RU2496209C1 - Способ резервирования преобразователей частоты в системе электроприводов циркуляционных насосов энергообъекта - Google Patents
Способ резервирования преобразователей частоты в системе электроприводов циркуляционных насосов энергообъекта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496209C1 RU2496209C1 RU2012119286/07A RU2012119286A RU2496209C1 RU 2496209 C1 RU2496209 C1 RU 2496209C1 RU 2012119286/07 A RU2012119286/07 A RU 2012119286/07A RU 2012119286 A RU2012119286 A RU 2012119286A RU 2496209 C1 RU2496209 C1 RU 2496209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency converter
- electric
- power
- standby
- electric motor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение относительной мощности резервных преобразователей, необходимой для обеспечения бесперебойной работы циркуляционных насосов энергообъекта. Способ заключается в том, что фиксируют отказ одного из электроприводов (1) и аварийное отключение его преобразователя частоты (4), переключают электродвигатель (7) отказавшего электропривода на сеть электроснабжения через байпасный выключатель (16), подают питание на резервный преобразователь частоты (22), находящийся в «холодном» резерве, коммутируя выключатели (16) и (19), переключают электродвигатель (7) на резервный преобразователь частоты (22), осуществляют подхват переключенного электродвигателя (7) резервным преобразователем частоты (22), а после восстановления работоспособности отключенного преобразователя частоты (4) восстанавливают исходную схему отказавшего электропривода (1) и осуществляют подхват электродвигателя (7) восстановленным преобразователем частоты (4). 1 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к области электропривода и может найти применение в системе частотно-регулируемых электроприводов, обеспечивающей бесперебойную работу циркуляционных насосов энергообъекта.
Уровень техники
Известны способы и устройства, обеспечивающие резервирование при отказах преобразователей частоты в системе частотно-регулируемых электроприводов циркуляционных насосов (ЦН) энергообъекта.
В [1] описано резервирование с применением для привода ЦН, асинхронных двигателей с фазным ротором, питаемых по схеме асинхронно-вентильного каскада. В этой схеме статор двигателя подключен к питающей сети, а ротор - к низковольтному тиристорному преобразователю частоты. При отказе преобразователя он отключается, и двигатель переводится в режим управления с помощью реостатно-контакторного устройства, подключаемого к зажимам ротора. При этом осуществляется дискретное регулирование со ступенчатым переключением резисторов, выбранных на заданные фиксированные ступени частоты вращения двигателя. Такое резервирование характеризуется ухудшением режима работы электропривода в периоды резервирования из-за отсутствия плавности, малого диапазона регулирования и значительных диссипативных потерь энергии, выделяющихся в виде тепла.
В [2] описано резервирование с применением асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и преобразователями частоты (ПЧ) в цепи статора. В этом случае привод ЦН осуществляется двухобмоточным асинхронными двигателями со сдвигом обмоток статора на 30 электрических градусов, при этом мощность каждой из обмоток составляет 100% номинальной мощности насоса. В цепи каждой из обмоток статора включен ПЧ, мощность которого выбирается соответственно мощности обмотки. При регулировании двигателя от двух указанных ПЧ, нагрузка каждого ПЧ составляет 50%, а при отказе одного из ПЧ оставшийся в работе ПЧ берет на себя полную мощность нагрузки и обеспечивает регулирование во всем диапазоне частот вращения. Недостатком такого резервирования является избыточность оборудования в системе управления частотой вращения ЦП и увеличенные массогабаритные показатели двигателя.
В [3] описано резервирование с применением однообмоточного асинхронного двигателя с двумя параллельно-включенными ПЧ в цепи статора. Каждый ПЧ рассчитан на номинальную мощность двигателя, а мощность последнего соответствуют мощности ЦН. При отказе любого из ПЧ оставшийся в работе ПЧ берет на себя полную мощность нагрузки. Недостатком такого резервирования, как и в случае использования двухобмоточного двигателя, является необходимость полного резервирования электропривода по мощности.
Недостаток известных способов резервирования частотно-регулируемого привода в системах электроприводов циркуляционных насосов энергообъекта - высокая доля мощности резерва по отношению к общей мощности используемых преобразователей.
Раскрытие изобретения
Предметом изобретения является способ резервирования преобразователей частоты в системе электроприводов циркуляционных насосов энергообъекта, заключающийся в том, что фиксируют отказ одного из электроприводов и аварийное отключение его преобразователя частоты, переключают электродвигатель отказавшего электропривода на сеть электроснабжения, подают питание на резервный преобразователь частоты, находящийся в «холодном» резерве, переключают электродвигатель отказавшего электропривода на резервный преобразователь частоты, осуществляют подхват переключенного электродвигателя резервным преобразователем частоты, а после восстановления работоспособности отключенного преобразователя частоты восстанавливают исходную схему отказавшего электропривода и осуществляют подхват его электродвигателя восстановленным преобразователем частоты.
