Повышение напряжения: Как повысить напряжение постоянного и переменного тока?

Содержание

Высокое или повышенное напряжение. Как понизить напряжение в сети

Высокое и повышенное напряжение. Причины возникновения

Как в наших электросетях могут появиться высокое или повышенное напряжение? Как правило к повышению напряжения могут привести некачественные электрические сети или аварии в сетях. К недостаткам сетей можно отнести: устаревшие сети, низкокачественное обслуживание сетей, высокий процент амортизации электрооборудования, неэффективное планирование линий передач и распределительных станций, не управляемый рост количества потребителей. Это приводит к тому, что сотни тысяч потребителей, получают высокое или повышенное напряжение. Значение напряжения в таких сетях может достигать 260, 280, 300 и даже 380 Вольт.

Одной из причин повышенного напряжения, как ни странно, может быть пониженное напряжение потребителей, находящихся далеко от трансформаторной подстанции. В этом случае часто электрики умышленно повышают выходное напряжение электрической подстанции, чтобы добиться удовлетворительных показателей тока у последних в линии передач потребителей. В итоге, у первых в линии напряжение будет повышенным. По этой же причине можно наблюдать повышенное напряжение в дачных поселках. Здесь изменение параметров тока связаны с сезонностью и периодичностью потребления тока. Летом мы наблюдаем рост потребления электроэнергии. В этот сезон на дачах находится много людей, они используют большое количество энергии, а зимой потребление тока резко падает. В выходные дни потребление на дачных участках растёт, а в рабочие дни падает. В результате имеем картину неравномерного потребления энергии. В этом случае, если установить выходное напряжение на подстанции (а они, как правило, недостаточной мощности) нормальным (220 Вольт), то летом и в выходные напряжение резко просядет и будет пониженным. Поэтому электрики изначально настраивают трансформатор на повышенное напряжение. В итоге зимой и в рабочие дни напряжение в поселках высокое или повышенное.

Вторая большая группа причин появления высокого напряжения — это перекосы по фазам при подключении потребителей. Часто бывает так, что подключение потребителей происходит хаотично без предварительного плана и проекта. Или в ходе реализации проекта или развития поселений происходит изменение значения потребления на разных фазах линии передач. Это может привести к тому, что на одной фазе напряжение будет пониженным, а на другой фазе — повышенным.

Третья группа причин повышенного напряжения в сети — это аварии на линиях электропередач и внутренних линиях. Здесь следует выделить две основные причины — обрыв нуля и попадание тока высокого напряжения в обычные сети. Второй случай — это редкость, случается в городах в сильный ветер, ураган. Бывает, что линия питания электротранспорта (трамвая или троллейбуса) попадает при обрыве на линии городских сетей. В этом случае в сеть может попасть и 300, и 400 Вольт.

Теперь рассмотрим, что происходит при пропадании «нуля» во внутренние домовые сети. Этот случай бывает довольно часто. Если в одном подъезде дома используется две фазы, то при пропадании нуля (например, нет контакта на нуле) происходит изменение значения напряжения на разных фазах. На той фазе, где сейчас нагрузка в квартирах меньше, напряжение будет завышенным, на второй фазе — заниженным. Причем напряжение распределяется обратно пропорционально нагрузке. Так, если на одной фазе нагрузка именно в этот момент в 10 раз больше, чем на другой, то мы можем получить на первой фазе 30 Вольт (низкое напряжение), а на второй фазе — 300 Вольт (высокое напряжение). Что приведет к сгоранию электрических приборов и, возможно, пожару.

Чем опасно высокое и повышенное напряжение

Высокое напряжение опасно для электрических приборов. Значительное повышение напряжения может привести к сгоранию приборов, их перегреву, дополнительному износу. Особенно критичны к высокому напряжению электронное оборудование и электромеханические приборы.

Повышенное напряжение может привести к пожару в доме, нанести большой ущерб.

Как защититься от высокого напряжения и как понизить напряжение в сети

Чтобы защитить свои сети от повышенного напряжения, пиков высокого напряжения, скачков тока и перенапряжения необходимо использовать устройства защиты от скачков напряжения.
Подробнее смотрите в разделе «Устройства защиты от импульсных перенапряжений». Чтобы понизить напряжение, нормализовать параметры тока необходимо использовать стабилизаторы. Подробнее смотрите в разделе «Стабилизаторы напряжения».

Читайте также:

Повышающие преобразователи постоянного тока. — Компоненты и технологии

Для получения высокого напряжения в системах с питанием от батарей или аккумуляторов используют последовательное включение нескольких питающих элементов. Однако из-за ограничений, накладываемых на габариты устройств, это не всегда возможно.

Выход — в использовании повышающих импульсных преобразователей постоянного тока. Принцип их действия основан на применении магнитного поля катушки индуктивности для поочередного запасания энергии и передачи ее в нагрузку с другим уровнем напряжения. Благодаря малым потерям они хорошо подходят для задач, где требуется высокий КПД. Для снижения пульсаций выходного напряжения к выходу преобразователя подключаются конденсаторы. Повышающие импульсные преобразователи, обсуждаемые в этой статье, используются для получения более высокого напряжения, в то время как понижающие импульсные преобразователи, обсуждавшиеся в предыдущей статье [1], нужны для получения более низкого напряжения. Напомним, импульсные преобразователи, имеющие внутренние ключи на полевых транзисторах, называются регуляторами, а устройства, для которых необходимы внешние полевые транзисторы, — контроллерами импульсных преобразователей.

Повышение напряжения становится возможным благодаря свойству катушки индуктивности противостоять изменениям тока. В процессе заряда катушка индуктивности играет роль нагрузки и запасает энергию, а в процессе разряда она играет роль источника энергии. Напряжение в фазе разряда зависит от скорости изменения тока, а не от исходного заряжающего напряжения. Это позволяет получить выходное напряжение, отличное от напряжения на входе.

Повышающий регулятор, упрощенная схема которого приведена на рис. 1, состоит из двух ключей, двух конденсаторов и катушки индуктивности.

Рис. 1. Схема повышающего преобразователя, отражающая две основные фазы его работы

Во избежание нежелательного «сквозного тока» управление ключами осуществляется таким образом, что только один из них активен в отдельно взятый момент времени. В фазе 1 (tON) ключ В разомкнут, а ключ А замкнут. Катушка индуктивности подключена к «земле», и ток протекает от 

VIN на «землю». Поскольку напряжение на катушке индуктивности имеет положительную полярность, ток возрастает, и в катушке индуктивности запасается энергия. В фазе 2 (tOFF) ключ А разомкнут, а ключ В замкнут. Катушка индуктивности подключена к нагрузке, и ток протекает от VIN в нагрузку. Поскольку напряжение на катушке индуктивности имеет отрицательную полярность, ток убывает, и энергия, запасенная в катушке индуктивности, передается в нагрузку. Указанные параметры двухфазового режима работы представлены на рис. 2 в виде временных диаграмм.

Рис. 2. Временные диаграммы работы повышающего преобразователя

Импульсный преобразователь может работать в непрерывном или прерывистом режиме. При работе в непрерывном режиме (continuous conduction mode, ССМ) ток через катушку индуктивности никогда не падает до нуля. При работе в прерывистом режиме (discontinuous conduction mode, DCM) ток через катушку индуктивности может падать до нуля. Уровень пульсаций тока, обозначенный на рис. 2 как Δ

IL, определяется по формуле ΔIL = (VIN×tON)/L. В нагрузку попадает постоянный ток, равный среднему значению тока через катушку индуктивности, а ток пульсаций протекает через выходной конденсатор.

Схема повышающего импульсного преобразователя включает в себя генератор, контур управления с ШИМ и коммутируемые полевые транзисторы (рис. 3).

Рис. 3. Схема повышающего импульсного преобразователя

Преобразователи, в которых в качестве ключа В используется диод Шоттки, называются асинхронными, а преобразователи, в которых в качестве ключа В используется полевой транзистор, — синхронными. В схеме на рис. 3 ключи А и В реализованы с помощью внутреннего полевого транзистора с каналом N-типа и внешнего диода Шоттки соответственно, и, таким образом, она представляет собой асинхронный повышающий импульсный регулятор. В системах с пониженным энергопотреблением, в которых требуются изоляция нагрузки и малый ток в неактивном состоянии, можно добавить внешние полевые транзисторы, как показано на рис. 4. Подача напряжения ниже 0,3 В на вывод EN устройства отключает преобразователь и полностью отсоединяет вход от выхода.

Рис. 4. Типичная схема включения ADP1612/ADP1613

Основным рабочим режимом в современных повышающих синхронных импульсных преобразователях является режим широтно-импульсной модуляции. При этом частота импульсов поддерживается постоянной, а их длительность (tON) изменяется для регулировки выходного напряжения. Средняя мощность, выдаваемая в нагрузку, пропорциональна коэффициенту заполнения импульсной последовательности:

Например, при желаемом выходном напряжении 15 В и доступном входном напряжении 5 В:

Вследствие закона сохранения энергии входная мощность равна сумме мощности, выдаваемой в нагрузку, и любых потерь. Ввиду высокой эффективности преобразования небольшими потерями при вычислении мощности можно пренебречь. Таким образом, входной ток можно аппроксимировать выражением:

Так, например, если ток нагрузки равен 300 мА при выходном напряжении 15 В, то IIN = 900 мА при входном напряжении 5 В, то есть примерно в три раза больше выходного тока. Таким образом, с ростом выходного напряжения доступный ток нагрузки убывает.

Для стабилизации выходного напряжения в повышающих преобразователях используется обратная связь по напряжению или по току. Управляющий контур позволяет поддерживать уровень выходного напряжения при изменении нагрузки. Повышающие импульсные преобразователи для систем с малым энергопотреблением обычно работают с частотой импульсов в диапазоне от 600 кГц до 2 МГц. Работа на высокой частоте коммутации позволяет использовать катушки индуктивности меньших габаритов, однако при каждом удвоении частоты КПД падает примерно на 2%. В повышающих импульсных преобразователях ADP1612 и ADP1613 частоту коммутации можно выбрать при помощи вывода FREQ. При подключении вывода FREQ к «земле» устанавливается частота 650 кГц, при которой достигается максимальный КПД, а при подключении вывода FREQ к 

VIN устанавливается частота 1,3 МГц, позволяющая уменьшить габариты внешних компонентов.

Катушка индуктивности, являющаяся ключевым компонентом повышающего импульсного преобразователя, запасает энергию в интервале tON и передает эту энергию на выход через выходной выпрямитель в интервале tOFF. Для достижения компромисса между малым уровнем пульсаций тока через катушку индуктивности и высоким КПД в техническом описании ADP1612/ADP1613 рекомендуется использовать катушки индуктивности с номиналом от 4,7 до 22 мкГн. В общем случае, при одинаковых размерах, катушка с малой индуктивностью обладает бóльшим током насыщения и меньшим последовательным сопротивлением, однако при этом она также имеет больший пиковый ток, что может приводить к снижению КПД, повышенным пульсациям и росту шума. Для уменьшения габаритов катушки индуктивности и повышения стабильности лучше использовать повышающий импульсный преобразователь, работающий в прерывистом режиме. Пиковый ток через катушку индуктивности (максимальный входной ток плюс половина тока пульсаций) должен быть ниже номинального тока насыщения катушки, а максимальный постоянный входной ток должен быть ниже предельного рабочего среднеквадратического тока катушки индуктивности.

Ключевые спецификации и определения повышающего импульсного преобразователя

Диапазон входных напряжений

Диапазон входных напряжений повышающего импульсного преобразователя определяет наименьшее полезное входное напряжение питания.

Ток по цепи заземления (рабочий ток)

IQ — это постоянный ток смещения, не поступающий в нагрузку. Устройства с малым значением IQ дают больший КПД. Параметр IQ может быть указан в спецификации для различных условий работы.

Ток в неактивном режиме

Это входной ток, потребляемый при неактивном уровне сигнала на выводе разрешения. Малое значение этого тока важно для поддержания долговременной работы в режиме ожидания, когда устройство находится в «спящем» режиме.

Коэффициент заполнения импульсной последовательности

Рабочий коэффициент заполнения импульсной последовательности должен быть меньше максимального коэффициента заполнения импульсной последовательности; в противном случае стабилизация выходного напряжения поддерживаться не будет. Так, например при VIN = 5 В и VOUT = 15 В, D = (VOUT VIN)/VOUT = 67%. Максимальный коэффициент заполнения импульсной последовательности у ADP1612 и ADP1613 составляет 90%.

Диапазон выходных напряжений

Точнее — диапазон поддерживаемых выходных напряжений. Выходное напряжение повышающего импульсного преобразователя может быть фиксированным или регулируемым. Во втором случае для задания желаемого выходного напряжения используются внешние резисторы.

Предельный ток

В спецификациях на повышающие импульсные преобразователи обычно указывается предельный пиковый ток, а не ток нагрузки. Обратите внимание на то, что чем больше разница между VIN и VOUT, тем меньше доступный ток нагрузки. Максимальный доступный выходной ток определяется пиковым предельным током, входным напряжением, выходным напряжением, значением частоты коммутации и номиналом катушки индуктивности.

Стабилизация по входному напряжению

Стабилизация по входному напряжению — это изменение выходного напряжения, вызываемое изменением входного напряжения.

Стабилизация по току нагрузки

Стабилизация по току нагрузки — это изменение выходного напряжения, вызываемое изменением выходного тока.

Мягкий запуск

Важно, чтобы повышающие импульсные преобразователи имели функцию мягкого запуска, которая бы обеспечивала контролируемое линейное нарастание выходного напряжения во избежание чрезмерных выбросов выходного напряжения. Интервал мягкого запуска некоторых повышающих импульсных преобразователей можно регулировать при помощи внешнего конденсатора. Когда конденсатор мягкого запуска заряжается, он ограничивает пиковый ток. Регулируемый мягкий запуск позволяет изменять время запуска в соответствии с требованиями системы.

Отключение при перегреве (Thermal Shutdown, TSD)

Если температура полупроводникового перехода становится выше определенного предельного значения, схема отключения при перегреве отключает преобразователь. Повышенная температура полупроводниковых переходов может быть следствием работы при повышенном токе, плохого охлаждения печатной платы или высокой температуры окружающей среды. Схема защиты от перегрева имеет гистерезис, который предотвращает возврат схемы в нормальный рабочий режим до тех пор, пока температура кристалла не станет ниже предустановленного значения.

Блокировка при пониженном напряжении (Undervoltage lockout, UVLO)

Если входное напряжение становится ниже порогового значения, то микросхема автоматически отключает ключ цепи питания и переходит в режим пониженного энергопотребления. Это предотвращает возможное ошибочное поведение при низких входных напряжениях и включение мощного устройства в условиях, когда невозможно обеспечение его нормальной работы.

Заключение

ИМС повышающих импульсных преобразователей для схем с пониженным энергопотреблением избавляют разработчиков от ряда проблем при проектировании преобразователей постоянного тока, позволяя использовать апробированные решения. Примеры расчета параметров проекта и номиналов компонентов даются в разделе технического описания ИМС, посвященном ее практическому применению. Еще больше упростить задачу проектирования позволяет инструмент проектирования ADIsimPower [4]. Дополнительную информацию можно получить, связавшись с инженерами по применению компании Analog Devices или посетив технический форум компании EngineerZone по ссылке http://ez.analog.com. Руководства по выбору повышающих импульсных преобразователей компании Analog Devices, технические описания и статьи по применению можно найти на http://www.analog.com/power.

Литература

  1. Мараско К. Эффективное применение понижающих преобразователей постоянного тока производства компании Analog Devices // Компоненты и технологии. 2011. № 10.
  2. http://www.analog.com/en/power-management/switching-regulators-integrated-fet-switches/products/index.html
  3. http://www.analog.com/en/power-management/switching-controllers-external-switches/products/index.html
  4. http://designtools.analog.com/drPowerWeb/dtPowerMain.aspx
  5. Marasco K. How to Apply Low-Dropout Regulators Successfully. Analog Dialogue. 2009. Vol. 43. № 3.

Наименее дорогой способ повысить напряжение постоянного тока

Для получения более высокого напряжения питания от такой батареи требуется определенный тип импульсного источника питания, называемый «повышающий преобразователь». Это использует индуктор, чтобы сделать всплески более высокого напряжения. Идея та же, что и при воздействии молотка на рывки гораздо более сильного давления, чем ваша рука может доставить непосредственно к гвоздю.

Есть чипы, которые интегрируют большую часть этого. Linear Technologies, ST Micro, TI и многие другие делают такие чипы. Некоторые из предложений от Microchip довольно хороши в узком диапазоне напряжений, как у вас.

