Компенсатор реактивной мощности
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для стабилизации напряжения и компенсации реактивной мощности в электрических сетях. Цель изобретения -- новыщенне качества электроэнергии и уменьщение потерь электроэнергии в сети за счет уменыпсния уровня высших гармоник в сетевом токе, а также снижение удельной ycTaiioii.ionnoii мощности и повышение ресурса за счет ограничения перепапряжений и сверхтокои в переходных процессах. Компенсатор содержит преобразователь напряжеппя, подключснпый к сети через выключатель. Между выводами переменного тока Г1реобразовате.-1я вк. почены последовательно соединепныо реакторы и вентильные ключи, что обеспечивает компенсацию высших гармоник нрсобразователя за счет сдвига фаз на 180 э.ч. град, между ними и высп1ими гармониками упомянугых реакторов и венти. к.иоче. Компенсатор снабжен цепыо прпоритетпого включенпя вептильгП)1х к.иочой по отпошеник к включению выключателя и цепью приоритетного вк, 1юче1П1Я вык.иоча ге. 1Я по отношению к включению вентилей преобразователя , что обеспечивает снижение перенапряжепий. 3 з.п.ф-лы, 2 и. 1. С (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 Н02J3 18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 4106926/24-07 (22) 21.08.86 (46) 15.08.88. Бюл. ¹ 30 (7l) Московское отделение Научно-исследовательского института постоянного тока (72) А. П. Обязуев и В. И. Кочкин (53) 621.316.925 (088.8) (56) Солодухо Я. 1О. Состояние и перспективы внедрения в электропривод статических компенсаторов реактивной мощности.—
Обзорная инфоРмация. М.: Информэлектро, 1982.
Там же, с. 21. (54) КОМI IFНСАТОР РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для стабилизации напряжения и компенсации реактивной мо(цности в электрических сетях.
Цель изобретения -- повышение качества электроэнергии и уменьшение потерь элек„„SU„„1417103 A 1
Tj)O3IICР ГИ И В Се) 11 3;I СЧС1 М М Сп Ь(П(. II II 51 х ровня Выси!Их Г(1р (1«ник В ((тсВом т«к(, i т3кжс снижение удельной уста ш>влсU U«ll мощности и повышение ресурса за счет ol j);iничения перенапряжений и св(рхтоков В !It. реходных процессах. Компспсат«р содержит
Г! р е о б р 3 3 о В 3 те. 1 ь и с) 111) я ж с и и я, 11«:! к, 1 1« I (. 1!— вы и h cc l l! через Вы кл lоч 3 гс, l ь. Мсждм вь! В«дами переменного тока прс«бразователя вкгпочсны последовательно сосдиненныс реакторы и вснтильные клк)чи, что обссп(чивает компенсацию высших гармоник нрс(н>р 3 3 O I3 3 T E, I 5I 3 3 C U C т C 3 I I I (I ф;! 3 l l 3 1 8 0 э. I, г р; I, ь между ними и выси!ими гарм(>никами ун«м51нутых реакторов и вснтильных к.>к> !(!!.
Ко м U C H C 3 TO j) (I I 3 () >h C U ц с и ь 10 I l j I I O j) I I TC T I I « I включения вентильн>!х клк>ч(и U««U«IU(. нин) к включению выкл(очателя и цепью приоритетнзго включения вык,!lot!;ilcля по отп()п(ению к включению вентилей преобразователя, что обеспечивает снижение п(рснапряжени!!. 3 з.п.(1)-лы, 2 и.).
14
И:1<,)бретение о" н<>сится к электроэнергетике и может быть использовано в электрических с TH# для с1ябилизации напряжения и компенсации реяк<пвной мощности.
Цель изобретения — повышение качества электроэнергии и снижение потерь электроэнергии в сети за счет уменьшения уровня высших гармоник в сетевом токе, а также снижение удельной установленной мо<цности и повьнпение ресурса комценсатора зя счет снижения перегрузок в переходных процессах.
На фиг. и 2 приведена схема комП IICBTOPB.
