Ինչ են էլեկտրաէներգիայի ձեռքարկիչների դասակարգումը և նրանց կիրառությունը էներգիայի պահեստավորման համակարգերում

Էլեկտրաէներգիայի փոխակերպիչները հզորության համակարգերում հիմնական սարքավորումներ են, որոնք իրականացնում են էլեկտրաէներգիայի հաղորդում և լարման փոխակերպում: Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի սկզբունքով նրանք մեկ լարման մակարդակի փոփոխական հոսանքը փոխակերպում են մեկ այլ կամ մի քանի լարման մակարդակների: Փոխադրման և բաշխման գործընթացում դրանք կարևոր դեր են խաղում «բարձրացված փոխադրում և իջեցված բաշխում» գործընթացում, իսկ էներգիայի կուտակման համակարգերում կատարում են լարման բարձրացման և իջեցման գործառույթներ, ապահովելով հզորության արդյունավետ հաղորդում և վերջնական օգտագործման անվտանգություն:

1. Հզորության փոխակերպիչների դասակարգում

Հզորության փոխակերպիչները ենթակայանների հիմնական սարքավորումներն են, որոնց հիմնական գործառույթը էլեկտրաէներգիայի լարումը մեծացնելն է կամ փոքրացնելը էլեկտրական համակարգերում՝ էլեկտրաէներգիայի համարժեք փոխադրման, բաշխման և օգտագործման համար: Մատակարարման և բաշխման համակարգերում հզորության փոխակերպիչները կարող են դասակարգվել տարբեր տեսանկյուններից:

Գործառույթի համաձայն՝ բաժանվում են բարձրացող և իջեցող փոխակերպիչների: Երկար հեռավորության փոխադրման և բաշխման համակարգերում բարձրացող փոխակերպիչներն օգտագործվում են գեներատորների կողմից արտադրված համեմատաբար ցածր լարումը բարձրացնելու համար ավելի բարձր լարման մակարդակների: Վերջնական ենթակայանների համար, որոնք անմիջականորեն սնուցում են տարբեր օգտագործողներ, օգտագործվում են իջեցող փոխակերպիչներ:

Փուլերի թվի համաձայն՝ դասակարգվում են միափուլային և եռափուլային փոխակերպիչների: Մատակարարման և բաշխման համակարգերի ենթակայաններում լայնորեն օգտագործվում են եռափուլային փոխակերպիչները, իսկ միաֆազ փոխակերպիչները սովորաբար օգտագործվում են հատուկ փոքր հզորությամբ միաֆազ սարքավորումների համար:

Շրջանցման հաղորդալարի նյութի համաձայն՝ բաժանվում են պղնձե շրջանցված և ալյումինե շրջանցված փոխակերպիչների: Անցյալում Չինաստանի գործարանների մեծամասնության ենթակայաններում օգտագործվում էին ալյումինե շրջանցված փոխակերպիչներ, սակայն ներկայումս ցածր կորուստներով պղնձե շրջանցված փոխակերպիչները, հատկապես մեծ հզորությամբ պղնձե շրջանցված փոխակերպիչները, ավելի լայն կիրառություն են ստանում:

Շրջանցման կառուցվածքի համաձայն՝ գոյություն ունեն երեք տեսակ՝ երկշրջանց փոխակերպիչներ, եռաշրջանց փոխակերպիչներ և ավտոտրանսֆորմատորներ: Մեկ լարման փոխակերպում պահանջող տեղերում օգտագործվում են երկշրջանց փոխակերպիչներ, երկու լարման փոխակերպում պահանջող տեղերում՝ եռաշրջանց փոխակերպիչներ, որոնք ունեն մեկ առաջնային և երկու երկրորդային շրջանցումներ: Ավտոտրանսֆորմատորները հիմնականում օգտագործվում են լարման կարգավորման համար լաբորատորիաներում:

