Источник реактивной мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для компенсации и регулирования реактивной мощности в электрических сетях. Цель - снижение коэффициента гармоник тока и упрощение. В определенный момент времени открываются симисторы 5,10,12,17. Коммутирующий тиристор 20 запирается. Токи в фазах, замыкаясь через симистор 5 в точке О,распределительного дросселя 16 разделяется на две части, из которых первая часть замыкается через плечо О<SB POS="POST">2</SB>О<SB POS="POST">3</SB> распределительного дросселя 16, симистор 10 и фазу С, а вторая часть - через плечо О<SB POS="POST">1</SB>Н распределительного дросселя 16, дополнительный симистор 17, плечо О<SB POS="POST">5</SB>К сглаживающего дросселя 19, коммутирующий тиристор 21, симитор 12 и фазу В сети. Причем соотношения между токами определяются обратным соотношением числа витков плеч распределительного дросселя 16, а сумма этих токов, равная току в фазе А, определяется током "покоя" дросселя. Каждый полупериод фазных токов состоит из девяти ступенчатых участков, приближая форму тока к синусоиде при упрощении электрической схемы. 2 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (19)SU (Ill (59 4 Н 02 3 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯИ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4358208/24-07 (22) 28.09 ° 87 (46) 15.12.89. Бюл. В 46 (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И.Г. Есьмана (72) Г.Б. Абдулов, P À. Сафиев и Г.Ч. Аббасова (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1224899, кл. Н 02 J 3/18, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1374334, кл. Н 02 J 3/18, 1987.

2 (54) ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для компенсации и регулирования реактивной мощности в электрических сетях. Цель изобретения — снижение коэффициента гармоник тока и упрощение. В определенный момент времени открываются симисторы 5, 10, 12 и 17.

Коммутирующий тиристор 20 запирается.

Токи в фазах, замыкаясь через симистор 5 в точке О, распределительного

1529350 осселя 16 разделяется на две части,. которых первая часть замыкается рез плечо 0,0 > распределительного. осселя 16, симистор 10 и Aasy С, а вторая часть — через плечо О Н р дспределительного дросселя 16, дополнительный симистор 17, плечо 05К сглаживающего дросселя 19, коммутиующий тиристор 21, симйстор 12 и зу В сети, Причем соотношения межИзобретение относится к злектроехнике и может быть использовано компенсации и регулирования рективной мощности в электрических етях. 20

Изобретение решает задачу создаия простых вентильных источников еактивной мощности (ИРИ) с синусоальн ой формой ток а.

Цель изобретения — снижение коэф- 25 ициента гармоник тока и упрощение, На фиг. 1 приведена принципиальая схема устройства; на фиг. 2— деализированные диаграммы напряжеий и токов, поясняющие его работу. 30

Устройство (фиг. 1) состоит из лока 1 генерации однофазного тока, ех вентильных коммутаторов 2-4, соержащих соответственно по три симисра 5-7; 8-10 и 11-13, соединенных 35 звезду и подключенных к фазам сети, ух согласно-последовательно включеных распределительных тиристора 14

15, распределительного дросселя 16 и двух дополнительных снмисторов 17 40 и 18.

Блок i генерации однофаэного тока содержит сглаживающий дроссель 19,,, два коммутирующих тиристора 20 и 21, :подключенных разноименными электрода;ми к концам обмотки сглаживающего

:дросселя 19, два вольтодобавочных конденсатора 22 и 23, включенных последовательно между свободными элект- 0 ,родами коммутирующих тиристоров 20 и 21, два шунтирующих диода 24 и 25„ подключенных параллельно к вольтодобавочным конденсаторам 22 и 23 соответственно,, и вольтодобавочный выпрямитель 26, включенный между общими точками коммутирующих тиристоров 2G и 21 с вольтодобавочными конденсаторами 22 и 23. ду токами определяются обратным соотношением числа витков плеч распределительного дросселя 16, а сумма этих токов, равная току в фазе А, определяется током "покоя" дросселя. КаждЫй полупериод фазных токов состоит из девяти ступенчатых участков, приближая форму тока к синусоиде при упрощении электрической схемы. 2 ил, табл.

