Буцев И.В.
[электрондук почта корголгон]
Дизельдик динамикалык үзгүлтүксүз энергия булактарын (DDIUPS) колдонуу менен электр менен жабдуу системаларынын өзгөчөлүктөрү
Кийинки презентацияда автор маркетингдик клишелерден качууга аракет кылып, практикалык тажрыйбага гана таянат. HITEC Power Protection компаниясынан DDIBPs тестирлөө субъекттери катары сүрөттөлөт.
DDIBP орнотуу аспабы
DDIBP аппараты, электромеханикалык көз караштан алганда, абдан жөнөкөй жана алдын ала көрүнөт.
Энергиянын негизги булагы – жүктү узак мөөнөттүү үзгүлтүксүз электр энергиясы менен камсыздоо үчүн орнотуунун эффективдүүлүгүн эске алуу менен жетиштүү кубаттуулуктагы Дизель кыймылдаткычы (DE). Демек, бул анын ишенимдүүлүгүнө, ишке киргизүүгө даярдыгына жана туруктуулугуна абдан катуу талаптарды коёт. Ошондуктан, сатуучу сарыдан өзүнүн түсүнө боёгон кеме DDтерин колдонуу толугу менен логикалык.
Механикалык энергияны электр энергиясына жана кайра кайра айлантуучу катары монтажга электр энергиясынын электр энергиясынын булагынын динамикалык мүнөздөмөлөрүн, биринчи кезекте, өткөөл процесстер учурунда жакшыртуу үчүн кубаттуулугу орнотуунун номиналдык кубаттуулугунан ашкан мотор-генератор кирет.
Өндүрүүчү үзгүлтүксүз электр энергиясы менен камсыздоону талап кылгандыктан, орнотуу бир иштөө режиминен экинчисине өтүү учурунда жүктү кубаттуулукту кармап турган элементти камтыйт. Бул максатта инерциялык аккумулятор же индукциялык бириктирүү кызмат кылат. Бул чоң ылдамдыкта айлануучу жана механикалык энергияны топтогон массивдүү дене. Өндүрүүчү өзүнүн аппаратын асинхрондук мотордун ичиндеги асинхрондук кыймылдаткыч катары сүрөттөйт. Ошол. Статор, тышкы ротор жана ички ротор бар. Мындан тышкары, тышкы ротор установканын жалпы валына катуу туташтырылган жана мотор-генератордун валы менен синхрондуу айланат. Ички ротор кошумча сырткы бирине салыштырмалуу айланат жана иш жүзүндө сактоочу түзүлүш болуп саналат. Жеке бөлүктөрдүн ортосундагы күчтү жана өз ара аракеттенүүнү камсыз кылуу үчүн, шакекчелери бар щетка бирдиктери колдонулат.
Мотордон механикалык энергияны орнотуунун калган бөлүктөрүнө өткөрүп берүүнү камсыз кылуу үчүн ашыкча муфта колдонулат.
Монтаждын эң маанилүү бөлүгү – бул автоматтык башкаруу системасы, ал айрым тетиктердин иштөө параметрлерин талдоо менен бүтүндөй установканы башкарууга таасир этет.
Ошондой эле орнотуунун эң маанилүү элементи болуп реактор, монтажды электр менен камсыздоо системасына интеграциялоо жана теңдештирүүчү агымдарды чектөөчү режимдер арасында салыштырмалуу коопсуз которууну камсыз кылуу үчүн арналган, орогуч кран менен үч фазалуу дроссель саналат.
Акыр-аягы, көмөкчү, бирок эч кандай кошумча подсистемалары - желдетүү, күйүүчү май менен камсыз кылуу, муздатуу жана газ чыгаруу.
DDIBP орнотуунун иштөө режимдери
Мен DDIBP орнотуунун ар кандай абалын сүрөттөп берүү пайдалуу болот деп ойлойм:
- иштөө режими OFF
Монтаждын механикалык бөлүгү кыймылсыз. Электр энергиясы башкаруу системасына, автотранспорттун алдын ала жылытуу системасына, стартердик аккумуляторлор үчүн калкып жүрүүчү заряд системасына жана рециркуляциялык вентиляция блогуна берилет. Алдын ала ысытуудан кийин орнотуу баштоого даяр.
