RU2009637C1

RU2009637C1 - Electric power supply system for adaptation of farming to the use of electric power

Info

Publication number: RU2009637C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Королев; П.Ф. Османов
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства
Priority date: 1991-05-21
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1994-03-30

Abstract

FIELD: electric engineering. SUBSTANCE: system has step-down transformer substation with a transformer which has sectionalized secondary winding, power line, control unit, voltage regulator and commutator. Power line is connected output of commutator through control switch. Outputs of the commutator are connected to outputs of the secondary winding of step-down transformer. Voltage detector is connected with control unit, voltage regulator and control switch. EFFECT: improved efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам для стабилизации параметров электроэнергии на клеммах электроприемников сельскохозяйственных устройств, электроснабжение которых осуществляется через линии электропередачи большой протяженности в стационарных и динамических режимах. The invention relates to systems for stabilizing the parameters of electricity at the terminals of power receivers of agricultural devices, the power of which is carried out through power lines of long length in stationary and dynamic modes.

Известна система для электроснабжения электрифицированных широкозахватных дождевальных машин типа "Кубань-Э", содержащая трансформаторную подстанцию, кабельную линию и систему управления. A known system for powering an electrified wide-grip sprinkler type "Kuban-E" containing a transformer substation, cable line and control system.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство с емкостной компенсацией реактивной мощности [1] . The closest in technical essence to the invention is a device with capacitive compensation of reactive power [1].

В этом устройстве конденсаторы устанавливаются на входе электроприемников, благодаря этому происходит разгрузка сети от реактивных токов, снижается падение напряжения в сети, повышается использование источников электроснабжения и линии по мощности. In this device, capacitors are installed at the input of electrical receivers, due to this, the network is unloaded from reactive currents, the voltage drop in the network is reduced, the use of power sources and power lines increases.

При работе устройства в нестационарных режимах падение напряжения в линии значительно. Например, при пуске электроприемников (как правил асинхронных электродвигателей) по мощности соизмеряемых с мощностью трансформаторной подстанции из-за резкого увеличения тока (кратность пускового тока может достигать семикратного номинального значения), переходное отклонение напряжения может превышать 50% номинального. Из-за этого возможны нарушения режимов работы устройства. When the device is operating in non-stationary modes, the voltage drop in the line is significant. For example, when starting electric receivers (as the rules of asynchronous electric motors) in terms of power commensurate with the power of the transformer substation due to a sharp increase in current (the multiplicity of the starting current can reach seven times the nominal value), the transient voltage deviation can exceed 50% of the nominal. Because of this, violations of the operating modes of the device are possible.

В статических режимах использование компенсирующих конденсаторов недостаточно эффективно, поскольку они выбираются исходя из условий номинальной нагрузки, стоимость их очень высока, при этом они являются остродефицитными изделиями. In static modes, the use of compensating capacitors is not effective enough, since they are selected based on the conditions of the rated load, their cost is very high, while they are highly deficient products.

Наиболее существенными недостатками известного устройства являются значительные переходные отклонения напряжения на клеммах энергоприемников; низкая эффективность при работе в стационарных режимах; высокая стоимость. The most significant disadvantages of the known device are significant transient voltage deviations at the terminals of the power receivers; low efficiency when working in stationary modes; high price.

Целью изобретения является повышение эффективности и снижение себестоимости. The aim of the invention is to increase efficiency and reduce costs.

Это достигается тем, что в предлагаемой системе выводы вторичной обмотки понижающего трансформатора, кроме первого вывода, соответствующего максимально возможному значению напряжения, соединены с соответствующими входами коммутатора, выход которого связан через управляемый ключ с первым входом регулятора напряжения и входом датчика напряжения, а второй вход регулятора напряжения подключен к первому выводу вторичной обмотки понижающего трансформатора, причем третий вход регулятора напряжения связан с выходом устройства управления, второй выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа. This is achieved by the fact that in the proposed system, the leads of the secondary winding of the step-down transformer, in addition to the first terminal corresponding to the maximum possible voltage value, are connected to the corresponding inputs of the switch, the output of which is connected via a controlled key to the first input of the voltage regulator and the input of the voltage sensor, and the second input of the regulator voltage is connected to the first output of the secondary winding of the step-down transformer, and the third input of the voltage regulator is connected to the output of the control device, the second output of which is connected to the control input of the managed key.

В случае отклонения напряжения на клеммах электроприемников от номинального значения система управления разрывает ключ и вводит в работу регулятор напряжения. If the voltage at the terminals of the power receivers deviates from the nominal value, the control system breaks the key and puts the voltage regulator into operation.

Сущность изобретения поясняется чертежом (на схеме показано соединение вторичной обмотки трансформатора по схеме звезда с изолированной нейтралью). The invention is illustrated by the drawing (the diagram shows the connection of the secondary winding of the transformer according to the star circuit with isolated neutral).