В схеме (фиг. 1) нулевая точка вентильного коммутатора 4 соединена с общей точкой вольтодобавочных конденсаторов 22 и 23, общая точка распределительных тирнсторов 14 и 15— со средним отводом распределительного дросселя 16, свободные электроды распределительных тиристоров — с двумя дополнительными крайними отводами сглаживающего дросселя 19, а концы распределительного дросселя 16 через дополнительные симисторы 17 и 18 подключены к среднему отводу сглаживающего дросселя 19.

На фиг. 1 обозначено . А,В,С вЂ” фазы сети; UÄz — напряжение, подводимое к распределительному дросселю 16; — токи в фазах соответственно А, В и С в промежутке времени, О, О, Оз — промежуточные отводы от обмотки распределительного дросселя 16;

04., О, 06 — промежуточные отводы от обмотки сглаживающего дросселя 19.

На фиг. 2 по осям показано: 27— напряжение в фазах А(БА), B(U ) и

C(U ): 28 вЂ,ток в фазе A(i>); 29— ток в фазе B(i ); 30 — ток в фазе

С(); 31 — напряжение на сглаживающем дросселе 16 Uq, U z, Б линейные напряжения сети, действующие на сглаживающий дроссель 16 и отдельные отрезки времени.

Устройство работает следующим об-;. разом.

Допустим, к моменту времени t (фиг. 2) все управляемые вентили, кроме коммутирующих тиристоров 20 и 21, закрыты, а ток сглаживающего дросселя замыкается через коммутирующие тиристоры 21 и 20 и вольтодобавочный выпрямитель 26. Причем вольтодобавочный конденсатор 23 заряжен до напряжения вольтодобавочного выпрями5 15293 теля, а напряжение на вольтодобавочном конденсаторе 22 равно нулю.

В момент времени t< (фиг. 2) подаются отпирающие импульсы на управляющие электроды симисторов 5, 10, 12

5 и 17. При этом под действием напряжения небаланса моста, образованного из двух половин обмотки сглаживающего дросселя 19, разделенных отводом 0, и вольтодобавочных конденсаторов 22 и 23, указанные симисторы открываются, а коммутирующий тиристор 20 запирается.

Токи в фазах начинают замыкаться, как показано на- фиг. 1 стрелками: ток фа- 15 зы А;А,, замыкаясь через симистор 5, в точке О< распределительного дросселя 16 разделяется на две части, иэ которых первая часть i замыкается через плечо 0 0 распределительного дросселя 16, симистор 10 и фазу С, а вторая часть i>, — через плечо 0<Н распределительного дроселя 16, дополнительный симистор 17, плечо О К сглаживающего дросселя 19, коммутирующий тиристор

21, симистор 12 и фазу В сети. Причем соотношение между точками i<« и i« определяется обратным соотношением числа витков плеч распределительного дросселя 16, через которые токи и i замыкаются, а сумма этих токов, равная току it« в фазе А, определяется током "покоя" дросселя, имеющим место до момента времени t <, и отношением полного числа витков к числу витков плеча 0 К обмотки сглаживающе35 го дросселя, через которое замыкается.ток. В данном случае это отношение равно двум, так как точка 0> разделяет обмотку сглаживающего дросселя на 40 две равные части.

В начальный момент времени после включения группы вентилей 5, 10, 12 и 17 ток коммутирующего тиристора 21 замыкается через вольтодобавочный конденсатор 23 и он начинает разряжаться .

