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

Для электромагнитных зондирований с использованием в качестве антенны спецЛЭП объекта «Зевс» был также разработан КНЧ-генератор с автономным питанием, получивший обозначение «Энергия-Зевс». Генератор разрабатывался на базе двухканального КНЧ-генератора «Энергия-2М» мощностью до 29 кВт, предназначенного для подачи сигналов одинаковой частоты, норазной амплитуды и фазы в две ортогональные заземленные антенны с целью получения управляемой диаграммы направленности. Принцип действия и конструкционное исполнение генератора «Энергия-2М» подробно изложены в [4]. При разработке генератора «Энергия-Зевс» учитывалось, что нагрузкой генератора будет одна из линий спецЛЭП, а также возможна работа на параллельно соединенные линии спецЛЭП. Функциональная схема генератора «Энергия-Зевс» приведена на рис. 7. Высоковольтный инвертор (ИНВ) состоит из двух идентичных инверторов (канала А и канала B), имеющих общую схему управления. В состав каждого инвертора входят два силовых полумостовых IGBT-модуля, схемы драйверов управления IGBT-модулями (ДРВ), конденсаторы звена постоянного тока (СИНВА, СИНВВ), дроссель выходного фильтра НЧ (Хф), а также датчики выходного тока (ДТ А, ДТ B) и напряжения, шины звена постоянного тока (ДН А, ДН B). Подача напряжения с выходов генераторов постоянного тока (ГПТ) на входы инвертора осуществляется магнитным контактором KM. СОП - схема ограничения перенапряжений - задействована для быстрого разряда конденсаторов (СШ) звена постоянного тока инвертора канала А. Так как выходная мощность генератора «Энергия-Зевс» ограничена суммарной мощностью питающих генераторов постоянного тока П-72, составляющей 29 кВт, в инверторе задействован только один канал - канал А. Силовая часть канала B не задействована. В генераторе используется система управления регулирования защиты и автоматики (СУРЗА) от генератора «Энергия-2М» с измененной программой управления центрального микроконтроллера. В качестве силового источника питания используются два автономных генератора постоянного тока (ГПТ-1, ГПТ -2) типа П-72 электроразведочной станции ЭРС-67 выходной мощностью до 14.5 кВт и напряжением до 5ТОВ каждый. Разработана схема коммутации выходов ГПТ на основе ключа SA1, позволяющая реализовать одну из схем соединения ГПТ для питания звена постоянного тока высоковольтного инвертора. При верхнем положении SA1 на рис.7 генераторы ГПТ-1 и ГПТ -2 соединены параллельно и обеспечивают выходное напряжение до 5ТОВ и ток до 6 ' А. При нижнем положении SA1 генераторы включаются последовательно и формируют на звене постоянного тока инвертора напряжение до ШТО В, обеспечивая силу тока до 3 ' А. Выбор схемы подключения ГПТ определяется частотой генерации. Выше, на рис.3, приведены зависимости активной составляющей R(f) полного сопротивления излучающей линии Z(f) спецЛЭП от частоты. В состав R(f) входят сопротивления ближнего и дальнего заземления линии, сопротивление проводов линии с учетом взаимовлияния и высоты подвеса, сопротивление возвратному току. Оценим мощность, потребляемую генератором «Энергия-Зевс» от ГПТ, для каждого из трех возможных вариантов подключения линий спецЛЭП. При работе на вторую линию, имеющую сопротивление на постоянном токе 11 Ом, потребляемая от ГПТ мощность на нижней частоте составит величину 22.9 кВт, что меньше суммарной мощности питающих генераторов, и при увеличении частоты будет уменьшаться. Следовательно, на вторую линию во всем частотном диапазоне можно работать без ограничения выходного напряжения ГПТ. Первая линия имеет