Труды КНЦ вып.26 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 7/2014(26))

Выходной инвертор генератора (ВИ) выполнен по мостовой схеме на основе мощных IGBT-модулей. Синусоидальная форма тока в нагрузке формируется методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). На рабочих частотах, когда реактивное сопротивление излучающей линии начинает ограничивать силу тока в антенне, используется согласующее устройство (СУ) продольной компенсации. При работе на частотах, требующих применения СУ, на выходе инвертора формируется меандр, а синусоидальность тока в антенне обеспечивается резонансом. При этом величина емкости СУ при переходе на другую частоту генерации должна изменяться так, чтобы выполнялось соотношение: 1 2п/г Алэп = 2nf с . (1) 2п/г ССУ Генератор «Энергия-2» имеет следующие основные технические характеристики: • питание от трехфазной сети напряжением 3 8 ' В частотой 5 ' Гц; • максимальная выходная мощность - 2М кВт; • максимальный ток в нагрузке - 3М А; • максимальное напряжение на нагрузке - ЮМ В; • максимальная выходная мощность - 2М кВт; • рабочий диапазон частот ' . " 1 - 5 " Гц. Оценим возможность применения по выходным энергетическим характеристикам генератора «Энергия-2» при использовании в качестве антенны первой и второй линий тепЛЭП в различной конфигурации подключения. Максимальная выходная мощность развивается генератором на низших частотах, когда полное сопротивление нагрузки в виде ЛЭП соответствует сопротивлению на постоянном токе R dc. В состав R dc входит активное сопротивление проводов линии и сопротивления заземляющих устройств. По результатам предыдущих работ с использованием спецЛЭП были получены соответствующие значения сопротивления Rdc: для первой линии - 8.5 Ом, для второй линии - 11 Ом, для параллельно соединенных линий - 5.6 Ом. Максимальная выходная мощность в нагрузке развивается при использовании параллельно соединенных линий и на максимальном выходном напряжении составляет Р вьк=ивых2/КдС=10002/5.6«179 кВт, что меньше максимальной мощности генератора. Таким образом, генератор «Энергия-2» может быть без ограничений использован для формирования тока в антенной системе на основе спецЛЭП. Для работы на максимально возможном токе в антенне, определяемом только параметрами линии, во всем диапазоне частот требуется создание системы компенсации индуктивности линии - согласующего устройства продольной компенсации. Схема согласующего устройства выполняется в виде последовательно-параллельного соединения силовых конденсаторных батарей и с помощью ключей, имеющих внешнее управление, изменяет свою структуру таким образом, что емкостное сопротивление согласующего устройства на каждой рабочей частоте равно индуктивному сопротивлению антенны. Коммутация ключей может производиться как дистанционно устройствами автоматики, так и вручную персоналом. Разработка электрической схемы согласующего устройства, состоящего из достаточно ограниченного набора типономиналов конденсаторов, но обеспечивающего высокую эффективность компенсации реактивной составляющей излучающей антенны в виде ЛЭП в широком диапазоне частот генерации, подробно рассмотрена авторами в [3]. Здесь лишь приведем схему СУ (рис.2) и краткое описание ее работы.