Компенсатор реактивной мощности

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель - повышение коммутационного ресурса выключателей компенсатора. В стационарном режиме конденсаторная батарея 7 подключена к сети с помощью выключателя I. Сигнал с выхода датчика 9 состояния сети поступает на вход элемента сравнен ния блока 6 управления. По величине (Сигнала рассогласования в блоке 6 .управления вырабатывается сигнал управления тиристорными вентилями регулятора 5. Ток, протекающий через реакторы , является функцией угла управления тиристорными вентилями 13. Мощность тиристорного регулятора 5 выбирается равной мощности конденсаторной батареи 7. При необходимости увеличить выдаваемую реактивную мощность компенсатора отключается выключатель 2 и включаются выключатели 3 и 4. Устранение перегрузок.при отключении достигается отключением выключателя 1 с нулевым током за счет того, что в момент отключения мощность , потребляемая тиристорным регулятором 5, устанавливается равной мощности конденсаторной батареи 7. Отключение конденсаторной батареи 8 от сети производится, когда реактивная мощность компенсатора должна быть меныие мощности одной батареи. 9 з.п. ф-лы, 10 ил, i (Л о: СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (l!) !

511 4 Н 02 Ю 3/18

8 ЕСОЯЦЦДд 1 " . -isa !EgQR +JiHQ - „;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4261556/24-07 (22) 18,05,87 (46) 23.03,89, Бюп, Р 11 (71) Московское отделение Научно-исследовательского института постоянного тока (72) В.Д. Заикин, В,И, Кочкин, А,П,Обязуев.и В,Ф.Мамон (53) 621, 316(088. 8) (56) Информационный лист 05.82 01-86.

Компенсаторы тиристорные реактивной мощности ТКРМ. — Инфорэлектро, 1986.

Суйронович Г, Улучшение коэффициент а мощно сти пр ео бр аз о ва тел ьных установок, - Y.,: 1985, с. 100. (54) KOMIIEHCATOP РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель - повышение ком" мутационного ресурса выключателей компенсатора, В стационарном режиме конденсаторная батарея 7 подключена к сети с помощью выключателя I. Сигнал с выхода датчика 9 состояния сети поступает на вход элемента сравне= ния блока 6 управления. По величине сигнала рассогласования в блоке 6 управления вырабатывается сигнал управления тиристорными вентилями регулятора 5, Ток, протекающий через реакторы, является функцией угла управления тиристорными вентилями 13, Мощность тиристорного регулятора 5 выбирается равной мощности конденсаторной батареи 7. При необходимости увеличить выдаваемую реактивную мощность компенсатора отключается выключатель 2 и включаются выключатели

3 и 4, Устранение перегрузок, при отключении достигается отключением выключателя 1 с нулевым током за счет а того, что в момент откпючення мощф ность, потребляемая тиристорным регулятором 5, устанавливается равной мощности конденсаторной батареи 7. C

Отключение конденсаторной батареи 8 от сети производится, когда реактивная мощность компенсатора должна быть меньше мощности одной батареи. 9 э,п, ф-лы, 10 ил, 146 766 8.

Изобретение относится к электро" технике и может быть использовано в электрических сетях для компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения, Цель изобретения - повышение коммутационного ресурса выключателей ко мпенсатор а, На фиг, 1-10 приведены схемы ком- !0 пенсатор а.

Компенсатор (фиг, 1) содержит выключатели 1 "4, тиристорный регулятор 5 реактивного индуктивного тока, блок

6 упр авления, конденсаторные батареи 7 и 8, датчик 9 состояния сети

10 переменного тока и датчик 1 тока тиристорного регулятора 5, Конденсаторные батареи 7 и 8 через выключатели 1 и 3» соответственно подсоединены 20 к шинам сети 10 переменного тока, Батареи 7 и 8 могут подсоединяться к одной системе шин или к разным системам шин подстанции. Тиристорный регулятор 5 через выключатели 2 и 4 25 подключен к точкам соединения конденсаторных батарей 7 и 8 с выключателями 1 и 3, Датчик 9 соединения сети под кл юче н вход о м к ши н ам под ст анции, на которых осуществляется регулирова- 30 ние с помощью компенсатора заданного пар аметр а, например напряжения или реактивной мощности. В первом случае используется датчик напряжения, а во втором — дат ык реактивной мощности, Входы блока 6 управления соединены с выходами датчиков 9 и 11, Выходы блока 6 управления, предназначенные для управления тиристорным регулятором

