RU192719U1 - Complete power distribution and conversion device - Google Patents

Complete power distribution and conversion device Download PDF

Info

Publication number
RU192719U1
RU192719U1 RU2018133909U RU2018133909U RU192719U1 RU 192719 U1 RU192719 U1 RU 192719U1 RU 2018133909 U RU2018133909 U RU 2018133909U RU 2018133909 U RU2018133909 U RU 2018133909U RU 192719 U1 RU192719 U1 RU 192719U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
transformer
power
compartment
inverters
Prior art date
Application number
RU2018133909U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Валерьевич Хачатуров
Original Assignee
Дмитрий Валерьевич Хачатуров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Валерьевич Хачатуров filed Critical Дмитрий Валерьевич Хачатуров
Priority to RU2018133909U priority Critical patent/RU192719U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU192719U1 publication Critical patent/RU192719U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/56Cooling; Ventilation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output

Abstract

Техническое решение относится к области преобразовательной электронной техники и может быть использовано при создании солнечных инверторов для автономных источников электроэнергии.Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что устройство дополнительно содержит отсеки вентиляции инверторов и трансформатора, представленного в исполнении сухого типа с расщепленной вторичной обмоткой, состоящей из n-обмоток, связанных с отсеком силовых инверторов. Отсек силовых инверторов содержит ячейки инвертора и синусного фильтра, связанные со шкафом управления посредством оптической линии связи. Также ячейки содержат выделенные воздушные каналы, обеспечивающие продув ячеек, с подачей и отводом воздуха через отсеки вентиляции, оснащенные воздушными фильтрами и заслонками, регулирующими приток и отток воздуха, а также рециркуляцию воздуха внутри блок-бокса.Технический результат, достигнутый от реализации заявляемой полезной модели, заключается в повышении эксплуатационных характеристик комплектного устройства распределения и преобразования электроэнергии, таких как увеличение уровня КПД инвертора до 98 %, снижение уровня помех, как по входу, так и по выходу, расширение диапазона эксплуатационных температур в пределах –60°С +40°С. 2 з.п. ф-лы, 6 фиг.The technical solution relates to the field of converting electronic equipment and can be used to create solar inverters for autonomous sources of electricity. The essence of the claimed technical solution lies in the fact that the device additionally contains ventilation compartments for inverters and a transformer presented in a dry type with a split secondary winding, consisting of from n-windings connected to the compartment of power inverters. The power inverter compartment contains inverter and sine filter cells connected to the control cabinet via an optical communication line. Also, the cells contain dedicated air channels that allow the cells to be purged, with air supply and exhaust through the ventilation compartments, equipped with air filters and dampers that regulate air inflow and outflow, as well as air recirculation inside the block box. Technical result achieved by the implementation of the claimed utility model , is to increase the operational characteristics of the complete device for the distribution and conversion of electricity, such as increasing the level of efficiency of the inverter to 98%, reducing the level of x, both at the input and output, the expansion of the range of operating temperatures within –60 ° С + 40 ° С. 2 s.p. crystals, 6 FIG.

Description

Техническое решение относится к области преобразовательной электронной техники и может быть использовано при создании солнечных инверторов для автономных источников электроэнергии.The technical solution relates to the field of converting electronic equipment and can be used to create solar inverters for autonomous sources of electricity.

Солнечные инверторы хорошо известны из уровня техники. Стандартными элементами для таких устройств являются: модуль постоянного тока (входной сигнал), инверторный модуль и модуль переменного тока (выходной сигнал) связанные с трансформатором.Solar inverters are well known in the art. Standard elements for such devices are: DC module (input signal), inverter module and AC module (output signal) connected to the transformer.

Модуль постоянного тока включает в себя ряд фотоэлектрических элементов, которые обеспечивают вход постоянного тока (DC) на силовые инверторы. В модуле силовых инверторов используется ряд электронных ключей, в частности изолированных биполярных транзисторов (IGBT), для преобразования постоянного тока на входе в переменный ток (AC) на выходе.The DC module includes a number of photovoltaic cells that provide direct current (DC) input to power inverters. The power inverter module uses a series of electronic switches, in particular isolated bipolar transistors (IGBTs), to convert direct current at the input to alternating current (AC) at the output.

Для инверторов, подающих электроэнергию в электрическую сеть, модуль переменного тока обеспечивает выход переменного тока в форме, соответствующей току электрической сети общественного потребления.For inverters supplying electricity to the electric network, the AC module provides an alternating current output in the form corresponding to the current of the public consumption electric network.

