Шарипов А.А. Система электроснабжения повышенной надежности для медицинских учреждений (1005960), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Компании делают это для того, чтобыуменьшить нагрузку в момент пика потребления или же вследствиенеобычного снижения энергии в сравнении со спросом.Провалы напряжения обычно происходят из-за неисправностей вэлектрических сетях или в электроустановках потребителей, а также приподключении мощной нагрузки. Провал напряжения, как правило, связан свозникновением и окончанием короткого замыкания или иного резкого35возрастания тока в электроагрегате объекта. В соответствии с требованияминормативного документа [17] провал напряжения рассматривается какэлектромагнитная помеха, интенсивность которой определяется какнапряжением, так и длительностью.В трехфазных системах электроснабжения за начало проваланапряжения принимают момент, когда напряжение хотя бы в одной из фазпадает ниже порогового значения начала провала напряжения, за окончаниепровала напряжения принимают момент, когда напряжение во всех фазахвозрастает выше порогового значения окончания провала напряжения.Длительность провала напряжения может составлять от 10 мс до 1 мин.На рисунке 2.5.1 приведены параметры провалов напряжения иосновные причины их возникновения по ГОСТ 13109-97 [18].Рис.2.5.1На рисунке 2.5.1 приняты следующие обозначения:U ном - номинальное напряжение, В; U min - минимальное из всех измеренныхсреднеквадратичных значений напряжения, В; tk , tн - начальный и конечныймоменты времени провала напряжения, с; m( U п , tп ) - число проваловнапряжения глубиной  U п и длительностью tп за период времени Т; М –общее число наблюдений.36Перенапряжения, как правило, вызываются переключениями иотключениями нагрузки.

Перенапряжения могут возникать между фазнымипроводниками или между фазными и защитным проводниками. Взависимости от устройства заземления короткие замыкания на землю могуттакже приводить к возникновению перенапряжения между фазными инейтральным проводниками. В соответствии с требованиями настоящегостандарта перенапряжения рассматриваются как электромагнитная помеха,интенсивность которой определяется как напряжением, так и длительностью.Импульсные напряжения в точке передачи электрической энергиипользователю электрической сети вызываются, в основном, молниевымиразрядами или процессами коммутации в электрической сети илиэлектроустановке потребителя электрической энергии.

Время нарастанияимпульсных напряжений может изменяться в широких пределах (от значенийменее 1 мкс до нескольких мс). Импульсные напряжения, вызванныемолниевыми разрядами, в основном имеют большие амплитуды, но меньшиезначения энергии, чем импульсные напряжения, вызванныекоммутационными процессами, характеризующимися, как правило, большейдлительностью.Импульсные напряжения большой амплитуды представляют опасностьдаже для оборудования 1-ой группы, электропитание которогоосуществляется с помощью on-line ИБП. При большой амплитуденапряжения автоматика ИБП отключает выпрямитель от сетиэлектропитания для исключения выхода его из строя и осуществляетаварийное включение байпаса.На рисунке 2.5.2 показано как импульсное напряжение большойамплитуды может проходить через ИБП.37Рис.

2.5.2Рассмотрим способы и аппаратные средства для борьбы с искаженияминапряжения.Провалы напряжения в системах электроснабжения нельзя исключитьполностью, но возможно минимизировать ущерб от их влияния. Этодостигается комплексом мероприятий в сетях внешнего и внутреннегоэлектроснабжения. Для уменьшения провалов напряжения применяют:маховик; статический компенсатор; параллельно подсоединённыйсинхронный двигатель; преобразователь постоянного тока; активный фильтр;динамический компенсатор искажения напряжения; источникбесперебойного питания; активный регулятор напряжения.Главным отличием активного регулятора напряжения (АРН) отисточника бесперебойного питания (ИБП) является то, что недостающаяэнергия в АРН берется от системы питания, а в ИБП – от батарей.

Этим иобъясняется то, что АРН дешевле по стоимости, чем ИБП, так как нетребуются затраты на приобретение батарей. При этом АРН компенсируетлюбые провалы напряжения со скоростью полуцикла. Но если случитсяполное отключение энергии от потребителей, то в этом случае питаниеможет поддерживать только ИБП.Одним из решений в данном случае может быть применениеспециализированных преобразователей частоты, при помощи которыхобеспечивается снижение абсолютных величин провалов напряжения38посредством распределения дополнительной нагрузки.

Другим же решениемможет быть применение устройств, которые, при согласовании споставщиком, могут питать цепи с меньшим полным сопротивлением.Если же причину возникновения провалов в напряжении не удаетсяустранить, то в таком случае необходимо будет использовать такоеоборудование, при помощи которого можно будет обеспечить оптимальнуюкомпенсацию данного явления.

В частности, среди таких устройств следуетвыделить традиционные механические стабилизаторы, системыдинамического восстановления напряжения, а также электронныерегуляторы.Одним из таких устройств является динамические компенсаторискажений напряжения (ДКИН), который позволяет во многом решитьпроблемы, связанных как с качеством электрической энергии, так и спровалами и просадками (до трех секунд) напряжения, перенапряжениями впитающих и распределительных сетях. Также ДКИН обеспечивает снижениепотерь электрической энергии, устранение несимметрии по фазам инесинусоидальности во всех режимах работы.ДКИН представляет собой преобразователь напряжения (выпрямитель,инвертор) по фазному управлению, построенный на базе полностьюуправляемых выпрямителей (ПУВ).

