Коммерческая космонавтика · Устройства динамической компенсации реактивной мощности высокого напряжения (SVG) · Точное устранение гармоник с помощью частотно-регулируемых преобразователей большой мощности (5200 кВт) 

2. Задачи клиентов и потребности в сотрудничестве

Испытания ракетных двигателей являются одним из наиболее важных и сложных этапов разработки космических аппаратов. Гидравлический испытательный стенд для насосов предназначен для проверки рабочих характеристик таких ключевых компонентов, как турбонасосы двигателей; его основной нагрузкой служит мощный частотно-регулируемый преобразователь мощностью 5200 кВт, который приводит в действие асинхронный двигатель мощностью 5100 кВт для имитации реальных условий эксплуатации.

Однако при работе высокомощного частотно-регулируемого оборудования неизбежно возникает гармоническое загрязнение. Согласно результатам моделирования, представленным в отчете об оценке качества электроэнергии проекта, при работе в режиме подключения к сети данная испытательная платформа подает в точку общего подключения гармонические токи 5-й и 7-й порядков, превышающие предельные значения, установленные национальными стандартами; кроме того, максимальное колебание напряжения достигает 1,469 %, что также превышает требования национальных стандартов.

Превышение допустимых значений гармоник может привести к дополнительному нагреву двигателя, пульсациям крутящего момента, ложным срабатываниям релейной защиты и даже повлиять на стабильность электросети всего испытательного полигона; колебания напряжения, в свою очередь, могут нарушить нормальную работу высокоточного измерительного и контрольного оборудования. В условиях испытаний силовых установок для космической отрасли, где требуется максимальная надежность, любые, даже самые незначительные, помехи в электроснабжении могут повлиять на точность испытательных данных и даже поставить под угрозу безопасность испытаний.

3. Решения Naili

С учетом вышеупомянутых технических задач компания Naili Electric разработала для данного проекта индивидуальное решение в виде устройства динамической компенсации реактивной мощности высокого напряжения (SVG).

Динамическая фильтрация, точное устранение гармоник. В соответствии с рекомендациями по устранению гармоник, приведенными в отчете об оценке (мощность фильтра не менее 0,4 Мвар), система SVG компании Naili использует передовой алгоритм активной фильтрации, позволяющий осуществлять динамическое отслеживание и компенсацию характерных гармоник 5-й, 7-й и других порядков, что обеспечивает строгий контроль гармоничного тока, подаваемого в сеть, в пределах установленных национальными стандартами значений и обеспечивает испытательной системе чистое электропитание.

Быстрая стабилизация напряжения, компенсация реактивной мощности. В режиме промышленной частоты при запуске, остановке и колебаниях нагрузки возникают мгновенные реактивные удары, вызывающие колебания напряжения. Устройства SVG компании Naili обладают скоростью отклика в миллисекундах, что позволяет в режиме реального времени сглаживать колебания напряжения до значений, допустимых национальными стандартами; одновременно они эффективно компенсируют реактивную мощность, повышая коэффициент мощности системы до 0,95 и выше, что снижает потери в линии, повышает энергоэффективность и обеспечивает стабильную, энергосберегающую и высокоэффективную работу платформы.

4. Результаты сотрудничества и подтверждающие данные

Устранение гармоник: токи 5-й и 7-й гармоник удерживаются в пределах, установленных национальным стандартом, что обеспечивает чистое электропитание испытательной системы

Стабилизация напряжения: время отклика в миллисекундах, подавление колебаний напряжения в режиме реального времени до значений, допустимых национальным стандартом (первоначальное максимальное значение колебаний — 1,469 %)

Коэффициент мощности: повышение до 0,95 и выше, снижение потерь в линии, повышение энергоэффективности

Подтверждение высокого уровня компетенции: после реализации ключевых проектов по накоплению энергии в рамках инициативы «Один пояс, один путь» — еще один важный прорыв в передовой сфере коммерческой космонавтики

Отзывы клиентов: обеспечение ключевых гарантий качества электроэнергии для наземных испытаний ракетных двигателей, что позволило завоевать доверие рынка