Способ управления пускорегулирующим устройством для силовых трансформаторов системы электроснабжения

Трехфазные тиристорные ключи предназначены для импульсного формирования пусковых токов электрооборудования с последующим их шунтированием в установившемся режиме работы. Применительно к трансформаторным подстанциям они выполняют безударное включения силового трансформатора за счет подключения его первичной обмотки сначала к двум фазам сети в моменте перехода фазного напряжения третьей фаза сети через ноль, а затем к третьей фазе сети в момент перехода линейного напряжения двух других фаз сети через ноль. При этом пусковые токи трансформатора практически сразу входит в установившиеся режим без возникновения постоянных составляющих в токах намагничивания и спада напряжения. Для расширения функциональных возможностей тиристорных ключей предлагается, кроме безударного подключения силового трансформатора, осуществлять его отключение без образования дуги между контактами электроаппаратуры, а также осуществлять непрерывное регулирование напряжения у потребителей при изменении напряжения в сети. Предложенный способ и структура его реализации на основе двух трехфазных реакторно-тиристорных ключей и конденсаторной батареи позволяют при изменении напряжения сети одновременно со стабилизацией выходного напряжения подстанции стабилизировать генерируемую реактивную мощность на входе подстанции без создания искажений тока в силовом трансформаторе и электропередаче. Моделирование и исследование пускорегулирующего устройства в составе трансформаторной подстанции проводилось в среде MatLab. Результаты численных экспериментов в стационарных и динамических режимах работы подстанции показали целесообразность применения разработанных технических решений для системы промышленного электроснабжения.

1. Климаш В.С., Табаров Б.Д. Принципы построения пускорегулирующего устройства для трансформаторных подстанций // Омский научный вестник. Серия «Электротехника». 2017. № 5 (155). С. 55–60.

2. Panfilov D.I., ELGebaly A.E. and Astashev M.G. Topologies of thyristor controlled reactor with reduced current harmonic content for static VAR compensators.17th EEEIC conference, Milan, Italy, 6-9 June 2017.

3. Panfilov DI, ELGebaly AE and Astashev MG Design and Optimization of New Thyristors Controlled Reactors with Zero Harmonic Content. 18th International Conference of Young Specialists on Micro / Nanotechnologies and Electron Devices, June 29–July 3, 2017.

4. Panfilov D.I., ELGebaly A.E. and Astashev M.G. “Thyristors Controlled Reactors for Reactive Power Control with Zero Harmonics Content”, 17th IEEE International Conference on Smart Technologies IEEE EUROCON 2017, Ohrid, Macedonia, 6 - 8 July 2017.

5. Якимов И.А., Николаев А.А., Барабаш Р.О., Анохин В.В. Исследование работы тиристорного регулятора напряжения печного трансформатора в режиме стабилизации первичного тока дуговой сталеплавильной печи // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. 2016. Т.3, №4 (3). С. 3–10.

6. T.J. Dionise, S. Morello, “Comprehensive Analysis to Specify a Static Var Compensator for an Electric Arc Furnace Upgrade”, IEEE IAS Annual Meeting Conference Record ;Oct 2014.

7. T.J. Dionise, “Assessing the Performance of a Static Var Compensator for an Electric Arc Furnace“, IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, Las Vegas, NV, October 2012.

8. Kawamura A. IEEE Transactions of Industry Applications. 1983. Vol. 1A-19, iss. 3. pp. 414-423.

9. Якимов И.А. Обоснование тиристорного регулирования напряжения трансформатора дуговой сталеплавильной печи // ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ. 2017.Т 35. № 2. С. 41–48.

10. Panfilov D.I., Elgebaly A.E. and Astashev M.G., Design and Assessment of Static VAR Compensator on Railways Power Grid Operation under Normal and Contingencies Conditions2016, 16th EEEIC conference, Florence7-10 June;Italy.

11. Panfilov D.I., ELGebaly A.E. Modified Thyristor Controlled Reactors for Static VAR Compensators 2016 IEEE 6th International Conference on Power and Energy (PECON 2016), Melaka, Malaysia, November 2016.

12. Гетопанов А.Ю., Табаров Б.Д., Климаш В.С. Исследование регулировочных свойств и влияния на сеть реакторно-тиристорного устройства на высокой стороне печного трансформатора // Электротехнические системы и комплексы. Серия «Электротехника». 2018. №2 (39). С. 49– 56.

13. Климаш В.С., Табаров Б.Д. Пат. 2667481 Российская Федерация, МПК H02P 13/00 (2006.01). Устройство для включения, выключения и регулирования напряжения трансформаторной подстанции. № 2017143967; 14.12.2017; Бюл. № 26.Ссылка активна на. 20сентября.2018,

14. .Климаш В.С., Табаров Б.Д. Пат. 2667095 Российская Федерация, МПК H02M 5/25 (2006.01); G05F 1/30 (2006.01). Способ управления пускорегулирующим устройством силового трансформатора № 2017147194; 29.12.2017. Бюл. № 26. Ссылка активна на: 14.09.2018

15. Климаш В.С., Табаров Б.Д. Исследования трансформаторной подстанции с пускорегулирующим устройством в аварийных режимах работы // 3 Поволжская научно- практическая конференция. «Приборостроение и автоматизированный электропривод в топливно- энергетическом комплексе и жилищно- коммунальном хозяйстве». 7–8 декабря 2017. С. 118–123.

16. Климаш В.С., Табаров Б.Д. Программный комплекс математических моделей магнитно- тиристорного пускорегулирующего устройства для силового трансформатора в среде MatLab. Патент РФ.Свидетельство о государственный регистрации программы для ЭВМ № 2017613852,. Бюл№4.Ссылка активна на:03 апреля 2017

17. Жарский Б.К., Голубев В.В. Импульсное регулирование переменного напряжения. Киев: Институт электромеханики АН УССР, 1975.

18. Климаш В.С. Вольтодобавочные устройства для компенсации отклонений напряжения и реактивной энергии с амплитудным, импульсным и фазовым регулированием: Владивосток, 2002. 141 с.

19. Солодуха Я.Ю. Состояние и перспективы внедрения в электропривод статических компенсаторов реактивной мощности Реактивная мощность в сетях с несинусоидальными токами и статические устройства для еѐ компенсации. Москва: Информэлектро, 1981.

20. Климаш В.С., Табаров Б.Д. Исследование входного тока трансформаторной подстанции при работе от магнитно-тиристорного пускорегулирующего устройства. // Международный центр научного сотрудничества «Наука и просвещение». 9 Международной научно - практической конференции «World Science: Problems and Innovations». Пенза, 30 апреля 2017. С. 167–170.