Очень часто солнечные электростанции устанавливают на значительных территориях со сложными климатическими условиями, что вызывает определенные сложности в их обслуживании и требует использования оборудования приспособленного к непрерывной автономной работе в сложных условия эксплуатации.Very often, solar power plants are installed in large areas with difficult climatic conditions, which causes certain difficulties in their maintenance and requires the use of equipment adapted for continuous autonomous operation in difficult operating conditions.

Ведущие производители солнечных инверторов используют компоновку устройства в виде блок-бокса, что позволяет использовать комплектное устройство распределения и преобразования электроэнергии в различных климатических условиях, обеспечивая защиту от воздействия вредоносных факторов окружающей среды.Leading manufacturers of solar inverters use the device layout in the form of a block box, which allows you to use a complete device for the distribution and conversion of electricity in various climatic conditions, providing protection from harmful environmental factors.

Из уровня техники известен многоуровневый повышающий трехфазный преобразователь постоянного напряжения в трехфазное промышленной частоты, патент РФ №2537506 от 19.11.2012, МПК H02M 7/497. Описанное в патенте №2537506 устройство содержит общий источник постоянного напряжения в виде солнечной батареи, соединенный с однофазным мостовым автономным инвертором, и трехфазный преобразователь частоты ячейкового типа, состоящий из многообмоточного трансформатора, выпрямительно-инверторных ячеек, системы управления, датчиков тока, напряжения и задатчика регулируемой величины. Однофазный мостовой автономный инвертор выполнен высокочастотным, к его выходу подключен трехфазный преобразователь частоты ячейкового типа, трансформатор которого выполнен высокочастотным однофазным многообмоточным и его вторичные обмотки соответственно соединены с входами однофазных выпрямительно-инверторных ячеек, состоящих из последовательно соединенных однофазных выпрямителя и инвертора. Вторичные обмотки согласующего трансформатора предназначены для подключения к электросети энергосистемы.The prior art multilevel step-up three-phase converter of constant voltage to three-phase industrial frequency, RF patent No. 2537506 from 11/19/2012, IPC H02M 7/497. The device described in patent No. 2537506 contains a common constant voltage source in the form of a solar battery connected to a single-phase bridge autonomous inverter, and a three-phase cell-type frequency converter, consisting of a multi-winding transformer, rectifier-inverter cells, a control system, current sensors, voltage and an adjustable regulator quantities. A single-phase bridge autonomous inverter is made high-frequency, a three-phase cell-type frequency converter is connected to its output, a transformer of which is made by a high-frequency single-phase multi-winding and its secondary windings are respectively connected to the inputs of single-phase rectifier-inverter cells consisting of series-connected single-phase rectifier and inverter. The secondary windings of the matching transformer are designed to be connected to the power grid of the power system.

К недостаткам указанного технического решения можно отнести использование однофазных выпрямителя и инвертора с их последовательным соединением, что может привести к значительной потере мощности устройства при выходе из строя одного из указанных элементов конструкции.The disadvantages of this technical solution include the use of a single-phase rectifier and inverter with their series connection, which can lead to a significant loss of device power in the event of failure of one of these structural elements.

Также из патента на изобретение №2606383 от 01.09.2015, МПК H02M7/493 известен инвертор для солнечных электростанций содержащий блок солнечных батарей, подключенных к преобразователю энергии. Первый параллельно подключенный силовой модуль преобразователя энергии соединен с первой первичной обмоткой трансформатора, второй параллельно подключенный силовой модуль преобразователя энергии соединен с второй первичной обмоткой трансформатора, первичные обмотки трансформатора включены встречно по отношению друг к другу. Вторичная обмотка трансформатора параллельно подключена к последовательно соединенным резистору и суперконденсатору.Also, from the patent for the invention No. 2606383 of 09/01/2015, IPC H02M7 / 493, an inverter for solar power plants is known containing a block of solar batteries connected to an energy converter. The first parallel-connected power module of the energy converter is connected to the first primary winding of the transformer, the second parallel-connected power module of the energy converter is connected to the second primary winding of the transformer, the primary windings of the transformer are connected counter to each other. The secondary winding of the transformer is connected in parallel to a series-connected resistor and supercapacitor.