Технический результат изобретения - уменьшение относительной мощности резервных преобразователей, необходимой для обеспечения бесперебойной работы циркуляционных насосов энергообъекта.
Осуществление изобретения
Осуществление способа иллюстрируется схемой, приведенной на фиг.1.
На фигуре показана группа частотно-регулируемых электроприводов 1, 2 и 3. В состав каждого электропривода входит преобразователь 4, 5 или 6 частоты, через который соответствующий электродвигатель 7, 8 или 9 циркуляционного насоса подключен к электросети. Преобразователи 4, 5 и 6 снабжены входными коммутаторами 10, 11 и 12 и выходными коммутаторами 13, 14 и 15 соответственно. Входными коммутаторами 10, 11 и 12 преобразователи 4, 5 и 6 подключены к отдельным вводам электросети, а выходными коммутаторами 13, 14 и 15 - к электродвигателям 7, 8 и 9 соответственно.
Электроприводы 1, 2 и 3 снабжены байпасными коммутаторами 16, 17 и 18, непосредственно подключающими к электросети электродвигатели 7, 8 и 9 соответственно. Кроме того, электродвигатели 7, 8 и 9 через дополнительные коммутаторы 19, 20 и 21 подключены к резервному преобразователю частоты 22, питаемому от отдельного фидера электросети через коммутатор резерва 23.
Способ осуществляется следующим образом.
При исправности преобразователей 4, 5 и 6 электроприводы 1, 2 и 3 включены по исходной рабочей схеме: коммутаторы 10-15 включены а коммутаторы 16-21 выключены. Электродвигатели 7, 8 и 9 питаются через преобразователи 4, 5 и 6. Частота выходного напряжения каждого преобразователя регулируется управляющими воздействиями от АСУ энергообъекта, обеспечивающими требуемую производительность ЦН.
Резервный преобразователь 22 находится в «холодном резерве»: коммутатор 23 выключен.
При отказе электропривода, например, 1 (как правило, из-за аварийного отключения ПЧ - наименее надежного элемента электропривода) переключают электродвигатель 7 на сеть электроснабжения: отключают коммутаторы 10 и 13 и включают коммутатор 16. Это исключает перерыв в питании электродвигателя 7.
Электродвигатель 7 начинает вращаться с неуправляемой скоростью, соответствующей частоте сети. АСУ энергообъекта воздействуя на другие электроприводы 2 и 3, корректирует частоту вращения электродвигателей 8 и 9 для обеспечения требуемой общей производительности ЦН энергообъекта.
Однако такой режим неполной управляемости электроприводов ЦН характеризуется пониженной надежностью, поскольку при аналогичном отказе другого электропривода, например, 2 и переводе электродвигателя 8 на питание через байпасный коммутатор 17, регулирующих возможностей оставшегося в работе преобразователя 6 может оказаться недостаточно для поддержания требуемого режима охлаждения энергообъекта, обеспечиваемого всеми ЦН.
Согласно заявляемому способу этот режим используется лишь кратковременно. На преобразователь 22, находящийся в «холодном режиме» (что позволяет экономить электроэнергию) подают питание, включая коммутатор 23. Затем отключают коммутатор 16 и включают коммутатор 19, тем самым, переключая электродвигатель 7 на уже работающий преобразователь 22. После этого осуществляют подхват электродвигателя 7 преобразователем 22, для чего система управления преобразователя 22 предварительно приводит его выходное напряжение в соответствие (по величине, частоте и фазе) с напряжением инерционно вращающегося электродвигателя 7 и подает это напряжение на статор электродвигателя 7. После этого АСУ энергообъекта, воздействуя на преобразователи 22, 5 и 6, переводит электроприводы 1, 2 и 3 в режимы, предшествующие отказу.
В отказавшем преобразователе 4 заменяют неисправный элемент и после проверки его работоспособности восстанавливают исходную схему электропривода 1. При этом осуществляется подхват электродвигателя 7 преобразователем 4, аналогично вышеописанному для преобразователя 22.
Источники информации
1. Онищенко Г.Б., Пономарев В.М., Анишев Е.Ю., Вербер О.Л. и др. Регулируемый электропривод главных циркуляционных насосов III блока Белоярской АЭС. - Электрические станции, 1982 г., №6.
2. Г.Б. Онищенко, М.Г. Юньков. Электропривод турбомеханизмов. - М.: Энергия, 1972.
3. С.Г. Забровский, Г.Б. Лазарев, А.Г. Мурзаков. Регулируемый электропривод механизмов собственных нужд ТЭС. Итоги науки и техники. Том 2. Электропривод и автоматизация промышленных установок. - М.: ВИНИТИ, 1990.
