Системы электропитания ответственных потребителей

• Автор: Казьмин, Григорий Павлович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 192 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ
БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
ОТВЕТСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ( СБЭП )
1.1 .Типовые схемы СБЭП и их сравнительные характеристики
1.2. Статические СБЭП
1.3. Магнитно-вентильные СБЭП
1.4. Структуры центров бесперебойного электропитания ответственных потребителей
1.5. Основные выводы по главе
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ НАДЁЖНОСТИ СИСТЕМ
БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
2.1. Постановка проблемы
2.1.1. Выбор метода решения
2.2. Логические методы описания систем, исследуемых на надёжность
2.2.1. Методика оценки структурной надёжности систем
2.2.2. Алгоритм расчёта надёжности систем
2.3. Марковский метод расчёта
2.3.1. Понятие марковского процесса
2.3.2. Потоки событий
2.3.3. Уравнения для вероятностей состояний.
Предельные вероятности состояний
2.3.4. Применение теории марковских процессов к определению показателей надёжности систем бесперебойного электропитания
2.3.5. Основные выводы по главе
ГЛАВА 3. СИТУАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ
АВАРИЙНЫМИ РЕЖИМАМИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ОТВЕТСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
3.1. Основы ситуационного управления аварийными режимами систем электропитания ответственных потребителей
3.2. Применение теории нечётких множеств для

описания и анализа аварийных ситуаций
3.3. Классификация состояний СЭП с использованием методов теории нечётких множеств
3.4. Модели принятия решений при выборе класса управляющих воздействий с использованием нечёткой логики и лингвистической переменной
3.5 Основные выводы по главе
ГЛАВА 4.ДИНАМИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ОТВЕТСТВЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
4.1. Идентификация характеристик систем электропитания как сложных динамических систем
4.2. Обеспечение качества регулирования
4.3. Анализ устойчивости и качества регулирования статических преобразователей при параллельной работе на общую нагрузку
4.4 Основные выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Существует целый ряд потребителей электроэнергии (аппаратура защиты и контроля, средства вычислительной техники, системы управления сложными производствами (в т.п. и опасными) и др.), успешно выполняющих свои функции только при бесперебойном высококачественном электропитании. [1АЗ]
Перерывы в питании ответственных потребителей приводят к авариям, влекущим за собой не только большой материальный ущерб, но и экологические и техногенные катастрофы, гибель людей.
Это может быть связано с короткими замыканиями при грозе, дожде, пожаре, ветре, в результате попадания постороннего предмета, перекрытия изоляции на посторонний предмет, обрыва проводов из-за автомобильных катастроф или повреждений, вызванных птицами, туманами, животными, пыльными бурями, детскими змеями и т.д. Кроме того, кратковременные колебания напряжения могут создавать подъёмники, компрессоры, точечные сварочные установки, переключение батарей конденсаторов, одновременное включение большого числа компьютеров [4].
Таким образом, возникает проблемная ситуация: с одной стороны создание крупных по мощности и протяжённости по территории энергообьединений, увеличивающаяся энерговооружённость потребителей повышают опасность нарушения устойчивости энергосистем, ведут к возникновению перерывов в электропитании, появлению недопустимых всплесков и провалов напряжения у потребителей; с другой стороны - увеличивается компьютеризация всех отраслей промышленности, внедрение автоматизированных технологических и роботизированных комплексов предъявляют повышенные требования к качеству электрической энергии, не допускающих перерывов и значительных “просадок” в электропитании длительностью более 1-2 мс.[5].
Наилучшим выходом из этой ситуации является создание систем бесперебойного (гарантированного) электропитания, обеспечивающих высокое

допустимым отклонением мгновенной частоты напряжений, подаваемых на потребители переменного тока, а амплитуду уменьшают до номинальной величины.
Таким образом, предложенный способ позволяет уменьшить количество формируемых дополнительных систем напряжений, и включение рециркуляции мощности в контуре: резервная сеть - обратные диоды инвертора - обратный инвертор - резервная сеть с одновременным обеспечением требуемого качества электрической энергии при высокой надёжности функционирования.
Разработанные магнитно - вентильные системы бесперебойного электропитания обеспечивают высокое качество электрической энергии у потребителей переменного тока, отличаются высоким к.п.д. системы электропитания и высокой надежностью функционирования. В [19,20,21] приведены различные схемные решения нового класса СБЭП, позволяющие повысить к.п.д. и надежность системы бесперебойного электропитания.
1.4. Структуры центров бесперебойного электропитания ответственных потребителей
Учитывая тенденции развития статических и электромеханических СБЭП, а также требования по допустимому перерыву в электропитании, в качестве базовой единицы для потребителей группы 1а (не допускающих перерыва в электропитании) принимаются базовые однофазный и трехфазный модули СБЭП I уровня. В состав модуля входит двенадцатиипульсный выпрямительно-трансформаторный блок, однофазный или трехфазный инверторы, статический переключатель, аккумуляторная батарея, зарядное устройство, байпасная цепь, включающая статический переключатель и байпасный трансформатор, который для однофазного выхода может быть выполнен в виде статического преобразователя трехфазного