Принцип работы СТК

Содержание

Принцип работы и классификация литьевых машин

Принцип работы СТК

Метод изготовления изделий из термопластичных материалов – литье пластмасс под давлением – появился в 1920 г.

Первые литьевые машины для пластиков были построены по аналогии с машинами для литья под давлением цветных металлов.

Вначале они приводились в действие вручную, затем с помощью сжатого воздуха (пневматический привод).

В настоящее время применяются в основном электромеханические и гидравлические приводы.

Полуавтоматическое управление машинами было осуществлено в 1927 г., автоматическое — в начале 30-х годов.

В последующем по аналогии с литьем термопластов были изготовлены машины для литья термореактивных пластмасс.

Принцип работы литьевых машин

Процесс литья пластмасс под давлением на литьевых машинах у упрощенном виде сводится к следующему (рис.

1): сырье засыпается в бункер 1, дозируется в приспособлен 2 и в количестве, необходимом для каждой отливки, поступает в приемную камеру 3.

Рис 1. 1–бункер; 2–дозировочное приспособление; 3–приемная камера; 4–поршень; 5–обогревательный цилиндр; 6–электрический нагреватель; 7–центральный заливочный канал формы; 8–полость формы, оформляющая изделия; 9–передняя часть формы; 10–задняя часть формы; 11–трубки для охлаждения формы; t–температура пластмассы; S-путь пластмассы; t1-температура пластмассы перед литьем; t2- температура пластмассы в момент литья; t3-температура пластмассы в момент раскрытия формы.

Ходом поршня 4 пластмасса подается в обогревательный цилиндр 5 с электрическим нагревателем 6; в обогревательном цилиндре происходит ее пластикация (размягчение, плавление).

Обогревательный цилиндр вмещает пластмассу в количестве достаточном для 8-10 отливок.

Поэтому при подаче поршнем в обогревательный цилиндр очередной дозы пластика, такое же количество уже расплавленного материала продавливается через мундштук (сопло) машины и литниковые каналы формы в ее полость 8.

Материал, поступающий в обогревательный цилиндр, обычно имеет температуру окружающего воздуха t1, материал, поступающий в литьевую форму, уже нагрет до температуры пластичности t2 и продавливается из обогревательного цилиндра под давлением от 800 до 2500 кг/кВ. см.

Форма состоит из двух основных частей – передней 9 и задней 10 – и охлаждается обычно водой, протекающей по каналам 11.

Так как температура формы в большинстве случаев примерно на 100-160° ниже, чем температура заливаемой массы, то в форме происходит быстрое охлаждение и отверждение пластмассы, причем оба процесса ведут к уменьшению ее объема.

Вследствие этого в форме образуется незаполненное пространство, и для восполнения его массой, а также для предотвращения возможности вытекания материала обратно из формы требуется поддержание давлений поршня на некоторое время, называемое выдержкой под давлением.

Затем поршень начинает движение в исходное положение (назад).

В форме пластик охлаждается еще некоторое время до температуры t3 (выдержка для охлаждения), при которой пластмасса сохраняет форму изделия. После этого изделие сбрасывается из гнезда толкателями при раскрытии формы.

Теперь может быть начат новый цикл литья.

Однако возможно, что к этому моменту очередная доза заливаемого материала не успевает прогреться в цилиндре; в таком случае перед началом нового цикла дается выдержка (пауза) при раскрытой форме.

Классификация литьевых машин

Литьевые машины классифицируются:

  • по мощности – на 30-, 50-, 100-, 250-, 500-, 1000-граммовые и более (до 17 кг). Под мощностью машин понимается максимальный вес отливки, которую может давать литьевая машина в установившемся ритмичном процессе;
  • по управлению – на ручные, полуавтоматические и автоматические;
  • по приводу – на ручные, электромеханические, гидравлические и пневматические;
  • направлению разъема формы – на горизонтальные и вертикальные;
  • по количеству обогревательных цилиндров – на одноцилиндровые и многоцилиндровые.

Наибольшее распространение получили машины с электромеханическим и гидравлическим приводом, с полуавтоматическим и автоматическим управлением, мощностью 30 и 50г; машины больших мощностей применяются реже.

Смело оставляйте заявку на литье изделий из пластмасс на электронной почте stk-electro@yandex.

ru или телефонам м/т 067-64-63-882, 095-408-41-39, т/ф 0462-65-15-44.

Отлитые детали мы отправим нужный вам город в Украине (Хмельницкий, Миргород, Винница и др.).

Источник: http://www.ooo-stk.org/moulding_plastic_litievie_mashini.html

Статические тиристорные компенсаторы реактивной мощности

В настоящее время основной нагрузкой электрических сетей являются асинхронные двигатели, различные распределительные или преобразовательные трансформаторы, полупроводниковые преобразовательные аппараты и т.д.

Подобная нагрузка в процессе работы является потребителем реактивной мощности, которая, совершая колебания между источником, расходуется на создание электромагнитных полей и создает дополнительную загрузку оборудования для производства, передачи и распределения электроэнергии. Резкопеременный характер потребления электроэнергии сопровождается колебаниями напряжения в узлах нагрузки.