- иштөө режими START
СТАРТ командасы берилгенден кийин, DD иштей баштайт, ал жетектин тышкы роторун жана мотор-генераторду ашыкча муфта аркылуу айлантат. Мотор ысыганда анын муздатуу системасы ишке кирет. Иштөө ылдамдыгына жеткенден кийин дисктин ички ротору айлана баштайт (заряд). Сактагычты заряддоо процесси кыйыр түрдө ал керектеген ток менен бааланат. Бул процесс 5-7 мүнөткө созулат.
Эгерде тышкы кубат бар болсо, тышкы тармак менен акыркы мезгилдештирүү үчүн бир аз убакыт талап кылынат жана жетиштүү деңгээлдеги фазага жеткенде, орнотуу ага туташтырылат.
DD айлануу ылдамдыгын азайтат жана муздатуу циклине өтөт, ал болжол менен 10 мүнөткө созулуп, андан кийин токтойт. Ашыкча муфтанын ажыратылышы жана андан ары монтаждын айлануусу аккумулятордогу жоготуулардын ордун толтурууда мотор-генератор тарабынан колдоого алынат. Орнотуу жүктү кубаттоого даяр жана UPS режимине өтөт.
Тышкы электр энергиясы жок болгон учурда монтаж мотор-генератордон жүктү жана өзүнүн керектөөсүн камсыздоого даяр жана ДИЗЕЛЬ режиминде ишин улантат.
- иштөө режими ДИЗЕЛЬ
Бул режимде энергия булагы DD болуп саналат. Аны менен айланган мотор-генератор жүктү энергия менен камсыздайт. Мотор-генератор чыңалуу булагы катары айкын жыштык реакциясына ээ жана байкаларлык инерцияга ээ, жүктүн чоңдугунун кескин өзгөрүшүнө кечигүү менен жооп берет. Анткени Өндүрүүчү орнотууларды деңиздик DD операциясы менен аяктайт, бул режимде күйүүчү майдын запасы жана орнотуунун жылуулук шарттарын сактоо мүмкүнчүлүгү гана чектелген. Бул иштөө режиминде орнотуунун жанындагы үн басымынын деңгээли 105 дБА ашат.
- UPS иштөө режими
Бул режимде энергия булагы тышкы тармак болуп саналат. Реактор аркылуу тышкы тармакка да, жүккө да туташтырылган мотор-генератор синхрондук компенсатор режиминде иштейт, белгилүү чектерде жүктүн кубаттуулугунун реактивдүү компонентин компенсациялайт. Жалпысынан алганда, тышкы тармак менен катар туташтырылган DDIBP орнотуу, аныктама боюнча, чыңалуу булагы катары анын мүнөздөмөлөрүн начарлатып, эквиваленттүү ички импедансты жогорулатат. Бул иштөө режиминде орнотуунун жанындагы үн басымынын деңгээли болжол менен 100 дБА түзөт.
Сырткы тармакта көйгөйлөр пайда болгон учурда агрегат андан ажыратылат, дизелдик кыймылдаткычты иштетүүгө буйрук берилет жана агрегат ДИЗЕЛЬ режимине өтөт. Белгилей кетчү нерсе, тынымсыз ысытылган моторду ишке киргизүү кыймылдаткычтын валынын айлануу ылдамдыгы монтаждын калган бөлүктөрүнөн ашып кеткенче, ашыкча муфтаны жабуу менен ишке ашат. DDди ишке киргизүү жана иштөө ылдамдыгына жетүү үчүн типтүү убакыт 3-5 секунд.
