Система электроснабжения электрифицированных агротехнических комплексов

 

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в системах электроснабжения агротехнических комплексов. Сущность изобретения: система включает понижающую трансформаторную подстанцию трансформатором, имеющим секционированную вторичную обмотку, линию электропередачи, устройство управления, регулятор напряжения и коммутатор. Линия электропередачи соединена через управляющий ключ с выходом коммутатора, входы которого подключены к выводам вторичной обмотки понижающего трансформатора. Датчик напряжения связан с устройством управления, регулятором напряжения и управляющим ключом. 1 ил.

Изобретение относится к системам для стабилизации параметров электроэнергии на клеммах электроприемников сельскохозяйственных устройств, электроснабжение которых осуществляется через линии электропередачи большой протяженности в стационарных и динамических режимах.

Известна система для электроснабжения электрифицированных широкозахватных дождевальных машин типа "Кубань-Э", содержащая трансформаторную подстанцию, кабельную линию и систему управления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство с емкостной компенсацией реактивной мощности [1] .

В этом устройстве конденсаторы устанавливаются на входе электроприемников, благодаря этому происходит разгрузка сети от реактивных токов, снижается падение напряжения в сети, повышается использование источников электроснабжения и линии по мощности.

При работе устройства в нестационарных режимах падение напряжения в линии значительно. Например, при пуске электроприемников (как правил асинхронных электродвигателей) по мощности соизмеряемых с мощностью трансформаторной подстанции из-за резкого увеличения тока (кратность пускового тока может достигать семикратного номинального значения), переходное отклонение напряжения может превышать 50% номинального. Из-за этого возможны нарушения режимов работы устройства.

В статических режимах использование компенсирующих конденсаторов недостаточно эффективно, поскольку они выбираются исходя из условий номинальной нагрузки, стоимость их очень высока, при этом они являются остродефицитными изделиями.

Наиболее существенными недостатками известного устройства являются значительные переходные отклонения напряжения на клеммах энергоприемников; низкая эффективность при работе в стационарных режимах; высокая стоимость.

Целью изобретения является повышение эффективности и снижение себестоимости.

Это достигается тем, что в предлагаемой системе выводы вторичной обмотки понижающего трансформатора, кроме первого вывода, соответствующего максимально возможному значению напряжения, соединены с соответствующими входами коммутатора, выход которого связан через управляемый ключ с первым входом регулятора напряжения и входом датчика напряжения, а второй вход регулятора напряжения подключен к первому выводу вторичной обмотки понижающего трансформатора, причем третий вход регулятора напряжения связан с выходом устройства управления, второй выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа.

В случае отклонения напряжения на клеммах электроприемников от номинального значения система управления разрывает ключ и вводит в работу регулятор напряжения.

Сущность изобретения поясняется чертежом (на схеме показано соединение вторичной обмотки трансформатора по схеме звезда с изолированной нейтралью).

Электроприемники 1 (i = 1, . . . N) через линию электропередачи 2 подключаются к вторичной обмотке 3 трансформаторной подстанции 4 через коммутатор 5, управляемый ключ 6 и регулятор 7 напряжения. Управление системой обеспечивает устройство 8 управления, информация для выработки управляющих сигналов устройством 8 поступает от датчика 9 напряжения. Регулятор 7 напряжения соединяется с выводом вторичной обмотки понижающего трансформатора, напряжение на котором равно максимальному, коммутатор - с другими выводами.

Система работает следующим образом.

При пуске электроприемников 1 ключ 6 разомкнут и питание их осуществляется через регулятор напряжения максимально возможным напряжением. Несмотря на большой пусковой ток и падение напряжения в линии, благодаря форсировке напряжения, переходное отклонение напряжения на клеммах электроприемников невелико. Переключение питания электроприемников на ключ 6 осуществляется устройством 8 управления по сигналам датчика 9 напряжения после окончания динамического режима.

В статических режимах при выходе значения напряжения за пределы допуска (снижение или увеличение напряжения на трансформаторной подстанции и изменение нагрузки) по сигналу датчика напряжения устройство управления переключает питание на регулятор напряжения, который обеспечивает номинальное напряжение на клеммах электроприемников.

При этом коммутатор 5 осуществляет поиск вывода вторичной обмотки понижающего трансформатора, напряжение на котором равно номинальному, после этого устройство управления подключает электроприемники через управляемый ключ 6 и коммутатор к выводу вторичной обмотки понижающего трансформатора, напряжение на котором равно номинальному. Регулятор напряжения работает только в период динамических режимов и во время поиска коммутатором вывода с V = V_ном.

Система обеспечивает стабилизацию параметров качества электроэнергии при изменении режимов работы электроприемников, при изменении параметров линии электропередачи, например, в мостовых агрегатах со скользящими токосъемными устройствами.

Часто конструктивно сложно разместить датчик напряжения 8 непосредственно на клеммах электроприемников 1. В этом случае датчик может быть перенесен на вход линии электропередачи. Устройство управления в этом случае выработку управляющих воздействий должно осуществлять вычислением с учетом параметров линии и параметров внешней среды (температуры).

Предлагаемая система электроснабжения электрифицированных агротехнических комплексов позволит значительно снизить переходные отклонения напряжения на клеммах электроприемников, повысить эффективность при работе в стационарных режимах, снизить стоимость системы. (56) Будзко И. А. , Гессен В. Ю. Электроснабжение сельского хозяйства. М. ; Колос, 1979, с. 156-161).

Формула изобретения

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ , включающая линию электpопеpедачи большой пpотяженности, соединяющую энеpгопpиемники комплекса и тpансфоpматоpную подстанцию, содеpжащую понижающий тpансфоpматоp, втоpичная обмотка котоpого выполнена секциониpованной и снабжена выводами от каждой секции, и датчик напpяжения, связанный чеpез устpойство упpавления с pегулятоpом напpяжения, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности pаботы и снижения себестоимости, система снабжена упpавляемым ключом и коммутатоpом, пpи этом выводы втоpичной обмотки понижающего тpансфоpматоpа, кpоме пеpвого вывода, соединены с соответствующими входами коммутатоpа, выход котоpого связан чеpез упpавляемый ключ с пеpвым входом pегулятоpа напpяжения и входом датчика напpяжения, а втоpой вход pегулятоpа напpяжения подключен к пеpвому выводу втоpичной обмотки понижающего тpансфоpматоpа, пpичем тpетий вход pегулятоpа напpяжения связан с выходом устpойства упpавления, втоpой выход котоpого соединен с упpавляющим входом упpавляемого ключа.

РИСУНКИ

Рисунок 1