Преобразовательные установки

Для промышленных электроустановок металлургической, машиностроительной, текстильной, горнорудной, химической и других отраслей народного хозяйства широко используют силовые преобразовательные установки для выпрямления переменного трехфазного тока частотой 50 Гц в переменный ток непромышленной частоты. По назначению преобразовательные установки применяют для питания электродвигателей станков и механизмов, внутризаводского электрического транспорта, электротермических установок, электролизных ванн, электрофильтров, сварочных установок и цеховых сетей постоянного тока и т. п. В зависимости от типа преобразователей тока преобразовательные установки делят на установки с двигателями-генераторами, с ртутными выпрямителями, с механическими выпрямителями, а также полупроводниковые преобразователи, агрегаты и устройства.
При оценке режимов работы преобразовательных установок и агрегатов как приемников и потребителей электроэнергии трехфазной сети переменного тока необходимо знать такие характеристики, как коэффициент полезного действия, коэффициент мощности, состав гармоник тока и напряжения при работе установки, регулировочную и внешнюю характеристики, требования к надежности электроснабжения, условия окружающей среды и т. п. Преобразовательные установки, имеющие трехфазную или шестифазную схему соединений, являясь генераторами высших гармонических, выдают в питающую их сеть 5, 7, 11, 13-ю и более высокие гармоники, что искажает кривую первичного тока. Преобразовательные установки как нелинейные сопротивления обусловливают несинусоидальность напряжения сети. Высшие гармонические токи и напряжения ухудшают коэффициент мощности потребителей сети, включая и преобразовательные устройства. Коэффициент мощности установок колеблется в широком диапазоне (0,65—0,95), а именно по установкам: электролиза 0,86—0,95; гальванотехники 0,65 — 0,93; машин постоянного тока 0,81-0,86.
Требования к бесперебойности электроснабжения определяются теми механизмами, станками и установками, которые получают питание от системы трехфазного переменного тока через преобразовательные устройства, агрегаты, подстанции. Перерыв в питании электролизных установок не приводит к тяжелым авариям с повреждением основного оборудования и может быть допущен на несколько минут, а в некоторых случаях на несколько часов. Режим работы электролизных установок дает достаточно равномерный и симметричный по фазам график нагрузки.
Преобразовательные установки для внутрипромышленного электрического транспорта (откатка, подъем, различные перемещения грузов и т. п.) по мощности относительно невелики (от сотен до 2000 — 3000 кВт). Коэффициент мощности таких установок колеблется в пределах 0,7 — 0,8. Нагрузка па стороне переменного тока симметрична по фазам, но резко изменяется за счет пиков тока при работе тяговых электродвигателей. Прекращение работы транспорта вызывает серьезные осложнения в работе предприятия, и поэтому эта группа потребителей должна снабжаться электроэнергией, как приемники I или II категории, допускающие кратковременный перерыв в питании. Питание этих установок производится переменным током промышленной частоты напряжением 0,38-35 кВ.
Преобразовательные установки для питания электрофильтров (с механическими выпрямителями) до 100 — 200 кВт имеют широкое применение для очистки газов. Питаются эти установки переменным током промышленной частоты от специальных трансформаторов; коэффициент мощности этих установок равен 0,7 — 0,8. Нагрузка на. стороне высокого напряжения симметрична и равномерна; перерывы в питании допустимы, а длительность их зависит от технологического процесса производства. В таких производствах, как химические заводы, эти установки могут быть отнесены к приемникам I и II категорий.