5, подключены к управляющим входам 40 вентилей регулятора 5, Выходы блока

6 управления, предназначенные для упр авления выключателями комлекс атор а, подключены к цепьям включения и отключенияя выключателей 1 4 Тири стор 45 ный регулятор 5 реактивного тока может быть выполнен в виде тиристорно-реакторных групп, соединенных в треугольник. Каждая тиристорно-реакторная группа регулятора 5 состоит из последовательно соединенных реактора !2 и тиристорного ключа в виде встречно" параллельно соединенных тиристорных вентилей 13. Тиристорный регулятор 5 может быть выполнен по другой схеме, например в виде мо с— 55 тово го преобр азов ателя, Компенсатор (фи г. 2) содержит управляемый ключ 14 (например транзит тор у THpHcTop H T ° II, ) ° включенный рассечку 15 включения выключателя 1, Управляющий вход ключа 14 подключен к каналу управления тиристорным регулятором 5. В цепь включения выключателя 3 также включен управляеж1й ключ.

В компенсаторе (фиг.3) в рассечку цепи 15 включения выключателя 1 включен замыкающий блок-контакт выключателя 2. Соответственно в рассечку цепи включения выключателя 3 включен з амыкающий блок-контакт выключателя 4, Компенсатор (фиг,4) содержит датчик 16 минимального тока силовой цепи выключателя 1 и управляемый ключ

17, включенный в рассечку цепи 18 отключения выключателя 1, При этом управляющий вход ключа 17 соединен с выходом датчика 16 ьынимального тока.

Компенсатор (фиг,5) содержит датчик 19 минимального тока тиристорного регулятора 5, логический элемент

И 20 и управляем1й ключ 21, включенный в рассечку цепи 22 отключения выключателя 2. Упр авляющий вход ключа 21 соединен с выходом логического элемента И 20, входы которого подключены к выходу датчика 19 минимального тока и выходу элемента 23 сравнения блока 6 управления„В элементе 23 происходит сравнение сигнала, поступающего из датчика 9 состояния сети, с сигналом уставки, Компенсатор (фиг.6 ), кроме того, содержит управляем1й ключ 24, включенный в рассечку цепи 25 включения выключателя 4, При этом управляющий вход ключа 24 соединен с выходом логи че с ко го зле мент а И 20, В компенсаторе (фиг.7) размыкающий блок-контакт выключателя 2 включен в рассечку цепи 25 включения выключателя 4, В компенсаторе (фиг,8) раз1ыкающий блок-кон такт выключателя 4 включен в рассечку цепи 26 включения выключателя 2, Компенсатор (фиг,9) содержит управляемый ключ 27, включенный в . рассечку цепи управления управляемого ключа 28, причем управляющий вход ключа 27 соединен с выходом элемента 23 сравнения, Управляемый ключ 28 включен в рассечку цепи 29 отключения выключателя 3, Вход ключа 28 свя1467668 зан с выходом датчика 30 минимального тоха силовой цепи выключателя 3.

Компенсатор (фиг, 10) содержит датчик . 31 максимального тока тирис5 торного регулятора 5, логический элемент И 32 и управляеьий ключ 33, включенный в рассечку цепи 29 отключения выключателя 3. При этом выход элемента И 32 соединен с управляющим 10 входо м ключа 33, а дв а вход а эл е ме нта И 32 подключены соответственно к выходам датчика 31 максимального тока и элемента 23 сравнения, Компенсатор работает следующим об- 15 разом.

В стационарном режиме (например, при включенной одной батарее) конденсаторная батарея 7 подключена к сети с помощью выключателя 1, Выдаваемая реактивная мощность батареи 7 является нерегулируемой величиной. Тирис- . торный регулятор 5 индуктивного тока подключен параллельно конденсаторной батарее 7 с помощью выключателя 2, 25

Сигнал с выхода датчика 9 состояния сети поступает на вход элемента сравнения блока 6 управления, На другой вход элемента сравнения поступает сигнал уставки регулируемой величины, На выходе элемента сравнения присутствует сигнал рассогласования, по величине которого в блоке б управления вырабатывается сигнал, пропорциональный требуемому углу управления тиристорными вентилями регуля-. тора 5, Этот сигнал поступает на управляющие входы вентилей 13, которые открываются с заданным углом управления. Ток, протекающий через реакторы 12, является функцией угла уп40 равления тиристорными вентилями 13.

