Способ коммутации трехфазной конденсаторной батареи

 

Использование: в электротехнике, для регулирования реактивной мощности в электрических сетях. Сущность изобретения: в системе управления используют четыре трансформатора тока и пять измерительных трансформаторов напряжения, от которых исходная информация подается к микропроцессорной системе управления. Для исключения неблагоприятной коммутации конденсаторов с электрической сетью подачу импульсов на управляющие электроды тиристорных групп начинают с первого тиристора фазы C, катод которого подключен к сети, через 30° после перехода мгновенного значения линейного напряжения BC из отрицательного значения в положительное, на управляющие электроды первого тиристора фазы A, катод которого подключен к сети, эту последовательность импульсов подают через 90° после включения первого тиристора фазы C, второй тиристор включают не менее чем через 180° после включения первого тиристора фазы A, а отключают конденсаторную батарею от сети одновременным снятием управляющих сигналов с управляющих электродов всех тиристоров. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех отраслях техники, где требуется бесконтактная коммутация конденсаторной батареи, соединенной в треугольник, с трехфазной сетью при минимальных бросках свободного тока и перенапряжений на конденсаторах батареи, в частности в установках компенсации реактивной мощности.

Известно устройство для подключения трехфазной конденсаторной батареи, соединенной в треугольник [1]. Способ, реализуемый при помощи этого устройства, является недостаточно надежным и не исключает бросков тока при коммутации батареи конденсаторов с сетью.

Известен способ бесконтактной коммутации трехфазной конденсаторной батареи [2] . Как показали экспериментальные исследования, проведенные с этой схемой, порядок подачи управляющих сигналов на управляющие электроды силовых тиристоров не приводит к снижению бросков тока при коммутации батареи конденсаторов.

Цель изобретения - повышение надежности электрооборудования и увеличение срока службы конденсаторных батарей за счет исключения неблагоприятной коммутации конденсаторов с электрической сетью.

Для достижения цели предлагается следующая последовательность подачи импульсов на управляющие электроды тиристоров. На управляющий электрод первого тиристора (катод у которого подключается к сети) фазы С импульсы подаются через 30^о после перехода мгновенного значения линейного напряжения U_BC с "-" на "+". Затем импульсы подаются через 90^о на управляющие электроды второго тиристора фазы С и первого тиристора (катод у которого подключен к сети) фазы А, далее не менее чем через 180^о на управляющий электрод второго тиристора фазы А. Отключение конденсаторной батареи от сети осуществляют одновременным снятием управляющих сигналов с управляющих электродов всех тиристоров.

На фиг. 1 приведена блок-схема установки, реализующая предлагаемый способ коммутации; на фиг. 2 - алгоритм работы микропроцессорной системы управления (МПСУ), поясняющий реализацию предлагаемого способа; на фиг. 3 - экспериментальные осциллограммы линейных токов и напряжений при подключении и отключении конденсаторной батареи предлагаемым способом.

Для подключения конденсаторной батареи 1 к электрической сети через трансформатор 2 и коммутатор 3 (фиг. 1) линейное напряжение сети U_BC подключается к микропроцессорной системе 4 управления. Микропроцессорная система через угол, равный 30^о, после перехода мгновенного значения этого напряжения с "-" на "+" подает сигнал управления через усилительный блок 5 и импульсный трансформатор 6 для включения тиристора 7. Далее через угол не менее 90^о подается управляющий сигнал через элементы 8 и 9 на включение тиристоров 10 и 14. Далее не менее чем через 180^о подается сигнал управления через элементы 12 и 13 для включения тиристора 11. Отключение конденсаторной батареи осуществляется одновременным снятием управляющих сигналов с управляющих электродов всех четырех тиристоров.

Пример осуществления способа. Для подключения батареи к сети при отсутствии остаточного напряжения на конденсаторах батареи МПСУ подает управляющий сигнал на аналоговый коммутатор 3, который через согласующий по напряжению трансформатор 2 подключает линейное напряжение U_BC к входу МПСУ (фиг. 1). МПСУ осуществляет непрерывное преобразование аналогового сигнала в цифровой и анализирует знак и величину этого сигнала, осуществляя поиск перехода мгновенного значения напряжения U_BC с "-" на "+" (фиг. 2). После нахождения этого перехода дается задержка на время, в течение которого вектор фазного напряжения U_B сдвигается на угол ϕ = =30^о. После этого МПСУ посылает логическую "1" в усилительно-фоpмиpующий блок 5, который преобразует ее в высокочастотную (4 кГц) последовательность импульсов, а через импульсный трансформатор 6 эти импульсы подаются на управляющий электрод тиристора 7. Тиристор открывается. Далее осуществляется задержка во времени, соответствующая углу 90^о, и после этой задержки подается логическая "1" на элемент 8, что приводит к открыванию тиристоров 10 и 14. Далее осуществляется задержка времени, соответствующая углу не менее 180^о, после чего логическая "1" подается на элемент 12, что приводит к открыванию тиристора 11 (фиг. 2). Отключение конденсаторной батареи от сети осуществляется одновременной в любой момент времени подачей на вход блоков 5, 8, 12 логического "0", что соответствует прекращению подачи на управляющие электроды всех четырех тиристоров высокочастотной последовательности импульсов. Это приводит к закрыванию тиристоров при переходе тока в каждом из них через нулевое значение. На фиг. 3 показана осциллограмма линейных напряжений и токов при подключении и отключении конденсаторной батареи вышеприведенным способом.

Формула изобретения

СПОСОБ КОММУТАЦИИ ТРЕХФАЗНОЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ, соединенной в треугольник с трехфазной сетью с помощью тиристоров, включенных встречно-параллельно в два линейных провода путем подачи на их управляющие электроды непрерывной последовательности импульсов, отличающийся тем, что подачу указанной последовательности импульсов начинают с первого тиристора фазы C, катод которого подключен к сети, через 30^o после перехода мгновенного значения линейного напряжения BC из отрицательного значения в положительное на управляющие электроды первого тиристора фазы A, катод которого подключен к сети, эту последовательность импульсов подают через 90^o после включения первого тиристора фазы C, второй тиристор фазы A включают не менее чем через 180^o после включения первого тиристора фазы A, а отключают конденсаторную батарею от сети одновременным снятием управляющих сигналов с управляющих электродов всех тиристоров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3