Тиристорные возбудители серии ВТЕ ECOpower с высоким коэффициентом мощности

Возбудители серии ВТЕ ECOPOWER являются статическими, тиристорными, быстродействующими системами возбуждения (далее СВ) обладающие низким потреблением реактивной мощности по сравнению со стандартными решениями, существующими на рынке.

Основные преимущества

  • высокий коэффициент мощности (низкое потребление реактивной мощности), что достигается за счет применения двойного выпрямительного моста;
  • уровень пульсаций выходного напряжения в 3-5 раз ниже по сравнению со стандартным возбудителем (с одним выпрямительным мостом), что способствует уменьшению индукционного нагрева ротора от гармоник тока и уменьшению вероятности пробоя изоляции ротора;
  • функция горячего резервирования выпрямительного моста на время не менее 20 минут, которого достаточно для перехода на резервный агрегат, или штатной остановки механизма.

Опционально доступна функция длительного горячего резервирования выпрямительного моста.

  • степень защиты IP54;
  • естественное воздушное охлаждение;
  • сенсорный цветной дисплей 7″, с ведением журнала событий и осциллографированием основных параметров;
  • отображение состояния коммутационной аппаратуры на цветной мнемосхеме;
  • обеспечивает все функции своего предшественника – возбудителя ВТЕ (https://pcomplex.ua/products_pt/vte/)

 

Основные технические характеристики

 

  • номинальный выходной ток, А: 200, 315, 400;
  • номинальное выходное напряжение, В: 48, 75, 115, 150, 230;
  • кратность форсировки по напряжению: 1,75;
  • схема выпрямления: два трёхфазных мостовых выпрямителя;
  • напряжение питающей сети: трёхфазное, 380 В;
  • частота питающей сети: 50 Гц;

Описание

Силовая схема возбудителя изображена на рисунке. Преобразовательная часть состоит из двух трёхфазных мостовых выпрямителей (схема Ларионова), подключённых к нагрузке параллельно. Управление выпрямителями раздельное. В качестве силовых полупроводниковых приборов используются беспотенциальные тиристорные модули, закрепленные на плите охладителя. Отвод тепла от охладителя – путём естественной конвекции.

Питание мостов от трёхфазной сети 380 В осуществляется посредством специального преобразовательного трансформатора. Трансформатор имеет две вторичные (вентильные) обмотки – рабочую и форсировочную, соединенные последовательно. Вторичная обмотка с подключенными к ней мостами образуют  рабочую и форсировочную группы.

Энергетические показатели двухмостового преобразователя

Стандартный возбудитель (с одним выпрямительным мостом), чтобы обеспечивать требуемую форсировку по напряжению ( ), должен иметь необходимый запас диапазона регулирования.

Связь выходного напряжения  с питающим напряжением вторичной обмотки трансформатора , для трехфазного мостового управляемого выпрямителя, можно оценить используя выражение:

где α  – угол управления.

Из выражения видно, что для форсировки выходного напряжения путем изменения угла управления, необходимо иметь запас питающего напряжения трансформатора. При этом в рабочем режиме – с номинальным выходным напряжением – преобразователь будет работать с большим углом управления, в так называемом зарегулированном режиме.

Поскольку потребляемая реактивная мощность прямо зависит от угла управления, то для зарегулированного режима характерно существенное снижение коэффициента мощности.

Решение данной проблемы достигается разделением формирования выходного рабочего и форсировочного напряжения с отдельных выпрямительных мостов. Питание каждого моста обеспечивается от отдельной группы вторичной обмотки. Питающее напряжение каждой группы рассчитано таким образом, чтобы при номинальном выходном напряжении, угол управления был оптимальный с точки зрения обеспечения наилучших энергетических характеристик.

Форсировка выходного напряжения обеспечивается не глубоким снижением угла управления, а переходом на форсировочную группу.

В таблице приведено сравнение энергетических показателей рабочего режима для ВТЕ‑315/48, с кратностью форсировки по напряжению 1,75.

Таблица – Сравнение энергетических показателей ВТЕ-315/48 при номинальных выходных параметрах 315А, 48В

Как видно из таблицы, при одинаковых выходных параметрах, коэффициент мощности ВТЕ ECOPOWER в 2 раза выше, в сравнении со стандартным возбудителем.

Вследствие отсутствия зарегулированного режима, ВТЕ ECOPOWER, при работе с номинальными выходными параметрами, имеет уровень пульсаций выходного напряжения в 3-5 раз ниже по сравнению со стандартным. Это способствует уменьшению индукционного нагрева ротора от гармоник тока и уменьшению вероятности пробоя изоляции ротора.

Резервирование силовой части

В возбудителе ВТЕ ECOPOWER реализована эффективная система защит от возможных аварийных режимов, сочетающая быстродействующую микропроцессорную систему и аппаратные средства – автоматический выключатель на входе трансформатора и быстродействующие плавкие предохранители в фазах на входе моста рабочей группы.

Возбудитель имеет функцию резервирования рабочей группы при возникновении неисправности в работе путем переключения на форсировочную группу. Переход осуществляется в автоматическом режиме при выявлении системой неисправности.

Резервирования на форсировочной группе допустимо на время не менее 20 минут, которого достаточно для перехода на резервный агрегат, или штатной остановки механизма. Опционально доступна функция длительного горячего резервирования выпрямительного моста.

В остальном ВТЕ ECOPOWER обеспечивает все функции своего предшественника – возбудителя ВТЕ (https://pcomplex.ua/products_pt/vte/).

Структура условного обозначения

ВТЕ-200/75-1Т11-10011-1110-УХЛ4

 

Опросный лист

pcomplex27 pcomplex25