К недостаткам описанного технического решения можно отнести низкую надежность устройства, так как при выходе из строя одного из силовых модулей, инвертор теряет 50 % мощности.The disadvantages of the described technical solution include the low reliability of the device, because when one of the power modules fails, the inverter loses 50% of the power.

Из патента США на изобретение №US9420732B2 от 13.06.2012 известен солнечный инвертор, содержащий корпус, в состав которого входит охлаждающий модуль, модуль постоянного тока, инверторный модуль и модуль переменного тока. Модуль охлаждения, модуль постоянного тока, модуль инвертора и модуль переменного тока установлены в корпусе друг за другом бок о бок. Модуль постоянного тока содержит вход, выключатель и выход. Инверторный модуль содержит вход, соединенный с выходом модуля постоянного тока и выход, причем модуль инвертора сконфигурирован для преобразования мощности постоянного тока на входе инверторного модуля в мощность переменного тока на выходе модуля инвертора.From US Patent No. US9420732B2 of June 13, 2012, a solar inverter is known comprising a housing comprising a cooling module, a direct current module, an inverter module and an alternating current module. The cooling module, DC module, inverter module and AC module are installed side by side in the housing. The DC module contains input, switch and output. The inverter module comprises an input connected to the output of the DC module and an output, the inverter module being configured to convert DC power at the input of the inverter module to AC power at the output of the inverter module.

Модуль переменного тока содержит вход, соединенный с выходом модуля инвертора. Выключатель отключения модуля переменного тока предусмотрен на внешней стороне корпуса. Модуль охлаждения сконфигурирован для откачки охлаждающей жидкости вокруг солнечного инвертора для охлаждения одного или нескольких элементов модуля постоянного тока, модуля инвертора и / или модуля переменного тока.The AC module contains an input connected to the output of the inverter module. An AC module disconnect switch is provided on the outside of the chassis. The cooling module is configured to pump coolant around the solar inverter to cool one or more elements of the DC module, inverter module, and / or AC module.

К недостаткам описанного технического решения можно отнести выполнение устройства с жидкостной системой охлаждения, что существенно усложняет его конструкцию и себестоимость, также данная система нуждается в регулярном техническом обслуживании, что может ограничить возможность ее эксплуатации.The disadvantages of the described technical solutions include the implementation of the device with a liquid cooling system, which significantly complicates its design and cost, also this system needs regular maintenance, which may limit the possibility of its operation. Из уровня техники известны солнечные инверторы производства АВВ, в частности, в качестве ближайшего аналога принят инвертор ABB megawatt station PVS800-MWS – 1 to 2.4 MW, известный из официального сайта производителя:http://www.abb.de/abblibrary/DownloadCenter/?showresultstab=true&QueryText=wechselrichter (13.08.2018). Solar inverters manufactured by ABB are known from the prior art, in particular, the ABB megawatt station PVS800-MWS - 1 to 2.4 MW inverter, known from the manufacturer's official website: http: //www.abb.de/abblibrary/DownloadCenter/, is accepted as the closest analogue. ? showresultstab = true & QueryText = wechselrichter (08.13.2018).

Согласно техническому описанию комплектное устройство распределения и преобразования электроэнергии, связанное с источником постоянного тока, содержит корпус на базе стандартного 40-f контейнера в исполнении блок-бокс, разделенный на отсеки вводной коммутации и выводной ячейки, а также отсеки силовых инверторов и трансформатора с общей системой обогрева и вентиляции с микропроцессорной системой регулирования. Трансформатор реализован в сухом исполнении с двумя вторичными обмотками, подключенными соответственно к двум силовым модулям.According to the technical description, the complete electric power distribution and conversion device connected to a direct current source contains a housing based on a standard 40-f container in the form of a block box, divided into input commutation and output cell compartments, as well as power inverters and transformer compartments with a common system heating and ventilation with microprocessor control system. The transformer is implemented in a dry design with two secondary windings connected respectively to two power modules.

К недостаткам описанного технического решения можно отнести выполнения устройства в корпусе из стали, что усложняет терморегулирование внутри корпуса и требует установки более мощных систем вентиляции и обогрева. Также выполнение устройства с двумя силовыми модулями существенно снижает надежность его работы, так как при выходе из строя одного из силовых модулей, инвертор теряет 50 % мощности.The disadvantages of the described technical solution include the implementation of the device in a housing made of steel, which complicates the temperature control inside the housing and requires the installation of more powerful ventilation and heating systems. Also, the implementation of the device with two power modules significantly reduces the reliability of its operation, since when one of the power modules fails, the inverter loses 50% of the power.