Использование нагрузки с нелинейной вольт-амперной характеристикой сопровождается генерацией несинусоидальных искажений в питающую сеть, негативно влияющих на все электрооборудование энергетического объекта:

  • повышенный нагрев аппаратуры передачи и распределения электроэнергии, увеличение активных потерь в проводниковых и диэлектрических материалах;
  • вибрации, нестабильная работа двигателей;
  • ложные срабатывания устройств РЗиА;
  • электромагнитные помехи в аппаратуре измерения и устройствах управления;
  • несанкционированное срабатывание коммутационной аппаратуры;
  • возможность возникновения резонансных явлений при компенсации реактивной мощности.

НАЗНАЧЕНИЕ

Статические тиристорные компенсаторы реактивной мощности являются одним из устройств, обеспечивающих повышение эффективности работы и энергосбережения систем передачи и распределения электрической энергии.

СТК разрабатываются в двух основных модификациях: для промышленных установок типа дуговых сталеплавильных печей (ДСП) и тиристорных приводов прокатных станов и для высоковольтных линий электропередачи. Также есть специальное исполнение СТК для применения на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог.

Эффективность применения СТК, в зависимости от объекта установки, определяется реализацией ими следующих функций:

Для промышленных установок и тяговых подстанций железных дорог

  • Снижение колебаний напряжения
  • Повышение коэффициента мощности
  • Балансирование нагрузки
  • Снижение токов высших гармоник

Для дуговых сталеплавильных печей

  • Существенное снижение колебаний напряжения (фликера) в питающей сети
  • Возможность подключения мощных печей к энергосистемам с низкой мощностью КЗ
  • Повышение среднего коэффициента мощности
  • Снижение токов высших гармоник, текущих в энергосистему
  • Симметрирование токов, потребляемых из сети
  • Стабилизация напряжения на шинах нагрузки
  • Повышение производительности печи
  • Снижение расхода электродов и футеровки

Для линий электропередачи

  • Повышение статической и динамической устойчивости передачи
  • Снижение отклонений напряжения при больших возмущениях в системе
  • Стабилизация напряжения
  • Ограничение внутренних перенапряжений
  • Увеличение передаточной способности электропередачи из-за улучшения устойчивости при большой передаваемой мощности
  • Фильтрация токов высших гармоник

Статический тиристорный компенсатор реактивной мощности (СТК) является одним из устройств, обеспечивающих повышение эффективности работы и энергосбережения систем передачи и распределения электрической энергии.
СТК разрабатываются для промышленных установок типа дуговых сталеплавильных печей (ДСП), тиристорных приводов прокатных станов и для высоковольтных линий электропередачи. Также есть специальное исполнение СТК для применения на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог.

Эффективность применения СТК, в зависимости от объекта установки, определяется реализацией ими следующих функций:

Для промышленных установок и тяговых подстанций железных дорог

  1. Снижение колебаний напряжения
  2. Повышение коэффициента мощности
  3. Балансирование нагрузки
  4. Снижение токов высших гармоник

Для дуговых сталеплавильных печей

  1. Существенное снижение колебаний напряжения (фликера) в питающей сети
  2. Возможность подключения мощных печей к энергосистемам с низкой мощностью КЗ
  3. Повышение среднего коэффициента мощности
  4. Снижение токов высших гармоник, текущих в энергосистему
  5. Симметрирование токов, потребляемых из сети
  6. Стабилизация напряжения на шинах нагрузки
  7. Повышение производительности печи
  8. Снижение расхода электродов и футеровки

Для линий электропередачи

  1. Повышение статической и динамической устойчивости передачи
  2. Снижение отклонений напряжения при больших возмущениях в системе
  3. Стабилизация напряжения
  4. Ограничение внутренних перенапряжений
  5. Увеличение передаточной способности электропередачи из-за улучшения устойчивости при большой передаваемой мощности
  6. Фильтрация токов высших гармоник

Помимо обеспечения требований действующих стандартов по основным показателям качества электроэнергии СТК осуществляют разгрузку сетевых трансформаторов и питающих линий электропередачи от реактивной мощности и, тем самым, снижают в них величину действующего тока и активных потерь, что позволяет увеличить пропускную способность без установки нового оборудования. Срок окупаемости СТК составляет от 1 до 3 лет.

Таким образом, по аналогии с охраной окружающей среды, СТК являются своего рода «очистными системами» для энергетической среды, восстанавливая качество электроэнергии, испорченное потребителями, и снижая активные потери на ее передачу.

Схема и принцип действия

Основная схемная конфигурация СТК включает в себя набор фильтров высших гармоник — фильтро-компенсирующих цепей (ФКЦ), постоянно подключенных к сети или коммутируемых выключателями, и включенные параллельно им в треугольник три фазы управляемых тиристорами реакторов — тиристорно-реакторная группа (ТРГ). Угол зажигания тиристоров ТРГ может быстро изменяться таким образом, чтобы ток в реакторе отслеживал ток нагрузки или реактивную мощность в энергосистеме.