Լցանյութի մեթոդի և շրջանցման մեկուսացման համաձայն՝ դասակարգվում են յուղով լցված և չոր տիպի փոխակերպիչների: Յուղով լցված փոխակերպիչներն ավելի լավ մեկուսացման և ջերմության рассեիոն հատկություններ ունեն, ցածր արժեք և ավելի հեշտ է սպասարկվում, որի պատճառով լայնորեն են կիրառվում: Սակայն, քանի որ յուղը հանգստացող նյութ է, դրանք հարմար չեն հրդեհավտանգ, պայթուցիկ կամ բարձր անվտանգության պահանջներ ունեցող միջավայրերի համար: Չոր տիպի փոխակերպիչներն ունեն պարզ կառուցվածք, փոքր չափսեր, թեթև են, հրդեհավտանգ չեն, փոշուց և խոնավությունից պաշտպանված են: Նրանք նույն հզորության յուղով լցված փոխակերպիչներից ավելի թանկ են և լայնորեն օգտագործվում են բարձր հրդեհային անվտանգության վայրերում, հատկապես խոշոր շենքերում գտնվող ենթակայաններում, ստորգետնյա ենթակայաններում և էներգիայի կուտակման համակարգերում:

2. Հզորության փոխակերպիչների մոդելներ և միացման խմբեր

Հզորության ստանդարտներ՝ Ներկայումս Չինաստանը հզորության փոխակերպիչների հզորությունները որոշելու համար օգտագործում է IEC-ի առաջարկած R10 շարքը, որտեղ հզորությունը աճում է R10=¹⁰√10=1.26 գործակցով: Տարածված հզորություններն են՝ 100կՎԱ, 125կՎԱ, 160կՎԱ, 200կՎԱ, 250կՎԱ, 315կՎԱ, 400կՎԱ, 500կՎԱ, 630կՎԱ, 800կՎԱ, 1000կՎԱ, 1250կՎԱ, 1600կՎԱ, 2000կՎԱ, 2500կՎԱ և 3150կՎԱ: 500կՎԱ-ից ցածր հզորությամբ փոխակերպիչները համարվում են փոքր հզորությամբ, 630-6300կՎԱ-ի միջակայքում գտնվողները՝ միջին հզորությամբ, իսկ 8000կՎԱ-ից բարձր հզորությամբները՝ մեծ հզորությամբ:

Միացման խմբեր՝ Հզորության փոխակերպիչի միացման խումբը նշանակում է առաջնային և երկրորդային շրջանցումների միացման տեսակը և առաջնային ու երկրորդային գծային լարումների փուլային հարաբերակցությունը: Տարածված միացման խմբերն են՝ Yyn0, Dyn11, Yzn11, Yd11 և YNd11: 6~10կՎ բաշխման փոխակերպիչների համար (երկրորդային լարումը 220/380Վ), Yyn0 և Dyn11-ն երկու տարածված միացման խմբերն են:

• Yyn0 միացման խումբ՝ Առաջնային և համապատասխան երկրորդային գծային լարումների փուլային հարաբերակցությունը նման է ժամացույցի ժամային և րոպեային սլաքների դիրքին զրո ժամին (12 ժամ): Առաջնային շրջանցումը միացված է աստղի սխեմայով, իսկ երկրորդային շրջանցումը՝ աստղի սխեմայով՝ չեզոք գծով: Շղթայում հնարավոր 3n-րդ հարմոնիկ հոսանքները կներառվեն ընդհանուր բարձր լարման ցանցի մեջ: Բացի այդ, նշվում է, որ չեզոք գծի հոսանքը չպետք է գերազանցի փուլային գծի հոսանքի 25%: Ուստի այս միացման մեթոդը հարմար չէ այն դեպքերի համար, երբ անհավասարակշռված բեռնվածությունը ծանր է կամ 3n-րդ հարմոնիկները ակնհայտ են: Սակայն Yyn0 միացման խմբի առաջնային շրջանցման համար պահանջվում է ցածր մեկուսացման ամրություն (Dyn11-ի համեմատությամբ), ինչը հանգեցնում է մի փոքր ցածր արտադրության ծախսերի: TN և TT համակարգերում Yyn0 միացման խմբի փոխակերպիչներ կարող են ընտրվել, եթե միափուլ անհավասարակշռության պատճառով առաջացած չեզոք գծի հոսանքը չի գերազանցում երկրորդային շրջանցման անվանական հոսանքի 25%-ը, և ցանկացած փուլի հոսանքը չի գերազանցում անվանական հոսանքը լիակառուցված պայմաններում:

