Компенсатор реактивной мощности

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 д 3/18

H ABTOPCHOMY СВИДЕтеЛьСТВУ пителя

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3765760/24-07 (22) 04.07.84 (46) 07.02.86. Бюл. Р 5 (71) Азербайджанский научно-исследо-. вательский институт энергетики .им. И.Г.Есьмана (72) Г.Б.Абдулов, М.М.Расулов, A.À.Ãóñåéíîâ и Г.Ч.Аббасова (53) 621.316,925(088.8) (56) Патент ФРГ 1Ф 1513986, кл. 21 <Р 42/03, 1965, Авторское свидетельство СССР

Р 1119120, кл. Н 02 J 3/18, 1983. (54)(57) КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ

МОЩНОСТИ, содержащий два трехфазных тиристорных мостовых преобразователя, включенных параллельно на стороне переменного тока, сглаживающий и управляющий дроссели, два коммутирующих тиристора, разноименными электродами подключенных к выводам сглаживающего дросселя, конденсаторнакопитель, подключенный первым концом к короткозамкнутому выходу постоянного тока первого из трехфазных тиристорных мостовых преобразователей, два управляющих тиристора и источник постоянного тока, о т— л и ч а ю шийся тйм, что, с целью снижения установленной мощности оборудования, он содержит до,полнительный источник постоянного

„„ЯО„„1210177 д тока и два дополнительных конденсатора, шунтированных диодами, а выход постоянного тока второго трехфазного тиристорного мостового преобразователя закорочен и подключен к средней точке сглаживающего дросселя, между другими разноименными электродами коммутирующих тиристоров подключены параллельно соединенные цепочка из двух дополнительных конденсаторов, соединенных последовательно один с другим, причем шунтирующие их диоды включены согласно с коммутирующими тиристорами, и дополнительный источник постоянного тока, включенный согласно с полярностью коммутирующих тиристоров, причем к другим электродам коммутирующих тиристоров, кроме того, подключены разноименными электродами управляющие тиристоры, между другими электродами которых включен дополнительный источник постоянного тока, полярность которого совпадает с полярностью управляющих тиристоров, а второй конец конденсатора-накопителя подключен к общей точке дополнительных конденсаторов и управляющий дроссель включен между средней точкой источника постоянного тока и первым концом конденсатора-нако1210177

1 ,Изобретение относится к электро- . технике и предназначено для регулирования реактивной мощности в электрических сетях.

Цель изобретения — снижение уста5 новленной мощности оборудования.

На фиг.1 приведена принципиальная схема компенсатора реактивной мощности (КРМ), на фиг.2 — идеализированные временные диаграммы токов и напряжений, поясняющие рабо-ту компенсатора.

КРМ (фиг, 1) состоит из трехфазного тиристорного мостового преобразователя 1, образованного из тиристоров 2-7, трехфазного тиристорного мостового преобразователя 8, образованного из тиристоров 9-14, сглаживающего дросселя 15, средняя точка которого соединена с закороченным накоротко выходом постоянного тока трехфазного тиристорного мостового преобразователя 1, коммутирующих тиристоров 16 и 17, подключенных к выводам сглаживающего дросселя 15 разноименными электродами, конденсатора-накопителя 18, дополнительно включенных диодов 19 и 20, двух управляющих тиристоров 21 и 22, дополнительного конденсатора 23, шунтированного диодом 20, управляющего дросселя 24, дополнительного источника 25 постоянного тока и дополнительного конденсатора 26, шунтированного диодом 19, причем диоды

19 и 20 включены согласно направлению коммутирующих тиристоров 16 и 17, а полярность дополнительного источника 25 постоянного тока согласована с полярностью коммутирующих тирис-. торов 16 и 17 и источник 27 постоян- 4О ного тока, к средней точке которого подключен управляющий дроссель 24.

Кроме того, показаны по осям (фиг.2): 28 — фазные напряжения U<

U>,U ; 29 — фазные токи 1д,lg,1, 4

30 — напряжения Ос, U u Ll соответственно конденсатора-накопителя 18, конденсатора-накопителя в схеме известного компенсатора и сети, а также01с,Ucvn значения напряжения

U и U - максимальное значение напряжения сети 0 ; 31 — напряжения

U,. и 0 соответственно на дополнительных конденсаторах 23 и 261 32— напряжения UII<< и U„ соответственно на сглаживающем дросселе 15 и на сглаживающем дросселе в схеме известного компенсатора. а

Устройство работает следующим об-, разом.

Допустим, что к моменту времени 1 тиристоры 2-7 и 9-14 заперты, ток дросселя 15i <> замыкается через коммутирующие тиристоры 16 и 17 и дополнительный источник 25 постоянного тока, напряжение Uq на конденсаторе-накопителе 18 равно максимальному значению Uc и отрицательно, чему соответствует полярность, указанная на фиг.1, напряжение(1с кон— денсатора 26 и ЭДС л сглйкивающего дросселя 15 равны своему максимальному значению и противоположны по направлению Ос 1= уь,= Ц, где U — напряжение дополнительного источника 25 постоянного тока, а напряжение

Ос1конденсатора 23 равно нулю.