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание надежного и удобного в эксплуатации комплектного устройства распределения и преобразования электроэнергии в исполнении блок-бокс повышенной мощности, оснащенного аффективными системами обогрева и вентиляции.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to create a reliable and easy-to-use complete electric power distribution and conversion device in the performance of a high-power block box equipped with affective heating and ventilation systems.

Технический результат, достигнутый от реализации заявляемой полезной модели, заключается в расширении диапазона эксплуатационных температур в пределах –60 +40°С.The technical result achieved from the implementation of the inventive utility model is to expand the range of operating temperatures within -60 + 40 ° C.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что отсеки трансформатора и силовых инверторов расположены друг возле друга и выполнены дополнительно каждый со своим отсеком вентиляции. Отсек трансформатора выполнен с возможностью размещения трансформатора в исполнении сухого типа с расщепленной вторичной обмоткой, состоящей из n-обмоток, и принудительным воздушным охлаждением трансформатора внутри отсека. Отсек силовых инверторов выполнен с возможностью размещения ячеек силовых инверторов и синусного фильтра, при этом ячейки силовых инверторов содержат выделенные воздушные каналы, обеспечивающие их продув с подачей и отводом воздуха через свой отсек вентиляции. Отсеки вентиляции трансформатора и ячеек силовых инверторов оснащены вытяжными центробежными вентиляторами с регулируемой скоростью вращения и воздушными электрообогревателями, а также воздушными фильтрами и заслонками, выполненными с возможностью регулирования притока-оттока воздуха, а также обеспечения рециркуляции воздуха внутри блок-бокса, при этом воздушные электрообогреватели обеспечивают подогрев как приточного воздуха, так и внутреннего объема блок-бокса.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that the compartments of the transformer and power inverters are located next to each other and are additionally made each with its own ventilation compartment. The transformer compartment is arranged to accommodate a dry type transformer with a split secondary winding consisting of n-windings and forced air cooling of the transformer inside the compartment. The power inverter compartment is arranged to accommodate the cells of the power inverters and the sine filter, while the cells of the power inverters contain dedicated air channels that allow them to be purged with air supply and exhaust through its ventilation compartment. The ventilation compartments of the transformer and cells of the power inverters are equipped with exhaust centrifugal fans with adjustable rotation speed and air electric heaters, as well as air filters and dampers made with the possibility of regulating the air inflow and outflow, as well as providing air recirculation inside the block box, while the air electric heaters provide heating both the supply air and the internal volume of the block box.

Вторичная обмотка трансформатора содержит n-обмоток, причем n≥3 в частности вторичных обмоток может быть шесть и более, также одна из указанных обмоток является обмоткой собственных нужд устройства. The secondary winding of the transformer contains n-windings, and n≥3 in particular of the secondary windings can be six or more, also one of these windings is a winding of the device's own needs.

Блок-бокс оснащен системой отопления, вентиляции, освещения, пожарной сигнализации и пожаротушения. Элементы корпуса выполнены в виде навесных трехслойных сендвич-панелей.The block box is equipped with a heating, ventilation, lighting, fire alarm and fire extinguishing system. The body elements are made in the form of a hinged three-layer sandwich panels.

Также согласно одному из возможных вариантов реализации изобретения устройство содержит отсек оператора со шкафом управления, содержащим микропроцессорный контроллер, узлы управления предварительного заряда силовых ячеек отсека инверторов, узлы предварительного намагничивания трансформатора, дискретные входы/выходы, аналоговые входы/выходы, цифровые интерфейсы RS-485, элементы управления системы климат-контроля, а также автоматическими коммутационными устройствами.Also, according to one possible embodiment of the invention, the device comprises an operator compartment with a control cabinet containing a microprocessor controller, control units for pre-charging the power cells of the inverter compartment, transformer pre-magnetization units, digital inputs / outputs, analog inputs / outputs, digital RS-485 interfaces, Control elements of the climate control system, as well as automatic switching devices.

Также согласно заявляемому изобретению отсек выводной ячейки оснащен разъединителями-заземлителями силовых и измерительных цепей на высоковольтной стороне, выкатным автоматическим выключателем, а также системой измерения токов и напряжений.Also, according to the claimed invention, the compartment of the output cell is equipped with disconnectors, earthing switches of power and measuring circuits on the high voltage side, withdrawable circuit breaker, as well as a system for measuring currents and voltages.