Создание более высокого напряжения — это нормально, но эти чипы все еще ограничены основными законами физики. Они не могут обеспечить больше выходной мощности, чем входной. Поскольку мощность равна напряжению, умноженному на ток, выходной ток должен уменьшаться при повышении напряжения. Как и в случае с молотком, ваша рука должна придавать гораздо больше движения, чем придается ногтю, в обмен на более высокую силу. Конечно, будут и некоторые потери. Все, что выше 90% — это хорошо. Скажем, в качестве примера, что ваш повышающий коммутатор работает на 80% и выдает 3,3 В при 100 мА по сравнению с 1,3 В. 3,3 В * 100 мА = 330 мВт. С учетом потерь в коммутаторе 330 мВт / 80% = 413 мВт дюйма. 413 мВт / 1,3 В = 317 мА, то есть ток, который будет потребляться от батареи.

В этом примере ток батареи составляет 317 мА, что находится в пределах диапазона, который может выдержать тип АА некоторое время. Чтобы понять, как долго будет работать батарея, вам нужно посмотреть на емкость батареи. Это выражается в текущем * времени, например, мА-часах. Допустим, ваша батарея АА имеет емкость 2 Ач. В первом приближении 2 Ач / 317 мА = 6,3 часа работы. Тем не менее, есть много вещей, которые портят этот базовый анализ. Во-первых, ток не будет 317 мА в течение всего срока службы батареи. Когда напряжение батареи снижается, импульсный источник питания будет потреблять больше тока. Температура также сильно влияет на емкость аккумулятора. Если это предназначено для работы на улице в холодных условиях, вы можете получить только 1/2 или меньше от номинальной емкости батареи. Сам ток тоже влияет на мощность. 300 мА для АА, вероятно, не настолько, чтобы значительно снизить емкость, но 1А, безусловно, будет. Вы можете получить 2,0 Ач при 300 мА, но только 1,6 Ач при 800 мА. Я составляю цифры. Это, вероятно, не совсем смешно для большинства батарей типа АА, но вы действительно должны посмотреть таблицу характеристик батарей самостоятельно.

Высокое напряжение в сети | Вольт-Ампер

Высокое напряжение в электросети — достаточно частое явление. Достаточно частое и достаточно опасное. Повышение сетевого напряжения может привести к поломке подключенных электрических приборов, к перегреву домовой электропроводки, к аварийным ситуациям.

Причины повышения напряжения в сети

Давайте выясним, по какой причине может возникать высокое напряжение в сети.  Все причины можно разделить на две группы:

  • аварийное повышение напряжения в сети;
  • повышенное напряжение в сети в результате плохой регулировки или неравномерности нагрузки.

Высокое напряжение в результате аварии

Напряжение в электросети может резко вырасти в результате различных аварий:

  • обрыв нуля в результате плохого соединения проводки;
  • попадание высокого напряжения в результате аварии соседней линии высокого напряжения;
  • быстрое отключение нагрузки большой мощности в этой линии сети;
  • аварии на электрораспределительной подстанции.

Наиболее частой причиной резкого повышения напряжения является «обрыв нуля», происходит это в случае «обгорания» нулевого провода или потери контакта нулевого провода в месте коммуникации. В этом случае в подключенных домах или квартирах может оказаться до 380 Вольт.  

Высокое напряжение в результате неверного регулирования или планирования

Напряжение в сети может стать  высоким в следующих случаях:

  • неверная работа трансформаторов на распределительной подстанции;
  • значительная неравномерность подключения нагрузок  по фазам;
  • недостаточная мощность линии электропередач или оборудования подстанции;
  • сезонные значительные колебания мощности потребления электроэнергии летом и зимой;
  • повышение напряжения на выходе с подстанции для обеспечения приемлемого напряжения в самом конце линии электроснабжения.

Наиболее частой причиной повышенного  напряжения  в сети является неравномерность подключенной нагрузки по фазам. Происходит это, как правило, в частном секторе, в сельских поселениях, дачных поселках. Подключение домов в таких местах происходит часто, без предварительного планирования, к ближайшей линии электропередач. В результате таких подключений к одной фазе может быть подключено потребителей значительно больше, чем к другой фазе. А значит, у потребителей на одной фазе будет пониженное напряжение, а у потребителей на другой фазе будет повышенное напряжение. По этой причине в двух соседних дачных домах может быть напряжение в сети 250 и 180 Вольт.

Чем опасно высокое напряжение в электросети

Высокое напряжение в сети может быть очень опасным. Существенное повышение напряжения несет опасность здоровью человека, опасность развития аварийной ситуации, опасность воспламенения и пожара.

Что происходит при повышении напряжения?

Первая опасность — это нагрев элементов электрической проводки, нагрев изоляции проводников, нагрев элементов электрических приборов. Дополнительный нагрев, может быть, сразу и не приведет к поломке оборудования или аварии, но, в любом случае, скажется на прочности и долговечности изоляции проводников и существенно снизит сроки эксплуатации приборов.

Высокое напряжение очень опасно для приборов, имеющих магнитные трансформаторы, электромагнитные излучатели, микроволновые излучатели, индукционные катушки. При увеличении напряжения в сети в таких устройствах существенно растет мощность магнитного или индукционного потока, что приводит к поломке прибора. По этой причине, при повышенном напряжении быстро выходят из строя микроволновые печи, индукционные варочные панели, индукционные котлы отопления и другие подобные приборы.

Высокое напряжение опасно для приборов, имеющих электродвигатели и компрессоры. К таким прибором относятся холодильники, стиральные машины, пылесосы, электрические насосы, кондиционеры, сплит-системы, кухонные миксеры, мясорубки, кофемолки. При повышении напряжения растет нагрузка на подвижные части этих приборов, на обмотки и контакты электродвигателей, что приводит к  их поломке и дорогостоящему ремонту.

Большую опасность высокое напряжение представляет для электронных приборов и электронных схем управления. Достаточно высокое напряжение приводит к полному уничтожению элементов электронных плат. 

 

Существенное повышение напряжения выше 300-400 Вольт может приводить к взрывам конденсаторов и других емкостных элементов, к перегреву электрических проводников и короткому замыканию. Такие аварии могут приводить к воспламенению и пожару.  

Как понизить напряжение в электросети

Прежде всего необходимо выяснить причины повышения напряжения в сети.

Если причиной высокого напряжения является неравномерность нагрузки  в вашей линии электропередач, то можно рассмотреть вопрос о переключении части абонентов на другую линию.

Если причиной повышения напряжения стала некорректная работа электрораспределительного оборудования, то необходимо обратиться в сервисную службу городских или поселковых электросетей.

Если устранить причину повышения напряжения административным путем не удается, то необходимо использовать стабилизаторы напряжения для обеспечения безопасного и эффективного электроснабжения.

В зависимости от значения напряжения, мощности подключаемых устройств, возможности установки дополнительного оборудования, следует выбрать необходимый стабилизатор напряжения.

Наиболее эффективным решением является установка мощного стабилизатора напряжения на входе в дом. Если установка такого прибора невозможна, можно использовать отдельные локальные стабилизаторы для защиты наиболее чувствительного оборудования и приборов.

При выборе стабилизатора напряжения следует обратить внимание на следующие параметры:

  • номинальная мощность стабилизатора;
  • фактическая мощность стабилизатора во всем диапазоне входных напряжений;
  • скорость стабилизации напряжения;
  • возможность эксплуатации в круглосуточном режиме;
  • надежность прибора.

Мы рекомендуем использовать стабилизаторы напряжения серии SKAT ST. Стабилизаторы этой серии имеют высокую мощность, высокую скорость стабилизации, не боятся перегрузок, могут работать круглосуточно. Более подробную информацию о технических параметрах смотрите в разделе «Стабилизаторы напряжения»

Стабилизаторы напряжения SKAT ST являются надежными устройствами, заводская гарантия — 5 лет!

Стабилизаторы напряжения SKAT ST помогут Вам эффективно решить проблемы низкого и высокого напряжения в сети. Стабилизаторы будут служит Вам долго и надежно. 

Причины повышения и понижения напряжения в сети

Во многих российских регионах электрические сети находятся в очень плохом состоянии. Нередко там возникает повышение или понижение, скачки напряжения, из-за чего случаются сбои в функционировании всех видов электронной аппаратуры, бытовой техники, а иногда и их возгорание.

Каковы показатели аномального напряжения?

В ГОСТе строго прописано, что нормальным отклонением напряжения от показателя в 220 В можно считать 10%, то есть, пределы 200-240 В считаются приемлемыми. На данный момент чаще встречается проблема пониженного напряжения, связанного с износом линий электропередач, а также увеличением нагрузки на них. Повышенное напряжение встречается реже, но это явление считается более опасным, так как из-за него техника выходит из строя намного быстрее.

В некоторых случаях при внезапном отключении подачи напряжения возникают импульсные помехи, при которых происходит бросок напряжения и тока. В редких случаях в квартирные электросети попадает напряжение в 380 В, а не 220 В, как это должно быть. Это становится причиной поломки электрических устройств и бытовой техники, а также возникновения очагов возгорания.

Повышенное напряжение

Повышение напряжения может наблюдаться в жилых домах, где проводка находится в аварийном состоянии. При этом из-за отсоединения общего нулевого провода случается «обгорание нуля», а соседние фазы получают опасное напряжение в 360 вольт. Однофазное напряжение в квартирах берется из трехфазного. Обрыв нуля делает так, что напряжение становится зависимым от нагрузки, влияющей на соседние фазы. При разном значении нагрузки отмечается и различное напряжение на бытовой электронике, иногда достигающее 380 В. С этим связано отсутствие предохранителей на нулевом проводе. При повышении напряжения даже до 250 вольт бытовая техника будет служить вдвое меньше, а при сильном превышении нормального уровня напряжения на входе можно говорить о возможности выхода техники из строя и ее возгорании. Чаще всего, напряжение в бытовой электросети ниже нормального уровня.

Пониженное напряжение

Напряжение может понизиться по разным причинам, к примеру, при одновременном подключении ряда мощных электрических приборов, включении отопительных приборов в большом количестве (свойственно для зимы), сбои в функционировании подстанции и прочих. При продолжительной работе электротехники в условиях пониженного напряжения можно говорить о вероятности ускорения износа компонентов, перегрева деталей, а также возгорания. Статистика такова, что количество пожаров заметно увеличивается именно во время холодного сезона. Первая причина состоит в халатном отношении со стороны самих жильцов, а вторая связана со скачками напряжения и неисправностями электрической сети.

Как же поступить рядовому потребителю, если в доме наблюдаются скачки напряжения? Самым очевидным вариантом выхода из ситуации и защиты от повышения или понижения напряжения является монтаж бытового стабилизатора подходящей мощности. Ее требуется рассчитать в зависимости от электроприборов, которые будут подключены к стабилизатору. Наиболее востребованными показателями мощности стабилизаторов является 8-10 кВт.

Симисторные стабилизаторы российского и украинского производства считаются более надежными. Их особенностями является более продолжительный срок эксплуатации, отсутствие шума при работе и лучшие эксплуатационные качества, а также безопасность в эксплуатации. Их установка освободит вас от беспокойства за правильность работы техники, подключенной к ним.

Подключение стабилизатора напряжения выполняется между энергосетью и электронным устройством. Этот прибор берет из сети имеющееся напряжение, которое он преобразует в «правильное», подавая его к конечному электроустройству. При возникновении критической ситуации, когда происходит чрезмерное падение или повышение сетевого напряжения, устройство просто отключает его от потребителя, переходя в состояние ожидания до того момента, пока не произойдет восстановление напряжения до разумных пределов. Это позволяет стабилизатору не только выполнять функцию по стабилизации напряжения, но и защищать электроприборы, с чем не способны справиться предохранители или автоматические выключатели.

Принцип работы стабилизатора

В стандартном варианте контролером сравнивается напряжение на выходе с опорным, после чего происходит изменение воздействия на регулирующий элемент. В качестве последнего может выступать проходной транзистор или ключевая схема в зависимости от типа устройства. Изменение направлено на компенсацию возникающего расхождения. Воздействие может быть таким, что на регулирующем элементе меняется напряжение, либо производится изменение частоты или скважности управляющих импульсов.

Как повысить напряжение на импульсном блоке питания

Попалось оборудование DES-1228, решил изучить внутренности в плане блоков питания устройств.
На фото представлены два блока питания от одного и того же оборудования, только разных модификаций.

Верхнее более раннее, IES1228ME.A1G
Блок питания с характеристиками INPUT: 100-240V

50/60Гц 1.2А
OUTPUT: 12V = 3.33A

Нижнее более позднее, IES1228ME.A2G
Блок питания с характеристиками INPUT: 100-240V

50/60Гц 1.2А
OUTPUT: 12V = 3.33A

Блок питания DES-1228. (SU40-6120333-T) Версия 3.33А

Внутренности коммутатора DES-1228. Места для блока питания — куча

Смотрим что же написано. Версия более ранняя IES1228ME.A1G
Версия железа A1, версия прошивки 1.00.В04.
И характерная надпись с описанием.

Блок питания с характеристиками INPUT: 100-240V

50/60Гц 1.2А
OUTPUT: 12V = 3.33A

Сам блок выглядит солидно, все таки на ток рассчитан до 3.3А (по сравнеинию с его последующим собратом в 2А) две пластины с охлаждением полевого транзистора и сдвоенного диода.

Правая часть — высоковольтная (вход), левая — низковольтная(выход). ШИМ на микросхеме nL01. Не нашел описание на эту микруху.

Поизучал и перерисовал схему блока питания. (вероятно, что-то и мог упустить). Красным обозначены элементы которые в схеме должны стоять, но их нет.

В этой версии:
— со стороны смд компонентов — отсутствуют 5-ть элементов (это резисторы не запаяны и конденсаторы)
— со стороны остальных компонентов отсутствует дроссель L1 на входе, он заменен обычными перемычками (удешевнение конструкции)
— не запаяно три компонента (конденсатор и пара фильтрующих Y-конденсаторов CY2,CY3)

Блок питания DES-1228. (SU25-3120200-T) Версия 2А

Места внутри столько же. Блоки питания взаимозаменяемые, крепление соответственно одинаковое.

Более поздняя версия, IES1228ME.A2G
Смотрим что же написано. Версия выше IES1228ME.A2G
Версия железа A2, версия прошивки 1.00.В06.
Характерная надпись отсутствует.
Упрощение номер 1. Экономим на краске )

Блок питания с характеристиками INPUT: 100-240V

50/60Гц 1.0А
OUTPUT: 12V = 2A

Блок выглядит менее солидно.
Охлаждение намного меньше. Конденсатор в высоковольтной цепи — меньше. Трансформатор меньше.
Упрощение номер 2. Экономят на выходном токе

Правая часть — высоковольтная (вход), левая — низковольтная(выход). ШИМ на микросхеме JbP3. Не нашел описание на эту микруху.

Опять посидел какое-то время за изучением, появилась схема блока питания. (возможно что-то и не учел)

Ниже привел две схемы обоих блоков. Красным перечеркнуты элементы которые в одном блоке отсутствуют.

Сравнение:
— не понятно назначение шунтирующей цепи из резистора и диода в цепи затвора полевого транзистора Q1 (R27, D22) (блок 2А)
— в блоке 2А появляется резистор R7 97k на 3-м выводе шим.
— в блоке 3.3А есть связь между обной обмоткой трансформатора T1 и 4-м выводом шим через резистор R3, R6 (750к).
в блоке же 2А эта связь отсутствует
— конструкция 2А блока упростилась, упразднен дроссель L по выходу (конструктивно не предусмотрен). И конденсатор С6 отсутствует
— в остальном схемы идентичны (может просто номиналы немного отличаться).

Поднимаем выходное напряжение блока питания

Mail1977 подсказал, помог. А не увеличить ли нам напряжение блока питания, чтоб запитать большее число светодиодов в одной цепочке. Скажем чтоб запитать 6-ть светодиодов с падением напряжения на каждом в 3.2В потребуется увеличить напряжение до 19,5В (3.2 х 6 = 19.2 В).
У нас светодиоды 1Вт с падением напряжения от 3.2В до 3.4В. Поэтому предел напряжения от 19,2В до 20.4В.

Блок питания построен на «управляемом стабилитроне» TL431.

Для тех кто хочет заглянуть поглубже и посмотреть внутренности, есть статья «Реверс-инжениринг TL431»
habrahabr.ru/post/257387/

На схеме на управляемый вход подключен делитель из резисторов R10(3.9к) и R13 (1к).
Если вместо R10 (синим на схеме выделено) подключить подстроечный резистор номиналом в 10к Ом, выставив на нем значение в 3.9к и крутить плавно, то и выходное напряжение будет изменяться. ПРи увеличении сопротивления будет увеличиваться выходное напряжение. Но не более того что указано на выходных конденсаторах (25В). У меня выше 21-22В не удавалось поднять.
Теоретически если заменить конденсаторы с 25В на 50В, то можно попробовать еще поднять напряжение.