Читайте также  Принцип работы рефрижератора автомобиля

Система управления и защиты СТК обеспечивает быструю компенсацию реактивной мощности нагрузки и поддержание регулируемого параметра в соответствии с заданной установкой, выполняет защиту оборудования СТК, контроль и сигнализацию отказов и может быть модифицирована под конкретные требования Заказчика. Время реакции системы регулирования СТК на изменение регулируемого параметра составляет 5 мс для нагрузок типа ДСП и 25-100 мс для общепромышленных нагрузок и сетевых подстанций.

СТК имеет уровень автоматизации, обеспечивающий его работу без постоянного присутствия персонала. Управление СТК осуществляется от пульта дистанционного управления (ПДУ СТК) или от АСУ ТП через внешний интерфейс.

Номинальная мощность и схема СТК выбирается для конкретного объекта в зависимости от параметров системы электроснабжения, вида и мощности компенсируемой нагрузки и требований по качеству электроэнергии и выполняемым функциям. Для каждого отдельного случая производится расчет требуемой мощности ТРГ и ФКЦ и определяется их состав.

Типовая схема СТК для ДСП

При использовании СТК на линиях электропередачи высокого напряжения его эффективность тем больше, чем выше точка его подключения.

Оборудование СТК обычно выполняется на класс напряжения от 10 до 35 кВ и подключается либо через специальный понижающий трансформатор к шинам подстанции, либо к третичной обмотке подстанционного автотрансформатора.

Типовая схема СТК для ЛЭП и ее регулировочная характеристика

Наибольший эффект имеет место при подключении СТК непосредственно к линии электропередачи или шинам ВН подстанции — при этом он может реализовывать ряд системных функций, связанных с режимами работы линии электропередачи.

В этом случае целесообразным является использование т.н. управляемого шунтирующего реактора трансформаторного типа (УШРТ), объединяющего в себе и понижающий трансформатор, и ТРГ.

Обмотка высокого напряжения УШРТ (сетевая — СО) выполняется на требуемый класс напряжения, а вторичная обмотка управления (ОУ) имеет 100% магнитную связь с СО и выполняется на класс напряжения, оптимальный для загрузки тиристорного вентиля (ВТВ), включенного параллельно ОУ.

Однолинейная схема УШРТ

Типовая схема СТК (ТРГ+ФКЦ) для линий электропередачиТиповая схема СТК для дуговых сталеплавильных печей

Силовое оборудование СТК

СТК п/с «Абинск»

Конденсаторные батареи

  • используются конденсаторы мощностью 700 — 1000 кВар напряжением до 14 кВ, наружной установки, с встроенными секционными плавкими предохранителями и разрядными резисторами.
  • поставляются комплектно в виде блоков конденсаторов с необходимым набором изоляторов и ошиновки и трансформатором тока небалансной защиты.

СТК п/с ООО «УГМК-Сталь»

Комплект поставки стк

  • Высоковольтный встречно-параллельный тиристорный вентиль
  • Система охлаждения
  • Компенсирующие реакторы
  • Конденсаторные батареи и фильтровые реакторы
  • Система автоматического управления и защиты СТК

Тиристорный вентиль (ТВ)

ТВ является основным элементом СТК, при помощи которого осуществляется регулирование тока компенсирующих реакторов и генерируемая в сеть реактивная мощность.

  ТВ состоит из тиристорных модулей, являющихся независимыми конструктивными узлами.

Каждый такой модуль содержит группу соединенных по встречно-параллельной схеме тиристоров, количество которых определяется номинальным током и номинальным напряжением СТК.

Каждая пара тиристоров имеет обособленную цепь управления и демпфирующую цепочку.

Световой сигнал управления подается на управляющую ячейку, которая преобразовывает их в электрический сигнал, обеспечивающий включение тиристоров. Контроль за состоянием тиристоров так же осуществляется по световому каналу связи. В ячейках управления реализована защита тиристоров от недопустимых перегрузок.

Тиристорный вентиль 35 кВ

Световая система управления и контроля тиристоров

Выполняет функции передачи управляющего сигнала к тиристорам и передачи сигнала контроля  состояния тиристоров в обратном направлении, что обеспечивает быстродействующую сигнализацию о неисправности тиристоров или их ячеек управления. Имеет высокую надежность и устойчивость к электромагнитным помехам.

Плата светового управления и контроля тиристорной ячейки

Система охлаждения (СО) тиристорных вентилей

СО обеспечивает отвод тепла от силовых элементов тиристорного вентиля для обеспечения заданного диапазона температуры в процессе эксплуатации. Системы охлаждения подразделяются на воздушные и водяные в зависимости от используемого теплоносителя.

Система водяного охлаждения ТВ:

  • используется для более интенсивного отвода тепла, с мощностью отводимых потерь до 300 кВт
  • осуществляет деионизацию воды
  • производит непрерывный контроль давления, расхода, температуры и проводимости воды.

Система водяного охлаждения

Система управления и защиты

Система управления и защиты СТК состоит из шкафа управления (ШУ) и шкафа релейной защиты (ШРЗ), который выполнен на базе программируемых электронных реле.

Все функции ШУ реализуются в цифровом формате в плате контроллера (ПСК) при помощи высокоскоростного сигнального процессора.

