Як ми вже говорили раніше, зростання вартості електричної енергії змушує вживати заходів до її економії Вітчизняна фірма «Електровипрямітель» звернула увагу на значне за масштабами марнотратства споживання електроенергії установками зовнішнього освітлення і розробила статичний перетворювач, на основі якого можна спроектувати систему зовнішнього освітлення високої економічності

В даний час економія електроенергії систем зовнішнього освітлення здійснюється дуже примітивним способом: відповідальні служби просто відключають подачу електроенергії в світлий час доби, тобто на 4-5 годин Довід, що приводиться фахівцями ВАТ «Електровипрямітель» на користь застосування своєї енергозберігаючої продукції, досить вагомий: похмура погода сприяє підвищенню аварійності на дорогах і, крім того, відключення освітлення в похмурий час доби суперечить вимогам СНиП 25-03-95 Оскільки сьогодні в системах зовнішнього освітлення використовуються ртутні і натрієві лампи типів ДРЛ і ДНаТ, які мають досить складний пусковий режим, повязаний з необхідністю подолання пускових надструмів, прогріву до виходу на номінальний режим, до складу описуваних перетворювачів потурбувалися включити програмований мікроконтролер, який формує не тільки пускові і тривалі стабілізаційні режими, а й діагностує справний стан перетворювачів

Спеціально для забезпечення енергозберігаючих режимів зовнішнього освітлення ВАТ «Електровипрямітель» випускає лінійку перетворювачів ПН-ТТЕ з номінальною потужністю з ряду 16,5 кВА, 33 кВА, 41,6 кВА, 52,8 кВА Живлення здійснюється від трифазної мережі 380 В 50 Гц з нейтральним провідником Вихідна фазна напруга в пусковому режимі складає 200 В, в номінальному тривалому режимі – 220 В, в режимі енергозбереження – 175 В (для натрієвих ламп типу ДНаТ) і 195 В (для ртутних ламп типу ДРЛ) Перехід в режим енергозбереження може здійснюватися як по зовнішній команді, так і за внутрішнім таймером, відраховувати час з моменту включення перетворювача

Цікавою особливістю перетворювача є незалежне управління вихідними фазними напругами, що, в кінцевому підсумку, дозволяє частково забезпечити працездатність перетворювача (а значить, та системи освітлення) в умовах відмови двох фаз Навіть якщо перетворювач повністю вийде з ладу, система ламп не буде знеструмлена, оскільки у складі приладу є так званий байпас, який підключить освітлювальну мережу безпосередньо до мережі живлення Природно, система діагностики перетворювача дозволяє дистанційно передавати всі сигнали технічного стану на пульт диспетчера

На рис 1229 показаний зовнішній вигляд перетворювача серії ПН-ТТЕ Цікавою особливістю схемотехнического побудови приладу є наявність у ньому лічильника електричної енергії, за показаннями якого можна безпосередньо оцінити економічний ефект

Цикл роботи приладу показаний на рис 1230 У момент Т0 здійснюється включення перетворювача Далі, в проміжку від Т0 до 7i, триваючому приблизно

1.                     2 C, Відбувається запалювання ламп Після цього перетворювач відпрацьовує цикл від 7i до Г2, Повязаний із зниженням вихідної напруги і обмеженням струму розжарення ламп Цей цикл необхідний для стабілізації горіння ламп і триває приблизно 2 хвилини Після розігріву протягом проміжку часу від Т2 до Т3 перетворювач виводить режим харчування ламп на номінальний рівень 220 В, а на проміжку часу Г34 відбувається термічна стабілізація ламп Далі, на тривалому проміжку Т45 система освітлення функціонує з номінальним споживанням електроенергії

З моменту Т5, Коли перетворювач отримує команду на перехід в економічний режим, відбувається зниження напруги, яка

здійснюється до моменту Т6 Починаючи з цього моменту напруга на виході перетворювача встановлюється (залежно від типу лампи) рівним 195 або 175 В

Поговоримо і про іншу перетворювальної продукції названої вітчизняної фірми Серія перетворювачів ПЧ-ТТП, що випускаються ВАТ «Електровипрямітель», призначена для управління частотою обертання синхронними низьковольтними електродвигунами Дана серія перетворювачів побудована на основі тиристорів Одиночний перетворювач може бути використаний для почергового або групового пуску декількох електродвигунів, при цьому пуск здійснюється плавно, з струмами, значення яких істотно менше номінальних значень Плавний пуск значно знижує нагрівання поверхні ротора і динамічні навантаження на поверхню статора, що в «рази» збільшує ресурс електродвигуна

