Статический компенсатор реактивной мощности

 

СТАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, каждая фаза которого содержит реактор-трансформатор, имеющий стержневую магнитную систему. первичную обмотку, подключенную к сети через выключатель, вторичную обмотку , параллельно которой включен тиристорный ключ с регулятором, связанным с сетью, и конденсаторную батарею, связанную с вспомогательной обмоткой реактора-трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения единичной мощности компенсатора без увеличения массогабаритов, первичная и вторичная обмотки реакторатрансформатора расположены на разных стержнях магнитной системы, вспомогательная обмотка выполнена в виде двух обмоток, соединенных между собой 9 параллельно и расположенных коаксиально одна - с первичной, другая - с вторичной , обмотками, а конденсаторная батарея подключена параллельно вспомогательной обмотке.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (le (11) 3(5D Н 02 7 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (21) 3507085/24-07 (22) 03.11.82 (46) 07.07.84. Бюл.925 (72) С.Д. Лизунов, В.В.Порудоминский и А.П.Райва (71) Московское производственное объединение . "Электрозавод", им.В.В.Куйбьппева (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Reichert К., Baehr R. Gerth I. (ВВС Zwitzer land) Reactor transfor

mer for controllable static .compensators.Äoêëàä на сессии СПРРЭ, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

%558350, кл. Н 02 J 3/18, 1975 (прототип). (54)(57) СТАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, каждая фаза которого содержит реактор-трансформатор, имеющий стержневую магнитную систему, первичную обмотку, подключенную к се ти через выключатель, вторичную обмотку, параллельно которой включен тнристорный ключ с регулятором, связанным с сетью, и конденсаторную батарею, связанную с вспомогательной обмоткой реактора-трансформатора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения единичной мощности компенсатора без увеличения массогабаритов, первичная и вторичная обмотки реакторатрансформатора расположены на разных стержнях магнитной системь|, вспомогательная обмотка выполнена в виде двух обмоток, соединенных между собой параллельно и расположенных коаксиаль-Я но одна — с первичной, другая — с вторичной обмотками, а конденсаторная батарея подключена параллельно вспомогательной обмотке.

110f967

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для компенсации реактивной мощности линий электропередач высокого напряжения, преобразовательных подстанций постоянного тока и систем промышленного электроснабжения.

Известен статический тиристорный компенсатор реактивной мощности, содержащий реактор-трансформатор с маг-fð нитной системой и обмотками, тиристорный ключ, регулятор, конденсаторную батарею, фильтровый реактор и высоковольтные выключатели. Первичная обмотка реактора-трансформатора подключена через выключатель к питающей сети., а вторичная обмотка — к тиристорному ключу.

Конденсаторная батарея включена последовательно с фильтровым реактором, и через высоковольтный выключатель они подключены к сети параллельно реактору-трансформатору. Регулятор подключен к сети и изменяет угол зажигания тиристоров, а также управляет выключателями в цепи конденсаторной батареи и реактора-трансформатора (13.

Недостатком статического компенсатора является наличие дорогостоящего высоковольтного выключателя в цепи конденсаторной батареи. Кроме удорожания устройства выключатель снижает быстродействие и надежность статического компенсатора. При отсутствии выключателя в цепи конденсаторной батареи необходимо увеличивать мощность

35 реактора-трансформатора и тиристорного ключа для компенсации реактивной мощности конденсаторной батареи, что также приводит к удорожанию уст40 ройства.

Известен также статический тиристорный компенсатор, содержащий реактортрансформатор с магнитной системой и тремя обмотками, концентрически расположенными на стержнях, а также тирис торный ключ, конденсаторную батарею и регулятор. Первичная обмотка реактора-трансформатора подсоединена к питающей сети. Одна из вторичных об- 0 моток подключена к тиристорному включу, другая — к конденсаторной батарее, Управление тиристорным ключом,осуществляет регулятор, вход которого подключен к первичной обмотке реактора-транс-55 форматора (2 3.

Недостатком известного статического компенсатора является невозможность изготовления трехобмоточного реактора-трансформатора достаточно большой мощности в транспортабельных по железной дороге габаритах из-эа наличия на каждом стержне магнитной системы реактора-трансформатора трех концентрических обмоток и необходимости увеличения каналов между ними сверх необходимых по требованию изоляции для получения нужных для фильтрации высших гармоник тока сопротивлений короткого замыкания.

