Жоғары деңгейдегі инверторларды электр қуат станцияларында жаңарту

1 Жоғары басқау инверторларының негізгі құрылымы және іске қосу механизмі

1.1 Модульдердің құрамы

• Ректификаторлық модуль: Бұл модуль енгізілген жоғары басқау AC күшін DC күшіне айналдырады. Ректификация бөлімі негізінен тиристорлар, диодтар немесе басқа да энергиялық полупроводниктік құралдардан тұратын, AC-ден DC-ге айналдыру мақсатында қолданылады. Сондай-ақ, бағыттау блогы арқылы белгілі бір аралықта напряжение регулирование және энергия компенсациясы жүзеге асырылады.

• DC фильтр модуль: Ректификаторленген DC күші фильтр схемасы арқылы напряжение колебанияларын дейіндіреді, тұрақты DC автобус напряжение құрылады. Бұл напряжение келесі инверторлық этапқа энергиялық қолдау береді, сонымен қатар шығыс напряжениенің стабильділігі мен динамикалық жауап қабілетін қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады.

• Инверторлық модуль: Фильтрленген DC күші IGBT және импульс толығына өзгерту (PWM) технологиясын пайдаланып инверторлық модулде қайта AC күшіне айналдырылады. PWM сигналдың duty cycle және коммутация частотасын өзгерту арқылы инвертор шығыс AC күшінің амплитудасы мен частотасын дәл бақылауға болады, моторлар, вентиляторлар, насосылар сияқты әр түрлі жүктілердің талаптарына сай келет. Бұл технология инверторға жумыс бастау, бесступенчаттық өзгерту, оптимизированные рабочие условия және энергия экономиясы сияқты функцияларды ұсынуға мүмкіндік береді.

1.2 Іске қосу механизмі

Жоғары басқау инверторлары каскадталған көптопологиялық құрылымды қолданады, ол синусоидалық форманы жақсырақ жинақтауға мүмкіндік береді. Олар моторларды жүктеп отыру үшін туынды жоғары басқау AC күшін түсіреді. Бұл конфигурация қосымша фильтрлер немесе төмендету трансформаторларына қажет емес және төмен гармоникалық мазмұн ұсынады. Мотордың қызметтеу жылдамдығы $n$ мына теңдеуді қанағаттандырады:

Мұнда: $P$ - мотордың полюс пары саны; $f$ - мотордың қызметтеу частотасы; $s$ - скольжение коэффициенті. Скольжение коэффициенті көбінесе кішкентай (адетте 0-0,05 аралығында), моторға қамтамасыз ету частотасын $f$ өзгерту арқылы оның нақты қызметтеу жылдамдығы $n$ сәйкес өзгерту мүмкін. Мотордың скольжение коэффициенті $s$ жүк интенсивтігімен оң корреляцияда - жүк үлкен болса, скольжение коэффициенті де үлкендейді, мотордың нақты қызметтеу жылдамдығы азайады.

1.3 Техникалық таңдау негізгі факторлары

• Напряжение сәйкестендіру: Мотордың номиналдық напряжениеына қарай "Жоғары-Жоғары" немесе "Жоғары-Төмен-Жоғары" сәйкестендіру схемаларын таңдаңыз. 1,000 kW-нан астам күшке ие моторлар үшін "Жоғары-Жоғары" схемасы ұсынылады. 500 kW-нан төмен күшке ие моторлар үшін "Жоғары-Төмен-Жоғары" схемасы өтінеміз.

• Гармоникалық әсерді азайту: Жоғары басқау инверторлардың енгізу және шығыс терминалдарында гармоникалық қолданбалар оңай пайда болады. Алардың әсерін азайту үшін мультиплексирование технологиялары немесе қосымша фильтрлер қолданылады. Фильтрлерді дұрыс құрылғанда гармоникалық деформация 5% астында ұстануға болады, әрі тиімді гармоникалық әсерді азайту ғанағатты болады.

• Көңілді адаптивтілік: Жоғары басқау инверторлар қолдану үшін ауыз суы және су ортасында температуралары 40°C-нан төмен қалуы қажет. Инверторлар орнында жұмсалған қуыршақтар және кондиционерлер жылдамдығын қамтамасыз етеді. Кондиционерлер жоқ аймақтарда компоненттердің температуралық рейтингтері қарастырылуы қажет, онымен қатар су ортасының жұмыс істеу қабілетін арттыру қажет, инверторлардың стабильді жұмысы қамтамасыз етіледі.

