ПЧ з ШІМ з високою частотою комутації вентилів перевагу слід віддати модулям IGBT і IGCT. У схемах ПЧ з АІ можна використовувати економічні тиристори GTO.
Схема містить трифазний мостовий керований випрямляч 1В, дросель фільтра Д1, конденсатор реактивної енергії С0 і автономний трифазний мостовий інвертор напруги з коммутирующими ємностями. Двигун, який живиться від цього перетворювача, не може працювати в генераторному режимі паралельно з мережею, т. К. Випрямляч 1В має однобічну провідність енергії. Для створення можливості генераторного режиму необхідно включити зустрічно - паралельно випрямителю 1В залежний, ведений мережею інвертор. Випрямляч 1В зібраний на тиристорах V1-V6, діодах V7-V12, ємностях С1-С6. На блок - схемі позначено: БУВ - блок управління випрямлячем, буї - блок управління інвертором, КК - пристрій корекції, ДН - датчик напруги, ДП - датчик струму.
У даній схемі напруга в значній мірі відрізняється від синусоїди. Різноманітні типи інверторів відрізняються один від одного точністю апроксимації синусоїдальної вихідної напруги.
Тому при виборі типу інвертора необхідно враховувати як форму вихідної напруги, яка максимально повинна бути наближена до синусоїдальної, так гармонійний склад вихідної напруги.
2.3 Дослідження впливу ЧРП газоперекачувальних агрегатів на якість електроенергії живильної мережі з використанням програмного комплексу Matlab-Simulink 6.5
Більшість магістральних газопроводів (МГ) експлуатованих до сьогоднішнього дня на території Казахстану і Росії було спроектовано і побудовано ще при СРСР, тому обладнання компресорних станцій (КС) даних МГ має практично ідентичні технічні характеристики. В даний час, як перед Казахстаном, так перед Росією стоїть одна і та ж завдання по заміні фізично і морально застарілого обладнання КС сучасними агрегатами з частотно-регульованим приводом (ЧРП). При цьому проведення проектів з розвитку газотранспортної системи (ГТС) висунуло низку вимог, що стосуються реконструкції КС як у Росії, так і в Казахстані.
Реконструкція передбачає заміну електроприводних газоперекачувальних агрегатів (ЕГПА) із СТД - 4000 (схема 5 + 2) частотно-регульованим ЕГПА - 6,3/8200-56/1,44 (схема 4 + 1). На малюнку 2.11 наведена нова схема харчування КС Грязовець (Росія) - підстанція 10/10 кВ, яка аналогічна схемі живлення КС Самсонівка (Казахстан).
Впровадження потужних перетворювачів частоти (ПЧ) на КС, з погляду забезпечення електромагнітної сумісності (ЕМС) систем електропостачання, характеризується рядом недоліків, головний з яких - перекручування кривої живлячої напруги та струму. Як наслідок, виникають перешкоди в роботі вимірювальній апаратурі і телеметрії, а також помилкові спрацьовування захистів. Ці та інші факти були зафіксовані при впровадженні пускових пристроїв потужних двигунів. Допустимий рівень коефіцієнта спотворення синусоидальности живлячої напруги визначений і відповідно до Держстандарту, несинусоидальность кривої напруги, тобто сумарне діюче значення всіх гармонійних складових, не повинна перевищувати для мереж 6-10 кВ 5% в тривалому режимі, а для мереж 110-330 кВ - 2% [34,35].
Переходячи до проблеми ЕМС при експлуатації потужних регульованих електроприводів, можна констатувати постійна присутність деякого спектра вищих гармонік в мережі, так як двигун безперервно отримує харчування від ПЧ. Якщо при пуску двигуна від тиристорного пускового пристрою (ТПУ), щоб уникнути помилкових спрацьовувань захистів, оперативний персонал блокує захисту або відключає деякі фідери на 15-20С (на час пуску), то з ПЧ цього зробити неможливо.
Коефіцієнт несинусоїдальності кривої напруги і струму визначається виразом
%. (2.5)
Коефіцієнт спотворення живлячої напруги розраховувався при одному - трьох одночасно експлуатуються агрегатах при живленні від однієї секції і при живленні від однієї секції і при п'яти одночасно експлуатуються агрегатах у разі об'єднання секцій (малюнок 2.11). Математична модель досліджуваних процесів була реалізована в програмному комплексі Matlab-Simulink 6.5. При розрахунку амплітуд вищих гармонік аналізувався сталий режим роботи ПЧ, який розкладався в ряд Фур'є з урахуванням двох, чотирьох і семи періодів промислової частоти. Таке розбиття пов'язано з отриманням узагальненої картини спотворення напруги за різні проміжки часу.
Результати розрахунків коефіцієнта несинусоїдальності харчується напруги при різному числі одночасно експлуатуються агрегатів на секції 10 кВ наведені нижче:
Кількість двигунів ............... .1 2 3 5
........................... .. 1,7-1,8 3,2-3,3 4,5-4,6 4,6-4,7
У таблиці 2.1 наведені розрахункові амплітуди вищих гармонік напруги на стороні 10 і 110 кВ (напруга з бок...
