Каждая фаза ротора МДП питается от двух встречнопараллельно включенных 12-пульсных тиристорных мостов. Их номинальный ток 8970 А при номинальном напряжении 3716 В. НПЧ рассчитан на треть полной мощности машины – порядка 100 МВА. НПЧ спроектирован для регулирования частоты вращения в пределах 90-104 % номинальной частоты МДП. Этот диапазон определяется максимальным напряжением циклоконвертера.
Поскольку даже самый мощный тиристор, имеющийся на рынке, не может проводить номинальный ток, необходимы, по меньшей мере, два параллельных тиристора. В данном случае для дублирования были выбраны три параллельных тиристора. Запараллеливание выполнено включением трех независимых 12-пульсных тиристорных мостов. Если выходит из строя один тиристорный мост, то он отключается пировыключателем, а оставшиеся мосты могут работать с номинальной мощностью.
НПЧ защищен схемами автоматического шунтирования выхода источника питания для защиты от перенапряжений, а также для снятия перегрузок по току, обусловленных МДП.
НПЧ спроектирован для управления реактивной мощностью асинхронной машины независимо от активной. К НПЧ подключено широкополосное фильтрокомпенсирующее устройство (ФКУ) мощностью 66 МВАр. Оно используется для компенсации реактивной мощности и для подавления гармоник тока и напряжения, генерируемых НПЧ.
Основные преимущества рассмотренной концепции построения ГАЭС:
- повышение КПД и срока службы оборудования, особенно при частичных нагрузках за счет работы с оптимальной частотой вращения;
- быстродействующее регулирование мощностью для стабилизации энергосистемы;
- полупроводниковые преобразователи используются только в части электроприводов и выполняются только на 30 % их мощности.
Вместе с тем, следует отметить, что НПЧ потребляют значительную реактивную мощность. Их активная мощность пропорциональна отклонению частоты вращения МДП от среднего значения и составляет 7 % от мощности агрегата, то есть около 24 МВт. При этом полная мощность НПЧ 100 МВА. Этим обусловлена необходимость применения дополнительного источника реактивной мощности – ФКУ на 66 ВМА. ФКУ существенно усложняют систему и увеличивают ее стоимость.
В настоящее время в связи с развитием силовой электроники и появлением на рынке транзисторных модулей сравнительно большой мощности становится возможным применение полностью управляемых преобразователей частоты, в частности, активных преобразователей, для которых не требуется применение ФКУ. Возможные схемы активных преобразователей частоты рассмотрены в § 9.6.
Электрические машины с постоянными магнитами (ЭМПМ) – первый тип электромеханического преобразователя энергии, созданного человеком. Еще в 1831 г. М. Фарадей демонстрировал принцип электромагнитной индукции с помощью устройств, содержащих неподвижные обмотки и перемещающиеся постоянные магниты.
Однако в дальнейшем ЭМПМ были практически полностью вытеснены машинами с электромагнитным возбуждением, которые имели существенно лучшие массогабаритные характеристики.
В настоящее время появились постоянные магниты с относительно высокими удельными энергиями, реализуемые на основе сплавов с редкоземельными элементами. Это привело к “второму рождению” ЭМПМ. В ряде применений ЭМПМ, не уступая машинам традиционного исполнения по массогабаритным характеристикам, превосходят их по КПД. В ЭМПМ не затрачивается энергия на создание магнитного потока и это обеспечивает высокую экономичность машин и перспективы их широкого применения.
Вместе с тем, в ЭМПМ отсутствует возможность воздействия на магнитный поток по цепям возбуждения – этих цепей нет. Таким образом, возможности регулирования ограничены по сравнению с синхронными машинами традиционного исполнения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.