Способ управления источником реактивной мощности в цепи синусоидального тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для компенсации реактивной мощности нагрузки преобразователей. Целью изобретения является повышение качества управления путем плавного регулирования реактивной мощности. Силовая схема источника реактивной мощности представляет собой мост, в диагональнопротивоположные плечи которого включены конденсаторы 2, 3. В два других плеча и диагональ моста включены полностью управляемые ключи 4, 5, 6 переменного тока. Вторая диагональ моста подсоединена к шинам источника 1 синусоидального тока. Управление ключами 4, 6 происходит одновременно, а ключом 5- инверсно по отношению к ключам 4, 6. Когда ключи 4,6 замкнуты, ключ 5 разомкнут и наоборот. Интервал проводимости ключей 4, 6 располагается симметрично относительно моментов прохождения через ноль тока источника 1 и регулируется по длительности. На этом интервале конденсаторы 2, 3 соединяются параллельно. На интервале проводимости ключа 5 конденсаторы 2, 3 соединяются последовательно. Изменяя емкость источника реактивной мощности от 0,5 С до 2 С, где С - емкость одного конденсатора. В случае выполнения ключей 4, 5, 6 на встречнопараллельно включенных тиристорах, управление ими можно осуществля

5н 02н 3/06 в"способ подавления тока подпитки дуги и восстанавливающегося напряжения на отключ

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИМИСТЬИЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (5! )5 Н 02 J 3/18 фие.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫЩЯ1! 1

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4011660/24-63 (22) 22.01.86 (46) 23.02.90. Бюл. М 7 (7.1) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) Ю. Ф. Лдамович, В. А. Лндронов, В. С, Волосевич, В. А. Иванченко и К. К. Иакаров

-(53) 621.314.58(088.8) (56) Исследование и разработка счстемы защиты от внутренних перенапряжений электропередачи 1150 ИВ ЭкибастузКокчетав-Кустанай-Челябинск при ограничении перенапряжений до 1,8-1,6 Пф.

Отчет по НИР "Энергосетьпроекта" Инв.

М 10382 тм, т. 1, рис. 109, гос. регистрация 11 ?6075697, 1980. (54) СПОСОБ УПРАВ1ЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ РЕАКТИВИОй ИОЦНОСТИ В ЦКПИ СИНУСОИДЛЛЬНОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для компенсации реактивной мощности нагрузки преобразователей. Целью изобретения является повышение качества управления путем плавного регулирования реактивной мощности. Силовая схема источника реактивной мощности представляет собой мост, в диагонально-противоположные плечи которого вкхпочены конденсаторы 2, 3. В два дру„„ЯЦ„„ 1545288 гих плеча и диагональ моста включены полностью управляемые ключи 4, 5, 6 переменного тока. Вторая диагональ моста подсоединена к шинам источника

1 синусоидального тока. Управление ключами 4, 6 происходит одновременно, а ключом 5 — инверсно по отношению к ключам 4, 6. Когда ключи 4, 6 замкнуты, ключ 5 разомкнут и наоборот. Интервал проводимости ключей 4, 6 располагается симметрично относительно моментов прохождения через ноль тока источника 1 и регулируется по длительности. На этом интервале конденсаторы 2, 3 соединяются параллельно.

На интервале проводимости ключа 5 О ф конденсаторы 2, 3 соединяются последовательно. Изменяя относительную длительность замыкания кличей, можно регулировать эквивалентную емкость источника реактивной мощности от

0,5 С до 2 С, где С вЂ” емкость одного конденсатора. В случае выполнения ключей 4„ 5, 6 на встречно-параллель- р ы, но включенных тиристорах управление (д ими можно осуществлять узкими импуль- ф сами, формируемыми в начале интервала проводимости и в моменты смены полярности тока на интервале проводимости., Выключение одних тиристоров происходит за счет естественной коммутации О© при включении других тиристоров. 4.ил.

1545?88

Изобретение относится к электротехнике и может быть,использовано для компенсации реактивной мощности нагрузки преобразователей.

Цель изобретения — повышение качества управления путем плавного регулирования реактивной мощности.

На фиг. 1 представлена силовая схема источника реактивной мощности, Управляемая по предлагаемому способу и выполненная на полностью управляемых ключах переменного тока; на фиг. 2 — диаграммы работы схемы на фиг. 1; на фиг. 3 — силовая схема

Источника реактивной мощности для случая реализации управляемых ключей

Иеременного тока на встречно-параллельно включенных тиристорах; на фиг. 4 — диаграммы работы схемы на фиг. 3.

Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 синусоидального тока, конденсаторы 2 и 3, управляемые ключи 46 переменного тока. На фиг. 2 пред- 25 ставлены временные диаграммы, поясняЮшие алгоритм работы устройства по фиг. 1, со следующими обозначениями: — ток источника 1 синусоик дального тока; 30

U — напряжение на шинах источника 1 (вертикальная штриховка) ;

П вЂ” напряжение на конденсаторах

2 и 3;

Т вЂ” ток, протекающий через конденсаторы 2 и 3 (горизонтальная штриховка);

U — напряжение на шинах источника 1 при с(= — 0;

40 где d — угол фазового управления ключами 4 — 6;

- напряжение на шипах источника 1 при = 1I/2;

U, — напряжение на конденсаторах 45

2иЗпри 4=0;

U> U< — импульсы управления включением ключей 4 и 6;

U — импульсы управления включением ключа 5.