- BYPASS иштөө режими
Зарыл болгон учурда, мисалы, техникалык тейлөө учурунда, жүк кубаттуулугу түздөн-түз тышкы тармактан айланып өтүүчү линияга берилиши мүмкүн. Айланма линияга жана артка өтүү коммутаторлордун жооп берүү убактысынын кайталанышы менен болот, бул жүктү кыска мөөнөттүү жоготуудан качууга мүмкүндүк берет, анткени Башкаруу системасы DDIBP орнотуунун чыгыш чыңалуусу менен тышкы тармактын ортосундагы фазаны сактоого умтулат. Бул учурда, орнотуунун иштөө режими өзү өзгөрбөйт, б.а. DD иштеп жаткан болсо, анда ал иштей берет, же орнотуунун өзү тышкы тармактан иштетилген болсо, анда ал уланат.
- иштөө режими STOP
ТОКТОТУУ буйругу берилгенде жүктөө кубаты айланып өтүүчү линияга которулат, мотор-генератордун жана сактоочу түзүлүштүн электр энергиясы үзгүлтүккө учурайт. Орнотуу бир нече убакытка чейин инерция менен айланууну улантат жана токтогондон кийин ал OFF режимине өтөт.
DDIBP байланыш диаграммалары жана алардын өзгөчөлүктөрү
Жалгыз орнотуу
Бул көз карандысыз DDIBPди колдонуу үчүн эң жөнөкөй вариант. Орнотуу эки чыгашага ээ болушу мүмкүн - NB (үзгүлтүксүз, үзгүлтүксүз электр энергиясы) электр менен камсыздоону үзгүлтүксүз жана SB (кыска тыныгуу, гарантияланган кубаттуулук) кыска мөөнөттүү электр энергиясы менен үзгүлтүккө учуратуу. Чыгуулардын ар бири өзүнүн айланып өтүү жолуна ээ болушу мүмкүн (1-сүрөттү караңыз).
1-сүрөт
NB чыгышы, адатта, критикалык жүктөмгө (IT, муздаткычтын циркуляциялык насостору, так кондиционерлер) туташтырылат, ал эми SB чыгышы электр менен камсыздоонун кыска мөөнөттүү үзгүлтүккө учурашы критикалык эмес (муздаткыч муздаткычтар) жүк болуп саналат. Критикалык жүктөмгө электр менен жабдуунун толук жоголушун болтурбоо үчүн, орнотуунун чыгышын жана айланма схеманы алмаштыруу убакыттын кайталанышы менен жүзөгө ашырылат, ал эми бөлүктүн татаал каршылыгынан улам чынжыр токтору коопсуз мааниге чейин төмөндөйт. реактордун орамынын.
Өзгөчө көңүл DDIBPден сызыктуу эмес жүккө чейин электр менен камсыздоого буруу керек, б.а. керектелүүчү токтун спектралдык курамында гармониянын байкалаарлык көлөмүнүн болушу менен мүнөздөлгөн жүк. Синхрондук генератордун иштөө өзгөчөлүктөрүнөн жана туташтыруу диаграммасынан улам бул орнотуунун чыгышында чыңалуу толкун формасынын бузулушуна, ошондой эле орнотулган токтун гармоникалык компоненттеринин болушуна алып келет. тышкы өзгөрмө чыңалуу тармагын.
Төмөндө форманын сүрөттөрү (2-сүрөттү караңыз) жана тышкы тармактан кубатталганда чыгуу чыңалуусунун гармоникалык анализи (3-сүрөттү караңыз). Гармоникалык бурмалоо коэффициенти жыштык конвертер түрүндөгү жөнөкөй сызыктуу эмес жүктөө менен 10% ашты. Ошол эле учурда орнотуу дизелдик режимге өткөн жок, бул башкаруу системасы чыгуу чыңалуусунун гармоникалык бурмалоо коэффициенти сыяктуу маанилүү параметрди көзөмөлдөбөй турганын тастыктайт. Байкоолорго ылайык, гармоникалык бурмалоо деңгээли жүктүн кубаттуулугуна эмес, сызыктуу эмес жана сызыктуу жүктүн кубаттуулуктарынын катышына, ал эми таза активдүү, жылуулук жүктөмдө сынаганда, чыңалуу формасына көз каранды. орнотуу чындап синусоидалдык жакын. Бирок бул жагдай чындыктан өтө алыс, айрыкча, жыштык өзгөрткүчтөрүн камтыган инженердик жабдууларды жана IT жүктөмдөрүн иштетүүдө, алар дайыма эле күч факторун оңдоо (PFC) менен жабдылган эмес.