Аналогично если будем уменьшать сопротивление, то и выходное напряжение будет уменьшаться. Выставляем нужное напряжение подстроечным и потом запаиваем смд резистор с более подходящим номиналом. Для более точной подборки можно комбинировать из двух последовательно соединненных резисторов номиналы.

Опытным путем подобрал резисторы. Вместо R10 в 3к9 запаял 6.8k + 510 Ом (7.3к получилось). Для светодиодов 3Вт падение напряжения в пределах 3.2 — 3.8В на светодиод. Значит выходное суммарное напряжение для 6-ти светодиодов — (20.4 — 22.8В)
Выбрал 3.5В для одного светодиода, а для цепи 21В.

Если мы стабилизируем напряжение, то и ток будет в цепи постоянный. Ток для 3Вт светодиода настроил на 640 — 700мА (что-то из этого предела, сейчас точно не знаю, но он постоянный)

Вывод:
— блоки питания устройств совершенствуются в сторону упрощения расходов
— есть возможность простым способом повысить выходное напряжение БП

Самое интересное Блок питания более ранний тот что на 3.3А не удалось повысить выше 17В, далее при увеличении сопротивления в плече TL431 лампы начинают мигать и напряжение на выходе скакать…
В общем блок SU40-6120333-T (OUTPUT: 12V = 3.33A) можно будет использовать на напряжение не выше 17В…

Попалось оборудование DES-1228, решил изучить внутренности в плане блоков питания устройств.
На фото представлены два блока питания от одного и того же оборудования, только разных модификаций.

Верхнее более раннее, IES1228ME.A1G
Блок питания с характеристиками INPUT: 100-240V

50/60Гц 1.2А
OUTPUT: 12V = 3.33A

Нижнее более позднее, IES1228ME.A2G
Блок питания с характеристиками INPUT: 100-240V

50/60Гц 1.2А
OUTPUT: 12V = 3.33A

Блок питания DES-1228. (SU40-6120333-T) Версия 3.33А

Внутренности коммутатора DES-1228. Места для блока питания — куча

Смотрим что же написано. Версия более ранняя IES1228ME.A1G
Версия железа A1, версия прошивки 1.00.В04.
И характерная надпись с описанием.

Блок питания с характеристиками INPUT: 100-240V

50/60Гц 1.2А
OUTPUT: 12V = 3.33A

Сам блок выглядит солидно, все таки на ток рассчитан до 3.3А (по сравнеинию с его последующим собратом в 2А) две пластины с охлаждением полевого транзистора и сдвоенного диода.

Правая часть — высоковольтная (вход), левая — низковольтная(выход). ШИМ на микросхеме nL01. Не нашел описание на эту микруху.

Поизучал и перерисовал схему блока питания. (вероятно, что-то и мог упустить). Красным обозначены элементы которые в схеме должны стоять, но их нет.

В этой версии:
— со стороны смд компонентов — отсутствуют 5-ть элементов (это резисторы не запаяны и конденсаторы)
— со стороны остальных компонентов отсутствует дроссель L1 на входе, он заменен обычными перемычками (удешевнение конструкции)
— не запаяно три компонента (конденсатор и пара фильтрующих Y-конденсаторов CY2,CY3)

Блок питания DES-1228. (SU25-3120200-T) Версия 2А

Места внутри столько же. Блоки питания взаимозаменяемые, крепление соответственно одинаковое.

Более поздняя версия, IES1228ME.A2G
Смотрим что же написано. Версия выше IES1228ME.A2G
Версия железа A2, версия прошивки 1.00.В06.
Характерная надпись отсутствует.
Упрощение номер 1. Экономим на краске )

Блок питания с характеристиками INPUT: 100-240V

50/60Гц 1.0А
OUTPUT: 12V = 2A

Блок выглядит менее солидно.
Охлаждение намного меньше. Конденсатор в высоковольтной цепи — меньше. Трансформатор меньше.
Упрощение номер 2. Экономят на выходном токе

Правая часть — высоковольтная (вход), левая — низковольтная(выход). ШИМ на микросхеме JbP3. Не нашел описание на эту микруху.

Опять посидел какое-то время за изучением, появилась схема блока питания. (возможно что-то и не учел)

Ниже привел две схемы обоих блоков. Красным перечеркнуты элементы которые в одном блоке отсутствуют.

Сравнение:
— не понятно назначение шунтирующей цепи из резистора и диода в цепи затвора полевого транзистора Q1 (R27, D22) (блок 2А)
— в блоке 2А появляется резистор R7 97k на 3-м выводе шим.
— в блоке 3.3А есть связь между обной обмоткой трансформатора T1 и 4-м выводом шим через резистор R3, R6 (750к).
в блоке же 2А эта связь отсутствует
— конструкция 2А блока упростилась, упразднен дроссель L по выходу (конструктивно не предусмотрен). И конденсатор С6 отсутствует
— в остальном схемы идентичны (может просто номиналы немного отличаться).

Поднимаем выходное напряжение блока питания

Mail1977 подсказал, помог. А не увеличить ли нам напряжение блока питания, чтоб запитать большее число светодиодов в одной цепочке. Скажем чтоб запитать 6-ть светодиодов с падением напряжения на каждом в 3.2В потребуется увеличить напряжение до 19,5В (3.2 х 6 = 19.2 В).
У нас светодиоды 1Вт с падением напряжения от 3.2В до 3.4В. Поэтому предел напряжения от 19,2В до 20.4В.

Блок питания построен на «управляемом стабилитроне» TL431.

Для тех кто хочет заглянуть поглубже и посмотреть внутренности, есть статья «Реверс-инжениринг TL431»
habrahabr.ru/post/257387/

На схеме на управляемый вход подключен делитель из резисторов R10(3.9к) и R13 (1к).
Если вместо R10 (синим на схеме выделено) подключить подстроечный резистор номиналом в 10к Ом, выставив на нем значение в 3.9к и крутить плавно, то и выходное напряжение будет изменяться. ПРи увеличении сопротивления будет увеличиваться выходное напряжение. Но не более того что указано на выходных конденсаторах (25В). У меня выше 21-22В не удавалось поднять.
Теоретически если заменить конденсаторы с 25В на 50В, то можно попробовать еще поднять напряжение.

Аналогично если будем уменьшать сопротивление, то и выходное напряжение будет уменьшаться. Выставляем нужное напряжение подстроечным и потом запаиваем смд резистор с более подходящим номиналом. Для более точной подборки можно комбинировать из двух последовательно соединненных резисторов номиналы.

Опытным путем подобрал резисторы. Вместо R10 в 3к9 запаял 6.8k + 510 Ом (7.3к получилось). Для светодиодов 3Вт падение напряжения в пределах 3.2 — 3.8В на светодиод. Значит выходное суммарное напряжение для 6-ти светодиодов — (20.4 — 22.8В)
Выбрал 3.5В для одного светодиода, а для цепи 21В.

Если мы стабилизируем напряжение, то и ток будет в цепи постоянный. Ток для 3Вт светодиода настроил на 640 — 700мА (что-то из этого предела, сейчас точно не знаю, но он постоянный)

Вывод:
— блоки питания устройств совершенствуются в сторону упрощения расходов
— есть возможность простым способом повысить выходное напряжение БП

Самое интересное Блок питания более ранний тот что на 3.3А не удалось повысить выше 17В, далее при увеличении сопротивления в плече TL431 лампы начинают мигать и напряжение на выходе скакать…
В общем блок SU40-6120333-T (OUTPUT: 12V = 3.33A) можно будет использовать на напряжение не выше 17В…

Домашний мастер часто сталкивается с поломками сложной бытовой техники из-за отказов ее электрической схемы. Не всегда удается сразу выполнить такой ремонт. Часто требуются знания про импульсные блоки питания, принципы работы их составных частей.

Такие работники популярны, всегда востребованы, заслуживают уважения. Однако не все так сложно в этом вопросе, как кажется на первый взгляд.

Я выделил 7 правил, по которым работает любой ИБП, постарался объяснить их простыми словами для новичков. А что получилось — оценивайте сами.

Блоки питания — это электротехнические устройства, которые изменяют характеристики промышленной электроэнергии до уровня параметров, необходимых для работы конечных механизмов.

Они подразделяются на трансформаторные и импульсные изделия.

Силовой трансформатор понижает входное напряжение и одновременно обеспечивает гальваническую развязку между электрической энергией первичной и вторичной цепи.

Трансформаторные модули тратят значительную часть мощности на электромагнитные преобразования и нагрев, имеют повышенные габариты, вес.

Импульсные блоки питания: как работает структурная схема и взаимодействуют ее части — краткое пояснение

За счет этого снижаются потери и общий вес всех элементов, но усложняется технология. Принципы работы импульсного блока питания помогает понять его структурная схема.

Показываю ее составные части прямоугольниками, связи стрелками, а форму выходного сигнала из каждого блока — мнемонической фигурой преобразованного напряжения (темно синий цвет сверху).

Сетевой фильтр пропускает через себя промышленную синусоиду. Одновременно он отделяет из нее все посторонние помехи.

Очищенная от помех синусоида поступает на выпрямитель со сглаживающим фильтром. Он превращает полученную гармонику в сигнал напряжения строго постоянной формы действующей величины.

Следующим этапом начинается работа инвертора. Он из постоянного стабилизированного сигнала формирует высокочастотные колебания уже не синусоидальной, а практически строго прямоугольной формы.

Преобразованная в подобный вид электрическая энергия поступает на силовой высокочастотный трансформатор, который, как и обычный аналоговый, видоизменяет ее на пониженное напряжение с увеличенным током.

После силового трансформатора наступает очередь работы выходного выпрямителя.

Заключительным звеном работает сглаживающий выходной фильтр. После него на блок управления бытового прибора поступает стабилизированное напряжение постоянной величины.

Качество работы импульсного блока поддерживается за счет создания в рабочем состоянии обратной связи, реализованной в блоке управления инвертора. Она компенсирует все посадки и броски напряжения, вызываемые колебаниями входной величины или коммутациями нагрузок.

Пример монтажа деталей показан на фотографии платы импульсного блока питания ниже.

Сетевой выпрямитель имеет в своем составе предохранитель на основе плавкой вставки, диодный мост, электромеханический фильтр, набор дросселей, конденсаторы развязки со статикой.

Накопительная емкость сглаживает пульсации.

Генератор инвертора на основе силового ключевого транзистора
в комплекте с импульсным трансформатором выдает напряжение на выходной
выпрямитель с диодами, конденсаторами и дросселями.

Оптопара в узле обратной связи обеспечивает оптическую развязку электрических сигналов.

Разберем все эти части подробнее.

Схемы сетевых фильтров импульсных и высокочастотных помех: 4 типа конструкций

Важно понимать, что импульсы высокой частоты играют двоякую роль:

  1. в/ч помехи могут приходить из бытовой сети в блок питания;
  2. импульсы высокочастотного тока генерируются встроенным преобразователем и выходят из него в домашнюю проводку.

Причины появления помех в бытовой сети:

  • апериодические составляющие переходных процессов, возникающие от коммутации мощных нагрузок;
  • работы близкорасположенных приборов с сильными электромагнитными полями, например, сварочных аппаратов, мощных тяговых электродвигателей, силовых трансформаторов;
  • последствия погашенных импульсов атмосферных разрядов и других факторов, включая наложение высокочастотных гармоник.

Помехи ухудшают работу радиоэлектронной аппаратуры, мобильных устройств и цифровых гаджетов. Их необходимо подавлять и блокировать внутри конструкции импульсного блока питания.

Основу фильтра составляет дроссель, выполненный двумя обмотками на одном сердечнике.

Дроссели могут быть выполнены разными габаритами, намотаны толстой или тонкой проволокой на больших или маленьких сердечниках.

Начинающему мастеру достаточно запомнить простое правило: лучше работает фильтр с дросселем большого магнитопровода, увеличенным числом витков и поперечным сечением проволоки. (Принцип: чем больше — тем и лучше.)

Дроссель обладает индуктивным сопротивлением, которое резко ограничивает высокочастотный сигнал, протекающий по проводу фазы или нуля. В то же время оно не оказывает особого влияния на ток бытовой сети.

Работу дросселя эффективно дополняют емкостные сопротивления.

Конденсаторы подобраны так, что закорачивают ослабленные дросселем в/ч сигналы помех, направляя их на потенциал земли.

Принцип работы фильтра в/ч помех от проникновения на блок питания входных сигналов показан на картинке ниже.

Между потенциалами земли с нулем и фазой устанавливают Y конденсаторы. Их конструктивная особенность — они при пробое не способны создать внутреннее короткое замыкание и подать 220 вольт на корпус прибора.

Между цепями фазы и нуля ставят конденсаторы, способные выдерживать 400 вольт, а лучше — 630. Они обычно имеют форму параллепипеда.

Однако следует хорошо представлять, что ИБП в преобразователе напряжения сами выправляют сигнал и помехи им практически не мешают. Поэтому такая система актуальна для обычных аналоговых блоков со стабилизацией выходного сигнала.

У импульсного блока питания важно предотвратить выход в/ч помех в бытовую сеть. Эту возможность реализует другое решение.

Как видите, принцип тот же. Просто емкостные сопротивления всегда располагаются по пути движения помехи за дросселем.

Третья схема в/ч фильтра считается универсальной. Она объединила элементы первых двух. Y конденсаторы в ней просто работают с двух сторон каждого дросселя.

У самых дорогих и надежных устройств используется сложный фильтр с дополнительно подключенными дросселями и конденсаторами.

Сразу же показываю схему расположения фильтров на всех цепочках блока питания: входе и выходе.

Обратите внимание, что на кабель, выходящий из ИБП и подключаемый к электронному прибору, может быть дополнительно установлен ферритовый фильтр, состоящий из двух разъемных полуцилиндров или выполненный цельной конструкцией.

Примером его использования является импульсный блок питания ноутбука. Это уже четвертый вариант применения фильтра.

Сетевой выпрямитель напряжения: самая популярная конструкция

В ходе электрического преобразования форма синусоиды, состоящая из полуволн противоположных знаков, вначале меняется на сигнал положительного направления после диодной сборки, а затем эти пульсации сглаживаются до практически постоянной амплитудной величины 311 вольт.

Такой сетевой выпрямитель напряжения заложен в работу всех блоков питания.

Преобразователь импульсного напряжения: объяснение простыми словами с поясняющими картинками

Силовой ключ выполняется первичной обмоткой высокочастотного трансформатора. Для эффективной трансформации в/ч импульсов до 100 килогерц конструкцию магнитопровода делают из альсифера или ферритов.

На обмотку трансформатора от цепей управления через в/ч транзистор поступают импульсы сигналов в несколько десятков килогерц.

Прямоугольные импульсы тока подаются по времени, чередуются с паузами, обозначаются единицей (1) и нулем (0).

Продолжительность протекания импульса или его ширина в каждый момент низкочастотного синусоидального напряжения соответствует его амплитуде: чем она больше, тем шире ШИМ. И наоборот.

ШИМ контроллер отслеживает величину подключенной нагрузки на выходе импульсного блока питания. По ее значению он вырабатывает импульсы, кратковременно открывающие силовой транзистор.

Если подключенная к ИБП мощность начинает возрастать, то схема управления увеличивает длительность импульсов управления, а когда она снижается, то — уменьшает.

За счет работы этой конструкции производится стабилизация напряжения на выходе блока в строго определенном диапазоне.

Импульсный трансформатор: принцип работы одного импульса в 2 такта

Во время преобразования электрической энергии в магнитную и обратно в электрическую с пониженным напряжением обеспечивается гальваническое разделение первичных входных цепей с вторичной выходной схемой.

Каждый ШИМ импульс тока, поступающий при кратковременном открытии силового транзистора, протекает по замкнутой цепи первичной обмотки трансформатора.

Его энергия расходуется:

  1. вначале на намагничивание сердечника магнитопровода;
  2. затем на его размагничивание с протеканием тока по вторичной обмотке и дополнительной подзарядкой конденсатора.

По этому принципу каждый ШИМ импульс из первичной сети подзаряжает накопительный конденсатор.

Генераторы ИБП могут работать по простой однотактной или более сложной двухтактной технологии построения.

Однотактная схема импульсного блока питания: состав и принцип работы

На стороне 220 расположены: предохранитель, выпрямительный диодный мост, сглаживающий конденсатор, биполярный транзистор, цепочки колебательного контура и коллекторного тока, а также обмотки импульсного трансформатора.

Однотактная схема импульсного блока питания создается для передачи мощности 10÷50 ватт, не более. По ней изготавливают зарядные устройства мобильных телефонов, планшетов и других цифровых гаджетов.