Устройство (фиг. 3) содержит источник 1 синусоидального тока, кон— денсаторы 2 и 3, ключи переменного тока, выполненные на тиристорах 7

12. На диаграммах фиг, 4 изображеньп

U„, i „ - напряжение и ток на шинах источника 1 синусоидального тока;

U — U — импульсы управления включением тиристоров 7-12.

Работа устройства (Фиг. 1), реализующего способ, происходит следующим образом.

При протекании синусоидального тока 2 „ oT источника I синусоидального тока с опережением по Фазе на угол относительно прохождения его через ноль формируются импульсы управления включением ключей 4 и 6 в диагональ-. но-противоположных плечах моста.

Окончание импульсов управления происходит с задержкой по Фазе oTíîñèòåëüно моментов прохождения тока через !! нуль на тот же угол <(.

При раэмыкании ключей 4 и 6 происходит замыкание ключа 5. При включении ключей 4 и 6 конденсаторы 2 и 3 соединяются параллельно, в результате чего емкость источника реактивной мощности будет максимальной где С вЂ” емкость конденсаторов 2 и 3

При раэмыкании ключей 4 и б и замыкании ключа 5 конденсаторы 2 и 3 соединяются последовательно, в результате чего емкость источника реактивной мощности будет минимальной

В зависимости от угла к величина эквивалентной емкости С источника э реактивной мошности может измениться в четыре раза от С „„ до С

Для определения зависимости эквивалентной емкости на первой гармонике напряжения от угла найдем первую гармонику напряжения U Hà шинах источника l синусоидального тока

2 I 1 1

U !и

ыС 21! 2 (— sin 2 с! + Зс — 2Т) где 11„, I — амплитуды первых гармоник напряжения и тока на шинах источника ) тока.

Величина эквивалентной емкости равна

I 1I

С

ыП m

2 f(- 3 с(— — siп 2еС

2

Следовательно, при = О эквивалентная емкость минимальна С

1545288

35 изобретения

Фо рмул а

Способ управления источником реактивной мощности в цепи синусоидального тока, выполненным в виде моста, в 40 котором два диагонально противоположР— С = 0 5С а при 4-- — она макмин 2 симальна С = С„„„,= 2С.

При плавном изменении угла d от 0

fi 5 до — происходит плавное увеличение

2 эквивалентной емкости и реактивной мощности устройства, Работа устройства при использова— 3 нии в качестве ключей переменного тока тиристоров 7 12 (фиг, 3) проис ходит следующим образом.

Пусть в момент t = 0 ток ? к = О, — 0 закрыты все тиристоры и наdiк

dt пряжение на конденсаторах 2.и 3 отрицательное. В этот момент подаются импульсы управления на тиристоры 7 и

11, которые открываются. Конденсаторы

2 и 3 соединяются параллельно. B сле- 20 дующий момент коммутации подается импульс управления на тиристор 9, который открывается. К тиристорам 7 и 11 прикладьвается запирающее напряжение конденсаторов 2 и 3 и они запираются.

Конденсаторы 2 и 3 соединяются после,довательно. В следующий момент комму тации вновь импульсы управления подаются на тиристоры 7 и. 11„ которые открьваются. К тиристору 9 прикладыва — ЗО ется запирающее напряжение конденсаторов 2 и 3 и он закрывается. Конденсаторы 2 и 3 соединяются параллельно и т.д. ных плеча образованы конденсаторами равной емкости, а два других плеча и одна из диагоналей моста образованы управляемыми ключами переменного тока, а другая диагональ предназначена для подключения к шинам источника синусоидального тока, заключающийся в том, что контролируют сдвиг по фазе между гармониками тока и напряжения в нагрузке и управление ведут в зависимости от этого сдвига, причем импульсы управления формируют замыканием ключей в диагонально противоположных плечах поста и инверсно по отношению к указанным импульсам формируют импульсы управления включением, ключей в диагонали моста, соединяя два конденсатора последовательно или параллельно и изменяя при этом эквивалентную емкость, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения качества управления путем плавного регулирования реактивной мощности, определяют моменты времени перехода тока через ноль, относительно этих моментов импульсы управления формируют во временные интервалы, содержащие нули тока через источник реактивной мощности, включая конденсаторы параллельно, а в остальные интервалы времени — последовательно, сравнивают полученный в этом режиме фазовый с. сдвиг между первой гармоникой тока и напряжения с заданным и регулируют эквивалентную емкость источника реактивной мощности изменением относительной длительности замыкания ключей, причем для увеличения ее увеличивают временные интервалы, содержащие нули тока и наоборот.

1545288

Составитель А, Придатков

Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор О. ципле

Заказ 495 Тираж 416 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