16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/39/2658.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 11 (39) ноябрь 2003 года

Экономичная система распределения электроэнергии на постоянном токе

Наука и новые технологии Марк Зелинский

ОАО Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П.Королева была создана система для распределения электроэнергии от шин общего источника напряжения постоянного тока на объектах, на которых потребителями электроэнергии являются высокоточные системы автоматического управления. Она позволяет устранить помехи по цепям питания, уменьшить сечения проводов каждой линии электропередачи, обеспечить напряжения на потребителях электроэнергии до необходимой величины, отличной от напряжения на общем источнике без специального вторичного преобразователя.

Новая система в первую очередь предназначена для распределения мощности между одновременно работающими потребителями электроэнергии, например на космических аппаратах.

Недостатками существующих аналогов распределения электроэнергии от общего источника по потребителям являются:

1) возникновение электрических помех на выходных клеммах или распределительных шинах общего источника электроэнергии вследствие пусковых токов;

2) возникновение пульсаций напряжения на распределительных шинах источника вследствие отключения потребителей с большой индуктивностью (обмоток реле, двигателей, приводов);

3) возникновение высокочастотных пульсаций напряжения вследствие переходных процессов в линиях, поскольку линии с распределенными параметрами являются динамическим звеном чистого запаздывания, склонным к резонансам на различных частотах;

4) возникновение электромагнитных помех вокруг кабелей, доставляющих электроэнергию к потребителям, вследствие изменения в этих кабелях величины потребляемого тока и передача этих помех через электромагнитные поля и третьи цепи в другие электрические цепи, например измерительные;

5) возникновение помех на клеммах общего источника вследствие потери динамической устойчивости системы источник - потребитель при случайном стечении неблагоприятных условий в системе электроснабжения;

6) возникновение помех на общих распределительных шинах при возникновении коротких замыканий у отдельных потребителей или просто при подключениях потребителей, имеющих на входе конденсаторные фильтры.

При этом у потребителей электроэнергии, содержащих вычислительные устройства, высокоточные системы автоматического управления, при помехах по цепи питания возникают сбои в работе, приводящие к нарушению работоспособности, к выходу из строя дорогостоящей материальной части, а при использовании таких систем на космических объектах или на воздушном транспорте - к появлению опасности для здоровья и жизни экипажа и пассажиров.

В конце 1990-х годов во многих фирмах США, Европы, России и Японии наблюдалось широкое применение для коммутации потребителей электроэнергии полупроводниковых ключей, сущность которых состоит в использовании вместо электромеханических контактов, подающих напряжение к потребителям, полевых транзисторов. Эти ключи, кроме простой подачи питающего напряжения, выполняли ряд дополнительных функций, но все же не были способны решить все проблемы, связанные с распределением электроэнергии по потребителям от общего источника. Линии электропередачи до сих пор остаются источниками и приемниками различного рода помех (от динамических переходных процессов системы источник-потребитель, от переходных процессов в линиях, связанных с падающими и отраженными волнами, от несогласованности волновых сопротивлений линий и потребителей, от наводок и т.д.).

Актуальность борьбы с помехами в сетях постоянного тока возникла в связи с широким применением среди потребителей электроэнергии компьютеров, различного рода адаптеров (тоже по существу вычислителей), программников и точной измерительной аппаратуры, использующих современную микроминиатюрную элементную базу и микропроцессоры.

Новая система, разработанная в ОАО Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П.Королева, лишена всех вышеупомянутых недостатков и позволяет устранить помехи по цепям питания, уменьшить сечения проводов каждой линии электропередачи, обеспечить напряжения на потребителях электроэнергии до необходимой величины, отличной от напряжения на общем источнике без специального вторичного преобразователя.