В выходной цепочке трансформатора используется выпрямительный диод Д7. Он может быть включен в прямом направлении, как показано на картинке, или обратно, что важно учитывать.

При прямом включении импульсный трансформатор накапливает индуктивную энергию и передает ее в выходную цепь к подключенной нагрузке с задержкой по времени.

Если диод включен обратно, то трансформация энергии из первичной схемы во вторичную цепь происходит во время закрытого состояния транзистора.

Однотактная схема ИБП отмечается простотой конструкции, но большими амплитудами напряжения, приложенными к виткам первичной обмотки импульсного трансформатора.

Их защита осуществляется дополнительными цепочками из
резисторов R2÷R4 и конденсаторов С2, С3.

Двухтактная схема импульсного блока питания: 3 варианта исполнения

Более высокий КПД и пониженные потери мощности являются неоспоримыми преимуществами этих ИБП по сравнению с однотактными моделями.

Простейший вариант исполнения двухполупериодной методики показан на картинке.

Если в нее дополнительно подключить два диода и один сглаживающий конденсатор, то на этом же трансформаторе получается двухполярная схема.

Она распространена в усилителях мощности, работает по обратноходовому принципу. В ней через каждую емкость протекают меньшие токи, обеспечивающие повышенный ресурс конденсаторов при эксплуатации.

Прямоходовая схема блока питания имеет в своей конструкции дроссель, который выполняет функцию накопления энергии. Для этого два диода направляют поступающие импульсы ШИМ на его вход в одной полярности.

Дроссель этих устройств изготавливается большими габаритами и устанавливается отдельно внутри платы ИБП. Он дополняет работу накопительного конденсатора.

Это наглядно видно по верхней форме сигнала, показанного осциллограммой выпрямления одного и того же блока без дросселя и с ним.

Прямоходовая схема используется в мощных блоках питания, например, внутри компьютера.

В ней выпрямлением тока занимаются диоды Шоттки. Их применяют за счет:

  • уменьшенного падения напряжения на прямом включении;
  • и повышенного быстродействия во время обработки высокочастотных импульсов.

3 схемы силовых каскадов двухтактных ИБП

По порядку сложности их исполнения генераторы выполняют по:

  • полумостовому;
  • мостовому;
  • или пушпульному принципу построения выходного каскада.

Полумостовая схема импульсного блока питания: обзор

Конденсаторы С1, С2 собраны последовательно емкостным делителем. На него и переходы коллектор-эмиттер транзисторов Т1, Т2 подается напряжение постоянного питания.

К средней точке емкостного делителя и транзисторов подключена первичная обмотка трансформатора Тр2. С ее вторичной обмотки снимается выходное напряжение генератора, которое пропорционально входному сигналу ТР1, трансформируемому на базы Т1 и Т2.

Полумостовая схема ИБП работает для нагрузок от нескольких ватт до киловатт. Ее недостатком является возможность повреждения элементов при перегрузках, что требует использования сложных защит.

Мостовая схема импульсного блока питания: краткое пояснение

Вместо емкостного делителя предыдущей технологии здесь работают транзисторы T3 и T4. Они попарно открываются совместно с Т1 и Т2: (пара Т1-Т4), (пара Т2-Т3).

Напряжение переходов эмиттер-коллектор у закрытых транзисторов не выше величины питающего напряжения, а на обмотке w1 ТР3 оно возрастает до значения U пит. За счет этого увеличивается величина КПД.

Мостовая схема сложна в наладке из-за трудностей с настройкой цепей управления транзисторов Т1÷Т4.

Пушпульная схема: важные особенности

Первичная обмотка выходного ТР2 имеет средний вывод, на который подается плюсовой потенциал источника питания, а его минус — на среднюю точку вторичной обмотки Т1.

Во время прохождения одного полупериода колебания работает один из транзисторов Т1 или Т2 и соответствующая ему часть полуобмотки трансформатора.

Здесь создается самый высокий КПД, малые пульсации и низкие помехи. Амплитудное значение импульсного напряжения на любой половине обмотки w1 ТР2 достигает величины U пит.

К напряжению перехода коллектор-эмиттер каждого транзистора добавляется ЭДС самоиндукции, и оно возрастает до 2U пит. Поэтому Т1 и Т2 надо подбирать на 600÷700 вольт.

Пушпульная схема ключевого каскада пользуется большей популярностью. Она применяется в наиболее мощных преобразователях.

Выходной выпрямитель: самое популярное устройство

Простейшая схема выпрямителя, состоящая из диода и накапливающего конденсатора, показана картинкой ниже.

Она может дорабатываться подключением дополнительных конденсаторов, дросселей, элементов фильтров.

Схема стабилизации напряжения: как работает

Самая примитивная схема стабилизации выходного напряжения создается на дополнительной обмотке импульсного трансформатора.

С нее снимается напряжение и подается для корректировки величины сигнала первичной обмотки.

Лучшая стабилизация создается за счет контроля выходного сигнала с вторичной обмотки и отделения его гальванической связи через оптопару.

В ней используется светодиод, через который проходит ток, пропорциональный значению выходного напряжения. Его свечение воспринимается фототранзистором, который посылает соответствующий электрический сигнал на схему управления генератора ключевого каскада.

Повысить качество стабилизации выходного напряжения позволяет последовательное дополнение к оптопаре стабилитрона, как показано на примере микросхемы TL431 на картинке ниже.

Для закрепления материала в памяти рекомендую посмотреть видеоролик владельца Паяльник TV, который хорошо объясняет информацию про импульсные блоки питания: принципы работы на примере конкретной модели.

Надеюсь, что моя статья поможет вам выполнить ремонт ИБП своими руками за 7 шагов, которые я изложил в другой статье.

Задавайте возникшие вопросы в разделе комментариев, высказывайте свое мнение. Его будет полезно знать другим людям.

Автоматическое ограничение повышения напряжения «ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК. РАЗДЕЛ 3. ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА (Издание 7)» (утв. Минтопэнерго РФ)

действует Редакция от 08.07.2002 Подробная информация
Наименование документ«ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК. РАЗДЕЛ 3. ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА (Издание 7)» (утв. Минтопэнерго РФ)
Вид документаправила
Принявший органминтопэнерго рф
Номер документаПУЭ
Дата принятия01.01.1970
Дата редакции08.07.2002
Дата регистрации в Минюсте01.01.1970
Статусдействует
Публикация
  • На момент включения в базу документ опубликован не был
НавигаторПримечания

Автоматическое ограничение повышения напряжения

3.3.86. С целью ограничения длительности воздействия повышенного напряжения на высоковольтное оборудование линий электропередачи, электростанций и подстанций, вызванного односторонним отключением фаз линий, должны применяться устройства автоматики, действующие при повышении напряжения выше 110-130% номинального, при необходимости с контролем значения и направления реактивной мощности по линиям электропередачи.

Эти устройства должны действовать с выдержкой времени, учитывающей допустимую длительность перенапряжений и отстроенной от длительности коммутационных и атмосферных перенапряжений и качаний, в первую очередь на включение шунтирующих реакторов (если таковые имеются на электростанции или подстанции, где зафиксировано повышение напряжения). Если на электростанции или подстанции отсутствуют шунтирующие реакторы, имеющие выключатели, или включение реакторов не приводит к требуемому снижению напряжения, устройства должны действовать на отключение линии, вызвавшей повышение напряжения.

Повышение солнечного напряжения — зачем вам это нужно

Повышение солнечного напряжения

может значительно снизить производство солнечной энергии, но эту проблему часто игнорируют. Одно дело — использовать качественный инвертор и панели, но если установщик солнечных батарей не учитывает повышение напряжения на солнечной батарее, то ваша солнечная энергия может производить значительно меньше, чем должна.

В первой части я объясню, что такое напряжение, почему происходит повышение солнечного напряжения, а затем покажу три метода расчета повышения солнечного напряжения. Во второй части мы рассмотрим, почему вам следует минимизировать повышение напряжения.В третьей части я объясню четыре способа, которыми качественный солнечный электрик сможет это сделать. Я также покажу предустановку инвертора «ручной тормоз» , которую вы, возможно, сможете отключить.

В Австралии номинальное напряжение сети составляет 230 или 240 вольт. Уровни напряжения сети будут меняться и колебаться в течение дня в зависимости от того, сколько энергии потребляется из сети, и сколько солнечной энергии отправляется обратно. Обычно в течение дня можно увидеть колебания напряжения в 10 вольт.Задача распределителя электроэнергии — поддерживать ваше напряжение — от 217 до 254 вольт. Но поддержание напряжения ниже 254 становится все более сложной задачей для распределителей электроэнергии.

Повышение напряжения солнечной энергии

Когда ваша солнечная система производит больше энергии, чем использует ваш дом, она отправляет излишки обратно в сеть. Чтобы энергия текла из вашего дома в сеть, напряжение от солнечного инвертора должно создавать напряжение, которое на пару вольт выше, чем напряжение сети. Вуаля, рост солнечного напряжения .

В идеальной ситуации повышение напряжения не является проблемой: инвертор увеличивает напряжение сети с 240 до 242 вольт. Проблема возникает, когда клиентские кабели между инвертором и сетью слишком малы для размера их солнечной системы. Давайте вернемся к основам, чтобы понять, почему.

НАПРЯЖЕНИЕ = ТОК × СОПРОТИВЛЕНИЕ

Вольт, ампер, ом, ток, сопротивление. Как они связаны друг с другом?

  • Напряжение — это мышца, через которую проходит ток.В Австралии напряжение в этой мышце составляет около 240 вольт (В).
  • Ток — это скорость потока. Инвертор мощностью 5 кВт в обеденное время выдает около 20 ампер. Мы измеряем ток в амперах (I).
  • Сопротивление предотвращает протекание тока. Сопротивление зависит от диаметра и длины кабеля, а также от того, сделан он из меди или алюминия. Измеряем сопротивление в омах (Ом).

На иллюстрации, если сопротивление увеличивается, значит, либо ток должен уменьшиться, либо напряжение должно стать сильнее.В 1827 году Георг Симон Ом эгоистично назвал эту взаимозависимость «законом Ома».

Закон Ома

Закон Ома представляет собой математическое соотношение между напряжением, током и сопротивлением:

  • В = I × R
  • Напряжение = Ток x Сопротивление
  • Вольт = Амперы x Ом

Чтобы уравнение было сбалансированным, если сопротивление в кабеле вашей собственности высокое, либо напряжение от вашего инвертора должно быть выше, либо ток на улице должен быть ниже.

А вот уменьшать ток — глупая идея. Если ваш инвертор хочет послать 20 ампер обратно в сеть, тогда мы должны «позволить ему течь».

Единственный способ сбалансировать уравнение — это увеличить напряжение еще больше.

Чем выше сопротивление кабеля, тем выше должно быть напряжение, чтобы ток выходил на улицу. Solar Повышение напряжения становится проблемой.

Повышение и падение напряжения

Повышение напряжения на солнечной батарее — относительно новая проблема, которая вызывает проблемы с солнечными системами и напряжением в электросети по всей Австралии.Чем больше солнечных батарей установлено на вашей улице, тем выше будет напряжение в сети в обеденное время.

Хотя повышение солнечного напряжения — относительно новая проблема, обратная проблема хорошо известна с тех пор, как Томас Эддисон осветил улицы Нью-Йорка. Это называется падением напряжения.

Падение напряжения — это то же явление, что и повышение напряжения, но оно наблюдается со стороны сети, а не со стороны дома. Предполагая, что солнечная энергия не учитывалась, трансформатор в вашем районе может быть настроен на выдачу напряжения 250 вольт.К тому времени, когда напряжение достигнет последнего дома на вашей улице, сопротивление всего кабеля может упасть до 230 вольт. К тому времени, когда напряжение доходит до сварщика в его сарае на заднем загоне, оно может упасть до 215 вольт.

Электрики минимизируют падение напряжения, выбирая правильный кабель для предполагаемой нагрузки. Те же формулы и инструменты, которые мы используем для расчета падения напряжения, можно использовать в обратном порядке для расчета повышения солнечного напряжения.

Расчет повышения напряжения солнечной энергии

Согласно австралийским стандартам AS / NZS 4777, повышение напряжения между солнечным инвертором и улицей не может превышать 2% (около 5 вольт) .Теоретически вы можете использовать закон Ома для расчета повышения напряжения кабеля, если знаете сопротивление и реактивное сопротивление кабеля. Но есть гораздо более реалистичные способы определить, какой размер кабеля нам нужно использовать или какую солнечную систему мы можем установить в вашем доме.

Метод расчета повышения напряжения 1

Разберитесь в старой школе. Купите копию AS / NZS 3008.1.1 за 300 долларов и воспользуйтесь одним из четырех перечисленных в нем методов. Наиболее распространенный метод описан в разделе 4.2. Сначала найдите правильное значение «милливольт на амперметр» из правильной таблицы. Затем вставьте это число в формулу: Vd = [L x I x (мВ / A.m)] / 1000 . Затем учтите количество фаз и превратите его в процент от напряжения. Продолжайте попытки, пока не получите кабель желаемого размера, длины или силы тока.

Хотя это трудный путь, это лучший способ, если вы хотите получить твердое представление о расчетах повышения напряжения. Но есть читерский способ эффективно рассчитать рост солнечного напряжения, и он не стоит ни цента.

Метод расчета повышения напряжения 2

Самый простой способ вычислить повышение напряжения — загрузить приложение для расчета повышения напряжения солнечной батареи. Вам просто нужно знать размер, длину и тип кабеля. Приложение, которое я использую, называется WireWizard от Bambach cabin. Приложение есть только на iPhone, но оно также доступно в Интернете. Я сравнил результаты приложения с методом ручки и бумаги AS / NZS 3008, и каждый раз оно работало безупречно.

Метод расчета повышения напряжения 3

Но иногда мы не можем быть уверены в размерах или длине воздушного кабеля и его трассе существующего подземного кабеля.А что будет, если в кабеле будет соединение с высоким сопротивлением? В этом случае лучше всего измерить падение напряжения на самом деле. Возьмите пару вольтметров и токоизмерительные клещи и произведите фактическое измерение напряжения на улице и напряжения в доме, снимая известный ток с помощью клещей.

Мы регулярно используем метод 2 и метод 3 для расчета повышения напряжения, чтобы быть уверенным, что мы не устанавливаем солнечную систему, которая будет иметь проблемы с повышением солнечного напряжения.

Часть 2: Почему я должен беспокоиться о повышении солнечного напряжения?

Есть три причины, по которым вы можете захотеть снизить бытовое напряжение.Все дело в деньгах.

1. Цикл инвертора

В первой части я объяснил, что чем больше ток, тем сильнее должно быть напряжение, чтобы протолкнуть этот ток обратно в сеть. Угадайте, когда ваша солнечная система работает на максимальном токе? В обеденное время, когда он выдает максимальную мощность!

Таким образом, если ток максимален в обеденное время, напряжение должно быть максимальным, чтобы он мог вернуть весь этот ток обратно в сеть. Проблема в том, что у половины людей на вашей улице тоже есть солнечные батареи.Все одновременно поднимают напряжение в сети. Напряжение от вашего инвертора должно становиться все выше и выше. Начинается цикл инвертора.

Когда инвертор выключен, вы не производите энергию. Когда вы не производите энергию, вы теряете деньги. Все дело в деньгах.

2. Перегорание бытовых приборов

Если ваш солнечный инвертор регулярно в обеденное время переключает и включается, достигая высокого напряжения, он не прослужит долго. Многие приборы, особенно старые трехфазные двигатели, старые люминесцентные лампы и лампы накаливания, быстрее выходят из строя при более высоком напряжении.К счастью, современные дома с инверторными кондиционерами и светодиодным освещением менее подвержены повреждениям от более высокого напряжения.

3. Снижение энергосберегающего напряжения

В солнечной промышленности иногда пропагандируют идею продажи домовладельцам регуляторов напряжения для снижения энергопотребления. Идея состоит в том, что если вы запустите свои устройства на 225 вольт вместо 255 вольт, вы уменьшите потребление энергии. Ну да, но нет.

Снижение энергосберегающего напряжения — это концепция, используемая дистрибьюторами электроэнергии для снижения напряжения и потерь мощности в сети за счет снижения напряжения сети.Заводы с несколькими старыми трехфазными индуктивными двигателями и старыми люминесцентными лампами также получат экономию за счет установки регулятора напряжения. Тем не менее, большинство современных бытовых приборов не дадут минимальной экономии энергии за счет снижения вашего напряжения.

Сведение к минимуму домашнего напряжения может предотвратить преждевременное сгорание старых приборов и сэкономить вам небольшую сумму на счете за электроэнергию. Но основная причина, по которой вы хотели бы поддерживать низкое напряжение у себя дома, заключается в том, чтобы ваш инвертор оставался в сети, а солнечный свет мог приносить вам деньги. Все дело в деньгах.