• Dyn11 միացման խումբ՝ Առաջնային և համապատասխան երկրորդային գծային լարումների փուլային հարաբերակցությունը նման է ժամացույցի ժամային և րոպեային սլաքների դիրքին 11 ժամին: Dyn11 միացման խմբերում առաջնային շրջանցման մեջ առաջանում են շրջանց հոսանքներ, որոնք կանխում են հանրային ցանց ներառվելը և ճնշում են բարձր կարգի հարմոնիկները: Երկրորդային շրջանցումը միացված է աստղի սխեմայով՝ չեզոք գծով, և ըստ ստանդարտների չեզոք գծի հոսանքին թույլատրվում է հասնել մինչև փուլային հոսանքի 75%: Ուստի նրա կարողությունը միաֆազ անհավասարակշռված հոսանքներ կրելու համար շատ ավելի մեծ է, քան Yyn0 միացման խմբի փոխակերպիչներինը: Ժամանակակից էլեկտրամատակարարման համակարգերում, որտեղ միաֆազ բեռնվածությունները արագ են աճում, հատկապես TN և TT համակարգերում, Dyn11 միացված փոխակերպիչները ակտիվորեն քարոզվում են և լայնորեն կիրառվում:

3. Փոխակերպիչների կիրառումը էներգիայի կուտակման համակարգերում

Եներգիայի պահեստավորման համակարգերում ձեռնարկների հիմնական դերը էլեկտրական լարման փոխակերպումն է և էներգիայի փոխանցման համակարգերի համապատասխանեցումը, որը համապատասխանություն է համապատասխանում էներգիայի պահեստավորման բատարիաների, փոխակերպիչների/ինվերտորների և էլեկտրաէներգետիկ ցանցի/բեռնավորումների միջև, հնարավորություն տալով էներգիայի արդյունավետ և անվտանգ լիցքավորման և դանդաղումը:

• Էլեկտրաէներգետիկ ցանցի կապը. Աշխատելով Power Conversion Systems (PCS)-ի հետ, ձեռնարկները բարձրացնում են այդ համակարգերի AC լարման ելքը ցանցի մակարդակին (օրինակ՝ 10kV/35kV) կապի համար, կամ կապի ժամանակ ցանցի լարման նվազեցումը PCS-ի հետաleanor մակարդակների: Նրանք նաև տալիս են DC հատուկ անջատում, որպեսզի խոնարհվի անջատված լինելը էլեկտրաէներգետիկ ցանցի մեջ ներդրվող DC կոմպոնենտներից:

• Ներքին էլեկտրաէներգետիկ բաշխում. Մեծ մասշտաբի էներգիայի պահեստավորման էլեկտրասենյակներում ձեռնարկները գործում են սենյակային ձեռնարկների կապակցությամբ, նվազեցնելով բարձր լարման էլեկտրաէներգետիկ ցանցի լարման ցածր լարման (օրինակ՝ 0.4kV) էներգիայի պահեստավորման բատարիաների կլաստերների, PCS օգնական համակարգերի, սպառող սարքերի և այլ կոմպոնենտների համար կապակցված կայուն էլեկտրաէներգիա առաջացնելու համար:

• Օգտատիրոջ կողմի/միկրոցանցի կիրառումներ. Օգտատիրոջ կողմի էներգիայի պահեստավորման համար ձեռնարկները կարող են փոխակերպել էներգիայի պահեստավորման համակարգերի ելքի լարման օգտատիրոջ բեռնավորումների հետաleanor մակարդակների, որպեսզի անմիջապես էլեկտրաէներգիա ներառեն բեռնավորումներին: Միկրոցանցերում նրանք նաև կարող են համատեղ կարգավորել լարման մակարդակը տարբեր տեսակի բաշխված էներգետիկ աղբյուրների և բեռնավորումների միջև էներգիայի փոփոխության համապատասխանեցումը: