Источник реактивной мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях для генерирования преимущественно опережающей реактивной мощности. Цель изобретения - уменьшение коэффициента гармоник тока и снижение массогабаритных показателей. Схема содержит четыре вентильных коммутатора, блок генерации однофазного тока, включенный между нулевыми точками первого и второго вентильных коммутаторов, две пары последовательно включенных конденсаторов, первая из которых подключена одним концом к нулевой точке третьего, а вторая - к нулевой точке четвертого вентильных коммутаторов. Свободные концы разных пар последовательно включенных конденсаторов соединены между собой и подключены через дополнительный управляемый вентиль с двусторонней проводимостью к нулевой точке первого вентильного коммутатора, а общие точки каждой пары последовательно включенных конденсаторов через дополнительные управляемые вентили с двусторонней проводимостью - к нулевой точке второго вентильного коммутатора. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g Í 02 J 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ные диаграммы напряжений и токов, поясняющие работу ИРМ.

ИРМ состоит из четырех вентильных коммутаторов 1 — 4, каждый из которых соответственно содержит по три симистора 5 — 10; 11 — 1.3 и 14 — 16, соединенных в звезду и подключенных к фазам сети А, В и С блока 17 генерации однофазного тока, включенного между нулевыми точками вентильных

;коммутаторов 1 и 2; из двух пар последовательно соединенных конденсаторов 18, 19 и 20, 21, первая из ко- . торых подключена одним концом к нулеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4317076/24-07 (22) 28.09.87 (46) 23 ° 06.90. Бюл. Ф 23 (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И.Г.Есьмана (72) Г.Б.Абдулов, P.À.Ñàôèåâ, В,Р.Джамалов и Г.Ч.Аббасова (53). 621 316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М-* 1224899, кл. Н 02 3 3/18, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Р 1390703» кл. H 02 J 3/18, 1987. (54) ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЦ НОСТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях для генерирования преимущественно опережающей реактивной мощности. Цель изобретения — уменьшение коэффициента гармоник тока и снижение массогабаритных

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях для генерирования преимущественно опережающей реактивной мощности.

Изобретение решает задачу создания простых тиристорных источников реактивной мощности (ИРМ) с синусондальной формой тока.

Цель изобретения — снижение коэффициента гармоник тока и массогабаритных показателей.

На фиг 1 приведена принципиальная схема ИРМ» на фиг.2 — идеализирован„„Я0„„157 5 1 А1 показателей. Схема содержит четыре вентильных коммутатора, блок генерации однофазного тока, включенный между нулевыми точками первого и второго вентильных коммутаторов, две пары последовательно включенных конденсаторов, первая из которых подключена од" ним концом к нулевой точке третьего, а вторая — к нулевой .точке четвертого вентильных коммутаторов. Свободные концы разных пар последовательно включенных конденсаторов соединены между собой и подключены через дополнительный управляемый вентиль с двусторонней проводимостью к нулевой точке первого вентильного коммутатора, а общие точки каждой пары последовательно включенных конденсаторов через дополнительные управляемые вентили с двусторонней проводимостью — к нулевой точке второго вентильного коммутатора. 2 нл. 1 табл.

1573501 врй точке вентильного коммутатора 3, а вторая — к нулевой точке вентильн го коммутатора 4, причем другие концы последовательно включенных пар конденсаторов 13, 19 и 20, 21 соединены между собой; дополнительного симнстора 22, включенного между нулевой точкой вентильного коммутатора 1 и точкой соединения разных пар кон- 1п денсаторов 18, 19 и 20, 21, допол-! и тельного симистора 23, включенного между нулевой точкой вентильного коммутатора 2 и общей точкой конденсаторов 18 и 19 и дополнительного си-!

Ф ь истора 24, включенного между нулеnjoA точкой вентильного коммутатора 2 и, общей точкой конденсатора 20 и 21.

Блок 17 генерации однофазного тока содержит сглаживающий дроссель 25, 20 дВа коммутирующих тиристора 26 и 27, подключенные разноименными электродами к концам обмотки дросселя 25," два вольтодобавочных конденсатора 28 и 29, включенные последовательно меж- 25 ду другими электродами коммутирующих тйристоров 26 и 27; два шунтирующих диода 30 и 31, подключенные параллельно к вольтодобавочным конденсатор:ам 26 и 27 соответственно, и вольто- 3О добавочный выпрямитель 32, включенный между общими точками коммутируюЩих тиристоров 26 и 27 с вольтодобавочными конденсаторами 28 и 29. Выходными зажимами блока генерации од 1офазного тока являются средняя точка сглаживающего дросселя 25 и общая точка вольтодобавочных конденсаторов 28 и 29.

На фиг.2 по осям показаны диаграм- 40 мы ЗЗ напряжения в фазах A(U ), В(Уь), С(Б ) „ тока 34 фазы A(iA); тока 35 фазы В(з.в); тока 36 фазы С(1 ); суммарного напряжения 37 Uz на конден< аторах 18 и 19, 20 и 21. 45

HPN р аб о т ае т сл едующим о бр аз ом.

К моменту времени t все управляющие вентили, кроме коммутирующих тиристоров 26 и 27, закрыты, а ток

"глаживающего дросселя 25 замыкается через коммутирующие тиристоры 26 и

27 и вольтодобавочный выпрямитель 32. Причем вольтодобавочный конденсатор

28 заряжен до напряжения нольтодобавочного выпрямителя 32, а напряжение на вольтодобавочном конденсаторе 29 равно нулю.