Часть 3. Как минимизировать рост солнечного напряжения?

Распределители электроэнергии постоянно регулируют напряжение сети, чтобы удерживать его в требуемых пределах. Но проблема высокого напряжения в сети не может быть решена так легко. Реальный мир показал, что распределители электроэнергии не всегда могут поддерживать напряжение ниже 253 вольт. Электрик несет ответственность за то, чтобы напряжение солнечной батареи у вас не превышало 2% (5 вольт).Но чем меньше повышение солнечного напряжения мы вносим, ​​тем меньше у вас будет шансов, что ваш инвертор отключится в пиковое время работы. Есть различные методы, которые мы можем использовать, чтобы уменьшить повышение солнечного напряжения.

1. Используйте трехфазный инвертор

Fronius Symo — трехфазный инвертор.

Одним из решений является установка трехфазного инвертора. Трехфазный инвертор будет делить ток по 3 различным кабелям. Вместо 21 ампер, подаваемых в сеть через один кабель, у вас есть 7 ампер, отправляемых обратно через 3 кабеля.Закон Ома показал нам, что если мы уменьшаем ток, мы пропорционально уменьшаем рост солнечного напряжения.

Зачастую модернизация старого дома до трехфазного обходится слишком дорого. Но если у вас в доме уже есть 3 фазы, мы рекомендуем потратить немного больше на 3-фазный солнечный инвертор. Если вы строите новый дом, установка трех этапов во время строительства не будет стоить намного дороже. (Установка трехфазной системы также позволит вам установить гораздо большую солнечную систему)

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ… если у вас только одна фаза, вы все равно можете установить до 13 кВт солнечных панелей в Qld.Прочтите сообщение Бена о , устанавливающем однофазный инвертор мощностью 10 кВт.

2. Увеличьте размер кабеля

Инвертор мощностью 5 кВт вырабатывает максимум 21 ампер. Любой электрик скажет вам, что 2,5 мм2 достаточно для 21 ампер. В конце концов, кабель 2,5 мм2 используется для подключения к розеткам питания в каждом доме в Австралии. Но после расчета повышения напряжения на солнечной батарее большинство электриков будут использовать кабель сечением не менее 4 мм2, чтобы напряжение не превышало 2%.В MC Electrical мы знаем, насколько важно поддерживать минимальное падение напряжения. Наш стандартный кабель для однофазного инвертора мощностью 5 кВт составляет 6 мм2. Если инвертор находится далеко от вашего распределительного щита и наши расчеты повышения солнечного напряжения приближаются к 2 процентам, мы на всякий случай проложим параллельные кабели сечением 6 мм2.

2. Установите инвертор рядом с распределительным щитом

Чтобы свести к минимуму повышение солнечного напряжения, мы всегда стараемся минимизировать длину и увеличить размер кабеля между распределительным щитом и инвертором.Сравните два сценария:

  1. Установка инвертора мощностью 5 кВт в 5 метрах от распределительного щита. Расчет повышения напряжения показывает рост напряжения на 0,3% при использовании нашего стандартного кабеля 6 мм2.
  2. Установите такой же инвертор мощностью 5 кВт на расстоянии 25 метров. Увеличьте длину кабеля до 10 мм2. Проблема с повышением напряжения увеличится до 0,9%.

Установка инвертора подальше от главного распределительного щита означает, что ваши материальные затраты возрастут, затраты на рабочую силу возрастут, а солнечная энергия повысит ваше напряжение.

4. Правильно запрограммируйте режимы отклика напряжения

В обновленных австралийских стандартах для солнечных инверторов 2015 года (AZ / NZS 4777.2) подробно описан ряд функций поддержки сети, которые помогают инверторам уменьшить проблему перенапряжения, создаваемую солнечными батареями. Хотя некоторые из этих функций были всего лишь рекомендациями, почти все производители инверторов, с которыми я контактировал, реализовали рекомендуемые настройки.

Проблема в том, что предустановленные значения действуют как действительно неприятный ручной тормоз для вашей солнечной системы.Вы хотите, чтобы ваш установщик настроил их. Эти настройки вольтамперной характеристики немного отличаются от одного распределителя электроэнергии к другому. В приведенном ниже примере показаны стандартные предустановленные значения и более гибкие значения, разрешенные Energex и Ergon (Qld) . Если ваш Sparkie не соответствует скорости с правильными настройками напряжения и оставляет ваш инвертор с его предустановленными значениями, то ваш инвертор преждевременно достигнет значений перенапряжения.

Настройки режима отклика вольт

Режим отклика вольт-ватт

Эта устаревшая функция предварительно настроена в вашем инверторе для линейного снижения максимальной производственной мощности между 250 вольт и 265 вольт.Это означает, что если допустимое напряжение на вашем инверторе составляет 256 вольт, , то ваш инвертор будет ограничен до 68% его мощности. Это произойдет, даже если вы потребляете всю свою солнечную энергию и не способствуете повышению напряжения. Это не косяк. — это все равно что нажимать на ручной тормоз, пока едешь по шоссе.

ЦИК указала, что вольт-ваттный режим отклика является «тупым инструментом». Я предлагаю в Qld выключить вольт-ватт или увеличить нижний предел до 255 вольт.Эти значения могут быть указаны вашим дистрибьютором электроэнергии, поэтому важно сначала проверить их. В Qld настройка Вольт-Ватт не требуется.

Если напряжение на вашем инверторе составляет допустимые 256 вольт, тогда ваш инвертор будет ограничен до 68% … это не косит, это как ручной тормоз …

Volt-Var Response Mode

Volt Var по умолчанию режим ответа будет ВЫКЛЮЧЕН. Если вашему искру нужно время, чтобы правильно включить режим Volt-Var, ваш инвертор будет постепенно ограничивать производственную мощность при повышении напряжения.Это может помочь предотвратить отключение инвертора от перенапряжения. (Значения, требуемые в Qld: между 248 вольт и 253 вольт, ваш инвертор снизится до 90% от его максимальной мощности или коэффициента мощности 0,9).
Если выбран неправильный режим, мощность вашего инвертора будет снижена до 90% от его максимальной мощности даже при нормальном рабочем напряжении (например, инвертор мощностью 5 кВт может достичь максимальной мощности только 4,5 кВт).

Устойчивое перенапряжение

Ваш инвертор достигает 257 вольт в течение 10 минут — ваш инвертор выключится (предел настройки Qld).Если ваш Sparkie проигнорирует эту настройку, инвертор выключится при 255 вольт через 10 минут.

Перенапряжение # 1

Ваше напряжение достигает 260 вольт в течение более 1 секунды — ваш инвертор выключится.

Повышенное напряжение # 2

Ваше напряжение достигает 265 В. Ваш инвертор выключится.

Препятствие

Теперь все в порядке, если ваш установщик хорошо разбирается в этих настройках и настраивает инвертор Fronius на месте за несколько минут.Однако многие инверторы требуют, чтобы у вас был ноутбук с Windows и правильный адаптер для настройки этих параметров (проблема для нас, пользователей Macbook). Enphase и SolarEdge требуют, чтобы мы прыгнули с большой дистанции, поэтому их инженеры создадут новые профили сетки.

В конце дня, если ваш Sparkie оставит ваш инвертор с предварительно установленными значениями инвертора, то ваш инвертор будет запрограммирован на отключение при консервативно заданных значениях напряжения. Вы потенциально можете ехать по дороге с включенным ручным тормозом.

Повышение напряжения на солнечной батарее — это проблема, созданная солнечными батареями, и проблема, которую мы должны активно решать. Соотношение между током напряжения и сопротивлением означает, что если у вас есть небольшой кабель между улицей и инвертором, у вас будет проблема с повышением солнечного напряжения. Хотя высокое напряжение может вызывать различные проблемы, самая большая проблема заключается в том, что инверторы замедляются или выключаются и перестают вырабатывать солнечную энергию. Практические способы борьбы с повышением напряжения включают использование трехфазного инвертора, использование кабеля большего диаметра, установку инвертора рядом с распределительным щитом и правильную настройку функции режима отклика напряжения инвертора.Конечно, для этого вам действительно нужно выбрать искателя, который разбирается в расчетах повышения напряжения и знает, как его минимизировать.

Марк Кавана

Электростатика — Падение и повышение напряжения

Обычно мы указываем разность потенциалов стрелкой, указывающей против направления электрического поля, т.е. там, где поле уменьшается, там потенциал увеличивается.

Разность потенциалов (напряжение) обычно стрелкой не отображается.Обычно вы обозначаете одну клемму положительной, а одну — минусовой. Отнесение плюса к минусу условно в направлении предполагаемого протекания тока (потока положительного заряда).

В зависимости от направления, показанного для тока, на вашей диаграмме клемма $ a $ будет обозначена положительной, а клемма $ b $ отрицательной, что означает, что клемма $ a $ считается с высоким потенциалом, а клемма $ b $ — с низким потенциалом. Затем происходит уменьшение электрического потенциала (напряжения) при переходе от клеммы $ a $ к клемме $ b $.

Электрическое поле по соглашению направлено от плюс к минусу — направление силы, которое испытывает положительный заряд, если поместить его в поле. Итак, электрическое поле указывает от $ a $ до $ b $.

В цепи вместо этого стрелка для снижения вотчины, кажется, указывает на направление падения напряжения

Да, направление стрелки — это направление уменьшения потенциала (уменьшение потенциала). Это последовательно.

и фактически напряжение − 𝑉𝑏 отрицательное.Однако мы говорим о положительное падение напряжения. Итак, правильно ли я предполагаю, что

−Δ𝑉 = падение напряжения?

Это немного сбивает с толку. Не уверен, что вы имеете в виду под «положительным падением напряжения».

Повышение или падение напряжения на компоненте действительно зависит от направления, принятого для тока в вашем анализе. Исходя из предполагаемого направления тока на вашей диаграмме, наблюдается падение напряжения или уменьшение потенциала от $ a $ до $ b $.Если бы ток был показан в противоположном направлении, полярности изменились бы, и у вас было бы повышение или увеличение напряжения от $ a $ до $ b $. Если после анализа схемы (например, анализа контура) вы получите отрицательное значение тока, истинное направление будет просто противоположным предполагаемому.

Надеюсь, это поможет.

Калькулятор повышения напряжения дополнительных конденсаторов

Следующие ниже калькуляторы вычисляют приблизительное установившееся повышение напряжения, связанное с применением батарей шунтирующих силовых конденсаторов и батарей фильтров гармоник в энергосистемах среднего напряжения.При применении реактивных переменных важно рассчитать результирующее повышение напряжения. Если значение слишком велико, следует уменьшить размер квар или приращение банка в квар. Обычно рекомендуется, чтобы повышение напряжения при переключении одного банка составляло не более 3%.

Повышение напряжения в результате применения шунтирующей конденсаторной батареи связано с мощностью системы (т. Е. В KVAsc) и кВАр батареи. Повышение напряжения прямо пропорционально номинальной мощности батареи в квар и обратно пропорционально уровню короткого замыкания в системе.

Для многокаскадных силовых конденсаторных батарей и батарей фильтров гармоник общее значение квар может использоваться для расчета общего ожидаемого повышения напряжения, когда все ступени находятся в рабочем состоянии. Для одноступенчатого повышения напряжения используйте номинальную мощность ступени квар.

Calculator-1
Введите номинальную трехфазную реактивную мощность конденсаторной батареи (ступени) и мощность трехфазного короткого замыкания в кВА, чтобы получить ожидаемое повышение напряжения.

Calculator-2
Введите номинальную трехфазную реактивную мощность конденсаторной батареи (ступени), номинальную мощность трехфазного трансформатора и полное сопротивление короткого замыкания (в%), чтобы получить ожидаемое повышение напряжения.

Calculator-3
Введите номинальную трехфазную реактивную мощность конденсаторной батареи (ступени), номинальное линейное напряжение системы на конденсаторной батарее и мощность трехфазного короткого замыкания в кВА на конденсаторной батарее. получить ожидаемое повышение напряжения.

Калькулятор-1


Известные переменные: квар, кВА sc

Calculator-2


Известные переменные: квар, Трансформатор кВА, Z XFMR (%)

Calculator-3


Известные переменные: квар, межфазное напряжение системы, кВА sc

Схема


Браузер не поддерживает JavaScript.Расчеты, созданные с помощью SpreadsheetConverter, работать не будут. Пожалуйста, войдите на веб-страницу в другом браузере. Расчет нарастания напряжения на

вольт | Гринвуд

Что такое повышение напряжения?

Напряжение в сети меняется в течение дня в зависимости от того, сколько энергии потребляется из сети и сколько солнечной энергии экспортируется. Для подачи энергии напряжение на инверторе должно быть выше, чем в сети. Проблемы могут возникать, если кабели неправильно подобраны, поскольку слишком большое сопротивление приводит к повышению напряжения, что может привести к применению методов самозащиты.

На сколько он может подняться?

В AS / NZ 4777,1 повышение напряжения ограничено максимум 2%, и это от точки питания (P.O.S.) до последнего инвертора с наивысшим номинальным током.

Поскольку эта информация требуется дистрибьютору, установщик должен оценить существующий кабель и выполнить необходимые расчеты. Это определяет любые новые спецификации кабелей.

Сколько это стоит?

Если мы говорим о трехфазном питании, мы используем номинальное напряжение 400 В x 2%, поэтому у нас есть 8 вольт, с которыми можно поиграть на всей трассе кабеля; как существующие, так и планируемые.

Пример: повышение напряжения в системе 100 кВт

Мы предположим, что солнечная система мощностью 100 кВт на стороне переменного тока использует 4 инвертора по 25 кВт, поэтому необходимо проверить, может ли кабель от POS к MSB (главной распределительной плате) провести необходимый ток. Затем требуется проверка повышения напряжения на этом участке кабеля.

Система 100 кВт, шаг за шагом

В этом конкретном примере задействованы три участка кабеля. Первый — от POS к MSB; следующий раздел — это переход от MSB к плате вторичной защиты PVDB; а затем, наконец, от платы вторичной защиты к инвертору с наибольшим номинальным током, который находится дальше всего.

Итак:

  1. Проверить CCC (допустимый ток кабеля, затем повышение напряжения)
  2. Повторить для следующего прогона
  3. Повторить еще раз для последнего прогона

А как насчет тока?

У нас есть инвертор мощностью 100 кВт, трехфазная система, поэтому расчет выглядит следующим образом:

  • 100 кВт / (1,73 * x 400 В)
  • Рассматривая 144,51 А / фазу
  • 1,73 — квадратный корень из три, потому что это трехфазная система

Какой существующий кабель используется?

POS to MSB использует 95 мм2 и расстояние 86 метров.Теперь AS / NZ 4777.1 относится к другому стандарту, AS / NZ 3008 и, в частности, к таблице 7, столбец 24, например, см. Ниже:

Все факторы важны!

Кабель одного размера может иметь разные CCC *, и это может зависеть от типа кабеля, близости к другим кабелям, метода и места установки.

* допустимая нагрузка по току

Вы должны сделать оценку!

Таблица 7, столбец 24 предполагает, что кабель определенного типа установлен определенным образом, и этот пример не является худшим сценарием, но близок к нему.В конечном итоге установщик должен сам оценить ситуацию с кабелем!

Кабель 95 мм2 может справиться. . .?

В соответствии с указанной таблицей AS / NZ 3008 (таблица 7, столбец 24) кабель 95 мм2 может выдерживать ток 217 ампер, так что в этом отношении все хорошо, но это еще не все! Теперь нам нужно посмотреть на рост напряжения, поэтому следующим шагом будет переход к другой таблице, на которую ссылается AS / NZ 4777.1, опять же в AS / NZ 3008, в частности, к таблице 41, столбец 6, который дает нам коэффициент падения / повышения напряжения равный 0.449 для существующего кабеля 95 мм2.

См. Таблицу ниже:

(детективам — фактор, описанный выше, не изменился в AS / NZS 3008.1.1: 2017!)

Теперь по математике. . . . . .

Таким образом, расчет Vd / r = L x I x Vc / 1000, где:

  • L = длина кабеля в метрах, 86 м
  • I = ток, 144,51A
  • Vc = 0,449 мВ / Ам

Vd / r = (86m x 144,51A x 0,449) / 1000

Vr = 5,58 вольт.

Повышение напряжения 5.58 вольт для POA на MSB и в%, это 1,39%, поэтому от MSB до инверторов у разработчика остается 0,61% или 2,42 вольт!

Сколько работы?

Этот процесс необходимо повторить на всех участках от POS до инвертора (ов)

Как это сделать?