Высокое быстродействие системы управления достигается за счет применения программно- аппаратных алгоритмов. Система управления имеет повышенную помехозащищиенность.

В системе управления реализованы:

  • контур регулирования по реактивному току/ мощности нагрузки
  • контур управления по реактивному току/ мощности питающей линии
  • контур поддержания напряжения на шинах подстанции
  • быстродействующий канал ограничения больших отклонений напряжения
  • защита от повышения/ понижения напряжения
  • защита тиристорно- реакторной группы ТРГ от сверхтока, перегрузки
  • защита фильтро- компенсирующих цепей ФКЦ от сверхтоков, перегрузки, небаланса токов в ветвях батарей конденсаторов

Реакторы СТК

СТК комплектуется фильтровыми и компенсирующими реакторами. Фильтровые реакторы подключаются последовательно батарее конденсаторов и образуют ФКЦ, настроенную на определенную резонансную частоту.

Компенсирующие реакторы подключаются параллельно ФКЦ и последовательно с ТВ, образуя ТРГ для быстродействующего регулирования генерируемой в сеть реактивной мощности.

В производстве СТК используются сухие реакторы с воздушным сердечником для наружной установки.

Статический тиристорный компенсатор реактивной мощности модульного исполнения с системой воздушного охлаждения.

Конденсаторные батареи КБ

При производстве КБ для СТК используются конденсаторы мощностью до 1000 кВАр напряжением до 14 кВ, наружной установки, с встроенными секционными плавкими предохранителями и разрядными резисторами. КБ поставляются комплектно в виде блоков конденсаторов с необходимым набором изоляторов и ошиновки и трансформатором тока небалансной защиты.

СТК п/с «Абинск»

СТК п/с «УГМК-Сталь»

БСК к СТК п/с «Уралкалий»

БСК к СТК п/с «Горелое»

КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ

Тиристорный вентиль, система охлаждения и система автоматического управления СТК размещаются в помещении с автоматической поддержкой микроклимата. Компенсирующие реакторы и ФКЦ размещаются на открытом воздухе.

ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ СТК

  • повышение коэффициента мощности cosφ
  • снижение потерь при передаче и распределении электроэнергии
  • снижение загрузки оборудования передачи и распределения электроэнергии
  • снижение влияния высших гармонических составляющих тока и напряжения
  • улучшение производственных показателей, стабилизация технологического процесса
  • увеличение надежности работы электрических сетей
  • увеличение срока службы энергетического оборудования

Скачать каталог продукции

Источник: https://www.ukkz.com/ru/catalog/staticheskie-tiristornye-kompensatory-reaktivnoj-moshchnosti.html

Типовые устройства (средства) для компенсации реактивной мощности

Типовые устройства (средства) для компенсации реактивной мощности в сетях переменного тока

Эволюция устройств компенсации реактивной мощности. Традиционные устройства компенсации реактивной мощности. Прогрессивные устройства коррекции коэффициента мощности для сетей низкого и среднего напряжения.

Перетоки реактивной мощности, негативно влияющие на генерацию, транспорт и качество поставляемой электроэнергии, официально признаны проблемой на рубеже XIX – XX веков, а первые практические шаги для компенсации реактивной мощности были сделаны еще в 1914 году путем включения в сеть последовательно с нагрузкой шунтирующих конденсаторов и долгое время статические батареи конденсаторов оставались если и не единственным, то наиболее популярным средством коррекции коэффициента мощности в сетях с индуктивными нагрузками. Со второй половины прошлого века параллельно со статическими релейными (контакторными) установками компенсации реактивной мощности с механическим включением и отключением ступеней батарей шунтирующих силовых конденсаторов начали использовать и другие средства коррекции мощности.

На рубеже нового тысячелетия претерпела изменение сама концепция электрической сети, которая сегодня переведена из категории пассивных устройств транспорта электроэнергии в активную систему, участвующую и влияющую на процесс генерации, передачи и потребления электрической энергии, что определило необходимость разработки технологий, средств и алгоритмов управления сетью, ее элементами, узлами и нагрузками. Так, по сути, сформировалась концепция гибких управляемых систем электропередачи переменного тока FACTS (Flexible Alternative Current Transmission System), формализованная американским Институтом электроэнергетики EPRI, в которые для контроля и управления генерацией, транспортом и потреблением электроэнергии интегрировались традиционные и новые средства коррекции коэффициента мощности и повышения качества электроэнергии — самокоммутируемые преобразователи напряжения, статические тиристорные компенсаторы (устройства компенсации реактивной мощности с тиристорным переключением TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), реакторы с тиристорным управлением TCR (Thyristor Controlled Reactor), конденсаторные батареи с тиристорным переключением TSC (Thyristor Switched Capacitor), системы статической компенсации реактивной мощности SVC (Static VAR Compensator) — комбинации компонентов TCR и TSC), синхронные статические компенсаторы STATCOM (Static Synchronous Compensator), управляемые устройства (фазоповоротные и продольной емкостной компенсации, регуляторы потока мощности UPFC (Unified Power Flow Controllers), динамические восстановители напряжения DVR (Dynamic Voltage Restorers), интерлайн-регуляторы потока (IPFC), сверхпроводящие электромагнитные запоминающие устройства (SMES), асинхронизированные машины, электромашинновентильные комплексы и т.д.) и управляющие системы – WAMPAC (wide-area monitoring, protection, and control systems — глобального мониторинга, защиты и управления) и глобального позиционирования (GPS), фазных измерений (PMU) и диспетчерского управления/сбора информации (SCADA), защиты схем управления (SPS) и т.д.