2 Жоғары басқау инверторларының электростанцияларда қолданылуы

Электростанцияның энергетикалық жүйесі турбин-генераторлар, қырғаулық, су өңдеу, уытқыш жеткізуші және десульфуризациялық системалардан тұратын құрылғыларды қамтиды. Турбин бөлігі су өңдеу және циркуляциялық су өңдеу үшін энергия қамтамасыз етеді, қырғаулық бөлігі түскен вентиляторлар (бірінші вентиляторлар), екінші вентиляторлар және түсіргіш вентиляторлар үшін қамтамасыз етеді, ал уытқыш жеткізуші бөлігі конвейерлерді қамтамасыз етеді. Жүк өзгерулеріне қарай бұл құрылғылардың қызметтеу жылдамдығын жоғары басқау инверторлар арқылы өзгерту арқылы энергия қолдануы азайтылады, қосымша энергия қолдануы азайтылады, операциялық экономикалық қауіпсіздік жақсартылады.

Індонезияның Моровали шағында, Суматра аралында орналасқан никель-темір өндіріс жобасы 2019-2023 жылдары 135 MW генераторлық құрылғыларды 8 құрылды. Ички қызметтеулерді қолдану және өндіріс құнын азайту үшін 2023-2024 жылдары техникалық жаңарту жүзеге асырылды, 1, 2, 3, 4, 7 нөмірлі құрылғылардың конденсаттық су өңдеу үшін және 2, 5 нөмірлі құрылғылардың су өңдеу үшін жоғары басқау инверторлар қосылды.

2.1 Құрылғылардың абалы

Проект 25 өндіріс сызығында қолданылатын пиросметаллургиялық никель-темір процессін қолданады, Дунфан Электро DG440/13.8-II1 циркуляциялық таяуынды қырғаулықтары және 135 MW орта қайта таяуынды конденсаттық пар турбин-генераторлық құрылғылары қамтамасыз етеді. Аралық құрылғылардың әрқайсысында екі тұрақты частоталы конденсаттық су өңдеу, екі гидравлический соединитель өңдеу және алты гидравлический соединитель өңдеу вентиляторлары қамтамасыз етеді.

Су өңдеу және вентиляторлар қосымша қамтамасыз ету үшін 10%-20% резерв қамтамасыз етеді. 5 және 6 нөмірлі құрылғылар өзара аймақ режимінде қызмет етеді, жүк қатынасы 70% астында. Моторлардың қызметтеу жылдамдығын нақты жүк талаптарына қосымша тормозқа өзгерту энергиясын тікелей қамтамасыз ету арқылы өзгерту арқылы вентиляторлар, насосылар және басқа құрылғылардың қажетсіз энергия қолдануы азайтылады, системаның энергия қыбындары өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы өзгерту арқылы......

2.2 Жаңарту схемасы

Арнайы құрылғылардың қызметтеу абалына қарай 135 MW генераторлық құрылғылардың су өңдеу және конденсаттық су өңдеу үшін жоғары басқау инверторларымен жаңарту жүзеге асырылды.

• Су өңдеу үшін жаңарту: "Автоматикалық бір-бір" конфигурациясы қолданылады, әрбір су өңдеу үшін әрекетті жоғары басқау инверторы қосылады, оның ішінде системаның денсаулығын қамтамасыз ету үшін обход кабинеті де қосылады.

• Конденсаттық су өңдеу үшін жаңарту: "Бір-екі" конфигурациясы қолданылады, екі конденсаттық су өңдеу үшін бір жоғары басқау инверторы қосылады, нығайту және қызметтердің қажеттілігін баланстыру үшін қолданылады.

Аймақтың тарихи максималды температуралық аралығы 23-32°C болғандықтан, компоненттер 40°C ауыз температурасында қолданылады. Сондай-ақ, инвертор кабинетінің жорық шығару құрылымы 40°C қонақ бөлмелеріндегі температурасына қарай қолданылатын құрылымдарды пайдаланып, өзара жылу алмасу үшін қолданылады, онымен қатар арналған инвертор қонақ бөлмесі немесе кондиционерлер қажет емес.

2.3 Экономикалық пайданы бағалау

Бұл жаңарту жобасына берілген жалпы инвестиция 6 миллион RMB болды, оның ішінде құрылғыларға 5 миллион RMB, салыстыру үшін 400,000 RMB және клиенттен 600,000 RMB қосымша материалы қолданылады. Есептеулер бойынша жыл сайын энергия экономиясы 6.58 миллион RMB болады, оның ішінде инвестиция қайта өту мүмкіндігі бір жылдан аз уақытта қамтамасыз етіледі, ол өтінеміз қолданылады.

3 Қорытынды

Жоғары басқау инверторлар технологиясының тез өсуімен, оның қолданылуы аралықтарда өзгерту өтінеміз. Электростанция өндіріс системаларында жоғары басқау инверторлар технологиясын активті қолдану қажет. Уақыт өте ұзақ қызмет ететін немесе жаңарту үшін терезелерге қажет болатын құрылғыларды жаңартуға өтінеміз, олардың экономикалық мәні мен стратегиялық маңыздылығы өте жоғары.