В момент времени t подаются отпирающне импульсы на симисторы 5, .13, 15 и 24. При этом под действием напряжения небаланса моста, образованного из двух половин обмотки сглаживающего дросселя 25 и двух вольтодобавочных конденсаторов 28 и 29, указанные симисторы открываются, а коммутирующий тиристор 27 запирается. Токи ИРИ начинают замыкаться, как показано на фиг 1 стрелками; ток фазы А1 A замыкаясь через симистор 5, левую половину обмотки сглаживающего дросселя

25, коммутирующий тиристор 26 и дополнительный симистор 24, в общей точке конденсаторов 20 и 21 разделяется на две части, первая из которых проходя через конденсатор 21 и симистор 15„замыкается через фазы В, а вторая i <, проходя через последовательно соединенные конденсаторы 18 — .

20 и симистор 13, замыкается через фазы С сети.

В начальный момент времени t после включения группы симисторов 5, 13, 1,5 и 24 ток коммутирующего тиристора

26 замыкается через вольтодобавочный конденсатор 28 и он начинает разряжаться, Поэтому напряжение на нем начинает падать, а напряжение на вольтодобавочном конденсаторе 29 повышается поскольку сумма напряжений на вольтодобавочных конденсаторах 28 и 29 постоянна и равна напряжению вольтодобавочного выпрямителя 32. Причем пе-реход напряжения с вольтодобавочного конденсатора 28 на вольтодобавочный конденсатор 29 происходит за довольно короткий срок, после чего ток коммутирующего тиристора замыкается через шунтирующий диод 30.

Начиная с момента времени Ц,, между нулевыми точками вентильных коммутаторов 3 и 4, к которым подключены последовательно соединенные конденсаторы 18 — 21, действует линейное напряжение сети U, отношение токов i < и i пропорционально отношению емкости конденсатора 21 к результирующей емкости последователь-. но соединенных конденсаторов 18 — 20.

В момент времени t подается отпирающий импульс на коммутирующий тиристор 27. При этом под действием напряжения небаланса указанного моста коммутирующий тиристор 27 открывается, группа симисторов 5, !3, 15 и

24 запирается, а ток сглаживающего

5 ) 5735 дросселя 25 начинает замыкаться через коммутирующие тиристоры 2б,и 27 и вольтодобавочный выпрямитель 32.

При этом напряжения на вольтодобавоч" ных конденсаторах 28 и 29 остаются неизменными.

После некоторой паузы в момент времени t< подаются отпирающие импульсы на группу симисторов 8, 13, 15 и

22, в результате чего эта группа симисторов включается в работу, а коммутирующий тиристор 26 выключается.

Аналогичным образом, поочередно включая в работу в моменты времени и т.д. разные группы симисторов в соответствии с приведенной таблицей, токи в фазах 3.„, а также результирующее напряжение Uк на конденсаторах 18 — 21 мо- 20 гут быть изменены в соответствии с диаграммами, представленными на фиг,2.

Как видно из диаграммы токов, представленных на фиг.2, ка71дый полупериод фазных токов i» i» i с состоит 25 из девяти ступенчатых участков, в то время как полупериоды фазных токов известного источника формируются из шести участков. Поэтому форма тока предлагаемого ИРМ более близка к си- 30 нусоиде, чем форма кривой тока известного ИРМ.

Кроме того, все конденсаторы предлагаемой схемы используются одновременно в каждом интервале времени, что повышает коэффициент их использования, а количество .тиристоров меньше на три единицы, В результате

О1 6 расширяется рациональная область применения ИРМ, снижаются массогабаритные показатели и стоимость как фильтров высших гармонических составляющих тока, так и самого ИРМ, упрощается схема и облегчаются условия его эксплуатации и обслуживания.

Формул а из обретения

Источник реактивной мощности, содержащий четыре трехфазных вентипьных коммутатора, соединенные звездой и подключенные к сети, блок генерации однофазного тока, включенный между нулевыми точками первого и второго вентильных коммутаторов, две пары.последовательно включенных конденсаторов, первая из которых подключена одним концом к нулевой точке третьего, а вторая — четвертого вентильного коммутатора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента гармоник тока и снижения массогабаритных показателей, вторые концы пар последовательно включенных конденсаторов соединены между собой и подключены через первый дополнительный управляемый вентиль с двухсторонней проводимостью к нулевой точке первого вентильного коммутатора, а общие точки каждой пары последовательно включенных конденсаторов подключены через второй и третий дополнительные управляемые вентили с двухсторонней проводимостью к нулевой точке второго вентильного коммутатора.

Грулпы снмнсторов>. включаемые в отдельные моменть>

3.1" 7-l" I" 1 1" 1 сВ t9 tlu

С11 t12 tl 3 t!4 t15 мом. вр.

111> 5 > семы- 13, сторов 15, 24

8, 5, 7, 10, 1З, 13, 15 15, 15, 15, 22 23 23 22 с6 t7

7, 6, 11, 11, !

5, 16>

24 24

9, 6, 5, 11, 11, 12, 16, 16, -16, 22 23 23

В> 5, 7, 10, 7, 12> 12> 12> 12> 12 °

16, 16, 14, 14, 14>

22 24 24 22 23

6, 13, 14, 23

tl7 t1a

9, 1З, 14, гг

6, 13, 14, 24

1573501

4 tt t Ц 1ц Ц ct tg ty tet its sty tg Фр tg альм

Редактор Н,Лазаренко Заказ 1645 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

8

Со с т авит ель К. Хо еци ан

Техред M.Õoäàíè÷ „Корректор С.Шекмар