2-сүрөт
3-сүрөт
Ушул жана андан кийинки диаграммаларда үч жагдай көңүл бурууга татыктуу:
- Орнотууга киргизүү жана чыгаруу ортосундагы гальваникалык байланыш.
- чыгаруудан фазалык жүктүн дисбаланс киришине жетет.
- жүк учурдагы гармоникаларды азайтуу үчүн кошумча чараларды көрүү зарылдыгы.
- Жүктөлгөн токтун гармоникалык компоненттери жана өтмө процесстерден улам келип чыккан бурмалоо, чыгыштан киришке агып кетет.
Параллель чынжыр
Электр менен жабдуу системасын өркүндөтүү максатында, DDIBP блоктору айрым блоктордун кириш жана чыгуу схемаларын бириктирип, параллелдүү туташтырылышы мүмкүн. Ошол эле учурда инсталляция синхронизм жана ин-фаза шарттары аткарылганда өз алдынчалыгын жоготуп, системанын бир бөлүгү болуп калаарын түшүнүү зарыл, физикада бул бир сөз менен – когеренттүүлүк деп аталат. Практикалык көз караштан алганда, бул тутумга кирген бардык орнотуулар бирдей режимде иштеши керек дегенди билдирет, б.а., мисалы, DDден жарым-жартылай иштөө опциясы жана тышкы тармактан жарым-жартылай иштөөгө жол берилбейт. Бул учурда, айланып өтүүчү линия бүт система үчүн жалпы түзүлөт (4-сүрөттү караңыз).
Бул байланыш схемасы менен эки коркунучтуу режим бар:
- Когеренттүүлүк шарттарын сактоо менен экинчи жана андан кийинки орнотууларды системанын чыгуу шинасына туташтыруу.
- Чыгуу өчүргүчтөрү ачылганга чейин когеренттүүлүк шарттарын сактоо менен чыгуу автобусунан бир орнотууну ажыратып салуу.
4-сүрөт
Бир орнотуунун авариялык өчүрүлүшү ал жайлай баштаган кырдаалга алып келиши мүмкүн, бирок чыгаруу коммутаторлору ачыла элек. Бул учурда, кыска убакыттын ичинде, орнотуу жана системанын калган ортосундагы фаза айырмасы кыска туташуу алып, өзгөчө мааниге жетиши мүмкүн.
Ошондой эле жеке орнотуулар ортосундагы жүк балансына көңүл буруу керек. Бул жерде каралып жаткан жабдууларда тең салмактуулук генератордун жүктөмүнүн төмөндөшүнө байланыштуу жүргүзүлөт. Улам идеалдуу эмес жана орнотуулар ортосундагы орнотуу инстанцияларынын окшош эмес мүнөздөмөлөрү, бөлүштүрүү да бирдей эмес. Мындан тышкары, жүктүн максималдуу маанилерине жакындаганда бөлүштүрүүгө туташкан линиялардын узундугу, орнотууларды жана жүктөрдү бөлүштүрүү тармагына кошулуу пункттары, ошондой эле сапаты (өткөөл каршылык ) байланыштардын өзүнөн.
DDIBPs жана коммутациялоочу түзүлүштөр инерциянын олуттуу моменти жана автоматтык башкаруу тутумунун башкаруу аракеттерине жооп катары байкаларлык кечигүү убактысы бар электромеханикалык түзүлүштөр экенин дайыма эстен чыгарбашыбыз керек.
