ИНЖИНИРИНГ ЗЛЕКТРОПРИВОДОВ

Способы и устройства обеспечения электромагнитной Совместимости

Обеспечение электромагнитной совместимости возможно посредством ми­нимизации высших гармоник напряжения и тока, генерируемых СПП в элек­трическую сеть, подавления высокочастотных колебаний напряжения в сети, компенсации реактивной мощности, подавления помех в канатах управле­ния преобразователями и т. д. Методы и средства обеспечения электромагнит­ной совместимости подразделяются на два основных вида: структурные и си­стемные.

Структурные методы, предусматривающие воздействие непосредственно на СПП, заключаются в выборе, построении и оптимизации схемы преобра­зования и системы управления для снижения влияния преобразователя на сеть и подразделяются на три группы: схемные решения по силовой части, обеспечивающие минимизацию гармонических составляющих напряжения и тока; выбор рационального способа регулирования; воздействие на систему управления путем введения дополнительного сигнала. К методам первой группы можно отнести повышение фазности схемы выпрямления и создание словного режима повышения фазности на стороне переменного тока. Мето­ды второй группы заключаются в выборе способа преобразования переменно­го напряжения в постоянное и введении специальных законов управления.

Воздействие на систему управления в целях минимизации генерируемых нека­нонических гармоник (при несимметрии каналов управления), реализованное с помощью введения обратных связей, от­носится к методам третьей группы.

К системным решениям обеспечения электромагнитной совместимости отно­сятся коррекция структуры электросети и включение фильтрокомпенсирующих устройств, а в автономных системах электропитания — применение в систе­мах возбуждения синхронных генерато­ров корректоров напряжения, позволя­ющих стабилизировать основную гармонику напряжения.

На практике в системах электроснабжения объектов с мощными СПП наиболее широкое применение нашли способы обеспечения электромагнит­ной совместимости, основанные на увеличении фазности преобразователей и применении сетевых фильтров.

Использование сетевых фильтров представляется в настоящее время весь­ма перспективным способом минимизации высших гармонических составля­ющих напряжения в электрических сетях. Для того чтобы какая-либо гармони­ческая составляющая не поступила от преобразователя в сеть, необходимо на сетевых зажимах установить фильтр, который для этой составляющей имел бы сопротивление, близкое к нулю. Электрическая схема, поясняющая такой способ минимизации высших гармоник в сети, представлена на рис. 2.6.

В системах электроснабжения объектов в настоящее время применяются исключительно простые режекторные фильтры, состоящие из последова­тельно соединенных, конденсаторов и индуктивностей. Регулирование пара­метров индуктивностей и конденсаторов используется крайне редко. Более сложные фильтры, а также комбинированные фильтры, предназначенные для устранения большого числа гармоник, — полосовые — используются редко. Сетевые фильтры, рассчитанные, как правило, на гармоники 5, 7, 11, 13, серийно выпускаются рядом зарубежных фирм, такими как Siemens, WESTINGHOUSE и др. В отечественной промышленности сложилась практи­ка, в соответствии с которой сетевые фильтры проектирует и изготавливает предприятие — поставщик электропривода, в состав которого они и входят. Для комплектования фильтров применяются конденсаторы с большой еди­ничной мощностью 75... 100 кВ А и напряжением, соответствующим номи­нальному напряжению сети. Реакторы, применяемые при комплектовании сетевых фильтров, — это обычно нерегулируемая индуктивность, представ­ляющая собой ферромагнитный сердечник с рабочей обмоткой. Известны единичные случаи изготовления реакторов, имеющих отпайки на рабочей обмотке, однако они используются крайне редко по причине сложности и дороговизны устройства переключения числа витков. Современным эффек­тивным способом повышения коэффициента мощности и уменьшения коэф­фициента нелинейных искажений является использование активных выпря­мителей.