Электроприемники 1 (i = 1, . . . N) через линию электропередачи 2 подключаются к вторичной обмотке 3 трансформаторной подстанции 4 через коммутатор 5, управляемый ключ 6 и регулятор 7 напряжения. Управление системой обеспечивает устройство 8 управления, информация для выработки управляющих сигналов устройством 8 поступает от датчика 9 напряжения. Регулятор 7 напряжения соединяется с выводом вторичной обмотки понижающего трансформатора, напряжение на котором равно максимальному, коммутатор - с другими выводами. Power receivers 1 (i = 1,... N) are connected through a power line 2 to the secondary winding 3 of the transformer substation 4 through a switch 5, a controlled key 6 and a voltage regulator 7. The system is controlled by the control device 8, information for generating control signals by the device 8 is received from the voltage sensor 9. The voltage regulator 7 is connected to the output of the secondary winding of a step-down transformer, the voltage on which is equal to the maximum, the switch is connected to other terminals.

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

При пуске электроприемников 1 ключ 6 разомкнут и питание их осуществляется через регулятор напряжения максимально возможным напряжением. Несмотря на большой пусковой ток и падение напряжения в линии, благодаря форсировке напряжения, переходное отклонение напряжения на клеммах электроприемников невелико. Переключение питания электроприемников на ключ 6 осуществляется устройством 8 управления по сигналам датчика 9 напряжения после окончания динамического режима. When starting the power receivers 1, the key 6 is open and their power is supplied through the voltage regulator with the maximum possible voltage. Despite the large inrush current and voltage drop in the line, due to the voltage boost, the transient voltage deviation at the terminals of the power receivers is small. Switching the power of the electric receivers to the key 6 is carried out by the control device 8 according to the signals of the voltage sensor 9 after the end of the dynamic mode.

В статических режимах при выходе значения напряжения за пределы допуска (снижение или увеличение напряжения на трансформаторной подстанции и изменение нагрузки) по сигналу датчика напряжения устройство управления переключает питание на регулятор напряжения, который обеспечивает номинальное напряжение на клеммах электроприемников. In static modes, when the voltage value goes beyond the tolerance (decrease or increase in voltage at the transformer substation and change in load), the control device switches the power to the voltage regulator by the voltage sensor signal, which provides the rated voltage at the terminals of power receivers.

При этом коммутатор 5 осуществляет поиск вывода вторичной обмотки понижающего трансформатора, напряжение на котором равно номинальному, после этого устройство управления подключает электроприемники через управляемый ключ 6 и коммутатор к выводу вторичной обмотки понижающего трансформатора, напряжение на котором равно номинальному. Регулятор напряжения работает только в период динамических режимов и во время поиска коммутатором вывода с V = V_ном.At the same time, the switch 5 searches for the output of the secondary winding of the step-down transformer, the voltage on which is equal to the nominal, after which the control device connects the electrical receivers through the managed key 6 and the switch to the output of the secondary winding of the step-down transformer, the voltage on which is equal to the nominal. The voltage regulator works only during the period of dynamic modes and during the search by the switch for an output with V = V _nom .

Система обеспечивает стабилизацию параметров качества электроэнергии при изменении режимов работы электроприемников, при изменении параметров линии электропередачи, например, в мостовых агрегатах со скользящими токосъемными устройствами. The system provides stabilization of the parameters of the quality of electric power when changing the operating modes of power receivers, when changing the parameters of the power line, for example, in bridge units with sliding current collecting devices.

Часто конструктивно сложно разместить датчик напряжения 8 непосредственно на клеммах электроприемников 1. В этом случае датчик может быть перенесен на вход линии электропередачи. Устройство управления в этом случае выработку управляющих воздействий должно осуществлять вычислением с учетом параметров линии и параметров внешней среды (температуры). It is often structurally difficult to place the voltage sensor 8 directly on the terminals of the power receivers 1. In this case, the sensor can be transferred to the input of the power line. The control device in this case, the development of control actions should be carried out by calculation taking into account the parameters of the line and the parameters of the external environment (temperature).

Предлагаемая система электроснабжения электрифицированных агротехнических комплексов позволит значительно снизить переходные отклонения напряжения на клеммах электроприемников, повысить эффективность при работе в стационарных режимах, снизить стоимость системы. (56) Будзко И. А. , Гессен В. Ю. Электроснабжение сельского хозяйства. М. ; Колос, 1979, с. 156-161). The proposed power supply system for electrified agrotechnical complexes will significantly reduce transient voltage deviations at the terminals of power receivers, increase efficiency when working in stationary modes, and reduce the cost of the system. (56) Budzko I.A., Hessen V. Yu. Power supply of agriculture. M.; Kolos, 1979, p. 156-161).

Claims

SYSTEM POWER electrified agronomically complex comprising line elektpopepedachi large ppotyazhennosti connecting enepgoppiemniki complex and tpansfopmatopnuyu substation sodepzhat lowering tpansfopmatop, secondary windings koto.pogo formed sektsionipovannoy and provided with a pin on each section, and STRESS sensor associated chepez operating devices to Voltage Regulators, wherein that, in order to increase work efficiency and reduce cost, the system is equipped with a controllable key and commutator in addition, the conclusions of the secondary winding of the step-down transformer, in addition to the first output, are connected to the corresponding inputs of the switch, the output of which is connected via the controlled key to the first input of the voltage regulator and the input of the second to the voltage input, and the second to the moreover, the third input of the voltage regulator is connected to the output of the control device, the second output of which is connected to the control input of the control key.