В результате реактивная мощность,потребляемая тиристорным регулятором 5, может изменяться от нулевого до но45 минального значения, которое определяется установленной мощностью реакторов 12 и вентилей 13, Мощность тири стор ного ре гуля тор а 5 выбир ается равной мощности конденсаторной батареи 7, Это позволяет регулировать суммарную реактивную мощность батареи 7 и регулятора 5 от нулевого до номинального значения реактивной мощности, выдаваемой батареей 7.

Если из условия работы сети 10 требуется увеличить выдаваемую реактивную мощность .компенсатор а... т, е. сделать ее больше, чем может выдать конденсаторная батарея 7, то в этом случае отключается выключатель 2, и включаются выключатели 3 и 4. Тиристорный регулятор 5 оказывается подключенным параллельно конденсаторной батарее 8, и начинает происходить регулирование их суммарной реактивной мощности. В результате общая мощность компенсатора будет равна мощности конденсаторной батареи 7 плюс суммарная мощность батареи 7 и тиристорного регулятора 5, Таким образом, компенсатор обеспечивает плавное изменение выдаваемой реактивной мощности от нулевого значения до суммарной мощности конденсаторных батарей 7 и 8 при использовании регулятора 5 индуктивного тока с мощностью, равной половине от мощности всего компенсатора.

Подключение к сети пар аллел ьно соединенных конденсаторной батареи

7 и тиристорно ro р е гуля тор а 5 не обходимо проводить при наличии импульсов управления на вентилях 13 регулятора. Для осуществления данного ал.горитма пуска в рассечку цепи 15 включения выключателя 1 включен управляемый ключ 14 (фиг.2), управляющий вход которого соединен с каналом управле ния тиристорного регулятора 5, Замыкание ключа 14 произойдет только при наличии сигнала в канале управления тиристорного регулятора 5, т. е, при наличии импульсов управления на вентилях регулятора 5, В результате сигнал на включение выключателя 1 из блока б управления пройдет только при включенных вентилях регулятора 5, Кроме того, в рассечку цепи 15 включения выключателя 1 включен э амыкающий блок-контакт выключателя 2 (фиг. 3), что препятствует подключению конденсаторной батареи 7 к сети без подключенного к батарее тиристорного регулятора 5, Отключение конденсаторной батареи от сети переменного тока сопровождается значительными перегрузками, Устранение этих пере грузо к дости гает ся тем, что отключение выключателя 1 конденсаторной батареи 7 осуществляется с нулевым током за счет того, что в момент отключения мощность, потребляемая тиристорным регулятором

5, устанавливается равной мощности конденсаторной батареи 7, 5 146

При снижении тока через выключатель 1 ниже заданного значения на выходе датчика 16 минимального тока появляется сигнал, поступающий на вход управляемого ключа 17, в результ ате че го по следний з амы кает ся . Си гнал на отключение выключателя 1 может пройти из блока 6 управления только при замкнутом ключе 17, Отсюда следует, что отключение выключателя 1 может быть осуществлено только при токе через него ниже заданного значения (фиг.4) .

Переключение тиристорного регулятора 5 с конденсаторной батареи 7 на конденсаторную батарею 8 требуется производить в момент, когда батарея

7 будет выдавать в сеть полную мощность, что соответствует нулевому з наче нию потр ебля емой мощно сти тири сторного регулятора 5,; а также когда состояние сети такое, что требуется увеличивать выдачу реактивной мощности, Последнее определяется наличием сигнала рассогласования на выходе элемента 23 сравнения (фиг.5), При нулевом значении мощности тиристорного регулятора 5 ток в его цепи равен нулю или току холостого хода промежуточного трансформатора при его использовании, На выходе датчика 19. минимального тока появляется сигнал, поступающий на вход логического элемента И 20, на другой вход которого поступает сигнал, присутствующий на выходе элемент а 23 ср авнения, Совпадение во времени указанных сигналов приводит к появлению сигнала на выходе элемента И 20.и, соответственно, поступлению его на управляющий вход ключа 21, который замыкается, Замыкание ключа 21 дает возможность пройти сигналу на отключение выключателя 2, Включение выключателя

4 должно происходить при тех же условиях, Поэтому сигнап с. выхода логического элемента И 20 поступает также на управляющий вход ключа 24 (фиг.6), который включен в рассечку цепи 25 включения выключателя 4, Включение выключателя 4 произво." .. дится после отключения выключателя 2, например, если конденсаторные батареи

7 и 8 подключены к разным системам шин

10 подстанции, Это достигается включе" нием размыкающего блок-контакта вык-. лючателя .2 в цепь 25 включения выключателя 4 (фиг. 7), Выключение выклю7668 6