  • Базовая математика и возможность проверки задействованных таблиц
  • Напишите свою собственную электронную таблицу (помогает ВПР)
  • Найдите в Интернете существующую электронную таблицу с этой функцией
  • Получите помощь извне

Давайте продолжим

Предположим, мы выполнили расчеты от MSB к PVDB, и у выбранного там кабеля был 0.Повышение напряжения на 86 В, поэтому мы добавляем это значение к существующему повышению напряжения:

5,58 В + 0,86 В = 6,44 В

Итак, теперь у нас осталось максимум 1,54 В, с которым PVDB может работать с инвертором.

Заключительный запуск инверторов

В нашем случае у нас есть 4 инвертора по 25 кВт, и все они находятся примерно на одинаковом расстоянии от PVDB, плюс-минус метр или около того. Теперь вычисление повышения напряжения выполняется для наибольшего выходного тока с наибольшей продолжительностью работы, поэтому в этом случае мы выбираем один из инверторов мощностью 25 кВт, который находится дальше всего.

Какую формулу мы используем?

Мы могли бы использовать формулу 25 кВт / (1,73 x 400) = 36 А для инверторов 25 кВт, но лучше всего свериться с таблицей данных для максимальной выходной мощности переменного тока используемого инвертора, и в этом случае мы округлим до 40 А. .

Выбор кабеля, вперед

Допустим, мы выбираем 10 мм2, и он может выдерживать непрерывный ток до 59 А в соответствии с AS3008 Таблица 7, строка 24, и это всего лишь 7-метровый участок.

7 м x 40 А x (3,86 / 1000) = 1,08 В

Суммарно за весь цикл Vd = 7.52 Вольт. Успех, поскольку мы подпадаем под максимум 8 вольт, предусмотренный стандартами.

Заключение

Австралийские стандарты предусматривают максимальное повышение напряжения на 2% от POA до последнего инвертора, и ваша задача — рассчитать повышение напряжения и допустимую нагрузку по току для каждого участка кабельной трассы, а также принять во внимание возможное снижение номинальных значений для тепло из-за места и способа установки.

Если вам нужна помощь в этих расчетах, обратитесь в нашу службу сетевых приложений, и один из наших инженеров будет рад вам помочь.

Оценка вариантов смягчения роста напряжения из-за увеличения проникновения фотоэлектрических модулей в распределительных сетях

Обновить. Energy Environ. Поддерживать. 2 , 39 (2017)

Исследовательская статья

Оценка вариантов смягчения роста напряжения из-за увеличения проникновения фотоэлектрических модулей в распределительных сетях

Крейг Э. Картер * , Мартина Кале, Пэнчэн Лу и Джулиан А. Крокер

Школа инженерии и информационных технологий, Университет Мердока, Перт, Австралия

* электронная почта: [email protected]

Поступило: 3 Январь 2017 г.
Поступило в окончательной форме: 21 год июль 2017 г.
Принято: 27 июль 2017 г.

Аннотация

Австралия и большинство других стран применяют возобновляемые источники энергии в качестве основного средства снижения зависимости от ископаемого топлива. Это стало более осуществимым благодаря экспоненциальному распространению солнечных фотоэлектрических систем и одновременному увеличению масштабов их производства и снижению стоимости. Солнечные фотоэлектрические панели на крыше в сочетании с аккумуляторными батареями, по всей видимости, будут доминирующим средством обеспечения домашних потребностей в электроэнергии.В ответ на технические проблемы, связанные с солнечными батареями на крыше, сетевые компании внедрили различные недорогие варианты, чтобы справиться с влиянием фотоэлектрических систем на сетевое напряжение. Однако, если мы хотим, чтобы эта экологически чистая энергетическая технология полностью использовала доступное пространство на крыше и в конечном итоге удовлетворяла потребности жилых домов в электроэнергии, как сетевым компаниям, так и их клиентам необходимо будет принять дополнительное оборудование, средства управления и коммерческие опции для преодоления технических барьеров, особенно напряжения подъем. В этой статье представлены авторские оценки вариантов смягчения повышения напряжения, включая работу солнечных инверторов с поглощением реактивной мощности (поглощение переменного тока), зависящее только от выходной мощности солнечной энергии или работу солнечных инверторов в режиме отклика на переменное напряжение (управление падением напряжения). где инвертор регулирует свою реактивную мощность ( Q ) в ответ на изменение напряжения на его клеммах — Q ( V ).В этой статье также рассматривается вариант постоянного Q ( V ), в котором реактивная мощность инвертора не зависит от солнечных условий — режим statcom. Вариант сетевой коммунальной службы с использованием компенсации падения напряжения в линии (LDC — используется на длинных сельских фидерах среднего напряжения) на городских фидерах среднего напряжения в дневное время оценивается для уменьшения повышения напряжения на фидерах низкого напряжения с низкой полезной нагрузкой или обратным потоком мощности из-за высокой солнечной генерации. В документе делается вывод о том, что комбинация солнечных инверторов, выполняющих быстрое постоянное управление падением напряжения за пределами зоны нечувствительности (режим statcom), и трансформаторов подстанции высокого / среднего напряжения с медленным дневным LDC снижает рост напряжения, ограничивая при этом требования к реактивной мощности фидера.

© C.E. Carter et al., Опубликовано EDP Sciences, 2017 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа правильно процитировано.

1 Введение

С учетом снижения затрат представляется все более вероятным, что большинство жилых домов, в которых можно разместить фотоэлектрические элементы на крыше (ФЭ), будут оснащены солнечными панелями.Фотоэлектрические панели на крыше могут стать нормой, если этому не препятствуют технические барьеры. Сетевым компаниям в Австралии еще не пришлось модифицировать или расширять распределительные сети, чтобы приспособиться к текущему уровню проникновения солнечных фотоэлектрических систем. Однако, чтобы стать социальной нормой, потребителям с солнечными панелями на крыше, которые потребляют и производят электроэнергию — иногда называемых просьюмерами, и коммунальным предприятиям, возможно, потребуется сыграть определенную роль в смягчении неблагоприятных технических последствий насыщения солнечными панелями на крыше. Наиболее заметным из них является повышение напряжения, и в данной статье рассматриваются и оцениваются варианты, которые могут быть приняты потребителями и коммунальными предприятиями, чтобы предотвратить повышение напряжения, которое является ограничивающим барьером.

Базовая дополнительная опция, требуемая некоторыми коммунальными предприятиями, состоит в том, чтобы солнечный инвертор имел характеристику P ( В ), также называемую вольт-ваттным режимом отклика, при котором выходная мощность солнечного инвертора постепенно уменьшается, поскольку напряжение поднимается выше выбранного верхнего допустимого уровня. Western Power, сетевой оператор / владелец юго-западной взаимосвязанной сети в Западной Австралии, в настоящее время требует, чтобы был включен режим вольт-ваттного отклика с настройками по умолчанию, указанными в австралийском / новозеландском стандарте AS / NZS 4777.2: 2015 [1,2]. Поскольку цель состоит в том, чтобы способствовать высокому проникновению фотоэлектрических модулей в города, оцениваются только варианты, которые снижают рост напряжения, не прибегая к сокращению потребления солнечной энергии.

Простейший способ снизить повышение напряжения без использования ограничения мощности — это использовать солнечные инверторы с поглощающими переменными токами, а не с единичным коэффициентом мощности. В этом случае солнечные инверторы могут быть запрограммированы на работу от единичного коэффициента мощности до порогового уровня солнечной энергии ( P ), т.е.грамм. 50% номинальной мощности [1]. Выше этого порога мощности начинается поглощение реактивной мощности ( Q ) и достигает определенного предела коэффициента мощности при работе на номинальной мощности, например 0,95 пФ абсорбирующий. Поглощение Q снижает сетевое напряжение, частично компенсируя повышение напряжения, вызванное P [3]. Это очень эффективный вариант в сетях с относительно высокими отношениями X / R (например, сети высокого напряжения), но менее эффективен в сетях низкого напряжения с низкими отношениями X / R , где отклонения в Q могут иметь меньшее влияние на напряжение, чем вариации в P [4,5].Все более широкое распространение подземных жгутов среднего и, особенно, НН снижает X даже больше, чем R , из-за очень низкой индуктивности жгутов кабелей по сравнению с пространственно разделенными воздушными проводниками. Солнечные инверторы с активным управлением Q по-прежнему играют роль, если они запрограммированы на поглощение значительных количеств Q только при чрезмерном напряжении в сети.

Таким образом, оценивается возможность программирования солнечных инверторов с характеристикой Q ( В ), также называемой режимом реакции вольт-переменный, где диапазон ± Q имеет определенные пределы [1,6].Эти определенные пределы могут быть выражены в процентах от номинальной мощности или в диапазоне ± PF, например ± 0,9 пФ. Последним вариантом для оценки потребителя являются солнечные инверторы с характеристикой Q ( V ), где пределы ± Q не зависят от P (функция statcom), поскольку некоторые солнечные инверторы теперь имеют этот режим [7 ]. В этом анализе предполагается, что инверторы, работающие в режимах Q ( V ), не имеют связи с центром управления сетью, чтобы разрешить изменение настроек Q ( V ).

Одним из вариантов сетевой коммунальной службы для смягчения роста напряжения было ограничение проникновения солнечной энергии путем ограничения размера отдельных солнечных панелей на крыше, например Western Power применяет ограничение в 3 кВА для однофазных солнечных инверторов в домах с трехфазным питанием низкого напряжения [2]. Коммунальные предприятия могут переключить однофазные жилые дома низкого напряжения, испытывающие чрезмерное напряжение, на фазу с самым низким напряжением низкого напряжения, если таковая имеется.

Другой возможный вариант сетевой утилиты, который оценивается в данной статье, — это программирование трансформаторов подстанций высокого / среднего напряжения в городских условиях с компенсацией падения напряжения в линии (LDC) в светлое время суток.LDC традиционно используется на трансформаторах, питающих фидеры среднего напряжения в сельской местности, так что трансформатор подстанции поднимает передаваемое напряжение по мере увеличения тока трансформатора, чтобы частично компенсировать падение напряжения на длинных фидерах в сельской местности. Трансформаторы высокого / среднего напряжения с возможностью LDC (общая характеристика для сельских и новых городских трансформаторов подстанций высокого / среднего напряжения) могут быть запрограммированы на снижение отправляемого напряжения на городских фидерах в дневное время, когда высокая выходная мощность солнечных фотоэлектрических элементов приводит к условиям легкой нагрузки фидера или даже обратный поток мощности.Ожидается, что корректировка LDC должна иметь длительную постоянную времени, чтобы избежать чрезмерного переключения ответвлений во время колебаний солнечной энергии, вызванных движением облаков [8].

Другие варианты коммунальных услуг, которые использовались в Германии, такие как подключенные к распределительной сети статкоматы для регулирования напряжения фидера низкого напряжения или ступенчатые регуляторы напряжения, не являются дешевыми вариантами и не рассматривались в этой статье. В случае со статкомом электроснабжения развертывание потребительских солнечных инверторов с функциональностью статкома могло бы обеспечить аналогичные преимущества поддержки напряжения.По умолчанию они будут располагаться на концах фидера низкого напряжения, где обычно больше всего пониженного и повышенного напряжения.

Варианты коммунальных услуг и потребителей, а также комбинации этих вариантов будут сравниваться по их способности смягчать рост напряжения с учетом других воздействий на сеть, таких как последующий спрос на реактивную мощность и потери энергии в городской фидерной сети среднего / низкого напряжения. Вариант использования домашних аккумуляторов для смягчения повышения напряжения не оценивался, поскольку аккумуляторы имеют тот же эффект, что и ограничение экспорта солнечной энергии, путем перенаправления «избыточной солнечной энергии» на аккумулятор.Аккумуляторная батарея обеспечивает основное преимущество солнечной энергии со сдвигом во времени, так что ее можно использовать для питания домашних нагрузок, когда нет солнечной энергии. Батарейные инверторы также могут выполнять функцию статкома. Аккумуляторная батарея не оценивалась как средство снижения повышения напряжения. В этой статье оцениваются варианты, которые связаны с экспортируемой солнечной энергией, и функция statcom уже рассматривается как часть солнечного инвертора.

2 Методология

Чтобы оценить эффективность различных вариантов снижения роста напряжения, чтобы обеспечить увеличение производства фотоэлектрических систем, был разработан и смоделирован типовой городской фидер среднего и низкого напряжения с использованием DIgSILENT PowerFactory версии 15.2 программное обеспечение. Распределенная солнечная генерация на крыше была добавлена ​​к примерной модели городского питателя для анализа альтернативных методов увеличения городской солнечной генерации. С целью создания репрезентативного городского распределительного фидера при моделировании фидера учитывался AS3008 [9] для данных кабеля низкого напряжения и применялись типовые данные кабеля среднего напряжения для кабеля среднего напряжения.

Репрезентативная распределительная сеть показана на Рисунке 1, с одним фидером НН, показанным в увеличенном масштабе на Рисунке 2. Эта сеть состоит из генератора провисания за импедансом источника, представляющего взаимосвязанную энергосистему.Эта эквивалентная «сеть» подключена к подстанции 132/22 кВ, содержащей два параллельно включенных трансформатора мощностью 20 МВА 132/22 кВ. «Типовой» городской фидер подстанции 22 кВ был смоделирован как 50-миллиметровый алюминиевый кабель 22 кВ 2 , который питает шесть распределительных трансформаторов 630 кВА 22 кВ / 415 В, расположенных на расстояниях 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5 и 3 км от ПС 132/22 кВ. Каждый трансформатор 630 кВА, 22 кВ / 415 В имеет автономное устройство РПН, настроенное для повышения напряжения НН на 2,5%, и к нему подключены два алюминиевых фидерных кабеля 95 мм 2 на 415 В.Каждый кабель низкого напряжения питает 60 домов, смоделированных как три «группы из 20 домов», соединенных на расстоянии 25, 125 и 205 м от трансформаторов 22 кВ / 415 В.

В моделировании сеть имеет сбалансированные напряжения, поскольку предполагается, что дисбаланс напряжений может быть исправлен на практике путем переключения однофазных нагрузок и фотоэлектрической генерации между фазами, где это возможно.

Базовый вариант пиковой дневной нагрузки предполагает максимальную дневную нагрузку 4 кВА при 0,85 PF (поглощение) на дом или 80 кВА при 0.85 PF (поглощение) на «кластер из 20 домов» и без фотоэлектрической генерации. Этот сценарий нагрузки представляет собой максимальную нагрузку, которую смоделированная сеть СН / НН может поддерживать и обеспечивать питание наиболее удаленного «кластера из 20 домов» при 0,95 о.е. или на 5% ниже номинального напряжения НН. Это позволяет дополнительно снизить напряжение на 1% на низковольтном кабеле, подключенном к распределительному щиту каждого дома. Базовый вариант минимальной дневной нагрузки предполагает, что нагрузка составляет 2 кВА при 0,85 PF (поглощение) на дом или 40 кВА при 0,85 PF (поглощение) на «кластер из 20 домов» и без фотоэлектрической генерации.

Моделирование

PowerFactory использовалось для создания профилей напряжения для этих базовых случаев (без фотоэлектрической генерации), а затем для создания профилей напряжения с увеличением количества фотоэлектрической генерации с шагом 1 кВт / дом до 5 кВт / дом и более. Чтобы представить текущую практику в Австралии, в первоначальных исследованиях коэффициент мощности солнечных инверторов был установлен на 1 пФ (без вар).

Возможности просьюмеров оценивались и сравнивались путем повторения этих исследований с солнечными инверторами, установленными на 0.95 PF (поглощающие переменные), затем с солнечными инверторами, запрограммированными на функцию Q ( V ) и, наконец, на постоянную функцию Q ( V ) (режим statcom). В таблице 1 и на рисунке 3 показаны настройки управления Q ( V ), которые были выбраны для моделирования.

Эти настройки с зоной нечувствительности по напряжению ± 3% почти эквивалентны программированию каждого домашнего солнечного инвертора с зоной нечувствительности по напряжению ± 4%, что позволяет изменять напряжение ± 1% по низковольтному кабелю, подключенному к распределительному щиту каждого дома.Эти настройки обеспечивают большую поддержку напряжения, чем предложенные в AS / NZS 4777.2: 2015, где солнечные инверторы достигают максимального потребления Q только тогда, когда напряжение НН достигает 265 В, что более чем на 10% выше номинального напряжения.

Затем была оценена возможность использования LDC в дневное время для управления переключением ответвлений трансформаторов подстанции 132/22 кВ с солнечными инверторами, работающими при единичном коэффициенте мощности и 0,95 коэффициента мощности (поглощающего). Наконец, алгоритм LDC был объединен с работой солнечных инверторов Q ( V ) и постоянной работой Q ( V ) (режим statcom).