Поэтому напряжение на нем падает, а напряжение на вольтодобавочном конденсаторе 22 повышается, поскольку сумма напряжений на вольтодобавочных конден-5 саторах 22 и 23 постоянна и равна напряжению вольтодобавочного выпрямителя 26. Причем переход напряжения с вольтодобавочного конденсатора 23 на г вольтодобавочный конденсатор 22 происходит за достаточно короткий срок, после чего ток коммутирующего тиристора 21 замыкается через шунтирующий диод 25. Начиная с момента времени t<

50 б (фиг. 2) на сглаживающий дроссель 16 действует линейное напряжение сети U, В момент времени С (фиг. 2) подается отпирающий импульс на коммутирующий тиристор 20. При этом под действием напряжения небаланса укаэанного моста коммутирующий тиристор

20 отпирается, вентили 5, 10, 12 и l7 запираются, а ток сглаживающего дросселя замыкается через коммутирующие тиристоры 20 и 21 и вольтодобавочный выпрямитель 26. При этом напряжения на вольтодобавочных конденсаторах 28 и 29 остаются неизменныии.

Через некоторые паузы в момент времени t< (фиг. 2) уйравляющие импульсы поцаются на группу вентилей

7, 9, 11 и 14. При этом ток фазы А замыкается через симистор 11, коммутирующий тиристор 20, плечо НО<. сглаживающего дросселя 16, распрегелительный тиристор 14; ток фазы

С вЂ” через плечо 0 0< распределительного дросселя и симистор 7, а ток фазы В< — через плечо 0 0 распределительного дросселя и симистор 9.

Аналогичным образом, поочередно включая в работу в моменты времени .. °, t <> (фиг. 2) разные группы вентилей, в соответствии с таблицей получим диаграммы токов

1 «< ib и 1,. и напряжения Ц<6, представленные на фиг. 2. Причем до включения в работу новой группы вентилей предыдущая группа вентилей выключает ся путем подачи управляющего импульса на неработающий в данный момент коммутирующий тиристор 20 или 21.

В таблице показана группа симисторов, включае<п<х в отдельные моменты времени.

Как видно из диаграмм токов, представленных на фиг. 2, каждый полупериод фазных токов состоит из девяти ступенчатых участков, в то время как полупериоды фазных токов прототипа формируются из шести. Поэтому форма тока более близка к синусоиде, чем форма тока прототипа. Кроме того, количество управляемых вентилей снижено на 3 единицы, что существенно упрощает устройство.

Приближение формы тока к синусоиде и упрощение его электрической схемы расширяет область его применения, снижает массогабаритные показа)529350

Момент с, времени 6 7

tto ail "3 11 15 <6 t i

1«

СО

A ь « ei м т— л о

00 ° (.

«0

«".) ас о а

О1 р

Ol

«"1 s о

Я « 3

0i о м вь и о

« 4 м о

«О в л м л м о

00 ал л

CO О1 тели и стоимость фильтров высших гароник и всего устройства в целом.

Формула изобретения

Источник реактивной мощности., со";держащий блок генерации однофазного тока со сгпаживающим дросселем, име- ющим отвод от средней точки обмотки., ври вентильных коммутатора„ подключенных к фазам сети и соединенных в звезду„ первый из которых нулевой алочкой звезды соединен с блоком генерации однофазного тока, два согласно TlocJIe- 15 довательно соединенных распределитель*ных тиристора и распределительный дроссель с двумя промежуточными отво-. дами от обмотки, о т л и ч а ю щ и й= .с я тем, что, с целью снижения козф-. g0 фициента гармоник тока и упрощения, каждый промежуточный отвод распреде лительного дросселя соединен с одной из нулевых точек соответственно второго и третьего вентильных коммутаторов, концы обмотки распределительного дросселя через дополнительные вентили с двусторонней проводимостью соединены с отводом от средней точки обмоткиР сглаживающего дросселя, общая точка распределительных тиристоров подключена к дополнительному отводу от средней точки обмотки распределительного дросселя, а свободный силовой электрод каждого распределительного тиристора соединен с одним из двух дополнительных промежуточных отводов сглаживающего дросселя, выведенных от крайних частей обмотки.

1529350

4 4 44 4 t

9e. t

Составитель К. Хоециан

Техред M,Äèäûê Корректор И, Муска

,Редактор .М. Петрова!

Заказ 7754/51 Тираж 608 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