Актуальность данной работы - в настоящее время, когда каждая новая тонна первичных энергетических ресурсов (угля, нефти, газа, ядерного топлива) обходится существенно дороже, чем ранее добытая, неизмеримо возросла роль энергосберегающей политики. Несмотря на первые успехи энергосбережения в развитых странах мир в целом остается весьма энергорасточительными.
Цель данной работы - одной из важнейших в политике энергосбережения является проблема снижения потерь и повышения качества электрической энергии в электрических сетях, питающих установках энергоемкой электротехнологии (электролиз цветных металлов: алюминия, цинка магния, никеля, меди и др.; электролиз продуктов химической промышленности: хлора, водорода, натрия, азотистых веществ и др.; электротермия черной металлургии: производство ферросплавов, чугуна, карбида кальция, фосфора сталей и др.: электротермия цветной металлургии: плавка руд цветных металлов, производство графита и др.), электрифицированного городского, горнорудного и магистрального железнодорожного транспорта, специальных и других производств, где потребление энергии осуществляется на постоянном токе.
К настоящему времени в алюминиевой промышленности в эксплуатацию введены лишь некомпенсированные шестифазные параметрические источники тока на Саянском и Тайшетском алюминиевых заводах. Агрегаты с параметрами 50 кА, 150 В выполнены по схеме на рисунке 4.24 без КУ. Проведенные исследования и первый опыт эксплуатации агрегатов позволяют сделать вывод о целесообразности применения компенсированного режима работы параметрических источников тока. Причем при электролизных сериях, работающих на напряжении 450, 600, 950 и 1200 В, необходим переход на КПИТ повышенной фазности с мостовой схемой выпрямления.
Разработанная среде Matlab/ Simulink модель позволяет исследовать как статические, так и динамические (рабочие и аварийные) электромагнитные процессы в комплексе «питающая сеть - КПИТ - нагрузка».
Подтверждена возможность обеспечения с помощью КПИТ жесткой стабилизации больших значений выпрямленного тока при изменении параметров нагрузки, полной компенсации реактивной мощности, потребляемой из питающей сети, и эффективном использовании компенсирующих и стабилизирующих устройств.
Исполнение выпрямителя на диодах упрощает и повышает надежность работы КПИТ, а отсутствие фазового управления в выпрямителе существенно снижает гармоническое воздействие КПИТ на питающую сеть и нагрузку по сравнению с выпрямителями, управляемыми дросселями насыщения, тиристорами и т.д.
При проектировании систем электроснабжения стабилизированного выпрямленного тока на основе параметрических источников тока предпочтение следует отдать их компенсированным многофазным вариантам. При выпрямленном напряжении примерно до 300 В могут использоваться КПИТ с нулевой схемой выпрямления, а про на напряжении более 300 В следует использовать мостовую схему выпрямления.
