geri yükleme yeteneği sağlar.