Перечисленные обстоятельства заставляют в значительной степени увеличивать наружный диаметр обмоток, от которого, главным образом зависят внешние размеры реактора-трансформатора.

Увеличение габаритных размеров реактора-трансформатора делает невозможным провоз по железной дороге и приводит к необходимости дробления его мощности и исполнения в нескольких единицах с подключением нескольких статических компенсаторов в параллельную работу к мощной высоковольтной линии, что влечет за собой удорожание всего устройства.

Цель изобретения — повышение единичной мощности компенсатора без увеличения массогабаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в статическом компенсаторе реактивной мощности, каждая фаза которого содержит реактор-трансформатор, имеющий стержневую магнитную систему первичную обмотку, подключенную к сети через выключатель, вторичную обмотку параллельно которой включен тиристорный ключ с регулятором, связанным с сетью, и конденсаторную батарею, связанную с вспомогательной обмоткой реактора-трансформатора, благодаря тому, что первичная и вторичная обмотки реактора-трансформатора расположены на разных стержнях магнитной системы, вспомогательная обмотка выполнена в виде двух обмоток, соединенных между собой параллельно и pac— положенных коаксиально одна с первичной, а другая — с вторичной обмотками, а конденсаторная батарея подключена параллельно вспомогательной обмотке.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема компенсатора.

Статический компенсатор состоит из реактора-трансформатора 1, тиристорного ключа 2, конденсаторной бата1101

3 реи 3, фильтрового реактора 4 и регулятора 5. Реактор-трансформатор содержит магнитопровод 6, первичную обмотку 7, которая подключена через выключатель 8 к сети 9, вторичную обмотку 1О, подключенную к тиристорному ключу 2, а также вспомогатель-," ные обмотки 11 и 12, соединенные между собой параллельно и расположенные коаксиально с первичной.и вторич- 1р ной обмотками. Регулятор 5, вход которого подключен к первичной обмотке реактора-трансформатора, осуществляет управление тиристорным ключом 2. Конденсаторная батарея 3 и последователь-15 но соединенный с ней фильтровый реактор включены параллельно вспомогательным обмоткам 11 и 12.

Устройство работает следующим образом. 20

При отсутствии управляющих импульсов на тиристорном ключе 2, вырабатываемых регулятором 5 в зависимости от режима сети 9, вторичная обмотка

10 реактора-трансформатора разомкнута 25 и конденсаторная батарея 3 оказывается подключенной к сети через индуктивное сопротивление рассеяния между обмотками 7 и 11. В этом режиме статический компенсатор выдает в сеть реак ЗО тивную мощность. При появлении управляющих импульсов на тиристорном ключе г вторичная обмотка оказывается эакороченной в течение всего периода напряжения сети или его части.При этом иэ сети потребляется реактивная мощность,ве.личина которой зависит от индуктивного сопротивления рассеяния между обмотка967 ми 7 и 11,12 и 10 и момента времени подачи на тиристорный ключ управляющих импульсов.

При замыкании тиристорного ключа пропроисходит уменьшение напряжения на конденсаторной батарее 3 эа счет падения н,.пряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния между обмотками

7 и 11. Это обстоятельство позволяет в режиме потребления реактивной мощности компенсировать только незначительную часть мощности конденсаторной батареи, что приводит к уменьшению стоимости статического компенсатора.

При работе СТК генерирует высшие гармоники тока. Для предотвращения попадания их в сеть служит фильтровый реактор 4, который совместно с конденсаторной батареей и реактором-трансформатором образует широкополосный фильтр, через который в основном замыкаются высшие гармоники.

Благодаря тому, что предлагаемый статический компенсатор имеет на каждом стержне только по две обмотки, появляется возможность увеличить мощность реактора-трансформатора, что в свою очередь приводит к снижению стоимости всего устройства. Кроме того, появляется возможность изменять в более широких пределах Индуктивные сопротивления рассеяния пар обмоток реактора-трансформатора. Для дальнейшего увеличения единичной мощности компенсатора первичная вторичная и вспомогательная обмотки реактора-трансформатора могут быть разделены на части, расположенные на разных стержнях.

1101967

Составитель К. Хоециан

Редактор О.Бугир Техред Ж.Кастелевич

Корректор М. Демчик

Заказ 4777/40 Тираж 614

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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