Ю

55 1, Компенсатор реактивной мощнос-. ти, содержащий две конденсаторные батареи, тиристорный регулятор реактивного тока, выключатели, блок управления, датчик состояния сети и датчик тока тиристорного регулятора, при этом выходы датчиков подключены к входу блока управления, а его выходы связаны с управляющими входами тиристориого регулятора и цепьями управления выключателей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения коммутационного ресурса выключателей компенсатора, количество выключателей равно четырем, причем первый и третий выключатели включены между конденсаторными батареяьи и сетью, а второй и четвертый подключены к тиристорному регулятору и соответствующей конденсаторной батарее, а цепи управления выключателей связаны с выходами блока упр авл ения .

2, Компенсатор по п, 1, о т л ич а юшийся тем, что он снабжен

30 чателя 2 производится при отключенном выключателе 4 за счет наличия в цепи 26 включения р азмыкакще ro блокконтакта выкпючателя 4 (фиг,8) .

Отключение конденсаторной батареи

8 от сети производится, когда реактивная мощность компенсатора должна быть меньше мощности одной батареи, В этом случае ток через выключатель

3 будет иметь нулевое значение и, соответственно, на выходе датчика 30 минимального тока появится сигнал (фиг,9), На выходе элемента 23 сравнения также будет присутствовать сигнал, который поступит на вход управляемого ключа 27, последний заикнется, и сигнал с выхода датчика 30 пройдет на вход ключа 28, Замыкание последнего позволяет пройти команда в цепь 29 отключения выключателя 3, Другим фактором необходимости отключения конденсаторной батареи 8 является достижение тока тиристорного регулятора 5 максимального значения, что фиксируется датчиком 31 максимального тока (фиг., 10), Совпадение по времени сигнала на выходе датчика

31 и элемента 23 сравнения приводит к появлению сигнала на выходе элемента И 32 и включению управляемого ключа 33.

Фор мул а из обретения.

146 7668 двумя управляемыми ключами, включенными в рассечки цепей включения первого и третьего выключателей, при этом управляющие входы ключей под5 ключены к каналу управления тиристорным регулятором, 3, Компенсатор по пп. 1,2, о т л ич а ю шийся тем, что замыкающие блок-контакты второго и четвертого . 1p выключателей включены в рассечку цепи включения первого и третьего выкл ючат ел ей, 4, Компенсатор по пп, 1-3, о т л ич ающи и ся тем, что он снабжен 15 датчиком минимального тока силовой цепи первого и третьего выключателей, управляемым ключом, включенным в рассечку цепи отключения первого и третьего выключателей, при этом уп- gp равляющий вход ключа соединен с выходом датчика минимальнрго тока.

5, Компенсатор по пп,1-4, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен датчиком минимального тока тиристор- 25 ного регулятора, логическим элементом

И и управляемым ключом, включенным в рассечку цепи отключения второго выключателя, при этом управляющий вход управляемого ключа соединен с 30 выходом элемента И, два входа которого подключены соответственно к выходу датчика минимального тока и выходу элемента сравнения блока управления °

35 б, Компенсатор по п,5, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен управляемым ключом, включенным в рассечку цепи включения четвертого выключателя, при этом управляювдй вход ключа соединен с выходом элемента И, 7. Компенсатор по пп. 1-6, о т л ич а ю шийся тем, что размыкающий блок-контакт второго выключателя включен в рассечку цепи включения четвертого выключателя, 8. Компенсатор по пп.!-7, о т л ич а ю шийся тем, что раэмыкающий блок-контакт четвертого выключателя включен в рассечку цепи включения второго выключателя, 9, Компенсатор по п,4, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен вторым управляемым ключом, включенным в рассечку цепи первого управляемого ключа, при этом управляющий вход второго ключа подключен к выходу элемента сравнения блока управления °

10, Компенсатор " по пп. 1-8, о тл и ч а ю шийся тем, что он снабжен датчиком максимального тока ти ристорного регулятора, логическим элементом И и управляемым ключом, включенным в рассечку цепи отключения третьего выключателя, при этом выход элемента И соединен с управляющим входом управляемого ключа, а два входа элемента И подключены соответственно к выходам датчика максимального тока и выходу элемента сравнения блока управления, l 46 7668

146 7668

1467668

Редактор Е.Папп

Составитель А, Михайлов

Техред А. Кравчук

Корректор И.Хуска

Заказ ) 206/51 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101