Застосування перетворювачів ПЧ-ТТП дозволяє зняти обмеження на кількість частотних пусків в одиницю часу Виробник гарантує можливість 15 безаварійних пусків протягом години і більше 2000 пусків протягом року без проведення на двигуні регламентних робіт Реально, звичайно, це число у багато разів більше Крім цього, рекуперативний вузол, наявний у складі перетворювача, повертає енергію в мережу живлення при гальмуванні У складі перетворювачів ПЧ-ТТП реалізований режим точної стаціонарної синхронізації з мережею живлення, що гарантує надійний розгін двигуна без струмових кидків і механічних ударів Рекуперативне гальмування двигуна може бути вироблено з будь-якої частоти обертання до повної зупинки Темп рекуперативного гальмування задається оператором

Важливим чинником при проектуванні системи подачі живлення на перетворювачі є значно знижені вимоги до високовольтного фідера, оскільки при пуску електродвигунів не спостерігається «Осідання» напруги в мережі Пусковий струм в фідерах при застосуванні статичних перетворювачів ПЧ-ТТП знижується в 5-10 разів у порівнянні з прямим пуском електродвигунів (у традиційному включенні) Також розвантажений двигун, керований агрегатом ПЧ-ТТП, споживає всього 20 .. 30% номінальної потужності, що також обгрунтовує доцільність його застосування з економічної точки зору

У комплект поставки перетворювачів ПЧ-ТТП входять: струмообмежувальним реактор, силовий блок управління (шафа вводу харчування та тиристорний шафа), що згладжує реактор і шафа управління Принцип дії перетворювача – класичний, раніше нами описаний: трифазне напругу живлення подається на токоогранічительний реактор трифазного типу, виготовлений у вигляді окремо встановлюваного пристрою, який, як ми вже знаємо, виполняетдве функції – обмеження струму перетворювача в аварійних режимах та зменшення впливу перетворювача на живильну мережу Виробник вважав за доцільне ввести до складу комплекту поставки окрема шафа подачі живлення, в якому розмістив прилади вимірювання вхідних і вихідних параметрів перетворювача, захисту його від комутаційних перенапруг між фазами і відносно «Землі» У цій шафі знаходяться трансформатори струму, напруги та захисні RC-ланцюга

Згладжує реактор, включається між керованим випрямлячем і інвертором, розташований в ланці постійного струму Його функція – додаткове згладжування пульсацій струму, формованих випрямлячем Конструкція згладжує реактора гранично проста: він містить дві симетричні обмотки L1 і L2

Тиристорний шафа включає в себе керований мережевий випрямляч і вихідний інвертор струму Діапазон регулювання вихідної частоти перетворювача, що забезпечується схемою управління інвертором струму, становить 3 .. 50 Гц Забезпечується також плавний розгін двигуна до синхронної з мережею живлення частоти обертання в умовах заданої оператором темпу або в умовах максимального темпу, що визначається номінальним споживаним струмом перетворювача

Найбільш проста конструкція шафи управління: в ньому розміщуються засоби управління перетворювачем, вимірювальні прилади та пристрої сигналізації Зовнішній вигляд серії перетворювачів ПЧ-ТТП показаний на рис 1231

Перетворювач забезпечує наступні основні види захистів: від зниження напруги живлення власних потреб нижче 0,8 від номінального значення від підвищення напруги на виході перетворювача вище 1,1 від номінального значення при появі перенапруг щодо «землі» на вході перетворювача вище допустимого рівня (по тех документації – понад 1,2 від номінального значення) при появі перенапруг на виході перетворювача щодо «землі» вище амплітуди лінійної напруги (по тех документації – понад 1,2 від номінального значення) від підвищення струму понад 2-кратного значення номінального струму навантаження інтегральну струмовий захист відповідно до закону Pt, диференціальну струмовий захист захист від ураження електричним струмом при відкриванні дверей шаф захист від короткого замикання при пробої більше одного тиристора в силовому блоці при фіксації сигналу відключення, що надійшов від схеми електродвигуна

Система сигналізації перетворювача досить розвинена і включає в себе аварійну та попереджувальну частини, а також узагальнений сигнал про несправності Всі перераховані вище аварійні стани відображаються в зручному для діагностування вигляді Крім цього, перетворювачі сигналізують про пробої хоча б одного тиристора силового блоку, про наявність напруги живильної мережі, про включений і відключеному стані

Технічні дані серії перетворювачів ПЧ-ТТП: діапазон напруг живлення – 6300 .. 15750 В номінальний діапазон потужностей – 1040 .. 21800 кВА діапазон номінальних вихідних струмів – 100 .. 800 А діапазон номінальних вихідних напруг – 15 750 В коефіцієнт корисної дії (ККД) – не нижче 0,97 коефіцієнт потужності в номінальному режимі – не нижче 0,85 діапазон робочих температур – 1 .. 35 ° С

Джерело: Семенов Б Ю Силова електроніка: професійні рішення – М: СОЛОН-ПРЕСС, 2011 – 416 c: Ил