Устройство для однофазного регулирования напряжения сети

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОФАЗНОГО .РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ, со .держащее вольтодобавочньй трансфор:матор , вторичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой , первичная обмотка подключена через управляемые вентили к сети, причем общая точка первой пары согласно включенных управляемых вентилей через конденсатор подключена к одному полюсу сети, к которому подключена общая точка другой пары согласно включенных управляемых вентилей через второй конденсатор, анод управляемого вентиля первой пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к другому полюсу сети , отличающееся тем, что, с целью распшрения диапазона регулирования и упрощения устройства, оно снабжено двумя диодами, каждый из которых включен встречно по отношению ко второму управляемому вентилю каждой пары согласно включенных управляемых вентилей, анод второй пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к тому же полюсу сети, что и анод первой паW ры согласно включенных управляемых вентилей, а другой конец первичной обмотки вольтодобавочного трансфор-. матора подключен к тому же полюсу сети, что и конденсаторы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСВ Ву (2 1) 3582979/24-07 (22) 26.04.83 (46) 15.05.84. Вюл. Р 18 (72) А.И. Маркевич и А.А, Иванов (71) Псковский филиал Ленинградского ордена Ленина политехнического института .им. M.И. Калинина (53) 621. 316. 925 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 955360, кл. Н 02 J 3/18, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОФАЗНОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ, со.держащее вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой, первичная обмотка подключена через управляемые вентили к сети, причем общая точка первой пары согласно включенных управляемых вентилей через конденсатор подключена к одному полюсу сети, к которому..ЯУ 1092648 А зш Н 02 3 3/12, Н 02 М 5/257 подключена общая точка другой нары согласно включенных управляемых вентилей через второй конденсатор, анод управляемого вентиля первой пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к другому полюсу се- ти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и упрощения устройства, оно снабжено двумя диодами, каждый из которых включен встречно по отношению ко второму управляемому вентилю каждой пары согласно включенных управляемых вентилей, анод второй пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к тому же полюсу сети, что и анод первой пары согласно включенных управляемых вентилей, а другой конец первичной обмотки вольтодобавочного трансфор-, матора подключен к тому же полюсу сети, что и конденсаторы.

1 10

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования напряжения в электрических распределительных сетях 0,4-10 кВ.

Наиболее близким к изобретению является устройство для однофазного регулирования напряжения сети, содержащее вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой, первичная обмотка подключена через управляемые вентили к сети, причем общая точка первой пары согласно включенных управляемых вентилей через конденсатор подключена к одному полюсу сети, к которому подключена общая точка другой пары согласно включенных управляемых вентилей через второй конденсатор, анод управляемого вентиля первой пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к другому полюсу сети. Регулирование напряжения осуществляется изменением начальной фазы тока первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора. относительно напряжения сети путем изменения момента открывания тиристоров 13.

Недостатками данного устройства являются узкий диапазон регулирования, а также сложность силовой части устройства и системы управления тиристорами из-за необходимости изменения схемы соединения обмоток вольтодобавочного трансформатора.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для однофазного регулирования напряжения сети, содержащее вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого-включена последовательно с нагрузкой, первичная обмотка подключена через управляемые вентили к сети, причем общая точка первой пары согласно включенных управляемых вентилей через конденсатор подключена к одному полюсу сети, к которому подключена общая точка другой пары согласно включенных управляемых вентилей через второй конденсатор, анод управляемого вентиля первой пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к другому полюсу сети, снабжено двумя диодами, каж92648 2

1О

15 устройства.

55 дый из которых включен встречна по отношению ко второму управляемому вентилю каждой пары согласно включенных управляемых вентилей, анод второй пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к тому же полюсу сети, что и анод первой пары согласно включенных управляемых вентилей, а другой конец первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора подключен к тому же полюсу сети, что и конденсаторы.

На фиг, 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы напряжения сети и тока в первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора, на фиг. 3 — векторная диаграмма напряжений, поясняющая работу

Устройство. для однофазного регулирования напряжения сети содержит вольтодобавочный трансформатор с первичной 1 и вторичной 2 обмотками, конденсаторы 3 и 4, служащие для питания первичной обмотки током разряда. Общие выводы конденсаторов и один конец первичной обмотки присоединены к одному полюсу сети.