"Орто" чыңалуу байланышы менен параллелдүү схема
Мында генератор реакторго тиешелүү трансформация катышы бар трансформатор аркылуу кошулат. Ошентип, реактор жана коммутациялоочу машиналар «орточо» чыңалуу деңгээлинде, ал эми генератор 0.4 кВ деңгээлинде иштейт (5-сүрөттү караңыз).
5-сүрөт
Бул колдонуу учурда, сиз акыркы жүктүн мүнөзүнө жана анын байланыш схемасына көңүл бурушуңуз керек. Ошол. эгерде акыркы жүк төмөндөтүүчү трансформаторлор аркылуу туташтырылса, трансформаторду жабдуу тармагына кошуу чоң ыктымалдуулук менен өзөктүн магниттештирүү процесси менен коштолорун, бул өз кезегинде токтун керектелишине алып келерин эске алуу керек. демек, чыңалуу төмөндөйт (6-сүрөттү караңыз).
Бул жагдайда сезимтал жабдуулар туура иштебей калышы мүмкүн.
Жок дегенде аз инерциялуу жарыктандыруу жымыңдап, демейки мотор жыштыгы өзгөрткүчтөрү кайра иштетилет.
6-сүрөт
"Бөлүнгөн" чыгуу шинасы бар схема
Электр менен жабдуу системасындагы орнотуулардын санын оптималдаштыруу үчүн өндүрүүчү “бөлүнгөн” чыгуу шинасы бар схеманы колдонууну сунуштайт, мында орнотуулар киргизүүдө да, чыгууда да параллелдүү, ар бир орнотуу өзүнчө бирден ашык туташтырылган. чыгуу автобусу. Мында айланып өтүүчү линиялардын саны чыгуучу автобустардын санына барабар болушу керек (7-сүрөттү караңыз).
Бул чыгаруу автобустары көз карандысыз эмес жана ар бир орнотуунун коммутациялык түзүлүштөрү аркылуу бири-бири менен гальваникалык туташтырылганын түшүнүү керек.
Ошентип, өндүрүүчүнүн кепилдигине карабастан, бул схема бир нече гальваникалык өз ара байланышкан чыгууларга ээ болгон, параллелдүү схемада, ички резервдик бир энергия менен камсыз кылууну билдирет.
7-сүрөт
Бул жерде, мурункудай эле, орнотуулар ортосунда гана эмес, чыгыш автобустарынын ортосундагы жүктөөнү тең салмактоого көңүл буруу керек.
Ошондой эле, кээ бир кардарлар кескин түрдө "кир" тамак-аш жеткирүүгө каршы, б.а. каалаган иштөө режиминде жүккө айланып өтүү аркылуу. Бул ыкма менен, мисалы, маалымат борборлорунда, спицтердин бириндеги көйгөй (ашыкча жүктөө) пайдалуу жүктү толугу менен өчүрүү менен системанын бузулушуна алып келет.
DDIBPтин жашоо цикли жана анын бүтүндөй электр менен камсыздоо системасына тийгизген таасири
Биз DDIBP орнотмолору этият мамилени жана мезгил-мезгили менен тейлөөнү талап кылган электромеханикалык түзүлүштөр экенин унутпашыбыз керек.
Техникалык тейлөөнүн графиги эксплуатациядан чыгарууну, өчүрүүнү, тазалоону, майлоону (жарым жылда бир жолу), ошондой эле генераторду сыноо жүктөмүнө жүктөөнү (жылына бир жолу) камтыйт. Адатта, бир орнотууну тейлөө үчүн эки жумушчу күн талап кылынат. Ал эми генераторду сыноо жүктөмүнө кошуу үчүн атайын иштелип чыккан схеманын жоктугу пайдалуу жүктү өчүрүү зарылчылыгына алып келет.
Мисалы, сыноо жүктөмүн туташтыруу үчүн атайын схема жок болгон учурда кош "бөлүнүүчү" автобуска "орточо" чыңалууда туташтырылган 15 параллелдүү иштөөчү DDIUPSтин ашыкча системасын алалы.
