Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СИЛОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИИ

Техническое решение относится к области регулирования режима охлаждения и может быть использовано для обеспечения более точного и плавного контроля температурного режима электрооборудования путем управления скоростью вращения вентиляторной установки, а также для генерации электрической энергии.

В качестве аналога взята система управления аппаратами воздушного охлаждения, патент РФ №2330993, МПК⁸ F04Д 27/00, опуб. Бюл. №4 от 10.08.2008 г. Система управления аппаратами воздушного охлаждения содержит регулятор и датчик температуры охлаждаемой среды, вентиляторы с приводом, группу теплообменников, трубопроводы подвода к ним охлаждаемой среды и ее отвода в коллектор, из которого охлажденная среда поступает в отводящий трубопровод. Приводы имеют устройство изменения их частоты вращения, на вход которых поступает сигнал с выхода регулятора температуры, на первый вход регулятора поступает сигнал с датчика температуры, а на второй вход - сигнал о требуемой температуре охлаждаемой среды, при этом в качестве привода вентиляторов используются асинхронные электродвигатели, частота вращения которых изменяется устройством в виде преобразователя частоты тока питающей электродвигатели сети. Недостатками являются малое снижение расхода электроэнергии и недостаточная точность задания и поддержания температуры окружающей среды.

В качестве прототипа взято устройство возбуждения генератора и контроля качества генерируемой электрической энергии вентильно-реактивным генератором, патент РФ №2690673, МПК⁸ Н02Р 9/26,30,40, Н02Р 19/36, опуб. Бюл. №16от 05.06.2019 г. В устройство возбуждения генератора и контроля качества генерируемой электрической энергии вентильно-реактивным генератором, содержащем вал, безобмоточный ротор с полюсами, статор с полюсами, поочередно охваченными фазными обмотками и обмотками контроля, расположенными с определенным шагом, дополнительно введены выпрямитель, фильтры, вентильный коммутатор, накопитель электрической энергии, компаратор, микропроцессорная система, панель управления, генератор квадратурных сигналов, источники тока, блоки драйверов, блок контроля качества генерируемой электроэнергии. К недостаткам прототипа можно отнести отсутствие контроля температуры для автоматического формирования управляющих воздействий.

Задачей устройства регулирования режима охлаждения электрооборудования силовой электрической подстанции является расширение технологических возможностей и экономия электроэнергии.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в устройство регулирования режима охлаждения электрооборудования силовой электрической подстанции, содержащее, вентильно-реактивный генератор с валом, безобмоточным ротором с полюсами, статором с полюсами, поочередно охваченными фазными обмотками и обмотками контроля, расположенными с определенным шагом, фильтры, вентильный коммутатор, накопитель электрической энергии, компаратор, микропроцессорная система, панель управления, генератор квадратурных сигналов, источники тока, блоки драйверов, блок контроля качества генерируемой электроэнергии, дополнительно введены датчик температур охлаждаемой среды выход которого связан с входом аналогово-цифрового преобразователя с микропроцессором выход которого связан с 3-м входом панели управления, и вентиляторная установка, вход которой связан с выходом вентильно-реактивного генератора.

На чертеже изображена схема устройства регулирования режима охлаждения электрооборудования силовой электрической подстанции.

Устройство регулирования режима охлаждения электрооборудования силовой электрической подстанции содержит выпрямитель 1, выход которого связан с входом фильтра 2, выход которого связан с входом панели управления 3 и входом генератора квадратурных токов 4,выход датчика температуры 5 связан со входом аналого-цифрового преобразователя с микропроцессором 6, выход которого связан со входом панели управления 3, которая имеет двухстороннюю связь с микропроцессорной системой 7, выходы которой связаны с входами блока драйверов 8, выходы которого связаны с входами вентильного коммутатора 9, который имеет двухстороннюю связь с фазными обмотками 10 вентильно-реактивного генератора 11, выход которого связан с входом вентиляторной установкой 12, выход обмотки контроля 13 связаны с входом коммутатора 9, который имеет выходы, связанные с входами фильтра 14, выходы которого связаны с входами компаратора 15, выходы которого связаны с входами микропроцессорной системы 7, выход которой связан с входом генератора квадратурных токов 4, выходы которого связаны с входами источников тока 16 и 17, выходы которых связаны с входами коммутатора 9, выход которой связан с входом фильтра 18, выход которого связан с входом блока контроля качества генерируемой электроэнергии 19, выходы которого связаны с входами микропроцессорной, системы 7 и накопителя электрической энергии 20.В зависимости от требований объекта к конфигурации системы охлаждения устройство может содержать один вентильно-реактивный генератор и вентиляторную установку для всего контура, либо несколько вентильно-реактивных генераторов и вентиляторных установок меньшей мощности с возможностью регулирования их режимов работы независимо друг от друга, распределенных по очагам возрастания температуры окружающей среды.

Работает устройство регулирования режима охлаждения электрооборудования силовой электрической подстанции следующим образом.

Вентиляторной установке 12 подают крутящий момент от вала вентильно-реактивного генератора 11, содержащий безобмоточный ротор с полюсами, статор с полюсами, поочередно охваченными фазными обмотками 10 и обмотками контроля 13, определяемый микропроцессорной системой 7 на основе заданных параметров генерации и сигналов от панели управления 3, которые формируют на основе данных полученных от датчика температуры 5 обработанных аналого-цифровым преобразователем с микропроцессором 6. На панели управления 3 питание подают от сети через выпрямитель 1 и фильтр 2. Определение положение ротора вентильно-реактивного электродвигателя определяет микропроцессорная система 7 на основе сформированных измерительных токов генератором квадратурных токов 4 (питание на который так же подают от сети через выпрямитель 1 и фильтр 2), через источники тока 16, 17 и с компаратора 15 через фильтр 14, вследствие изменения магнитного потока, а, следовательно, и ЭДС в обмотках контроля 13. На основании положения ротора микропроцессорная система 7 подает сигналы на замыкание силовых ключей через блоки драйверов 8 на вентильный коммутатор 9, для подачи питания на фазные обмотки вентильно-реактивного генератора 11. На основании положения ротора микропроцессорная система 7 подает сигналы на замыкание силовых ключей через блоки драйверов 8 на вентильный коммутатор 9, для снятия ЭДС с фазных обмоток вентильно-реактивного генератора 11 на которых магнитный поток максимален. Блок контроля качества генерируемой электроэнергии 19, подключенный через фильтр 18, определяет значения показателей качества генерируемой электроэнергии подает сигнал на микропроцессорную систему 7, которая путем сравнения показателей с номинальными значениями контролирует качество генерируемой подданное на накопитель электрической энергии 20 с ее последующим использованием.

Предложенное техническое решение позволило расширить технологические возможности системы охлаждения силовой электрической подстанции, увеличить ресурса используемого оборудования, а также снизить расход электроэнергии.