Сущность заявляемого технического решения поясняется, но не ограничивается следующими графическими материалами:The essence of the proposed technical solution is illustrated, but not limited to the following graphic materials:

фиг.1 – схема обмоток трансформатора;figure 1 - diagram of the transformer windings;

фиг.2 – блок-бокс, вид спереди;figure 2 - block box, front view;

фиг.3 – схема размещения отсеков в блок-боксе;figure 3 - layout of the compartments in the block box;

фиг.4 – корпус силовой ячейки инвертора;figure 4 - the housing of the power cell inverter;

фиг.5 – схема движения воздушных потоков в режиме рекуперации;5 is a diagram of the movement of air flows in the recovery mode;

фиг.6 – схема движения воздушных потоков в режиме вентиляции.6 is a diagram of the movement of air flows in ventilation mode.

Комплектное устройство распределения и преобразования электроэнергии предназначено для преобразования электрической энергии, получаемой от источника постоянного тока, в переменный ток для передачи его в энергетическую систему частотой 50 Гц, напряжением 10 кВ и более.A complete device for the distribution and conversion of electricity is designed to convert electric energy received from a direct current source into alternating current for transferring it to an energy system with a frequency of 50 Hz, voltage of 10 kV and more.

В качестве источника напряжения могут быть использованы:As a voltage source can be used:

солнечные батареи на базе фотоэлектрических модулей;solar panels based on photovoltaic modules;

аккумуляторные батареи;rechargeable batteries;

батареи суперконденсаторов;supercapacitor batteries;

генераторы постоянного тока.DC generators.

Техническое решение может применяться на электрогенерирующих станциях. Конструкция описанного варианта реализации технического решения оптимизирована по трудозатратам на монтаж, ввод в эксплуатацию и обслуживание. Исполнение блок-бокс не требует дополнительной строительной документации и проведения экспертиз для установки на объекте.The technical solution can be applied at power generating stations. The design of the described embodiment of the technical solution is optimized for labor costs for installation, commissioning and maintenance. The execution of the block box does not require additional construction documentation and expertises for installation at the facility.

Заявляемое устройство осуществляет преобразование постоянного тока напряжением 680...975 В, в трехфазное напряжение 10 кВ и более, промышленной частоты.The inventive device converts direct current voltage of 680 ... 975 V, in a three-phase voltage of 10 kV or more, industrial frequency.

В техническом решении реализован принцип «постоянный-переменный ток» с одним выходным силовым трансформатором. Преобразование из постоянного в переменный ток выполняется силовыми блоками (ячейками), построенными на IGBT транзисторах. The technical solution implements the principle of "direct-alternating current" with one output power transformer. Conversion from direct to alternating current is performed by power units (cells) built on IGBT transistors.

Трансформатор представлен в исполнении сухого типа с расщепленной вторичной обмоткой (фиг.1), состоящей из n-обмоток связанных с отсеком силовых инверторов, причем n≥3, также одна из указанных обмоток является обмоткой собственных нужд устройства. Указанный трансформатор имеет воздушное принудительное охлаждение внутри отсека. Параллельное включение силовых ячеек позволяет обеспечить низкий уровень помех. Микропроцессорная система управления реализована на базе универсального микропроцессорного контроллера.The transformer is presented in a dry type design with a split secondary winding (Fig. 1), consisting of n-windings connected to the compartment of power inverters, with n≥3, also one of these windings is a winding of the device's own needs. The specified transformer has forced air cooling inside the compartment. The parallel inclusion of power cells allows for a low level of interference. The microprocessor control system is implemented on the basis of a universal microprocessor controller.

Комплектное устройство 1 (фіг.2, 3, 4) распределения и преобразования электроэнергии, содержит корпус 2 рамной конструкции в исполнении блок-бокс, элементы корпуса выполнены в виде навесных трехслойных сендвич-панелей.The complete device 1 (Figs. 2, 3, 4) of the distribution and conversion of electricity, contains a frame body 2 in the execution of a block box, the body elements are made in the form of a hinged three-layer sandwich panels.

Корпус устройства разделен на отсеки:The device case is divided into compartments:

оператора 3; operator 3;

вводной коммутации 4;input switching 4;

выводной ячейки 5; output cell 5;

силовых ячеек инверторов 6 и трансформатора 7 с автоматизированной системой обогрева и вентиляции с микропроцессорной системой регулирования;power cells of inverters 6 and transformer 7 with an automated heating and ventilation system with a microprocessor control system;

вентиляции инверторов 8 и трансформатора 9.ventilation of inverters 8 and transformer 9.