Читайте также  Пластинчатый гидромотор принцип работы

Традиционные устройства компенсации реактивной мощности

К традиционным устройствам компенсации реактивной мощности сегодня можно отнести:

  • механически (вручную) переключаемые типовые релейные (контакторные) установки типа КРМ, УКРМ с фильтрами высших гармоник и без, в основном ориентированные на компенсацию реактивной мощности по централизованной, групповой, индивидуальной или комбинированной схемах на участках сетей и в сетях низкого (или среднего напряжения) с линейными нагрузками.

Довольно ограниченное использование (по типу нагрузки и уровню напряжения) релейных установок с механическим включением/отключением ступеней батарей конденсаторов обусловлено продолжительностью включения/отключения блока (батареи) силовых конденсаторов даже с помощью вакуумных контакторов, что при быстрой динамике потребности нагрузки в реактивной мощности создает существенные риски перенапряжений или провалов напряжения со всеми вытекающими из этого негативными последствиями.

Более продвинутые, но и значительно более дорогие версии релейных установок компенсации реактивной мощности оборудуются импульсно-модуляционными преобразователями (ИМП) и индуктивностью для компенсации мгновенной реактивной мощности.

Релейные (контакторные) установки для коррекции коэффициента мощности с импульсно-модуляционным преобразователем и емкостным (а) и индуктивным (б) накопителями энергии.

Диаграммы напряжений и токов релейной установки коррекции коэффициента мощности компенсатора с ИМП и нагрузкой сложного характера, где: а) напряжения и токи трёх фаз распределительной сети;

б) напряжение и токи фазы А: линейной нагрузки IAлн, нелинейной нагрузки IAнн и компенсатора IAк.

Прогрессивные устройства коррекции коэффициента мощности для сетей низкого и среднего напряжения

Базовую линейку устройств коррекции коэффициента мощности для сетей низкого и среднего напряжения формируют:

  • установки компенсации реактивной мощности типа TSC с применением управляемых вентилей (тиристоров)
  • управляемые тиристорными переключателями, со срабатыванием (переключением между ступенями) от 1/2 до 2 циклов колебаний тока/напряжения (от 0,02 с). Тиристорные установки компенсации реактивной мощности обеспечивают переключение конденсаторных батарей в момент равенства напряжений на конденсаторах и в сети во время, достаточное для коммутации с нелинейной нагрузкой, практически не генерировали высших гармоник и впервые были использованы в 50-х годах прошлого века.

Однако установки компенсации реактивной мощности типа TSC так и оставались дискретными по генерации реактивной мощности из-за ступенчатого переключения батарей, оперативность переключения которых обеспечивалась отдельным дорогим тиристором на каждой ступени. Некоторого снижения материалоемкости и цены установок TSC удалось добиться использованием тиристорно-диодных схем, но это привело к увеличению задержки включения/отключения ступеней, а значит и повышению рисков перенапряжения и провалов напряжения в сети.

Бинарные тиристорно-диодные переключатели (сверху) и диаграммы токов бинарной тиристорно-диодной установки(снизу), где:
а — d – токи по В1 – В4; е – результирующая кривая тока установки.

Справка: Установки компенсации реактивной мощности типа TSC с применением управляемых вентилей (тиристоров) на тиристорно-диодных схемах по факту – компенсирующие устройства прямой компенсации, в которых ступенчатое регулирование осуществляется с помощью включения и отключения батарей конденсаторов (и фильтров высших гармоник) в зависимости от динамики потребности в реактивной мощности энергопотребляющего устройства (нагрузки). Здесь нивелирование переходных процессов при включении/отключении, вызывающих колебания напряжения, достигается включением конденсаторных батарей тиристорными ключами в момент равенства напряжения в сети и на конденсаторах и по величине, и по полярности.

Устройства TSC с применением управляемых вентилей (тиристоров) прямой компенсации:
а – схема; б – принцип работы, где 1-5 – ступени компенсации.

  • управляемые тиристорами реакторы (TCR) и комбинированные установки компенсации реактивной мощности TSC-TCR с применением управляемых вентилей (тиристоров) на тиристорно-диодных схемах для управления переключением ступеней батарей статических конденсаторов и реакторов. Это устройства компенсации реактивной мощности с динамическим (плавным) регулированием индуктивного элемента (реактора) и нерегулируемой (TCR) или регулируемой (TSC-TCR) части – блока конденсаторных батарей (или фильтров высших гармоник). Индуктивность (реактор) в топологии устройства используется для демпфирования излишков генерируемой конденсаторами реактивной мощности, попадающих в сеть при переключении ступеней конденсаторных батарей. Регулируемые с применением управляемых вентилей конденсаторные батареи (TSC-TCR) в определенной степени решают проблему дискретности по генерации реактивной мощности

Справка: По факту управляемые тиристорами реакторы (TCR) и комбинированные установки TSC-TCR — статические компенсирующие устройства косвенной компенсации с применением управляемых вентилей (тиристоров), где нивелирование перепадов сетевого напряжения достигается за счет потребления генерируемой конденсаторами реактивной мощности управляемым реактором тогда, когда она не востребована нелинейной нагрузкой (и наоборот), причем регулирование и быстродействие устройства должно обеспечивать баланс наброса и сброса реактивной мощности в соответствии с потребностью нагрузки.