Компенсатор (фиг. 1) содержит преобразователь 1 напряжения, включающий вентильный мост 2, каждое плечо которого образовано встречно-параллельно включенными вентилями, например тиристорными вентилями 3 и диодными вентилями 4 (обратные вентили). Между полюсами моста 2 вклк>чен конденсатор 5, имитируK)lttHH источник постоянного напряжения. B фазы преобразователя напряжения включаются реBY,торы 6 с целью демпфирования выс<пих гармоник сетевого тока. Между выводами переменного тока преобразователя 1 напряжения вкл>очены последовательно соединенtlt>l<. реакторы 7 и вентильные ключи 8. С сетск> переменного тока компенсатор связан через выключатель 9. В компенсаторе может быть использован согласующий трансформатор 10. Управление компенсатором осуществляется с помощью регулятора 11, с выходя которого импульсы управления поступают на управляющие входы вентилей компенсатора. Для ввода в работу компенсатора слу>кит блок 12 пуска, например командоаппярят, выход которого связан с регулятором
11 и первым входом логического элемента И 13, другой вход которого связан с кана to i управления вентильных ключей 8.
Выход элемента И 13 включен в цепь управ-!
ntHH выключателя 9.
Согласно фиг. 2 обратные вентили 4 выполнены в ви.се управляемых вентилей. Выход блока 12 пуска IIOQK IK>÷<.ll к управляю1це<му входу в1>1ключятеля 9 через реле 14 времени, я в канал управления вентилями преобразователя 1 l!BHðÿæåíèÿ включе<ю реле
15 времени.
Компенсатор в стационарном режиме работает следук)щим образом, Г1реобрс)зователь напряжения в компснсаторном режиме (угол управления равен нулю) генерирует в сеть косинусные составляющие нечетных гармоник фазного тока, кроме кратных трем. Вентильные ключи 8 и реакторы 7 образуют фазы ком пенсатора, которые соединены в треугольник. Фазный ток такого компенсатора содержит тот жс спектр выс<пих гармоник, но I3 дополнение еще и гармоники, кратные трем. Со ;tHIIcние фаз в треугольник иск,<ючяет из сс ",<ного тока гармоник<< 1" ятньн . р< м, и ирп<1<:17!03
2 дит к сдвигу по фазе сетевого тока, по отношению к фазному, что сопровождается изменением фазы высших гармоник (5, 7, 17, 19 и т. д.) на 180 эл. град. Таким образом, в суммарном сетевом токе указанные гармоники частично взаимокомпенсируются. В результате общее содержание высших гармоник уменьшается, это приводит к улучшению качества электроэнергии и снижению ее потерь в сети. Полная взаимокомпенсация указанных высших гармоник не происходит, так как амплитуды этих гармоник в компенсаторе на базе преобразователя напряжения и компенсатора в виде последовательно соединенных реактора и вентильных ключей имеют различный характер изменения в зависимости от режима работы.
В переходных процессах работа компенсатора происходит следующим образом. При пуске, который осуществляется включением выключателя 9 по команде из блока 11 пус20 ка, в схеме преобразователя 1 напряжения могут возникнуть перегрузки (перенапряжения и сверхтоки). Это вызвано тем, что конденсатор 5 и реакторы 6 образуют колебательный контур, подключаемый к сети пе25 ременного тока. Ограничение перегрузок ocуществляется за счет включения между фазами преобразователя реакторов 7, наличие которых приводит к изменению характера переходного процесса. Если переходный llpoцесс в схеме ком пенсятора вызывается
30 аварийным режимом, то в этом случае ключи
8 находятся в работе и реакторы 7 способствуют ограничению перегрузок в преобразователе 1 напряжения. 11ри пуске компенсатора для этой цели необходимо обеспечить включение ключей 8 раньше, чем бхдет осх35 1цествлсн» коммутация выключателя 9..1ля этого предусмотрен логический элемент И 13.
Команда из блока !2 ll ска поступает на вход элемента И !3 и вход регу:1ятора 1, который начинает вырабатывать импульсы управления вентилями компенсятор<1. Через элемент И 13 команда на включение выключателя 9 проходит только при посту<)пении сигнала на второй вход э I< itct!TB И 13, т. е. при наличии импульсов управления на вентильных ключах 8. Это ооеспечиваеT
45 включение клю I H 8 раньше коммхтяции выклк>чателя 9. Таким образом, при Il .ске регулятор !1, блок 12 пуска и логнческ<й элемент И 13 образуют цепь приоритетного включения вентнльных кл)очей 8 I . отношению к вклк>чению вы как)чяте,<я
50 Компен BToj) Iio фи<. 2 работает лелхк<1цн м <) бр аз с) х1.
