Нагрузочное устройство

(56) 1. Автор М 686136, кл. 2. Авторск Иф 866644, кл, 4-07 Бюл, й 38ков и А,П,Сиваий заочный пол китехничес 12.0014(088. ское свидетел Н 02 Р 9/42, ое свидетельс Н 02 Р 9/42,)ство СССР1976 о СССР979. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИД(54)(57) НАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее преобразователь частоты с,промежуточным звеном постоянного тока,состоящий из двух соединенных после-,довательно преобразовательных агре"гатов, включенных между выходнымишинами испытуемой автономной электростанции (АЭС) и входными винами первого участка нагружающей электрической сети, дополнительную нагрузку,подключенную к выходу АЭС, системыимпульсно-фазового управления (СИФУ) преобразовательными агрегата и, систему автоматического регулирования(САР) тока, связанную с СИФУ выпрямителя преобразователя частоты, о тли чающееся тем, что, сцельюупрощения и уменьшения мощности устройства, в качестве дополнительнойнагрузки использован второй участокнагружающей электрической сети, к которому подключены зажимы переменноготока первого преобразовательного агрегата, а устройство снабжено САР мощности, связанной с СИФУ инверторапреобразователя"частоты, переключателем и блоком сравнения уровней напряжений участков нагружающей сети,двумя входами соединенным с указанными участками, а выходом - с первымвходом переключателя, второй и третийвходы которого соединены с выходамиСАР тока и мощности, а первый и второй выходы переключателя соединены совходами СИФУ соответствующих преобразовательных агрегатов.1 Оч 8Изобретение относится к электротехнике, в.цастности может быть использовано для нагружения в процессе испытаний автономных электростанций.Известно нагрузочное устройство, позволяющее нагружать электрической сетью переменного тока например,(заводской испытуемые автономные элект" ростанции. Оно отличается высокой экономичностью: вырабатываемая приводны О ми двигателями испытуемой электростанции энергия утилизируется в сети, В известном устройстве для согласования параметров выходных цепей авто" номной электростанции с параметрами 15 сети переменного тока использован преобразователь частоты с промежуточ", ным звеном постоянного тока, состоя" щий из последовательно соединенных управляемого выпрямителя и зависимо" 20 го (ведомого сетью) инвертора, включенных между выходными шинами автономной электростанции и входными шинами сети. Такое включение согласующего устройства позволяет нагружать испытуемую электростанцию сетью независимо от разности частот и амплитуд указанных выше напряжений (11Недостатком известного нагрузочного устройства является сравнитель но высокая стоимость согласующих устройства, .которая тем выше чем больше мощность испытуемой электростанции.Наиболее близким по технической35 сущности к изобретению является нагруэочное устройство, основу которого составляет преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного 40 тока, состоящий из соединенных последовательно преобразовательныхагрегатов и снабженный системами автоматического регулирования (САР) тока и коэффициента мощности нагрузки 445 испытуемой электростанции, Преобразовательные агрегаты включены между выходными шинами испытуемой электростанции (АЭС) и входными шинами первого участка нагружающей электрической сети, а дополнительная секционированная нагрузка подключена к выхо" ду АЭС. Преобразовательные агрегаты имеют системы импульсно-фазовогоуправления (СИФУ). При этом САР тока связана с СИФУ выпрямителя преобразователя частоты 2В качестве секционированной нагрузки предполагается использование 559 3потребителей электроэнергии сравнительно большой мощности в единице, создающих более или менее стабильную нагрузку. Такими потребителями являются, например, компрессоры ( их приводные двигатели). Число таких потребителей., как правило, ограничено, Для коммутации секционированной на" грузки нагруэочное устройство необходимо комплектовать дополнительными коммутирующими элементами, работающими в тяжелых условиях. Кроме того, дополнительная секционированная нагрузка непригодна для нагружения электростанций постоянного тока.Цель изобретения - упрощение и уменьшение мощности устройства., Укаэанная цель достигается тем, что в нагрузочном устройстве, содер" жащем преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, состоящий иэ двух соединенных последовательно преобразовательных агре. гатов, включенных между выходнымишинами испытуемой АЭС и входными ши"нами первого участка нагружающейэлектрической сети, дополнительнуюнагрузку, подключенную к выходу АЭС,системы импульсно-Фазового .управления (СИФУ ) преобразовательными агре"гатами, систему автоматического регу" лирования тока, связанную с СИФУ выпрямителя преобразователя частоты, вкачестве дополнительной нагрузкииспользован второй участок нагружаю- .