С LDC трансформаторы подстанции 132/22 кВ должны снижать отправляемое напряжение, когда солнечная энергия снижает чистую дневную нагрузку фидера и помогает компенсировать рост напряжения в самом удаленном «кластере из 20 домов». Настройки LDC для двух трансформаторов 132/22 кВ, используемых в модели PowerFactory (см. Рис. 4), показаны в Таблице 2. Эти настройки были выбраны таким образом, что для параметра X установлено соотношение / R и установлено соотношение . аналогично эффективному соотношению X / R фидерной системы СН / НН.Уставка напряжения и величины X и R были отрегулированы таким образом, чтобы напряжение 22 кВ на подстанции 132/22 кВ достигло 1,02 о.е. при максимальной нагрузке, без солнечного излучения, то есть идентично эквивалентному случаю без LDC. Также учитывалась чувствительность заданного напряжения к изменениям солнечной энергии. Выбранные настройки привели к изменению отправляемого напряжения от 1,02 о.е. (максимальная дневная нагрузка, без солнечной энергии) до 0,985 о.е. (минимальная дневная нагрузка, 5 кВт / дом солнечной энергии).

рисунок 1

PowerFactory модель примера городской фидера 22 кВ с распределением низкого напряжения [10].

Таблица 1

Q ( V ) данные характеристик (с зоной нечувствительности).

Рис. 3

Q ( В ), где ± Q номинал ограничен диапазоном коэффициента мощности ± 0,90 PF.

Инжир.4

Схема компенсации падения напряжения в сети адаптирована из Cooper Power Systems [11].

Таблица 2

Настройки LDC трансформаторов 132/22 кВ в PowerFactory.

3 Результат

Для базового случая максимальной нагрузки фидера (4 кВА при 0,85 пФ на дом) и отсутствия солнечной энергии, напряжение шины наиболее удаленного «кластера из 20 домов» было смоделировано при 0,948 о.е. (∼0,95 о.е.).

С солнечными инверторами в каждом доме, установленными на единицу мощности (текущая практика) и минимальной дневной нагрузкой дома 2 кВА при 0.85 PF (поглощение), моделирование показало, что при выходной мощности фотоэлектрических модулей 3 кВт / дом напряжение выросло до 1,05 о.е. в наиболее удаленном «кластере из 20 домов», увеличиваясь до 1,084 о.е. при 5 кВт / дом — значительно выше допустимого предела (см. Табл. 3).

Моделирование было повторено с солнечными инверторами, установленными на 0,95 PF (поглощающие переменные) и 4 кВт / дом солнечной энергии, и в результате напряжения в наиболее удаленных домах остались ниже 1,05 о.е. При 5 кВт / дом это напряжение увеличилось до 1,059 о.е. — чуть выше допустимого предела (см. Табл.3).

Следующим оцениваемым вариантом потребителя являются солнечные инверторы, работающие с функцией Q ( V ). Используя предложенный Q ( В ) ± 0,9 PF с настройками зоны нечувствительности ± 3% (падение напряжения 2% вне зоны нечувствительности), вариант 4 кВт / дом привел к тому, что напряжения остались чуть ниже 1,05 о.е. и 5 кВт / дом, вызывая напряжение достигло 1,058 о.е. Эти результаты очень похожи на все инверторы, работающие при 0,95 PF (поглощение). В то время как солнечные инверторы в варианте Q ( V ) имеют больший диапазон Q (± 0.9 PF) по сравнению с опцией 0,95 PF (поглощающей), они начинают поглощать Q только тогда, когда их напряжения на клеммах поднимаются выше зоны нечувствительности по напряжению. Опция Q ( V ) немного снижает потребность питателя Q на 48 квар (2,111 — 2,053 Мвар) по сравнению с опцией 0,95 PF (поглощающей) (см. Табл. 3).

Был смоделирован наиболее технически продвинутый вариант использования всех инверторов, способных обеспечить постоянную работу Q ( В ) (режим statcom), предполагая, что в каждом доме есть солнечный инвертор мощностью 5 кВт с постоянным диапазоном Q , эквивалентным ± 0.9 Работа PF при 5 кВт, т.е. ± 2,42 квар. Параметры зоны нечувствительности и падения напряжения остались такими же, как и в предыдущем случае Q ( В ) ± 0,9 пФ. Моделирование показало, что эффект использования солнечных инверторов мощностью 5 кВт в качестве статических при максимальной нагрузке и отсутствии солнечной выходной мощности должен был повысить минимальное напряжение фидера низкого напряжения примерно на 1% с 0,948 до 0,957 о.е., эффективно увеличивая максимальную нагрузочную способность Питатель НН.

Служебная опция использования дневного LDC с ранее описанными настройками была смоделирована в сочетании с выбранными опциями просьюмера.

Таблица 3 показывает эффект от внедрения LDC. При солнечной энергии 5 кВт / дом и минимальной дневной нагрузке дома 2 кВА при 0,85 PF трансформаторы подстанции 132/22 кВ испытывают обратный переток мощности. Следовательно, LDC скорректировал уставку напряжения 22 кВ на подстанции 132/22 кВ ниже 1 о.е. — в данном случае до 0,985 о.е.

Добавление LDC значительно снижает рост напряжения в сочетании с дополнительными опциями (см. Табл. 3). Комбинация файлов 0.Опция 895 PF (поглощающая) и LDC привели к наименьшему повышению напряжения (1,025 о.е.), однако комбинация опции Q ( В, ) и LDC, которая вызвала повышение напряжения на 1,041 о.е., снизила Q фидера. Потребление на 925 квар (2,122 — 1,197 Мвар), по сравнению с комбинацией опции 0,95 PF (поглощающей) и LDC. Вариант Q ( V ) и вариант постоянного Q ( V ) (режим statcom) дали идентичные результаты с солнечными инверторами, работающими при номинальной выходной мощности — как и в моделировании, в результате которого были получены результаты в Таблица 3.На рисунке 5 показаны смоделированные профили напряжения фидера, начиная с подстанции 132/22 кВ и заканчивая наиболее «удаленной шиной» для комбинации опций Q ( В ) и LDC, с уровнями мощности (и номинальных значений) солнечного инвертора. от нуля до 6 кВт на дом. Этот рисунок демонстрирует эффект снижения LDC отправляемого напряжения подстанции по мере увеличения уровня солнечной энергии в домашних условиях, тем самым компенсируя повышение напряжения на самой удаленной шине.

Таблица 3

Напряжения на самой «удаленной шине» для выбранных опций Prosumer с 5 кВт солнечной энергии на дом и 2 кВА при 0.Бытовые нагрузки 85 PF, без и с опцией LDC от электросети. Примечание : потребности питателя P (обратный поток мощности) и Q также показаны для каждой комбинации.

Рис. 5

Профили напряжения от подстанции 132/22 кВ до самой «удаленной шины» для комбинации опций Q ( В, ) и LDC, а также уровни бытовой солнечной энергии от нуля до 6 кВт.

4 Выводы

Сочетание выбранных опций для потребителей и коммунальных услуг может обеспечить эффективные средства снижения роста напряжения и, таким образом, обеспечить очень высокое проникновение солнечной энергии, т.е.е. Каждое жилище, которое может вместить солнечную батарею на крыше, может иметь солнечную батарею на крыше.

Работа солнечных инверторов при 0,95 PF (поглощающая переменная), а не единица, действительно снижает уровни напряжения, но этот режим создает значительную дополнительную нагрузку на реактивную мощность в сети. Фиксированное потребление реактивной мощности особенно нежелательно, если сетевое напряжение низкое. Кроме того, поглощение Q около начала фидера НН имеет небольшую пользу в снижении напряжения НН. Q -загрузка в начале питателя имеет небольшую пользу [12].

Работа солнечных инверторов с функцией коэффициента мощности Q ( В ) ± 0,9 с зоной нечувствительности согласно рисунку 3 снижает повышение напряжения на аналогичную величину, но зависит от уровней напряжения. При уменьшении сетевого напряжения инверторы поглощают меньше Q (или не поглощают его, если напряжение на клеммах составляет от 0,97 до 1,03 о.е.) и начинают экспорт Q , если напряжение на клеммах падает ниже 0,97 о.е. Постоянная опция Q ( В ) обеспечивает постоянную поддержку напряжения, что снижает колебания напряжения НН и увеличивает напряжение фидера НН в условиях высокой нагрузки, тем самым увеличивая грузоподъемность фидера.Выбранные настройки зоны нечувствительности и спада Q ( В ) означают, что способность солнечных инверторов Q (абсорбция) полностью используется для предотвращения повышения напряжения, превышающего 1,05 о.е. (кластер из 20 домов) или 1,06 о.е. (домовой распределительный щит). ). Последнее соответствует 254 В в Западной Австралии. Эти настройки лучше используют возможности солнечного инвертора, чем предлагаемые настройки (отключены по умолчанию) в AS / NZS 4777.2: 2015, которые увеличивают поглощение Q солнечного инвертора в диапазоне напряжений 250–265 В (27% от Q Емкость используется при 254 В).

LDC представляет собой эффективное средство уменьшения роста напряжения, и его сочетание с Q ( В ) или постоянным Q ( В ) означает, что инверторы потребляют меньше Q в условиях высокой солнечной активности. LDC медленного действия эффективно автоматически снижает нагрузку Q быстродействующих солнечных инверторов и, следовательно, снижает потребность в реактивной мощности фидера.

Добавление LDC в опцию Q ( В ) или постоянную опцию Q ( В ) представляется хорошей комбинацией с точки зрения снижения роста напряжения без использования чрезмерной реактивной мощности в условиях высокой солнечной активности.LDC медленного действия эффективно снижает нагрузку реактивной мощности солнечных инверторов, чтобы они могли поддерживать быструю поддержку напряжения. Быстродействующие солнечные инверторы также помогут поддерживать питающее напряжение, в то время как функция LDC работает с длительной постоянной времени, чтобы избежать чрезмерного переключения ответвлений во время движения облаков.

Список литературы

  1. Стандарты Австралии, Стандарты Новой Зеландии, AS / NZS 4777.2: 2015 Подключение энергосистем к сети через инверторы — требования к инверторам (SAI Global, Сидней, 2015) [Google Scholar]
  2. Western Power, Техническое руководство для установщиков солнечных батарей (2017 г.), Доступно по адресу: https: // www.westernpower.com.au/support/technical-guidance-for-solar-installers/ (дата обращения: 2017/12/01) [Google Scholar]
  3. Д. Кондон, Д. Макфейл, Регулирование напряжения в распределительных сетях с использованием функции реактивной мощности инвертора — опыт австралийских коммунальных предприятий, в материалах конференции IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference, APPEEC, Брисбен (2015) [Google Scholar]
  4. Дж.Крокер, Трансактивная энергия для поддержки напряжения в жилых сетях с высоким уровнем проникновения фотоэлектрической энергии: анализ совместного моделирования, магистерская диссертация, Университет Мердока, 2016 г. [Google Scholar]
  5. Э. Демирок, Д. Сера, Р.Теодореску, П. Родригес, У. Боруп, Кластерные фотоэлектрические инверторы в сетях низкого напряжения: обзор воздействия и сравнение стратегий управления напряжением, в материалах конференции IEEE по электроэнергии и энергии 2009 г., EPEC 2009 (2009) [Google Scholar]
  6. П.Джахангири, Д.К. Алипрантис, Распределенное управление напряжением / ВАр с помощью фотоэлектрических инверторов, IEEE Trans. Power Syst. 28, 3429 (2013) [CrossRef] [Google Scholar]
  7. А.Макнунинеджад, Н. Куткут, И. Батарсех, З. Ку, Анализ и управление фотоэлектрическими инверторами, работающими в режиме VAR в ночное время, в материалах конференции IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe, ISGT Europe (2011) [Google Scholar]
  8. Т.Л. Ли, С.С. Ян, С.Х. Ху, Проектирование децентрализованного управления напряжением для фотоэлектрических инверторов для смягчения повышения напряжения в распределительной энергосистеме без связи, в материалах Международной конференции силовой электроники 2014 г., IPEC-Hiroshima — ECCE Asia 2014 (2014), стр. 2606 [Google Scholar]
  9. Стандарты Австралии, AS3008.1.1: 2009 Электроустановки — выбор кабелей — кабели для переменного напряжения до 0,6 / 1 кВ включительно — типовые условия установки в Австралии (SAI Global, Сидней, 2009) [Google Scholar]
  10. П. Лу, Исследование подходов к управлению напряжением на примере распределительного фидера для увеличения проникновения фотоэлектрических систем, диплом бакалавра технических наук, Университет Мердока, 2015 г. [Google Scholar]
  11. Cooper Power Systems Inc., Бюллетень 77006: как работают ступенчатые регуляторы напряжения (1993), Доступно по адресу: http://www.cooperindustries.com/content/dam/public/powersystems/resources/library/225_VoltageRegulators/77006.pdf, дата обращения: 2017 г. / 01.12 [Google Scholar]
  12. Э.Демирок, П. Гонсалес, К.Х.Б. Фредериксен, Д. Сера, П. Родригес, Р. Теодореску, Методы локального контроля реактивной мощности для предотвращения перенапряжения распределенных солнечных инверторов в низковольтных сетях, IEEE J. Photovolt. 1, 174 (2011) [CrossRef] [Google Scholar]

Цитируйте эту статью как : Craig E.Картер, Мартина Кале, Пэнченг Лу, Джулиан А. Крокер, Оценка вариантов смягчения роста напряжения из-за увеличения проникновения фотоэлектрических модулей в распределительных сетях, Renew. Energy Environ. Поддерживать. 2 , 39 (2017)

Все таблицы

Таблица 1

Q ( V ) данные характеристик (с зоной нечувствительности).

Таблица 2

Настройки LDC трансформаторов 132/22 кВ в PowerFactory.

Таблица 3

Напряжения на самой «удаленной шине» для выбранных опций Prosumer с 5 кВт солнечной энергии на дом и 2 кВА при 0.Бытовые нагрузки 85 PF, без и с опцией LDC от электросети. Примечание : потребности питателя P (обратный поток мощности) и Q также показаны для каждой комбинации.

Все фигуры

рисунок 1

PowerFactory модель примера городской фидера 22 кВ с распределением низкого напряжения [10].

По тексту
Рис. 3

Q ( В ), где ± Q номинальный ограничен диапазоном коэффициента мощности ± 0.90 пф.

По тексту
Рис. 5

Профили напряжения от подстанции 132/22 кВ до самой «удаленной шины» для комбинации опций Q ( В, ) и LDC, а также уровни бытовой солнечной энергии от нуля до 6 кВт.

По тексту

Снижение повышения напряжения для интеграции солнечных фотоэлектрических систем в низковольтные сети

В этом разделе подробно представлены стратегии управления напряжением.Как упоминалось выше, эффективность управления напряжением с помощью активной или реактивной мощности зависит от соотношения R / X . В реальном мире соотношение X / R может варьироваться от сетки к сетке. Фактический выбор метода управления должен основываться на реальных условиях сети, таких как соотношение X / R и фактические значения X , R . Для полноты обсуждения здесь обсуждаются алгоритмы, разработанные для обоих методов.

Через активную мощность

Очевидным методом уменьшения роста напряжения является уменьшение подачи активной мощности в сеть. Поскольку фидеры низкого напряжения обычно имеют отношение R / X выше 1, согласно (4), метод активной мощности более эффективен, чем реактивная мощность для целей регулирования напряжения [16]. Среди различных технологий, предложенных в литературе, основными являются две идеи: ① увеличение местного потребления; ② Сокращение фотоэлектрических мощностей. Локальное потребление можно отрегулировать с помощью управления нагрузкой или таких компонентов, как системы хранения.Поскольку сокращение фотоэлектрической мощности не является благоприятным методом для потери свободной энергии, обсуждение, следовательно, сосредоточено на первом варианте.

ФЭ с системами накопления электроэнергии

При использовании систем накопления электроэнергии (ССИЗ) мощность фотоэлектрической установки может быть снижена за счет зарядки ССИЗ во время пикового производственного периода, тем самым поддерживая стабильное напряжение фидера НН. Энергия, запасенная ССИЗ, может быть использована позже для удовлетворения спроса. Кроме того, ССИЗ может сглаживать колебания фотоэлектрической мощности и обеспечивать операционные резервы для системы.Коммерческие решения как таковые были разработаны на рынке [17].

Моделями внедрения ССИЗ на фидере низкого напряжения могут быть: ① децентрализованные системы хранения, установленные с фотоэлектрическими установками; ② централизованное хранилище всего фидера НН; ③ сочетание двух вышеперечисленных вариантов. Тем не менее, главный технический вопрос использования ССИЗ — это определение зарядной мощности для целей регулирования напряжения. Исследования показали, что наиболее эффективное место ССИЗ находится в конце фидера [18, 19], где требуемая зарядная мощность ССИЗ минимальна.