Пусть в момент времени 31 (фиг,2) подаются отпирающие импульсы на тиристоры 2 и 9. При этом под действием напряжения ь0 =-(Ос,+11 -UQ где U — напряжение сети между фазами А и С в момент времени t тиристоры 2 и 9 откроются и возникнет коммутационный ток j< =2lgIg, замыкающийся по контуру: средняя точка сглаживающего дросселя 15, тиристор 2, фазы А и С сети, тиристор 9, конденсатор-накопитель 18 и участок цепи замыкания тока CIJ на котором ток будет проходить по двум параллельным ветвям: точка d конденсатор 26, коммутирующий тиристор

17, участок bd сглаживающего дросселя 15 и точка d, конденсатор 23, коммутирующий тиристор 16, участок

c.d сглаживающего дросселя 15, причем величины токов в каждой из параллельных ветвей равны,р .

В результате этого ток в коммутирующем тиристоре 16 снизится до нуля и он закроется, а коммутационный ток на участке б4 будет протекать по следующим, двум параллельным ветвям: точка с1, конденсатор 26, коммутирующий тиристор 17, участок ЬJ сглаживающего дросселя 15 и точка d, конденсатор 23, дополнительный источник 25 постоянного тока, коммутирующий тиристор 17, участок bd сглаживающего дросселя 15, причем коммутационный ток к будет распределяться по параллельным ветвям в зависимости от напряжения на конденсаторах 23 и 26, которые при этом б„у. ут перезаряжаться до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 23

» 210177

Ucq не достигнет значения c»ter- 16 ° а напряжение конденсатора 26 Ос не станет равным нулю, а весь ток будет замыкаться по контуру: конденсаторнакопитель 18, диод 19, коммутирующий тиристор 17, участок Ы сглаживающего тиристор 2, фазы Л и С сети,, тиристор 9,,конденсатор-накопитель 18. Начнется перезарядка конденсатора-накопителя

18 и к моменту времени tz его напряжение. изменится до значения — )к

В момент времени 1 подается отпирающий импульс на управляющий тиристор 21, который под действием напряжения -Ок откроется и в управляющем дросселе 24 возникнет ток 1р», замыкающийся по контуру: конденсатор- накопитель 18, диод 19, управляющий тиристор 21, участок (-)0 источника 27 постоянного тока, управляющий дроссель 24, конденсатор-накопитель 18. При этом полный ток конденсатора-накопителя 18 будет равен сумме токов сглаживающего дросселя 15 и управляющего дросселя 24ig q, и поэтому процесс перезарядки конденсатора-накопителя 18 ускоряется. К моменту времени 1 напряжение конденсатора-накопителя

18 изменится от -U до +0 и ток управляющего дросселя 24I р, а следовательно и управляющего тиристора

21, снизится до нуля, управляющий тиристор 21 закроется и за время

t»,- t напряжение конденсатора-на.копителя 18 будет изменяться только под действием тока сглаживающего дросселя 15.

В момент времени t<, когда напряжение LJc на конденсаторе-накопителе 18 достигнет значения U подается отпирающий импульс на коммутирующий тиристор 16, который открывается и под действйем напряжения

60 =-(U „„+ — 0,») в указанном вьппе

0 ст . контуре: конденсатор-накопитель 18, конденсатор 23, комму гирующий тиристор 16, участок ccI сглаживающего дросселя 15, тиристор 2, фа"-.ы A u C. сети, тиристор 9, конденсатор-накопитель 18 возникнет коммутационный ток уже другого направления. В результате ток в тиристорах 2 и 9 снизится до нуля и они закроются, а ток сглаживающего дросселя 15 I 15 замкнется через коммутирующие тиристоры 16 и 17 и дополнительный источник 25 постоянного тока.

Аналогичным образом, включая поочередно в работу другие пары тиристоров 3 и 10, 4 и 11, 5 и 12, 6 и.13, 7 и 14, предварительно выключая предыдущие пары тиристоров, а также включая равные промежутки времени at= t,— — t„с момента включения в работу каждой из указанных пар тиристоров управляющие тиристоры 21 и 22, получим диаграммы токов и напряжений, представленные на фиг.2 по осям 29-32.

Регулирование амплитуды генерируемого КРМ реактивного тока осуществляется путем изменения момента подачи открывающих импульсов на управляющие тиристоры 21 и 22.

В процессе работы компенсатора мощность, расходуемая в цепи управляющего дросселя 24, поступает со стороны выпрямителей 25 и 27, а мощность, расходуемая в цепи дросселя 15, непосредственно из питающей

35 сети и со стороны выпрямителя 25.

Параметры дополнительных конденсаторов 23 и 26 и источника 25 постоянного тока выбираются из условий

40 надежной коммутации. Установленная мощность дополнительных конденсаторов 23 и 26 не превышает 57 установленной мощности конденсатора-накопителя 18 и поэтому их включение

45 в схему КРИ не приводит к увеличению суммарной установленной мощности силового оборудования и массогабаритных показателей. !

1210i77

1210177

/ 244

Составитель А.Михайлов

Редактор Н.Тупица Техред Ж.Кастелевич Корректор С.!Мекмар

Заказ 527/57 Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная,4