Устройство для компенсации реактивной мощности в электрических сетях

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 Н 02 Л 3/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

3CP(;As@ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ 3.:" ц

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 дц ..-„-, (21) 4100127/24-07 (22) 05.05.86 (46) 23.04.88. Бюл. Ь"- 15 (71) Днепропетровский инженерностроительный институт (72) Ю.С.Соболев, A.È.Танатар, Б.Н.Абрамов, Е.А.Самченко и Ф.С.Радвилович (53) 621.316.7221 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 575726, кл. H 02 J 3/18, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N- 605289, кл. Н 02 J 3/18, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ЦЕПЯХ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования реактивной мощности в электрических сетях. Цель изобретения — расширение диапазона регулирования и повышение надежности.

Для уменьшения угла сдвига фаз между током, потребляемым из сети, и фазовыми напряжениями подключены конденсаторы 2, управление которыми осуществляется с помощью тиристоров 3 и 4 и конденсаторов 7 и 8. Включение тиристора 3 осуществляется блоком управления, который вырабатывает последовательность управляемых импульсов повышенной частоты. После включения тиристора 3 конденсаторы включаются последовательно и заряжаются от выпрямителя 6. При включении тиристора

4 к тиристору 3 используют гасящее напряжение конденсаторов 7 и 8. После включения тиристора 3 происходит перезаряд конденсаторов от выпрямителя 1. При подаче следующего управляющего импульса на тиристоры происходит отключение тиристора 3 перезаряженньцчи конденсаторами 7и 8 ° Блок управления тиристором 4 имеет усилитель-формирователь 10, компаратор

11, сумматор 12, усилитель обратной связи 14, генератор пилообразных импульсов 13. Расширение диапазона регулирования достигается за счет изменения скважности коммутации тиристора 3 от нуля до единицы, что соответствует изменению эквивалентного сопротивления в цепи выпрямленного тока выпрямителя 1 от бесконечности до нуля соответственно. 2 ил.

1390702

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования реактивной мощности в электрических сетях„

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования и повышение надежности.

На фиг ° 1 изображена блок-схема устройства автоматической компенса- 10 ции реактивной мощности, на фиг.2диаграммы напряжений.

На фиг.2 обозначено: U напряжение на выходе генератора пилообразНых импульсов",U — напряжение на 15

Выходе усилителя обратной связи,пропорциональное cos f; U - напряжение на выходе сумматора, U ö, — напряже-" ние порога срабатывания, формируемое внутри компаратора, !! — напряжение 20 на выходе компаратора, U< — напряжение на выходе усилителя-формирователя.

Выпрямительный мост 1 подключается к сети через конденсаторы 2, образу- 25 ющие источник реактивной мощности, а в цепь выпрямленного тока включен первый управляемый вентиль 3, второй управляемый вентиль 4 через балластный резистор 5 включен в цепь поста- 30 янного тока выпрямительного моста б, подключенного к тай же сети, что и выпрямительный мост 1, между анодами вентилей 3 и 4 включен коммутирующий конденсатор 7, а межцу катодами управляемых вентилей включен конденсатор

8, к управляющему электроду вентиля

3 подключен блок 9 управления, соединенный с сетью, а к управляющему электроду вентиля 4 подключен усилитель-формирователь 10, вход каторого соединен с выходом компаратора 11, вход компаратора 11 соединен с выходам сумматора 12, к одному из входов которого подключен генератор 13 пило"45 образных импульсов, синхранизирующпЪ вход которого связан с сетью, реактивная мощность в которой подлежит компенсации, а второй вход сумматора подключен к выходу усилителя 14 обратной связи, вход которого подключен к выходу измерительного блока 15, включенного в сеть между источником

iá электрической энергии и нагрузкой.

Устройство работает следующим аб55 разом, В первоначальном состоянии вентили 3 и 4 закрыты, а конденсаторы 7 и 8 t) ë sp)TiKE. H}1„. Еанл енсHTopbl 2 ь Включенные в звезду, подключают к сети путем подачи открывающего импульса с блока 9 управления на управляющий электрод вентиля 3, включенного в цепь постоянного тока выпрямительнаго моста 1. При открывании вентиля 3 конденсаторы 7 и 8 заряжаются и оказываются включенными последовательно и заряжаются с полярностью, соответствующей выходному напряжению выпрямительного моста 6, Гашение вентиля

3 осуществляется путем разряда конденсаторов 7 и 8 через вентиль 4 при

er o открывании импульсом с компаратора 11. При этом компенсирующие секщж отключаются от сети, конденсаторы 7 и 8 перезаряжаются по полярности выходного напряжения вьптрямительного моста 1. Резистор 5 служит для устранения короткого замыкания выхода выпрямительнаго моста 6 при включении вентиля 4 и ограничения зарядного тока конденсаторов 7 и 8.

Генератор 13 вырабатывает пилообразное напряжение U< павьппенной частоты, кратной утроенной промьпппейной частоте электросети и синхронизированное с ней. В сумматоре 12 это напряжение суммируется с управляющим напряжением U>, поступающим с усилителя 14 обратной связи, пропорциональным величине угла сдвига фаз, измеряемым и контролируемым измерительным блоком 15. С выхода сумматора

12 напряжение U> поступает на компаратор 11, выходное напряжечие П с которого поступает на усилитель-формирователь 10. Далее управляющие импульсы Пс поступают на,вентиль 4.

Блок 9 управления вентилем 3 вырабатывает последовательность импульсов с частотой, кратной утроенной промышленной частоте электрической сети и синхронизирован с сетью, Предлагаемое устройство позволяет получить плавное регулирование реактивной мощности в широком диапазоне за счет изменения скважнасти коммутации главного тиристора ат нуля до единицы, что соответствует изменению эквивалентного сопротивления в цепи выпрямленного тока выпрямитсля 1 от бесконечности да нуля соответственно.

Кроме того, устройства позволяет повысить надежность системы и удешевить ее конструкцию за счет уменьшения числа тиристорав и блоков уп1390702

Риг. 2 равления ими и улучшить гармонический состав напряжения.

Формула изобретения

Устройство для компенсации реактивной мощности в электрических сетях, содержащее источник реактивной мощности, включающей конденсаторы для подключения к фазам сети, управляемый вентиль с блоком управления с зажимами для подключения к фазам сети, блок формирования запирающих импульсов, включающий два конденсатора и управляемый вентиль с блоком управления и зажимами для подключения к фазам сети, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повышения надежности, оно снабжено измерительным блоком, соединенным с выводами для подключения к фазам сети, источник реактивной мощности снабжен выпрямительным мостом, подключенным к другим выводам конденса-! тора, блок формирования запирающих импульсов снабжен выпрямительным мостом с выводами для подключения к фа5 зам сети блок управления вторым ynt равляемым вентилем выполнен в виде усилителя-формирователя, сумматора, генератора пилообразных импульсов, компаратора и усилителя обратной связи, причем первый из конденсаторов включен между анодами первого и второго управляемых вентилей, а второй— между их катодами, выходы выпрямительных мостов включены между анодами и катодами вентилей, выход измерительного блока через усилитель обратной связи соединен с сумматором, второй вход которого подключен к генератору пилообразных импульсов, вход которого является входом блока управления второго управляемого вентиля, выход сумматора через компаратор соединен с усилителем-формирователем, подключенным к управляющему электроду второго управляемого вентиля.