Ячейки силовых инверторов и синусного фильтра связаны со шкафом управления 10, установленным в отсеке оператора 3 посредством оптической линии связи. Шкаф управления содержит микропроцессорный контроллер, микропроцессорной системы управления, включающей узлы управления предварительного заряда силовых ячеек отсека инверторов, узлы предварительного намагничивания трансформатора, дискретные входы/выходы, аналоговые входы/выходы, цифровые интерфейсы RS-485, элементы управления системы климат-контроля, а также автоматическими коммутационными устройствами (на изображениях не показаны).The cells of the power inverters and the sine filter are connected to the control cabinet 10 installed in the operator compartment 3 by means of an optical communication line. The control cabinet contains a microprocessor controller, a microprocessor control system including control units for pre-charging the power cells of the inverter compartment, transformer pre-magnetization units, digital inputs / outputs, analog inputs / outputs, digital RS-485 interfaces, climate control elements, and automatic switching devices (not shown in the images).

Отсек 4 вводной коммутации обеспечивает прием/передачу напряжения от источников постоянного тока на блоки ячеек силовых инверторов 6, а также защиту от высокого напряжения, например в случае удара молнии. Указанный отсек согласно одному из возможных вариантов реализации содержит фильтры электромагнитной совместимости, датчики тока, элементы контроля изоляции, предохранительные устройства с заданными характеристиками токоограничения (на изображениях не показаны).The input switching compartment 4 provides the reception / transmission of voltage from direct current sources to the cell blocks of power inverters 6, as well as protection against high voltage, for example, in the event of a lightning strike. The specified compartment according to one of the possible variants of implementation contains electromagnetic compatibility filters, current sensors, insulation monitoring elements, safety devices with specified current limiting characteristics (not shown in the images).

Отсек выводной ячейки обеспечивает распределение и коммутацию напряжения. Указанный отсек согласно возможных вариантов реализации технического решения может быть оснащен разъединителями-заземлителями силовых и измерительных цепей на высоковольтной стороне, автоматическим выключателем и системой измерения токов и напряжений.The compartment of the output cell provides voltage distribution and switching. The specified compartment, according to possible options for implementing the technical solution, can be equipped with disconnectors-earthing switches of power and measuring circuits on the high-voltage side, a circuit breaker and a system for measuring currents and voltages.

Отсеки силовых ячеек инверторов 6 и трансформатора 7 с микропроцессорной системой регулирования установлены друг возле друга, при этом каждый из отсеков имеет свой отсек вентиляции 8,9. Ячейки 11 (фиг.4) силовых инверторов содержат выделенные воздушные каналы 12 обеспечивающие продув ячеек, с подачей и отводом воздуха через соответствующий отсек вентиляции 8. Каждый из отсеков вентиляции оснащен воздушными фильтрами 13 и заслонками 14, выполненными с возможностью регулирования притока/оттока воздуха, а также рециркуляции воздуха внутри блок-бокса. При этом указанные отсеки оснащены вытяжными центробежными вентиляторами 15 с регулируемой мощностью, воздушными электрообогревателями; системой измерения и регулировки температуры и влажности.The compartments of the power cells of the inverters 6 and the transformer 7 with a microprocessor control system are installed next to each other, with each of the compartments having its own ventilation compartment 8.9. The cells 11 (Fig. 4) of the power inverters contain dedicated air channels 12 for blowing the cells, with air supply and exhaust through the corresponding ventilation compartment 8. Each of the ventilation compartments is equipped with air filters 13 and dampers 14, configured to control the inflow / outflow of air, as well as air recirculation inside the block box. Moreover, these compartments are equipped with exhaust centrifugal fans 15 with adjustable power, air electric heaters; system for measuring and adjusting temperature and humidity.

Воздушные электрообогреватели обеспечивают подогрев, как приточного воздуха, так и внутреннего объема блок-бокса. Указанные электрообогреватели конструктивно построены на базе сборки трубчатого электронагревателя. Air electric heaters provide heating of both supply air and the internal volume of the block box. These electric heaters are structurally constructed on the basis of the assembly of a tubular electric heater.