1!риоритoTI
1<РеМЕНИ, КОТОРОЕ ЗаДЕРжИВаЕт ПОС1) ЛЕНИЕ, и<пяля lit! включс ние вык,llочателя 9 HB врчмя. п«к;1 нс будут включены ключи h. 111 и
j1i!<)<) I с ьо .1пс II<:111оря в вl<те I!j)t <>брязов<11!, < я
4 з пуске имеет меньшую длительность, если пуск осуществляется при запертых вентилях, т. е. включение выключателя 9 необходимо производить рань!с!е, чем импульсы управления поступят на вентили моста 2. С этой целью в канал управления вентилей моста 2 введено реле 15 времени, выдержка времени которого больше, чем суммарное время выдержки времени реле 14 и времени коммутации выключателя 9.
Обратные вентили 4 могут быть выполнены управляемыми с целью снижения влияния конденсатора 5 на переходный процесс при пуске, так как в этом случае он не входит в контур протекания тока при включении выключателя 9, что имеет место при использовании лиодных вентилей.
Изобретение повышает качество электроэнергии и приводит к снижению ее потерь.
Кроме того, изобретение позволяет снизить перегрузки элементов компенсатора в переходных процессах, это обеспечивает снижение запасов по напряжению и току элементов компенсатора и, следовательно, ciiHжение его удельной стоимости и повышение ресурса.
Формула иасбретения
1. Компенсатор реактивной мощности в виде преобразователя напряжения, подключенного к сети через выключатель, отли<(nþи1ийся тем, что, с целью повышения качества электроэнергии и уменьшения потерь электроэнергии в сети за счет уменьшения уровня высших гармоник в сетевом токе, а также снижения удельной уcòàíîâëcííîé!
7103
4 мощности и повышения ресурс» за cч T огр» ичения перенапряжений и св 1)xTo)(o)3 l3 переходных процессах, он дополнительно снабжен последов»тельно соелиненными ре,a)(Top»x)H и вентильными клк>чами, присоединенными между выволамп перемсH)iol тока прсобразователя напряжения, 2. Компенсатор по и. 1, ()т.(ича(с>(с(и((с ( тем, что он снабжен цепью llðè(71>I!Tel uoão включения вентильных ключей по от)ioiiic1).) нию к вкл)очению выклк>чателя, состоя!цей из блок» пуска, регулятора и л(>гическ(н.о элемента И, причем выхол блок» пхск» сослинен с первым вхолом схемы 11 и вхолом регулятора, выход регулятора соелинсн с IIравляющими вхолами вентильных ключей i! вентилей преобразователя напряжения и вторым входом элемеllTB И, выхол котс>роп) соединен с входом включения выклк)ч»тсля.
3. Компенсатор по и. 2, от.!u<(n(()u)u(i(.( тем, что он снабжен цепью п17иорптс ного
20 вкзючсния вык. )к)чатсля по отно)1!()Ill)() к включению вентилей преобразователя )!»пряжения, состоящей из лвуx реле врем llfi, причем вхол первого реле времени сослип(ч! с выходом блока пуска и входом регулятора, первый Bhixo;I, которого сос липс и с управля)ощими вхолами вентильных клк> гси, и второй - с вхолом второго реле врс мс— ни, вы. ол которого сослинен с упр»вляк>щими вхолами вс нтилей преобразов»толя Н;1пря>ксния. а выхол первого реле време !ill
30 COG с!и!ен C BXO:10 !31 .!ю ICHIIB !31!! . ilO) !Тс,l!1.
4. Комп Hc»Top по пп. 1-- 3, ()т (ичаюи(ийс, (тех), ITo обр()тные !3 HTII, I II !1!)собр)lзоватслЯ fl»l)1)ßж(. HIISI Bhllio»ll(.Ii)<1 II!)I)B, Ií( мыми.
14!7103 рог 2
Составитель С. Егоров
Редактор А. Огар Техред И. Верее Корректор В. Poманснко
Заказ 4073152 Тираж 650 Поди нсное
ВНИИПИ Государственного комитета С(.СР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-- 35, Рву шская наб., д. 4, 5
Производственно-полиграфическое предприятие, г Ужгород, ул. Проск гния. 4