Другие выводы конденсаторов подключены к второму полюсу сети соответственно через тиристоры 5 и 6 и к второму концу первичной обмотки соответственно через встречно-параллель" но включенные тиристор 7 и диод 8 и тиристор 9 и диод 10, при этом ти-. ристор 5 служит для заряда конден- сатора 3 от питающей сети в первый положительный полупериод, а тиристор 6 служит для заряда конденсатора

4 во второй положительный полупериод, Через встречно-параллельно включенные тиристор 7 и диод 8 осуществляется разряд конденсатора 3 на первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, а через встречнопараллельно включенные тиристор 9 и диод 10 — разряд конденсатора 4.

Индуктивность первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, входящей в разрядную цепь, в емкости конденсаторов выбраны так, что разряд носит колебательный характер и частота тока равна частоте сети, а фаза тока может меняться о O автоматически от 90 до, 360 относи- тельно напряжения сети с помощью блока управления тиристорами в за1092648 4 до момента времени t (фиг. 2a,б) формируется положительная полуволна тока через первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора от колебательного разряда конденсатора 4. В момент времени t ток через тиристор 9 спадает до нуля и он закрывается, а с момента времени t до момента времени t> (фиг. 2,6)

fp диод 10 будет смещен в прямом направлении и формируется отрицательная полуволна тока через первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора от разряда конденсатора 4.

° f5 На этом цикл разряда двух конденсаторов заканчивается и в дальнейшем процессы повторяются. В результате в первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора протекает непрерывный переменный ток (фиг. 2о).

Меняя момент открывания тирис-, тора 7 в диапазоне от t„ до t тиристора 9 -одновременно и соответст-.

ВеННо oT t.5 po tff (фиг. 2 ) можHo менять начальную азу тока в пер" вичной обмотке вольтодобавочного трансформатора относительно напря:жения сети от М= 90 до Ч= 360 (фиг. 26, в) .

Изменение начальной фазы переменного тока в первичной обмотке 1 вольтодобавочного трансформатора приводит к изменению фазы добавочной ЭДС дБ во вторичной обмотке 2 вольтодобавочного трансформатора.

В зависимости от фазы добавочной

ЭДС будет изменяться и результирующее напряжение сети. При изменении начальной фазы тока в первич4р ной обмотке 1 вольтодобавочного трансформатора от М = 90 до М = ,180 добавочная ЭДС ДП вычитается б от напряжения сети, а при изменении начальной фазы тока от = 180 до ff = 360 добавочная ЭДС ЬБ складывается с напряжением сети U (фиг. 3) ° висимости от уровня напряжения сети.

Устройство работает следующим образом.

В первый положительный полупериод напряжения сети в момент времени t (фиг. 2а0 открывается тиристор 5 и конденсатор 3 заряжается до амплитудного значения напряжения сети с полярностью, показанной на фиг. 1.

В момент времени й„ ток заряда конденсатора 3 спадает до нуля и тиристор 5 закрывается. Во второй положительный полупериод напряжения сети в момент времени й,1 (фиг. 2о0 отк рывается тиристор 6 и заряжается конденсатор 4 также до амплитудного значения напряжения сети и с такой ,же полярностью (фиг. 1). В момент времени 1 ток заряда конденсатора

4 спадает до нуля и тиристор 6 закрывается. Такая последовательность заряда конденсаторов сохраняется и в дальнейшем .

После заряда конденсаторы поочередно и в той же последовательйости разряжаются на первичную обмотку

1 вольтодобавочного трансформатора, причем разряд каждого конденсатора длится в течение одного периода.

Для этого первоначально открывается тиристор 7 и с момента времени

t до момента времени 13(фиг. 2а, 6) в первичной обмотке формируется положительная полуволна тока от колебательного разряда конденсатора 3. К диоду 8 в зтб, время приложено обратное напряжение и он находится в непроводящем состоянии.

В момент времени t3 ток через тиристор 7 спадает до нуля и он закрывается.

К этому же моменту времени меняется полярность напряжения на конденсаторе 3 и диод 8 смещается в пря мом направлении, и с момента времени t5 до момента времени t> (фиг. 2а,Ю) в первичной обмотке формируется отрицательная полуволна тока от разряда конденсатора 3. В

50 момент времени t5 ток через диод 8 .спадает до нуля и на этом колебательный разряд конденсатора 3 в течение одного периода заканчивается.

В этот момент времени открывается тиристор 9 и с момента времени t

Питание первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора током колебательного разряда каждого конденсатора в течение одного периода с частотой, равной частоте сети, позволяет расширить диапазон регулирования на 90, а также существенно упростить устройство.

1092648

Составитель О. Наказная

Редактор M. Товтин Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Синицкая

Заказ 3270/40 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4