Схема движения воздушных потоков в отсеках вентиляции показана на фиг.5,6. Согласно одному из возможных вариантов реализации система вентиляции может работать, как в режиме рекуперации обеспечивая рециркуляцию воздуха внутри блок-бокса (фіг.5) сохраняя отобранное тепло внутри, при котором внешние регулируемые заслонки 14 – закрыты, а внутренние 16 – открыты. При этом в режиме вентиляции внешние заслонки 14 открыты, а внутренние 16 – закрыты обеспечивая приток холодного воздуха с отводом подогретого.The scheme of movement of air flows in the ventilation compartments is shown in Fig.5,6. According to one possible implementation option, the ventilation system can operate as in a recuperation mode, providing air recirculation inside the block box (Fig. 5) while maintaining the selected heat inside, in which the external adjustable shutters 14 are closed and the internal 16 are open. At the same time, in the ventilation mode, the external flaps 14 are open, and the internal 16 are closed, providing an influx of cold air with a heated outlet.

Заявляемое техническое решение способствует достижению указанного технического результата, обеспечивая надежность и удобного в эксплуатации комплектного устройства распределения и преобразования электроэнергии в исполнении блок-бокс, оснащенного аффективными автоматизированными системами обогрева и вентиляции, обеспечивая расширение диапазона эксплуатационных температур в пределах –60 +40°С.The claimed technical solution contributes to the achievement of the specified technical result, providing reliability and easy-to-use complete power distribution and conversion device in the execution of a block box equipped with affective automated heating and ventilation systems, providing an extension of the operating temperature range of -60 + 40 ° C.

Claims (3)

1. Комплектное устройство распределения и преобразования электроэнергии, связанное с источником постоянного тока, состоящее из корпуса в исполнении блок-бокс, разделенного на отсеки вводной коммутации и выводной ячейки, а также отсеки силовых ячеек инверторов и трансформатора, оснащенных системой вентиляции, отличающееся тем, что отсеки трансформатора и силовых инверторов расположены друг возле друга и выполнены дополнительно каждый со своим отсеком вентиляции, отсек трансформатора выполнен с возможностью размещения трансформатора в исполнении сухого типа с расщепленной вторичной обмоткой, состоящей из n-обмоток, и принудительным воздушным охлаждением трансформатора внутри отсека, отсек силовых инверторов выполнен с возможностью размещения ячеек силовых инверторов и синусного фильтра, при этом ячейки силовых инверторов содержат выделенные воздушные каналы, обеспечивающие их продув с подачей и отводом воздуха через свой отсек вентиляции, отсеки вентиляции трансформатора и ячеек силовых инверторов выполнены с возможностью оснащения вытяжными центробежными вентиляторами с регулируемой скоростью вращения и воздушными электрообогревателями, а также воздушными фильтрами и заслонками, выполненными с возможностью регулирования притока-оттока воздуха, а также обеспечения рециркуляции воздуха внутри блок-бокса, при этом воздушные электрообогреватели обеспечивают подогрев как приточного воздуха, так и внутреннего объема блок-бокса.1. A complete device for the distribution and conversion of electricity associated with a direct current source, consisting of a housing in the form of a block box, divided into compartments of the input switching and output cell, as well as compartments of the power cells of inverters and transformers equipped with a ventilation system, characterized in that the compartments of the transformer and power inverters are located next to each other and are additionally made each with its own ventilation compartment, the transformer compartment is arranged to accommodate the transformer dry type design with a split secondary winding consisting of n-windings and forced air cooling of the transformer inside the compartment, the power inverter compartment is arranged to accommodate the power inverters and the sine filter, while the power inverters contain dedicated air channels that allow them to be purged with air supply and exhaust through its ventilation compartment, ventilation compartments of the transformer and power inverter cells are made with the possibility of equipping with exhaust centrifugal vents adjustable speed radiators and air electric heaters, as well as air filters and dampers made with the possibility of regulating air inflow and outflow, as well as providing air recirculation inside the block box, while air electric heaters provide heating of both the supply air and the internal volume of the unit boxing. 2. Комплектное устройство распределения и преобразования электроэнергии по п.1, отличающееся тем, что вторичная обмотка трансформатора содержит n-обмоток, причем n выполняет условия n≥3, также одна из указанных обмоток является обмоткой собственных нужд устройства.2. The complete device for the distribution and conversion of electricity according to claim 1, characterized in that the secondary winding of the transformer contains n-windings, and n fulfills the conditions n≥3, also one of these windings is a winding of the device's own needs. 3. Комплектное устройство распределения и преобразования электроэнергии по п.1, отличающееся тем, что элементы корпуса выполнены в виде навесных трехслойных сендвич-панелей.3. The complete device for the distribution and conversion of electricity according to claim 1, characterized in that the housing elements are made in the form of a hinged three-layer sandwich panels.
RU2018133909U 2018-09-26 2018-09-26 Complete power distribution and conversion device RU192719U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133909U RU192719U1 (en) 2018-09-26 2018-09-26 Complete power distribution and conversion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133909U RU192719U1 (en) 2018-09-26 2018-09-26 Complete power distribution and conversion device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU192719U1 true RU192719U1 (en) 2019-09-27