Мындай баштапкы маалыматтар менен системаны ар бир күн режиминде 30(!) календардык күн бою тейлөө үчүн сыноо жүктөмүн кошуу үчүн чыгуучу автобустардын бирин өчүрүү керек болот. Ошентип, чыгуучу автобустардын биринин пайдалуу жүгүн электр менен камсыздоонун болушу - 0,959, ал эми иш жүзүндө 0,92.
Кошумчалай кетсек, стандарттык пайдалуу жүктү электр менен камсыздоо схемасына кайтуу үчүн төмөндөтүүчү трансформаторлордун керектүү санын күйгүзүү талап кылынат, бул өз кезегинде трансформаторлордун магниттелишине байланыштуу бүткүл(!) системада чыңалуунун бир нече төмөндөшүнө алып келет.
DDIBP колдонуу боюнча сунуштар
Жогоруда айтылгандардан жубатарлык эмес тыянак келип чыгат - DDIBP аркылуу электр менен жабдуу тутумунун чыгышында төмөнкү шарттардын баары аткарылганда жогорку сапаттагы (!) үзгүлтүксүз чыңалуу болот:
- Тышкы электр менен жабдуунун олуттуу кемчиликтери жок;
- Системанын жүгү убакыттын өтүшү менен туруктуу, активдүү жана сызыктуу мүнөзгө ээ (акыркы эки мүнөздөмө маалымат борборунун жабдууларына тиешелүү эмес);
- Системада реактивдүү элементтерди алмаштыруудан келип чыккан бурмалоолор жок.
Жыйынтыктап айтканда, төмөнкү сунуштарды түзүүгө болот:
- Инженердик жана IT жабдууларын электр менен камсыздоо системаларын бөлүп, өз ара таасирди азайтуу үчүн акыркысын подсистемаларга бөлүңүз.
- Бир орнотууга барабар кубаттуулугу менен сырткы сыноо жүгүн туташтыруу мүмкүнчүлүгү менен бир орнотууну тейлөө мүмкүнчүлүгүн камсыз кылуу үчүн өзүнчө тармакты арнаңыз. Бул максаттар үчүн кошуу үчүн сайтты жана кабелдик жабдууларды даярдоо.
- Электр автобустарынын, айрым орнотуулардын жана фазалардын ортосундагы жүктөмдүн балансын дайыма көзөмөлдөп туруңуз.
- DDIBP чыгышына туташтырылган төмөндөтүүчү трансформаторлорду колдонуудан алыс болуңуз.
- Статистиканы жыйноо үчүн автоматташтыруу жана электрди алмаштыруучу түзүлүштөрдүн иштешин кылдаттык менен текшерип, жазып алыңыз.
- Жүктү электр менен камсыздоонун сапатын текшерүү үчүн сызыктуу эмес жүктү колдонуу менен орнотууларды жана системаларды сыноо.
- Тейлөөдө стартердик батарейкаларды ажыратып, аларды өзүнчө текшериңиз, анткени... Эквалайзерлер жана резервдик баштоо панели (RSP) болгонуна карабастан, бир туура эмес батареянын айынан DD иштебей калышы мүмкүн.
- Жүктөлгөн учурдагы гармоникаларды азайтуу үчүн кошумча чараларды көрүү.
- Механикалык көйгөйлөрдүн ар кандай түрлөрүнүн алгачкы көрүнүштөрүнө тез жооп берүү үчүн орнотуулардын үн жана жылуулук талааларын, титирөө сыноолорунун натыйжаларын документтештирүү.
- установкалардын узакка токтоп калышына жол бербее, мотор ресурстарын тегиз белуштуруу боюнча чараларды керуу.
- Өзгөчө кырдаалдардын алдын алуу үчүн титирөө сенсорлору менен орнотууну бүтүрүңүз.
- Үн жана жылуулук талаалары өзгөрсө, титирөө же бөтөн жыттар пайда болсо, кийинки диагностика үчүн орнотууларды дароо иштен чыгарыңыз.
PS Автор макаланын темасы боюнча пикири үчүн ыраазы болот.
Source: www.habr.com