Claims (1)
- Способ резервирования преобразователей частоты в системе электроприводов циркуляционных насосов энергообъекта, заключающийся в том, что фиксируют отказ одного из электроприводов и аварийное отключение его преобразователя частоты, переключают электродвигатель отказавшего электропривода на сеть электроснабжения, подают питание на резервный преобразователь частоты, находящийся в «холодном» резерве, переключают электродвигатель отказавшего электропривода на резервный преобразователь частоты, осуществляют подхват переключенного электродвигателя резервным преобразователем частоты, а после восстановления работоспособности отключенного преобразователя частоты восстанавливают исходную схему отказавшего электропривода и осуществляют подхват его электродвигателя восстановленным преобразователем частоты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012119286/07A RU2496209C1 (ru) | 2012-05-12 | 2012-05-12 | Способ резервирования преобразователей частоты в системе электроприводов циркуляционных насосов энергообъекта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012119286/07A RU2496209C1 (ru) | 2012-05-12 | 2012-05-12 | Способ резервирования преобразователей частоты в системе электроприводов циркуляционных насосов энергообъекта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2496209C1 true RU2496209C1 (ru) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012119286/07A RU2496209C1 (ru) | 2012-05-12 | 2012-05-12 | Способ резервирования преобразователей частоты в системе электроприводов циркуляционных насосов энергообъекта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2496209C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656846C1 (ru) * | 2017-04-10 | 2018-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ подхвата преобразователя частоты |
| RU226981U1 (ru) * | 2023-06-12 | 2024-07-01 | Шанхай Нанкал Электрик Ко., Лтд. | Устройство управления многообмоточным электродвигателем с резервированием |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1683129A1 (ru) * | 1989-03-15 | 1991-10-07 | Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева | Способ подключени асинхронного электродвигател к резервному преобразователю частоты |
| US6339309B1 (en) * | 1999-12-03 | 2002-01-15 | General Electric Company | Method and apparatus for switching an AC motor between two power supplies |
| RU53515U1 (ru) * | 2005-12-22 | 2006-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЦИКЛ ПЛЮС" | Вентильно-индукторный электропривод |
-
2012
- 2012-05-12 RU RU2012119286/07A patent/RU2496209C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1683129A1 (ru) * | 1989-03-15 | 1991-10-07 | Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева | Способ подключени асинхронного электродвигател к резервному преобразователю частоты |
| US6339309B1 (en) * | 1999-12-03 | 2002-01-15 | General Electric Company | Method and apparatus for switching an AC motor between two power supplies |
| RU53515U1 (ru) * | 2005-12-22 | 2006-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЦИКЛ ПЛЮС" | Вентильно-индукторный электропривод |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656846C1 (ru) * | 2017-04-10 | 2018-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ подхвата преобразователя частоты |
| RU226981U1 (ru) * | 2023-06-12 | 2024-07-01 | Шанхай Нанкал Электрик Ко., Лтд. | Устройство управления многообмоточным электродвигателем с резервированием |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nøland et al. | Excitation system technologies for wound-field synchronous machines: Survey of solutions and evolving trends | |
| CN102723765B (zh) | 用于直流能量存储器的电路 | |
| CN101304234B (zh) | 电源转换器 | |
| CN108288853B (zh) | 飞机直流供电系统及供电方法 | |
| CA2685429C (en) | Method of controlling parallel-connected backup power sources and apparatus with parallel-connected backup power sources | |
| EP3276816B1 (en) | Parallel modular converter system with current balancing | |
| EP2760122A1 (en) | Cascaded H-Bridge Converter with transformer based cell power balancing in each voltage level | |
| US20150349687A1 (en) | Electric Power Generation and Distribution for Islanded or Weakly-Connected Systems | |
| CN106208071B (zh) | 混合式ac及dc分配系统和使用方法 | |
| JP2009185816A (ja) | ガスパイプラインおよび貯蔵圧縮用途向けの多極モータ付き高周波電動装置 | |
| EP2637278A1 (en) | Intelligent power control unit for low voltage ride through and its application | |
| US9742303B2 (en) | Power conversion system with re-configurable power flow | |
| CN109245083B (zh) | 电力系统和操作电力系统的方法 | |
| US8040113B2 (en) | Fault tolerant generator or starter/generator with low torque ripple | |
| US20140103886A1 (en) | Method for producing reactive current with a converter and converter arrangement and energy supply plant | |
| WO2008121045A1 (en) | A device and a method for supplying power to a critical load | |
| JP6089565B2 (ja) | 非常用電源システム | |
| WO2011157370A1 (en) | Dc energy store systems and methods of operating the same | |
| US9425713B2 (en) | Method and device for starting motors in weak grids | |
| US20100321968A1 (en) | Load fault handling for switched reluctance or induction type machines | |
| Bukhari et al. | An inrush current reduction technique for the line-interactive uninterruptible power supply systems | |
| RU2496209C1 (ru) | Способ резервирования преобразователей частоты в системе электроприводов циркуляционных насосов энергообъекта | |
| WO2013121442A2 (en) | A method and system for controlling a motor / multi-motor system | |
| EP3613137B1 (en) | Power generation system and method | |
| US11482956B2 (en) | Arrangement comprising an asynchronous machine and method for operating same |