Family

ID=68064144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018133909U RU192719U1 (en) 2018-09-26 2018-09-26 Complete power distribution and conversion device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU192719U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115051262A (en) * 2022-06-29 2022-09-13 国网湖北省电力有限公司直流公司 Damp-proof cooling device and method for terminal box of transformer substation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU68800U1 (en) * 2007-07-11 2007-11-27 Дочернее открытое акционерное общество "Электрогаз" Открытого акционерного общества "ГАЗПРОМ" BLOCK AND COMPLETE DEVICE FOR ELECTRICAL SUPPLY (OPTIONS)
RU167363U1 (en) * 2015-10-15 2017-01-10 Акционерное Общество "Газпром Электрогаз" Block-complete automated power plant
US20170288282A1 (en) * 2013-10-02 2017-10-05 Lt350, Llc Solar canopy with integral storage compartment to receive high capacity batteries

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU68800U1 (en) * 2007-07-11 2007-11-27 Дочернее открытое акционерное общество "Электрогаз" Открытого акционерного общества "ГАЗПРОМ" BLOCK AND COMPLETE DEVICE FOR ELECTRICAL SUPPLY (OPTIONS)
US20170288282A1 (en) * 2013-10-02 2017-10-05 Lt350, Llc Solar canopy with integral storage compartment to receive high capacity batteries
RU167363U1 (en) * 2015-10-15 2017-01-10 Акционерное Общество "Газпром Электрогаз" Block-complete automated power plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ABB megawatt station PVS800-MWS - 1 to 2.4 MW https://search-ext.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=3AXD50000042806&LanguageCode=en&DocumentPartId=&Action=Launch, опубл. 24.05.2017. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115051262A (en) * 2022-06-29 2022-09-13 国网湖北省电力有限公司直流公司 Damp-proof cooling device and method for terminal box of transformer substation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kawakami et al. Development of a 500-kW modular multilevel cascade converter for battery energy storage systems
Gultekin et al. Design and Implementation of a 154-kV $\pm $50-Mvar Transmission STATCOM Based on 21-Level Cascaded Multilevel Converter
CN100533166C (en) Current converter test circuit
CN202856629U (en) Locomotive converter
KR20110068690A (en) Power converting device of new and renewable energy storage system
US20140333141A1 (en) Photovoltaic (pv)-based ac module and solar systems therefrom
US11451052B2 (en) Systems and methods of DC power conversion and transmission for solar fields
CN107248700B (en) Box-type substation and micro-grid system
RU192719U1 (en) Complete power distribution and conversion device
EP3270455B1 (en) Battery storage system with integrated inverter
CN104767177A (en) Conversion device with temperature control protecting function
RU89036U1 (en) ELECTRIC TRUCK CONVERTER
US10468885B2 (en) Battery storage system with integrated inverter
CN104333242A (en) High-power DC source used for testing of photovoltaic grid-connected inverter
RU44768U1 (en) ELECTRIC MOTOR CONTROL STATION
RU162099U1 (en) HYBRID AUTONOMOUS CONTAINER POWER PLANT
Kawakami et al. High efficiency power converters for battery energy storage systems
CN209948941U (en) Compact H-bridge high-voltage frequency converter power unit
CN210007390U (en) Multifunctional novel comprehensive power distribution device
Shao et al. A new multi-port power electronic transformer for distribution grid
Yao et al. Industrial design and application of a railway electric special power supply
CN102170220A (en) Component connection structure of voltage source converter based on full-control device
Sau-Bassols et al. Technical feasibility of Power Flow Controllers for HVDC grids
Vadhera Comparative analysis between SMES and BESS in application of VSC-HVDC system
CN220775010U (en) Integrated box-type substation

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190927