щей электрической сети, к которомуподключены зажимы переменного токапервого преобразовательного агрегата,а устройство снабжено САР мощности,связанной с СИФУ инвертора лреобразователя частоты., переключателем и блоком сравнения уровней напряженияучастков нагружаещей сети, двумя вхо"дами соединенным с укаэанными участками, а выходом - с первым входом пе" реключателя, второй и третий входыкоторого соединены с выходами САР тока имощности, первый и второй выходыпереключателя соединены со входамиСИФУ соответствующих преобразовательных агрегатов. На чертеже представлена схема нагруэочного устройства.Устройство содержит испытуемую автономную электростанцию переменного тока 1- 1, испытуемую автономную электростанцию постоянного тока 1-2, участки нагружающей сети 2-1 и 2-2З 1048 Нагрузочное устройство содержит также первый 3 и второй 4 преобразователь- ные агрегаты, датчики тока 5-1 и 5-2 блок сравнения 6 уровней напряженйй. участков нагружающей электрическойсети, коммутатор 7 шин преобразова-, тельных агрегатов, датчик 8 мощности нагрузки автономной электростанции.: переменного тока, суммирующие бло" ки 9 и 1 О, усилители рассогласования 1 О 11 и 12, переключатель. 13, СИФУ 14 и 15 преобразовательных агрегатов.,:Испытуемая электростанция переменного тока подключается к первому 2-1 участку нагружающей сети через пре образователь частоты 3-4, а ко второму му 2-2 - непосредственно. Уровни на" пряжений участков контролируются под" 1 ключенным к ним блоком сравнения 6,. выход которого подключен ко входу переключателя 13. САР тока нагрузкивключает задатчик режима 3 и датчико тока 5- 1., подключенные ко входу сум" матора 10, выход которого соединен со входом усилителя 12, откуда сигнал 25 через переключатель 13 подается на вход одной из СИФУ 14 или 15 преобразова-телей 3 или.4 соответственно. САР м 9 ц-ностинагрузки состоит.иЭ задатчи" ка Рф и датчика мощности 8, подключенных ко входу сумматора 9, выход ко торого соединен со входом усилителя 11, откуда сигнал через переключатель 13 подается на вход одной из СИФУ 14 или,.15 преобразователей 3 или 4 соответственно.35Испытуемая электростанция постоянного тока 1-2 через датчик тока 5"2 и коммутатор шин 7 подключается ко входам постоянного тока преобразова" тельных агрегатов 3 и 4. Выходные40 сигналы датчиков 5-1 и 8 при этом отсутствуют, а н входы сумматоров 9- и 10 подается выходной сигнал постоянного тока 5-2, что приводит к орга" низации в составе нагрузочного устрой. ства двух САР псстоянного тока.При равенстве напряжений первого : и второго участков сети с помощью на" чальных регулировок преобразователю частоты задается такой режим работЫ, чтобы он создавал, если необходимо; только, реактивную нагрузку. коэффи-, циент мощности преобразователя в за-.:. висимости от углов регулирования его вентилей может изменяться, как известно, от нуля до единицы), а необходимый режим работы автономной элен-. тростанции задается воздействием на:,559 .4ее систему подачи топлива. При повышении напряжения второго участка ( приуменьшении мощности его потребителей ).уменьшается нагрузка АЭС, что фикси"Дуется датчиком тока 5-1 и мощности8, выходные сигналы которых через САРтока и мощности воздействуют на СИФУпервого и второго преобразователейтаким образом, чтобы восстановить заданный режим нагрузки АЭС. Другимисловами, уменьшение мощности потребителей второго участка компенсируется подключением к ЯЭС через преобразователь частоты потребителей электроэнергии первого участка. При увеличении нагрузки второго участка сети,что скажется на величине его напряжения, блок сравнения 6 зафиксируетфакт превышения напряжением первогоучастка напряжения второго участкасети, в результате чего его выходнойсигнал осуществит коммутацию в переключателе 13 таким образом, что вы"ход САР мощности выход блока 11)окажется подключенным ко входу СИФУ14 первого преобразователя 3, а выходСАР тока (выход блока 12) - ко входуСИФУ 15 второго преобразователя 4,что приведет к переводу первого преоб"разователя в режим инвертирования, авторого в режим выпрямления, Изменение направления потока мощности черезпреобразователь частоты приведет кповышению напряжения во втором участке сети и к восстановлению заданногорежима нагрузка АЭС.Начальные регулировки могут бытьи другими, что не принципиально. Однако, приведенный выше выриант, позволяет.максимально использовать возможности преобразователей 3 и 4.При испытании АЭС постоянноготока с помощью коммутатора шин 7зажимы постоянного тока преобразователей 3 и 4 соединяются параллельнои оба преобразователя переводятсяпри этом в инверторный режим. При из"менениях состояния участков нагружающей сети каждая САР тока так изменяет режим работы преобразователей, чтобы ток.нагрузки АЭС,оставался неизменным ( блок сравнения 6 при этомотключается),Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет простымисредствами увеличить предельную мощность нагрузки по сравнению с мощностью преобразователей электрическойэнергии,,Ъ1048 Я 9 ставитель К,Фотихред А.БабинецФ ктор А.П Редактор М.Товти аказ 79 М/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 8 , Тираж 687 НИИПИ Государственного компо делам изобретений и о 035, Москва, Ж, Раушска Подписноетета СССРкрытийндб де Ч/5