Регулирование напряжения. Устройства регулирования напряжения под нагрузкой. Автоматические устройства регулирования напряжения, страница 3

Одним из более совершенных способов коммутации является гашение дуги в вакууме. В последнее время вакуумные контакторы устройств РПН получили широкое распространение во всем мире. Основными преимуществами вакуумных контакторов являются отсутствие открытой дуги и необходимости замены масла, меньшие габариты и более высокая коммутационная способность. Недостатком таких контакторов являются коммутационные перенапряжения. Износостойкость лучших образцов вакуумных контакторов на номинальные напряжения 3,6-7,2 кВ и номинальные токи 200-400А достигает 1 млн. переключений. Однако контакторы массового применения и созданные на их основе устройства РПН еще не достигли такого высокого уровня износостойкости.

На некоторых отечественных трансформаторах специального назначения напряжением 10 и 35 кВ применяется установка регулирования напряжения типа РНТА-35/1000В.

Срок службы данных устройств РПН без смены вакуумных дугогасительных камер составляет 100 тыс. переключении при токе нагрузки 1000 А, Это ниже показателей лучших устройств РПН, но при этом исключается необходимость замены масла и промежуточных ревизий состояния контактов.

3. Автоматические устройства регулирования напряжения

В настоящее время понизительные подстанции 35/6(10) и 110/6(10) кВ горных предприятий комплектуются устройствами регулирования напряжения АРТ-1Н производства рижского завода "Электроавтоматика". Устройство обеспечивает управление и контроль неисправности элементов трактов регулирования электроприводов отечественного и зарубежного производства, обладающих сходными характеристиками и имеющих время переключения от 2,5 до 12 с.  Устройство АРТ-1Н состоит из:

1 -Блока автоматического регулирования (БАР);

2.Блока датчика тока ДТ5 на 5А и ДТ1 на 1 А.

Питание цепи измерения напряжения устройства осуществляется от измерительного трансформатора напряжения с номинальным вторичным напряжением 100 В частоты 50 Гц. Уставка БАР по напряжению регулируется в пределах от 85 до 115% от величины номинального напряжения. По зоне нечувствительности уставка регулируется в пределах от 0 до 4% от номинального напряжения.

Как показало обследование, на всех подстанциях шахт г. Воркуты установлены трансформаторы с устройствами РПН. Однако регулирование напряжения с их помощью не используют, хотя практически все трансформаторы имеют работоспособные приводы РПН. Основной причиной отказа от автоматического регулирования напряжения является низкая надежность БАР, что вызывает их отключение и последующий демонтаж, что и обуславливает необходимость разработки микропроцессорной системы управления.

Для индивидуального регулирования напряжения у удаленных и особо ответственных потребителей, а также для облегчения запуска под нагрузкой электродвигателей горных машин применяются различные по конструктивному исполнению, мощности и принципу действия устройства. Большинство устройств данного типа использует ключевые свойства полупроводниковых силовых приборов

(тиристоров). Преимуществами тиристоров являются небольшое падение напряжения в проводящем состоянии, высокий к.п.д., малое время коммутации. Устройства РГШ созданные на их базе отличаются существенно меньшими массой и габаритами. Недостатками тиристорно-контактных устройств (ТКУ) РПН являются искажения формы кривых напряжения и тока, снижение коэффициента мощности в процессе регулирования и генерация в питающую сеть высших гармонических составляющих.

Повышение энергетических показателей и надёжности, улучшение форм кривых выходных напряжения и тока является основной задачей совершенствования ТКУ РПН. Это достигается применением сложных схем многоэлементных трансформаторно-тиристорных регуляторов и формированием кривой выходного напряжения из нескольких отрезков синусоид различной амплитуды.

Наиболее перспективным способом формирования улучшенной формы регулируемого напряжения является применение вольтодобавочных трансформаторов (ВТ) с регулированием магнитного потока и коммутируемых тиристорами, включенными в обмотку управления. Минимальной мощности ВТ удается достигнуть при разделении регулируемой и нерегулируемой мощности.

Для практического внедрения таких устройств необходимо разработать систему управления, обеспечивающую изменение количества ампервитков в обмотке управления.