Energiahatékonyságának javítása az ipari egyenáramú energiaellátó rendszerek a fogyasztókra
Másolás formázott bibliográfiai hivatkozás a vágólapon keresztül, vagy kattintson az egyik a linkeket a behozatalt bibliográfia vezetője.
import
1 PhD hallgató, Budapesti Műszaki Egyetem Mines, 2 PhD, Petersburg Energetikai Intézet szakmai fejlődés, a Magyar Energia Minisztérium
Energiahatékonyságának javítása áramellátás rendszerek ipari fogyasztók DC konverterek alapja az aktív
Mivel a tudományos és műszaki problémák energiahatékonyságának növelése az ipari fogyasztók áramellátás rendszerek folyamatos nagy áram. A számítógépes modell megerősítette a hatékonyságát az aktív átalakítók szempontjából elektro-DC alkalmazásokat. Az eredmények azt mutatják, hogy tiszteletben tartva teljesítmény minőségi paramétereket a jelenlegi szabványok a komplex együttható elektromos energiával történő aktív egyenirányító feszültség elérheti 0,98-0,99. A kísérlet eredményei a fizikai teljesítménye 0,5 MW létesítmény találtuk, hogy valódi teljesítmény tényező 0,97-0,98 az egész tartományban a terhelési áram vezérlés.
Kulcsszavak: elektrolizáló, DC kemencében, az aktív átalakító teljesítmény tényezőt.
Vepříkov A. A. 1. Polishchuk V.V. 2
1 Postgdauate Student, St. Petersburg Bányászati Egyetem, 2 PhD Engineering, St. Petersburg Energetikai Intézet Továbbképző Energiaügyi Minisztérium, az Orosz Föderáció
Az energiahatékonyság növelése érdekében Energiaellátó rendszerek ipari fogyasztók ellátása terén DC ALAPJÁN AKTÍV CONVERTERS
A cikk ismerteti a tudományos és műszaki problémák energiahatékonyságának növelése az áramellátás rendszerek ipari fogyasztók nagy teljesítményű egyenáramú. A számítógép használata modell hatékonyságát növeli az aktív átalakítók körülményei között elektro-technológiai berendezések egyenáramú. Az eredmények azt mutatják, hogy ha a normák a villamos energia minőségi paraméterek megfigyelt keretein belül a jelenlegi szabványoknak, a teljesítmény tényező az elektromos komplex aktív egyenirányító elérheti 0,98-0,99. Az eredmények alapján a kísérletben egy 0,5 MW fizikai létesítményben megállapította, hogy a tényleges teljesítmény tényező 0,97-0,98 az egész tartományban terhelés szabályozó.
Kulcsszavak: elektrolizáló, DC kemencében, aktív átalakító, teljesítmény tényező.
Ma már széles körben használják az iparban DC áram, míg a legtöbb belőle (akár 60%) vannak színesfém kohászat. DC fogyasztó különböző fajtól függően, működési mód, a konkrét villamosenergia-fogyasztás és a termelékenység, a leginkább energiahatékony van:
- elektrolízis üzemek termelő vasfémek az olvadékból (alumínium, magnézium) és oldatokat (cink, réz, nikkel, nátrium, stb) [1] és [2];
- elektromos ívkemence egyenáramú (acélgyártás, érc-olvasztás, vákuum) [3];
- ipari átalakító DC-DC inverter és hajtja a frekvenciaváltó (kotrógépek, malmok, fúrók, szállítás, stb.)
Az optimális áramlását folyamatok a fenti egységekkel kell beállítani a paramétereket a egyenirányított áram és feszültség a tartományban 0,2-1,15 a névleges értéktől belül 0,1-0,2% néhány másodpercig. Használata vezérelt egyenirányítók alapuló parametrikus forrásokból induktor és teljesítmény tirisztorok növeli a meddőteljesítmény-fogyasztás. A legtöbb időt egységek konvertáló elektrolitikus berendezések működnek csökkentett feszültséget egy nem nulla szögben kontroll, ezért azok teljesítmény arány 0,7-0,91 [4] és [5]. Forrásai DC íves kemencében névleges teljesítmény tényező tartományban 0,85-0,94, de csökkent 0,6 [3] egy mély szabályozás aktuális.
A [6], a vizsgálatok eredményéről differenciálódott bekapcsoláskor (jelenlegi moduláció) sorozat elektrolizáló cellákban végzett hazai és külföldi kohók, hogy csökkentsék a fizetés a maximális terhelést. Az eredmények a sorozat jelenlegi moduláció 10% -a mutatott a lehetőségét annak működése gyakorlatilag nem csökken a műszaki és gazdasági mutatók, és az energiafogyasztás a „csúcs” óra csökkenteni legalább 16-17%. Így az alumínium kohók, hogy problémái vannak hatáskör hiányát, illetve alkalmazzák őket magasabb csúcsidőben az energiaellátó rendszerek, az alkalmazás a jelenlegi moduláció maga megigazítsa megoldás, és nem befolyásolja hátrányosan a gyártási műveletek.
Semiconductor egyenirányítók vezet előfordulásának magasabb harmonikusok a hálózati feszültség és az áramfelvétel, ami oda vezethet, hogy zavar az EMC cég villamosenergia-rendszer hálózati, hiba automatizálás, relé védelem, és bizonyos esetekben maguk szelep átalakító [7], [8 ]. Ez a felgyorsult öregedés a szigetelés villamos gépek, eszközök és kábelek, amely kapcsolatban van csökkenése elektromos megbízhatóságát. A finomított feszültség ellenőrző rendszerek súlyosbítja ezeket a hátrányokat, ugyanakkor azt a lehetőséget, hogy kiegyenlítse eszközök alapján kondenzátor elemek ilyen körülmények között korlátozott, mert a lehetséges túlterhelési áram felharmonikusok és a előfordulása rezonancia jelenségek [4], [8].
