Преобразователи напряжения

Вентильные преобразователи широко применяются для преобразования электрической энергии, вырабатываемой и передаваемой в виде переменного напряжения стандарт­ной частоты f_с = 50 Гц в электрическую энергию другого вида - в постоянный ток или переменный ток с нестандартной (f< f_с или f>f_c) или изменяемой частотой. Почти половина энергии потребляется в преобра­зованном виде, прежде всего в виде постоянного тока. Электропривод постоянного тока, в том числе тяговый электропривод, мощные электротермические и электротех­нологические установки - это наиболее энергоемкие потре­бители постоянного тока. Для их питания ток промышлен­ной частоты преобразуется в постоянный ток с помощью выпрямителей.

Растет группа потребителей электроэнергии, которые нуждаются в переменном токе повышенной или пониженной частоты, а нередко требуют использования регулируе­мой частоты (установки часточно-регулируемого электро­привода переменного тока, индукционные установки, мно­гие электротермические и электротехнологические потреби­тели). Для питания таких потребителей применяют различ­ные тиристорные преобразователи частоты.

Таким образом, значительное число потребителей элект­роэнергии большой мощности подключается к промышлен­ной сети через вентильные преобразователи различных ти­пов.

Важной областью при­менения вентильных преобразователей являются линии электропередачи в электрических сетях и системах. В пер­вую очередь речь идет о линиях передач постоянного тока, которые экономически эффективны для передачи энергии на большие расстояния. Такая линия передач на входе со­держит мощный тиристорный выпрямитель, преобразую­щий энергию тока частоты 50 Гц в постоянный ток. На выходе линии устанавливается мощный тиристорный инвер­тор, преобразующий постоянный ток в переменный. Обычно линии передач постоянного тока отдают энергию в системы, которые содержат другие мощные источники переменного тока. Инвертор, работающий на сеть, в которой имеются мощные источники переменного тока, называется ведомым сетью или зависимым инвертором.

Второй областью применения вентильных преобразова­телей в электроэнергетике являются тиристорные источники реактивной мощности, позволяющие вырабатывать и регу­лировать реактивную мощность для компенсации ее де­фицита в энергосистеме.

Третьей областью применения вентильных преобразова­телей в электроэнергетике является использование преобра­зователей для обеспечения работы основного оборудования электростанций, в частности для возбуждения синхронных гидро- или турбогенераторов и компенсаторов (схемы тиристорного возбуждения), для частотного пуска мощных генераторов (например, гидрогенераторов).

Преобразователи нужны также для таких нетрадиционных источников электроэнергии, как солнечные батареи, термохимические генераторы, ге­нераторы, использующие энергию ветра, и т. п.