В этой системе коммутаторы, установленные на шинах общего источника, выполнены в виде статического преобразователя напряжение-ток, а коммутаторы, установленные на конце линий электропередачи, выполнены в виде статического преобразователя ток-напряжение, представляющего собой параллельный транзисторный ключ, к которому подключен широтно-импульсный модулятор с конденсаторным фильтром на выходе. При этом между транзисторным ключом и конденсаторным фильтром подсоединен диод в прямом направлении для исключения обратной реакции по напряжению в линию питания от потребителя электроэнергии.

В результате удалось добиться того, что:

1) не возникает помех в линиях от изменения потребляемой мощности приемниками электроэнергии;

2) допустимо уменьшение сечения проводов каждой линии, отходящей от шин общего источника, за счет вновь появившейся возможности по увеличению напряжения и возможности по увеличению допустимого падения напряжения в этих проводах;

3) имеется возможность обеспечить на потребителях электроэнергии напряжение необходимой для конкретного потребителя величины, отличающейся от напряжения на общем источнике, без специального вторичного преобразователя;

4) обеспечивается большое количество включений и отключений потребителей электроэнергии за счет замены электромеханических коммутаторов статическим преобразователем, включающимся и выключающимся с помощью подачи команд.

На ОАО Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П.Королева был опробован предлагаемый способ подключения потребителей электроэнергии к общепромышленной системе электроснабжения. Испытания подтвердили осуществимость предлагаемой системы и ее практическую ценность.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 11 (39) ноябрь 2003 года:

  • Китай: Китай импортирует рекордные объемы нефти

    В сентябре импорт сырой нефти и производство нефтепродуктов в Китае достигли рекордного уровня, было заявлено в China Petroleum and Chemical Corp., официальные представители которой убеждены в том, что это - не предел. Согласно данным китайской нефтехимической корпорации, импорт нефти в прошлом месяце достиг пика - 9,8 млн. т (2,45 млн. барр. в сутки). За девять месяцев с начала 2003 г. объем ввезенного в страну сырья лишь на 2,2 млн....

  • Барон Блэкетт и космические лучи

    Английский физик Патрик Мейнард Стюарт Блэкетт родился в Лондоне и был единственным сыном из трех детей Артура Стюарта Блэкетта, биржевого маклера, и Каролины Фрэнсис (в девичестве Мейнард) Блэкетт. В девять лет Блэкетт начал посещать небольшую приготовительную школу в Лондоне. Потом, мечтая о морской карьере, он в 1910 г. поступил в Осборнский королевский морской колледж, а затем, в 1912 г. в Дартмутский королевский морской колледж, гд...

  • Ирак: Ирак намерен развивать газовую промышленность

    По словам главы газового департамента Sabah al-Jowhar (аль-Джавгар), к 2010 г. Ирак будет поставлять на средиземноморский рынок (Турция, Сирия, Кипр, Ливия) около 1,1 млрд. куб. футов попутного газа, т.е. пятую часть объема от планируемой добычи - 5,4 млрд. куб. футов газа. В основном этот газ будет использоваться для повышения давления в нефтяных пластах и добычи 6,5 млн. барр. в сутки к концу 2010 г., сообщил аль-Джавгар. В настоящее ...

  • Электросети стали общенациональными

    Правительство РФ утвердило положение об отнесении объектов электросетевого хозяйства к единой национальной (общероссийской) электрической сети и о ведении реестра объектов электросетевого хозяйства, входящих в единую национальную электросеть. Соответствующее постановление N648 принято 28 октября в соответствии с федеральным законом «Об электроэнергетике». ...

  • Третья Всероссийская неделя нефти и газа

    С 4 по 6 ноября 2003 г. в Москве при поддержке Федерального собрания Российской Федерации, правительства РФ и Центра энергетической дипломатии и геополитики прошла третья Всероссийская неделя нефти и газа (ВННГ). Ее организаторами являются Торгово-промышленная палата РФ, Союз нефтегазопромышленников России, информационно-консалтинговый центр «РосКон» и общественная организация «Интерфорум». Этот крупнейший международный форум стал м...