Математическая формулировка, использующая смешанно-целочисленную оптимизацию для минимизации зарядной мощности:

$$ \ begin {align} & {\ hbox {min}} \ sum {P_ {i}} \\ & {\ text {s}} . {\ text {t}} \\ & \ left | {V_ {i}} \ right | \ le \ left | {V_ {i, max}} \ right | \\ & 0 \ le P_ {i} \ le \ eta P_ {i, max}, \ eta \ in \ left \ {{0,1} \ right \} \\ \ end {выровнено} $$

(6)

, где \ (P_ {i} \), \ (V_ {i} \) — мощность и напряжение фидерной шины и , по которой соединяется система хранения.Целочисленная переменная делает формулировку применимой для работы, определения минимальной мощности заряда; или планирование, определение местоположения систем хранения. Чтобы проверить ограничение напряжения, обычно требуется решение нелинейных уравнений потока мощности для получения значений напряжения. В [18] это ограничение упрощено набором линейных уравнений с использованием разложения Тейлора первого порядка между напряжением и подачей мощности:

$$ \ left | V \ право | = f (\ left ({P, Q} \ right) \ приблизительно \ left | V \ right | _ {0} + \ left ({\ frac {\ partial \ left | V \ right |} {\ partial P} , \ frac {\ partial \ left | V \ right |} {\ partial Q}} \ right) \ left ({\ begin {array} {* {20} c} {\ Delta P} \\ {\ Delta Q } \\ \ end {array}} \ right) $$

(7)

где \ (| V | _ {0} \) — величина напряжения в базовом случае.Производные первого порядка могут быть получены из обратной матрицы якобиана последней итерации в расчете потока нагрузки Ньютона-Рафсона.

С EESS, выходы PV можно уменьшить до желаемого уровня. Технически потребность систем хранения в энергии связана с фотоэлектрической генерацией, моделями реализации и операционной стратегией. Определение размера ССИЗ включает оптимизацию в нескольких временных масштабах с разными критериями, что может привести к различным решениям.

ФЭ с электромобилями

Растущий спрос в низковольтных сетях — электромобили.Электромобили могут работать как запоминающее устройство при подключении к сети.

Как показано в [19], зарядка электромобилей, которая сначала может появиться как дополнительная нагрузка на сеть, может использоваться как эффективное решение для хранения. В сетях с фотоэлектрическими элементами электромобили представляют собой уникальную возможность, поскольку они не только могут локально потреблять часть произведенной фотоэлектрической энергии, но и эта энергия снижает энергию зарядки от сети и дает дополнительный диапазон движения для водителей электромобилей. Для электромобиля среднего размера с аккумулятором на 24 кВтч процесс зарядки может потребовать около 3 дополнительных единиц.7 кВт с возможностью однофазной зарядки. Зарядка электромобилей в координации с солнечной генерацией может помочь смягчить проблемы с напряжением.

PV и EV могут быть включены по-разному. Для домашней зарядки простым решением могло бы быть изменение мощности зарядки электромобиля напряжением сети, где электромобили применяют большую зарядную мощность, когда производство и напряжение фотоэлектрической системы высокие, и наоборот, когда производство и напряжение низкие. Если тарификация электромобилей регулируется агрегатором, то можно применить более совершенную стратегию управления с использованием технологий ИКТ.Для зарядки в жилых помещениях требуется большее количество электромобилей, чтобы получить эквивалентные эффекты уменьшения повышения напряжения, когда место зарядки находится близко к низковольтному трансформатору. Напротив, требуется меньшая зарядная нагрузка, если станция расположена рядом с концом фидера.

Если рассматривать общественную зарядную станцию ​​с возможностью параллельной зарядки нескольких транспортных средств, то в идеале ее можно рассматривать как аккумулятор, подключенный к сети; зарядная нагрузка из-за параллельной зарядки электромобилей может справиться с генерацией большого количества фотоэлектрических модулей за счет активации из централизованного места.Исследование, проведенное в [19], показывает, что пример европейского радиального фидера может быть в состоянии разместить больше фотоэлектрических модулей без необходимости усиления сети, но только при скоординированной зарядке электромобилей.

Однако использование зарядки электромобилей для регулирования напряжения соответствует конкретному типу управления активной мощностью, которое обязательно зависит от доступности электромобиля и неопределенности солнечного излучения.

С использованием контролируемой зарядки новая цифра — показатель местного оператора парка электромобилей — может эффективно использовать нагрузку электромобиля, обрабатывая локальную статистическую информацию, такую ​​как ежедневные схемы зарядки электромобилей и прогнозы генерации солнечных батарей.

Через реактивную мощность

Реактивная мощность — еще один вариант регулирования напряжения. В отличие от активной мощности, метод реактивной мощности использует возможности инверторов без необходимости в дополнительных устройствах. Хотя он может быть не таким эффективным, как метод активной мощности в сетях низкого напряжения, он может быть в пользу потребителей, поскольку не требуется ни сокращения производства фотоэлектрической энергии, ни дополнительных инвестиций, если только не будет получена компенсация. Однако, поскольку дополнительная реактивная мощность может вызвать дополнительный реактивный ток в сети, возникают дополнительные потери в сети, особенно при высоких уровнях проникновения фотоэлектрических модулей [20, 21].

Инверторы выше определенного размера способны обеспечивать определенное количество реактивной мощности даже при номинальной выходной активной мощности [12]. Параметры управления инверторами могут устанавливаться как индивидуально, эмпирическим путем, так и по согласованию. Характеристики обеспечения реактивной мощности определяются выбранным методом управления и настройками его параметров.

Настройка управления реактивной мощностью может зависеть от производства фотоэлектрических модулей и результирующего напряжения. Принимая во внимание возможные дополнительные потери в сети, а также возможные проблемы с перегрузкой, целью координации может быть компромисс между тремя задачами.{2}} \\ \ end {align} $$

(8)

где В и и В исх. — это напряжения на и th Клемма фотоэлектрической установки и предпочтительное опорное напряжение, соответственно, В исх. может быть установлен в соответствии с настройкой трансформатора низкого напряжения и обычно составляет 1 о.е. P убыток суммарные потери мощности в системе; S и и S я макс фактический расход и максимальный расход на участке и питателя низкого напряжения; c 1 , с 2 и c 3 положительный скаляр, представляющий взвешивание каждой цели; и k — количество фотоэлектрических генераторов и сценариев нагрузки, учитываемых при оптимизации.

В соответствии с (8) эффективность различных настроек управления должна оцениваться при различных сценариях производства и нагрузки фотоэлектрических модулей, и может потребоваться моделирование временных рядов для получения общей производительности настроек. Вышеуказанная формулировка может быть использована для настройки параметров, и можно выбрать настройку, которая обеспечивает наилучшую общую производительность.

При реализации по приведенной выше формуле группа фотоэлектрических инверторов может быть скоординирована и работать вместе как «солнечная виртуальная электростанция» для реализации регулирования напряжения на низковольтном фидере или даже в большей распределительной зоне.

Electric (тип) — Bulbapedia, энциклопедия покемонов, управляемая сообществом

Категория
Gen Перемещение Конкурс Мощность Точность PP Target Описание
VII 10,000,000 Вольт Thunderbolt Специальный 195195 000—% 011 (макс.1)
Любой соседний покемон
Пользователь, Пикачу в кепке, с помощью Z-Power запускает разряд электричества и высвобождает его.Критические удары наносятся легче.
VIII Колесо ауры Физическое 110110 100100% 1010 (макс.16)
Любой соседний покемон
Морпеко атакует и увеличивает свою Скорость за счет энергии, накопленной в его щеках.Тип этого хода меняется в зависимости от формы пользователя.
VIII Bolt Beak (клюв с болтом) Физическое 08585 100100% 1010 (макс.16)
Любой соседний покемон
Пользователь наносит удар по цели своим наэлектризованным клювом.Если пользователь атакует раньше цели, сила этого движения удваивается.
В Bolt Strike Физическое Красивый 130130 08585% 055 (макс.8)
Любой соседний покемон
Пользователь окружает себя большим количеством электричества и заряжает свою цель.Это также может привести к параличу у цели.
VII Buzzy Buzz Специальный 09090 100100% 1515 (не более 24)
Любой соседний покемон
Пользователь стреляет разрядом электричества, чтобы атаковать цель.Это также оставляет цель параличом.
VII Катастрофа Физическое 210210 000—% 011 (макс.1)
Любой соседний покемон
Пользователь, Пикачу, окружает себя максимальным количеством электричества, используя свою Z-Power, и набрасывается на свою цель с полной силой.
III Заряд Статус Умный 000— 000—% 2020 (макс.32) Пользователь увеличивает силу электрического движения, которое он использует на следующем ходу. Это также повышает Sp. Def stat.
IV Charge Beam (Зарядный луч) Специальный Красивый 05050 09090% 1010 (макс.16)
Любой соседний покемон
Пользователь атакует электрическим разрядом.Пользователь может использовать оставшуюся электроэнергию для повышения своего Sp. Атк стат.
IV Разряд Специальный Красивый 08080 100100% 1515 (не более 24)
Все соседние покемоны
Пользователь поражает все вокруг, выпуская электрическую вспышку.Это также может вызвать паралич.
VI Eerie Impulse Статус Умный 000— 100100% 1515 (не более 24)
Любой соседний покемон
Тело пользователя генерирует жуткий импульс.Воздействие на цель резко снижает Sp. Атк стат.
VI Electric Terrain Статус Умный 000— 000—% 1010 (макс.16)
Все покемоны
Пользователь электризует землю на пять витков, активируя электрические движения.Покемоны на земле больше не засыпают.
VI Электрификация Статус Умный 000— 000—% 2020 (макс.32)
Любой соседний покемон
Если цель наэлектризована перед тем, как использовать движение во время этого хода, движение цели становится электрическим.
В Electro Ball Специальный Круто 000— 100100% 1010 (макс.16)
Любой соседний покемон
Пользователь метает в цель электрический шар. Чем быстрее пользователь оказывается, чем цель, тем больше сила движения.
В Electroweb Специальный Красивый 05555 09595% 1515 (не более 24)
Все соседние противники
Пользователь атакует и захватывает покемонов противника с помощью электрической сети.Это снижает их показатель скорости.
В Болт Fusion Физическое Круто 100100 100100% 055 (макс.8)
Любой соседний покемон
Пользователь бросает гигантскую молнию.Сила этого движения увеличивается под воздействием огромного пламени.
VII Gigavolt Havoc Физическое 000— 000—% 011 (макс.1)
Любой соседний покемон
Пользователь поражает цель мощным электрическим током, собираемым его Z-Power.Мощность варьируется в зависимости от исходного хода.
VII Gigavolt Havoc Специальный 000— 000—% 011 (макс.1)
Любой соседний покемон
Пользователь поражает цель мощным электрическим током, собираемым его Z-Power.Мощность варьируется в зависимости от исходного хода.
VIII G-Max Stun Shock Физическое 000— 000—% 033 (макс.4)
Все соседние противники
Атака электрического типа, которую использует Gigantamax Toxtricity.Этот прием отравляет или парализует противников.
VIII G-Max Stun Shock Специальный 000— 000—% 033 (макс.4)
Все соседние противники
Атака электрического типа, которую использует Gigantamax Toxtricity.Этот прием отравляет или парализует противников.
VIII G-Max Volt Crash Физическое 000— 000—% 033 (макс.4)
Все соседние противники
Атака электрического типа, которую использует Гигантамакс Пикачу.Этот ход парализует противников.
VIII G-Max Volt Crash Специальный 000— 000—% 033 (макс.4)
Все соседние противники
Атака электрического типа, которую использует Гигантамакс Пикачу.Этот ход парализует противников.
VI Ионный потоп Статус Красивый 000— 000—% 2525 (макс 40)
Все покемоны
Пользователь рассеивает электрически заряженные частицы, что меняет движения нормального типа на движения электрического типа.
IV Magnet Rise (Подъем магнита) Статус Умный 000— 000—% 1010 (макс.16) Пользователь левитирует, используя электрически генерируемый магнетизм на пять оборотов.
VI Магнитный поток Статус Умный 000— 000—% 2020 (макс.32)
Все союзники
Пользователь манипулирует магнитными полями, которые повышают Defense и Sp.Статистика защиты союзного покемона с плюсовой или минусовой способностью.
VIII Max Lightning Физическое 000— 000—% 033 (макс.4)
Все соседние противники
Это электрическая атака, которую использует покемон Dynamax.Пользователь превращает землю в электрическую местность на пять ходов.
VIII Max Lightning Специальный 000— 000—% 033 (макс.4)
Все соседние противники
Это электрическая атака, которую использует покемон Dynamax.Пользователь превращает землю в электрическую местность на пять ходов.
VI Морда Физическое Милые 02020 100100% 2020 (макс.32)
Любой соседний покемон
Пользователь атакует, уткнувшись носом в цель наэлектризованными щеками.Это также оставляет цель параличом.
VIII Овердрайв Специальный 08080 100100% 1010 (макс.16)
Все соседние противники
Пользователь атакует покемонов, играя на гитаре или бас-гитаре, вызывая сильное эхо и сильную вибрацию.
VI Параболический заряд Специальный Умный 06565 100100% 2020 (макс.32)
Все соседние покемоны
Пользователь атакует все вокруг. HP пользователя восстанавливается за половину урона, полученного пораженными.
VII Пика Папов Специальный 000— 000—% 011 (макс.1)
Все соседние покемоны
Чем больше Пикачу любит своего Дрессировщика, тем мощнее его движение.Он никогда не промахивается.
VII Плазменные кулаки Физическое 100100 100100% 1515 (не более 24)
Любой соседний покемон
Пользователь атакует электрически заряженными кулаками.Этот ход меняет ходы нормального типа на ходы электрического типа.
VIII Rising Voltage (Повышающее напряжение) Специальный 07070 100100% 2020 (макс.32)
Любой соседний покемон
Пользователь атакует электрическим напряжением, поднимающимся от земли.Сила этого движения удваивается, когда цель находится на Электрической местности.
III Ударная волна Специальный Круто 06060 000—% 2020 (макс.32)
Любой соседний покемон
Пользователь поражает цель быстрым разрядом электричества.Эта атака никогда не промахивается.
II Искра Физическое Круто 06565 100100% 2020 (макс.32)
Любой соседний покемон
Пользователь бросает в цель электрически заряженный снаряд.Это также может привести к параличу у цели.
VII Горящий искровой серфер Специальный 175175 000—% 011 (макс.1)
Любой соседний покемон
После получения Z-Power пользователь, Алолан Райчу, атакует цель в полную силу.Этот ход оставляет цель параличом.
I Гром Специальный Круто 110110 07070% 1010 (макс.16)
Любой соседний покемон
Злая молния падает на цель, чтобы нанести урон.Это также может привести к параличу у цели.
VIII Thunder Cage Специальный 08080 09090% 1515 (не более 24)
Любой соседний покемон
Пользователь захватывает цель в клетку искрящегося электричества на четыре-пять оборотов.
IV Громовой клык Физическое Круто 06565 09595% 1515 (не более 24)
Любой соседний покемон
Пользователь кусает наэлектризованными клыками. Это также может заставить цель вздрогнуть или парализовать ее.
I Удар грома Физическое Круто 07575 100100% 1515 (не более 24)
Любой соседний покемон
Мишень поражена электрическим кулаком.Это также может привести к параличу у цели.
I Громовой удар Специальный Круто 04040 100100% 3030 (макс 48)
Любой соседний покемон
Разряд электричества падает на цель и наносит урон.Это также может привести к параличу у цели.
I Громовая волна Статус Круто 000— 09090% 2020 (макс.32)
Любой соседний покемон
Пользователь запускает слабый разряд электричества, который парализует цель.
I Thunderbolt Специальный Круто 09090 100100% 1515 (не более 24)
Любой соседний покемон
Сильный электрический разряд падает на цель.Это также может привести к параличу у цели.
В Переключатель Вольт Специальный Круто 07070 100100% 2020 (макс.32)
Любой соседний покемон
После атаки пользователь бросается обратно, чтобы поменяться местами с ожидающим отрядом покемоном.
III Volt Снасти Физическое Круто 120120 100100% 1515 (не более 24)
Любой соседний покемон
Пользователь электризует себя и заряжает цель.Это также сильно вредит пользователю. Эта атака может парализовать цель.
В Wild Charge Физическое Жесткий 09090 100100% 1515 (не более 24)
Любой соседний покемон
Пользователь окутывает себя электричеством и врезается в цель.Это тоже немного вредит пользователю.
II Zap Cannon Специальный Круто 120120 05050% 055 (макс.8)
Любой соседний покемон
Пользователь стреляет электрическим разрядом, как пушка, чтобы нанести урон и вызвать паралич.
VII Zing Zap Физическое 08080 100100% 1010 (макс.16)
Любой соседний покемон
Сильный электрический разряд попадает в цель, поражая ее электрическим током.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.