Рис. Компенсация реактивной мощности устройством косвенной компенсации TSC-TCR, где: а – схема; б – принцип действия устройства косвенной компенсации реактивной мощности.

Регулирование тока в реакторе, как правило, осуществляется посредством встречно-параллельно включенных тиристоров (время задержки 0.01 с), но ряд зарубежных компаний поставляет устройства с управляемым насыщающимся реактором (время задержки 0.06 с).

  • установки синхронной компенсации реактивной мощности — синхронные двигатели разных типов и специальной конструкции, которые при работе на холостом ходу и в режиме перевозбуждения обмотки генерируют реактивную мощность. Для устройств синхронной компенсации характерно меньшее быстродействие в сравнении со статическими устройствами компенсации, отсутствие возможности управления по фазам, а также интеграции с FACTS.

Сравнение возможностей быстродействующих синхронных компенсаторов и статических устройств компенсации реактивной мощности с применением управляемых вентилей.

Параметры сравнения Специальный быстродействующий синхронный компенсатор Статические тиристорные компенсирующие устройства прямой компенсации косвенной компенсации
Скорость регулирования, с Более 0,06 Менее 0,02 Менее 0,01
Регулирование Плавное Ступенчатое Плавное
Строительная часть Массивные фундаменты Фундаменты не требуются, большая гибкость монтажа
Обслуживание Смазка, охлаждение и т. д. Обслуживания практически не требуется
Отношение Qуст к Qmax, отн. ед. 0,5–0,7, имеется возможность перегрузки до 2-х кратной 1,0; перегрузка не допускается 2,0; регулируемая индуктивная часть 1,0; емкостная нерегулируемая часть 1,0
Работа на несимметричную нагрузку Показное управление практически невозможно Осуществляется пофазное управление практически без дополнительных затрат
Потери от номинальной мощности, % 2,5 – 4,0 0,5 – 1,0 1,0 – 2,0
Искажение питающего напряжения Нет Нет Управляемый тиристорами реактор является источником высших гармоник

Источник: https://www.nucon.ru/reactive-power/compensation.php

Система тепловизионного контроля СТК-1

Система тепловизионного контроля предназначена для дистанционной визуализации тепловых полей в реальном времени, их регистрации и хранения в виде изображений. Система обеспечивает получение, хранение и математическую обработку температурных профилограмм и работу одного или двух приборов на один компьютер (IBM).

1.2. Технические характеристики системы СТК-1

— Диапазон контролируемых температур — 150 – 500 °С

— Сектор зоны сканирования — 100°

— Диапазон рабочих температур — от -30 до +55 °С

— Приведённая погрешность — 3 %

— Разрядность аналого-цифрового преобразователя — 10

— Показатель визирования — 1 : 35

— Площадь контролируемой точки с расстояния в 5 метров не более — 200х200 мм

— Программное обеспечение в среде — WINDOWS

— Интерфейс связи с ПЭВМ — RS-232

— Напряжение питания — 220 В

— Тип чувствительного к инфракрасному излучению элемента — ФР-611

— Спектральный интервал — 2,5 — 5,5 мкм

— Частота сканирования — 4 Гц

— Габариты пирометрического преобразователя — 220х275х95 мм

— Вес преобразователя не более — 5 кг

— Длина соединительной линии — 2 км

Связь преобразователей с компьютером по двухпроводной токовой петле с оптико-электронной развязкой на входе компьютера.

В системе предусмотрены задания на подачу звуковой сигнализации при превышении температур выше заданной установки и при несанкционированном ее отключении.

1.3. Устройство и принцип действия системы СТК-1

Система представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из шести пирометрических преобразователей типа СТ-1, программы обработки и визуализации поля температур и адаптера канала связи.

С помощью пирометрического преобразователя осуществляется сканирование сектора зоны обзора около 100° (рисунок 1) таким образом, что он регистрирует инфракрасное излучение, испускаемое стенкой корпуса реактора вдоль линии, параллельной оси визирования. Таким образом, температура по всей длине зоны сканирования считывается за 250 миллисекунд и выводится на экран монитора в виде строчки, в которой величине

Рисунок 1. Функциональная схема системы тепловизионного контроля.
1 – реактор; 2 – щель в теплоизоляции; 3,4 – пирометрический преобразователь СТ-1; 5 – IBM-компьютер; 6 – адаптер канала связи.

температуры соответствует определенный цвет. Функциональная схема тепловизионного контроля стенки корпуса реактора приведена на рисунке 1.

Функциональная схема первичного пирометрического преобразователя приведена на рис. 2.