Ebben a tekintetben meg kell oldani számos problémát összefüggésbe hoztak a DC energiaellátó rendszerek a nagy ipari fogyasztók által történő bevitelét szerkezete aktív átalakítók (AP) alapján IGBT tranzisztorok, amelyek csökkentik a fogyasztást a teljes villamos hálózat, beépített villamos teljesítmény és fenntartásának biztosítása érdekében a minőségi paraméterek villamos energia (SCE) a szabályozott határértékeket.
Semikron cég végre féihidas IGBT modulok SKiiP 4-2,1 MW teljesítmény technológia feszültségen 1,2 kV és egyenáramú 3,6 kA megengedett, ahol a párhuzamosan kapcsolt modulok (6-8 db), további növekedése száma párhuzamos elemei nem javasolt, mert a jelentős kiegyensúlyozatlanság vezérlőcsatornák és kapcsolási képességek dissynchronization kulcsok idő [9].
Ahhoz, hogy növelje az áramot javasolt, hogy egy párhuzamos kapcsolása átalakító szakaszok, amelyek mindegyike energiát kap az átalakító transzformátor (PT) [10] és [11]. A szerkezet a villamosenergia-rendszer aktív egyenirányítók (AB) ábrán bemutatott. 1.
Ábra. 1 - rendszer a DC tápegység egy erős fogyasztói rendszer aktív egyenirányítók
A kívánt szabályozási tartomány az egyenirányított terhelés feszültség fokozatkapcsoló alkalmazásával érjük el egy csoport erőátviteli transzformátorok (T). Az AB-impulzus szélesség moduláció (PWM) átalakító korrigáló teljesítmény faktor (χ) fogja megoldani a problémát, csökkenti az energia-fogyasztást és fenntartani az SCE takarmány csatlakozási belül meglévő szabványokat, miközben a szükséges követelményeknek az ipari energiafogyasztók DC.
Annak tesztelésére, MATLAB Simulink környezetben modell volt aktív egyenirányító feszültség (APD) a következő paraméterekkel: gyakorisága a hálózati feszültség fs = 50 Hz, Ul = 380V, a belső ellenállása az ellátási fázisok Rf = 0,08 ohm; induktivitás és ellenállás a áramkorlátozó hálózati fázisú reaktorba Lr = 0,08 mH, r = 0,6 mOhm; ellenállás és a terhelés induktivitás Rd = 0,4 ohm, Ld = 0,12 mH, counter-elektromotoros ereje terhelés Ep = 310 V; kapacitású kondenzátor SF = 32 uF; stabilizációs feszültség Uc = 850 V. létrehozásakor egy modellt, a következő feltételezéseket tettük:
- egy olyan rendszer tápfeszültséget és szimmetrikus átalakító;
- A tápfeszültségek szinuszos alakú (egy valódi hálózatban eltérései az amplitúdó, frekvencia és alakja a tápfeszültség a már meglévő előírások SCE változása miatt a rács paramétereit, és a jelenléte a külső fogyasztók);
- ideális teljesítmény kulcsokat, a belső ellenállása nem függ a hőmérséklet;
- az arány a kapcsolási frekvencia, hogy az alapfrekvencia a tápfeszültség kielégítése a összefüggést NS = fS / f (1) >> 10;
- adó csak bemutatja a nagyfrekvenciás torzítást, azaz a harmonikus frekvenciák sokkal nagyobb, mint a frekvencia az első harmonikus ...
Terhelési feszültség tartományban változhat (0,5-1) Unom. A létrehozott modell és a kapott eredményeket a szimulációs ábra mutatja. 2.
Ábra. 2 - egy - modell aktív egyenirányító ipari terhelés DC, a hullámformák a feszültségek és áramok használt hálózati - U = Unomv - U = 0,5Unom
A szimuláció eredménye azt mutatta, hogy az energiaellátó rendszer PWM APD szinkronizálja a fázis vezeték áram és feszültség, és növelni χ 0,98-0,99 miközben elektromos energia minőségi paraméterek szabályozott határértékeket.
A kísérleti igazolása hatékonyságának használatát energiaellátó rendszer AP vizsgálatokat végeztek 833D ív vákuum kemencében névleges teljesítménye 0,5 MW és az összes inverterek párhuzamosan kapcsolódik IGBT volt 90 egység, amely megfelel a tartomány a egyenirányított áram 450 A és 13,5 kA, sima szabályozás. A maximális értéke DC egy blokk 200 A feszültségen 45 V névleges működési módban a jelenlegi 150 A. fogyasztás a hálózati fázis áram eléri 840 A egy terhelési árama a 12-13 kA. Aránya a teljes harmonikus torzítás a feszültség a szabályozási tartomány nem haladja meg a 5,7%, és a teljesítmény-tényező vizsgáltuk elektromos komplex 0,97-0,98. Ha a névleges áram az ív 12 kA hatékonysága az elektromos komplex 0,77.
Kísérleti vizsgálatok igazolták, hogy lehetséges hatékony párhuzamos működése az egyes modulok, vagy azok szekciói, a több párhuzamos szakaszok növelhető jelentősen, korlátozás nélkül, biztosítva a hatékony ipari áramfogyasztók folyamatos, nagy erősáramú.
Irodalom / References