Компенсатор подключен к сети питанияпотребителя и через вольтодобавочный трансформатор (ВДТ) иперераспределяет мощности активную и реактивную мощности такимобразом, чтобы добавка напряжения на вторичной обмотке полностьюкомпенсировала искажение напряжения при любых нарушениях в питающейсети. ДКИН регулирует напряжение нагрузки к номинальному значению,устраняя кратковременные нарушения электроснабжения от энергосистемы.ДКИН обеспечивает очень быстрой отклик на провал напряжения, начинаяработу уже после первой миллисекунды.

Устройства ДКИН обеспечивает39полное исправление для трехфазных провалов напряжения вплоть до 40% иоднофазных до 55% в течение не менее тридцати секунд [19].На рисунке 2.5.3 представлена функциональная схема ДКИН.Рис. 2.5.3На рисунке 2.5.3 приняты следующие обозначения: 1-входнойтрансформатор; 2-тиристорный управляемый выпрямитель;3-аккумулирующие конденсаторы; 4-управляемый инвертор на базе ПУВ;5-вольтодобавочный трансформатор; 6-фильтр высших гармоническихсоставляющих напряжения; 7-выключатели; 8-защитное устройство ДКИН;9-байпасный выключатель; U c -напряжение энергосистемы; U н -напряжениена нагрузке; U Dp -положительное напряжение постоянного тока;U Dm -отрицательное напряжение постоянного тока; dU B -напряжениекомпенсации провала.Основными преимуществами ДКИН являются: синусоидальная формавыходного напряжения; защита от всех видов КЗ; высокая надежность; времяреакции на кратковременные нарушение электроснабжения 1-2мс;эффективность работы устройств более 99% при 50% загрузке и более 98,8%при 100% загрузке; низкая потребляемая мощность; компенсациягармонических составляющих и фликеров; малые размеры и вес.40Перегрузочная способность ДКИН отражена в таблице.В % от номинальной мощностиДлительность, с125%10 минут150%1 минуту500%1 сек2000%200мс (не чаще, чем один раз за 30 минут)ДКИН может включать в себя обходную систему (байпас) длярезервирования инвертора.

Если инвертор перегружается, то обходнаясистема шунтирует вольтодобавочный трансформатор, сбрасывая нагрузку синвертора, и эффективно обеспечивает прямое подключение к нагрузке.ДКИН целесообразно устанавливать на выходе дополнительноговнутреннего источника питания (ДГУ) для компенсации проваловнапряжения при запуске и нарушении синхронности параллельной работыгенераторов, а также защиты ДГУ от КЗ цепи потребителей.На рисунке 2.5.4 показаны функциональная схема ДКИН с байпасом итиповая конфигурация подключения устройстваРис.

2.5.4413 Архитектура автоматизированной системы управленияэлектроснабжением (АСУЭ) объектами общего назначенияВ настоящее время в системах электроснабжения различных объектовприменяют следующие виды автоматики: автоматическое повторноевключение (АПВ); автоматическое включение резервного питания (АВР);автоматическое регулирование мощности компенсирующих устройств;автоматическая аварийная разгрузка по частоте (АЧР) и прочее. Устройстваавтоматики выполняются на постоянном или переменном оперативном токе.При этом электропитание устройства автоматики имеет свои резервныеисточники питания.

На оперативном постоянном токе элементы автоматикиприменяют при реализации исполнительных устройств в видеэлектромагнитных или пневматических приводов, а на переменном – когдаисполнительные устройства выполняются в виде пружинных приводов [20].Современные устройства автоматики выполняются на баземикропроцессоров, имеющих, так называемое, промышленное исполнение.Такое исполнение гарантирует соблюдение норм электро- ипожаробезопасности. В рамках электрической сети объектамикропроцессоры подключаются к единой компьютерной сети.Целями создания Автоматизированной Системы УправленияЭлектроснабжением (АСУЭ) объектов различного назначения являются:- повышение точности, оперативности и достоверности контроля состоянияэнергетического оборудования;- предупреждение аварий и снижение простоев оборудования;- сокращение сроков устранения нештатных и аварийных ситуаций;- повышение организационно-технического уровня ведения работ;- уменьшение эксплуатационных затрат на обслуживание систем.423.1 Описание функциональной схемы АСУЭАСУЭ представляет собой иерархическую структуру, в свою очередь,являясь составной частью системы управления объектом и системой нижнегоуровня для АСУП (автоматизированной системы управления предприятием).В состав АСУЭ входят:- контролируемый пункт управления и сбора данных (КПУСД);- центральный пункт вычислений и управления (ЦПВУ);- контрольно-измерительные приборы (КИП) счетчики,измерительные преобразователи и трансформаторы), датчики иисполнительные устройства технологических объектов электроснабжения;- линии связи и сопрягающие устройства телекоммуникаций (УТК).Ее положение и взаимосвязь в общей архитектуре построения системыуправления объектом (предприятием) приведено на рисунке 3.1.1.Рис.

Характеристики

Список файлов ВКР