Она состоит из электромеханического сканера (ЭМС), включающего в себя элементы 1, 2, 3, 4, 5; приемника излучения (ПИ),состоящего из устройств 7, 6, 8; блока цифровой обработки (БЦО), представленного схемами 9, 10, 11, 12, 13, 14; двухпроводной линии связи (ЛС); адаптера канала связи (АКС) и источника питания (ИП).

Читайте также  Принцип работы гидросистемы трактора

Работа прибора системы СТК-1.

Лучистый поток Ф от стенки корпуса печи пропорциональный ее температуре попадает на зеркало 1 блока  ЭМС,  вращаемого со скоростью ω = 4 об/с двигателем постоянного тока 5.

Вращающееся зеркало обеспечивает сканирование лучистого потока вдоль корпуса печи.

Поток, отражаясь от зеркала, попадает через диафрагмирующие отверстие на фотоприемник блока ПИ, включенный в электрическую схему 6.

Блок ЭМС содержит также оптико-электронный датчик 2 скорости вращения зеркала с электронной схемой 4 стабилизации этой скорости.

Оптико-электронный датчик 3 служит для снятия сигнала о положении зеркала относительно зоны обзора и через электронную схему 8 блока ПИ обеспечивает синхронизацию работы ключей блока ПИ и тактирования приемо-передачи данных в блоке БЦО.

Рисунок 2. Функциональная схема пирометрического преобразователя

Схема 7 блока ПИ обеспечивает термостабилизацию нуля и чувствительности приемника излучения.

Аналоговый сигнал с выхода приемника излучения поступает на аналого-цифровой 10 — разрядный преобразователь (АЦП) 9, с выхода которого параллельный код поступает на схему хранения 12 блока цифровой обработки.

Запоминание сигналов необходимо для согласования скорости приема  и передачи данных в виде 160 12-ти разрядных слов на одну строку.

Со схемы хранения сигналы передаются в регистр сдвига 13, обеспечивающий преобразование параллельного кода в последовательный асинхронный.

Далее при помощи парафазного усилителя-преобразователя 14 сигналы в виде токовых посылок («токовая петля») попадают в линию связи ЛС.

На вход последовательного порта ЭВМ сигналы поступают через оптико-электронный преобразователь адаптера канала связи АКС, обеспечивающий гальваническую развязку линии связи с компьютером. Электронная схема 10 обеспечивает тактирование процессов выборки-хранения сигналов. Кварцевый генератор 11 обеспечивает синхронизацию работы всех электронных блоков и узлов.

Питание всех электронных блоков осуществляется от источника питания ИП, обеспечивающего стабильные напряжения ±15 В и 5 В от сети переменного тока 220 В.

Конструктивно пирометрические преобразователи выполнены в стальных корпусах размерами 220х275х95 мм.

На лицевой панели имеется щелевое отверстие размерами 120х15 мм, защищенное фторопластовой пленкой типа Ф-4ЭО (ГОСТ 12507-73) толщиной 0,02 мм и шириной 50 мм.

Внутри корпуса смонтированы узлы электромеханического сканирования и печатные платы электронных схем.

2. Инструкция по эксплуатации системы СТК-1

Подготовка системы тепловизионного контроля к работе.

2.1.1. После ознакомления с настоящей инструкцией необходимо произвести монтаж пирометрических преобразователей на реакторах в соответствии с функциональной схемой рис. 1.

Пирометрические преобразователи необходимо установить приблизительно на расстоянии 1/2 от требуемой длины зоны обзора.

Например, для контроля за длинной 10 метров преобразователь необходимо установить на расстоянии от реактора около 5 метров. Возможно также установка преобразователей под различными углами к плоскости зоны сканирования.

После установки преобразователей значения расстояния до реактора и углы поворотов необходимо ввести в файлы конфигураций программного обеспечения.

2.1.2. Произвести монтаж и подключение пирометрических преобразователей в соответствии со схемой электрических подключений, представленной в Приложении.

2.1.3. Установить на IBM компьютер программное обеспечение.

2.2. Инструкция по работе с программным обеспечением системы под операционной системой WINDOWS системы СТК-1

2.2.1.  Установка программного обеспечения

2.2.1.1.  Переписать файлы с установочного компакт-диска на жесткий диск.

2.2.1.2.  После установки системы настроить файл конфигурации.

2.2.2.  Начало работы

Запустить файл pirometr.exe. При работе с программой желательно закрыть все работающие приложения в избежания потери информации.

После запуска программы на экране представлена следующая информация (рисунке 3):

— Шкала соответствия температура-цвет

— Экран вывода температурного поля (в виде реактора)

— График температуры по высоте реактора

— Горизонтальные курсоры

— Текущие дата и время

— Кнопка выхода в архив

— Кнопки изменения времени в режиме архива

— Кнопка фиксации графика

— Кнопка отмены фиксации графика

— Температура реактора на высоте обозначенной соответствующим курсором (высота указана в скобках)

— Время записи в архив

— Высота кокса

После запуска программа начинает автоматически выводить температурное поле. Запись информации происходит автоматически через промежуток времени указанный в файле конфигурации.

Для изменения положения курсоров необходимо подвести курсор «мыши» к интересующему месту (внутри изображения реактора) и нажать левую кнопку «мыши» для изменения красного курсора или правую кнопку «мыши» для изменения зеленого курсора.

Рисунок 3. Иллюстрация визуализации результатов термографирования

2.2.3 Работа с архивом

Для выхода в архив необходимо нажать кнопку «Архив». Затем необходимо выбрать интересующий месяц и день.

Для изменения времени необходимо подвести курсор «мыши» к кнопке «стрелка вверх», для увеличения времени, или к кнопке «стрелка вниз» для уменьшения времени, и нажать левую кнопку «мыши», для ускоренного изменения времени необходимо нажать кнопку с двойными стрелками. Для фиксации графика в интересующий момент времени необходимо нажать кнопку «Принять», после чего на экране появится второй график красного цвета, а график черного цвета показывает распределение температурного поля в выбранное время. Время соответствующие графику черного цвета отображается черным цветом, время соответствующие графику красного цвета отображается красным цветом. Для выхода из архива необходимо вторично нажать кнопку «Выход из архива».

Выход из программы осуществляется одновременным нажатием на клавиши Alt и F4.

2.2.4 Редактирование файла конфигурации

Для установки номера прибора необходимо отредактировать файл setup.cfg. Файл setup.cfg представляет собой текстовый файл в ASCII формате и имеет следующий вид:

— Первая цифра – номер первого пирометрического преобразователя

— Вторая цифра – номер второго пирометрического преобразователя

— Третья цифра – номер реактора первого пирометрического преобразователя

— Четвертая цифра – номер реактора второго пирометрического преобразователя

Если преобразователь один, то в первая и вторая цифра должны быть одинаковые.

Файл конфигурации представлен файлом piro_N.cfg, где N – номер пирометрического преобразователя. Он представляет собой текстовый файл в ASCII формате и имеет следующий вид:

Первая цифра – номер СОМ порта

Вторая цифра – полярность

Третья цифра – максимальная температура в °С

Четвертая цифра – максимальная температура в °С

Пятая цифра — расстояние до реактора по нормали в м

Шестая цифра – длина обзора влево в м

Седьмая цифра – длина обзора вправо в м

Восьмая цифра – угол поворота пирометрического преобразователя в градусах

С Девятой по девятнадцатую – метры реактора

Двадцатая – настроечный код

Двадцать первая – коэффициент черноты

Двадцать вторая – размер буфера

Двадцать третья – настроечный угол в градусах

Двадцать четвертая – угол обзора пирометрического преобразователя в градусах

Двадцать пятая – период записи в минутах

Двадцать шестая – путь в архив

Для редактирования файла конфигурации необходимо войти в Norton Commander, подвести курсор к файлу конфигурации (например, piro_17.cfg) и нажать клавишу F4.

После этого на экран выводится файл конфигурации. Затем, изменив необходимые параметры, записать файл конфигурации, нажав клавишу F2.

Для выхода из редактирования файла конфигурации необходимо нажать клавишу F10 или Esc.

3.2 Комплектность системы СТК-1

В комплект системы входят:

Пирометрический преобразователь СТ-1 — 6 шт.

Адаптер канала связи — 3 шт.

Монтажная арматура крепления пирометрического преобразователя с поворотной платформой в сборе — 6 шт.

Шнур сетевой с разъёмом типа 2РМ14К4Г1В1 — 6 шт.

Шнур подключения адаптера канала связи разъёмом типа 2РМ14К4Ш1В1 — 6 шт

Программное обеспечение на компакт-диске — 1 шт.

Запасная защитная пленка длинной — 1 м

Паспорт, техническое описание и инструкции по эксплуатации — 6 экз.

3.3 Гарантийное обязательство системы СТК-1

Изготовитель гарантирует соответствие системы техническим условиям в течении 12 месяцев со дня ввода в эксплуатацию, при соблюдении потребителем условий эксплуатации.

При получении системы тепловизионного контроля потребитель должен ввести ее в эксплуатацию с составлением и отправкой в адрес изготовителя акта ввода системы в эксплуатацию в случае, если при вводе в эксплуатацию возникают затруднения, потребитель обязан поставить в известность изготовителя, который в месячный срок должен оказать помощь по введению системы в эксплуатацию.

К работе с системой допускаются операторы, изучившие техническое описание и порядок эксплуатации системы.

В период гарантийного срока изготовитель безвозмездно устраняет все неисправности, происшедшие по его вине.

4.1 Область применения системы СТК-1

Настоящая методика распространяется на пирометрические преобразователи тепловизионной системы типа СТК-1 и устанавливает методику их первичной и периодической поверок при эксплуатации приборов потребителем. Периодическая поверка производится не реже раза в 1 год и после ремонта.

4.2 Нормативные ссылки

В настоящей методике использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.566-96 «ГСИ. Излучатели эталонные (образцовые) в виде моделей абсолютно чёрного тела для диапазона температур от минус 50 до плюс 2500°С. Методика аттестации и поверки»

Источник: http://kipia-portal.ru/2016/03/13/sistemy-stk-1-teplovizionnogo-kontrolya-stk-1/

Понравилась статья? Поделить с друзьями: