Компенсатор реактивной мощности

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении быстродействия, улучшении эксплуатационных свойств и снижении массогабаритных показателей. Компенсатор реактивной мощности содержит трехфазный делитель напряжения и однофазные трансформаторы тока, подсоединенные к фазам питающей сети. К выходу трехфазного делителя напряжения подключены датчики напряжения. К выходу однофазных трансформаторов тока подключены датчики реактивного тока. Выходы датчиков реактивного тока и датчиков напряжения соединены со входом элементов сравнения, выход которых подключен к инверторам. Выход инверторов соединен с блоками формирования сигнала управления, входы которых соединены с дифференциальными усилителями. К выходам дифференциальных усилителей подключены силовые модули, которые соединены с емкостными фильтрами, выходы которых подсоединены к фазе питающей сети. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для компенсации реактивной мощности в автономных трехфазных электроэнергетических сетях.

Известен компенсатор реактивной мощности [1], содержащий трехфазный измерительный трансформатор напряжения, нагрузку, три однофазных датчика напряжения, трехфазный мостовой выпрямитель, три первых элемента сравнения, емкостный фильтр, усилители с регулируемым коэффициентом усиления, вторые элементы сравнения, задатчик напряжения на нагрузке, задатчик настройки компенсирующего напряжения, три идентичных блока регулирования, каждый из которых содержит однофазный выпрямитель, два управляемых однофазных выпрямителя с системами управления, два промежуточных конденсатора с датчиками напряжения, два однофазных инвертора с системами управления, тактирующий триггер, релейный двухпозиционный регулятор, имеющий гистерезис, дифференцирующую цепочку.

Недостатками данного устройства являются невысокий КПД, инерционность работы, некорректное формирование управляющего сигнала.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является трехфазный компенсатор реактивной мощности [2], содержащий три однофазных датчика реактивного тока, три однофазных датчика напряжения, три однофазных измерительных трансформатора тока, трехфазный измерительный трансформатор напряжения, трехфазный вольтодобавочный трансформатор, трехфазный выпрямитель, три однофазных инвертора с синхронизированными с сетью системами управления, которые подключены к соответствующим датчикам реактивного тока и через элементы сравнения к соответствующим датчикам напряжения.

Недостатками данного трехфазного компенсатора реактивной мощности являются невысокое быстродействие, недостаточная глубина компенсации реактивной мощности.

Задача изобретения заключается в создании компенсатора реактивной мощности с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Сущность изобретения заключается в следующем. Трехфазный делитель напряжения и однофазные трансформаторы тока подсоединены к фазам питающей сети. К выходу трехфазного делителя напряжения подключены датчики напряжения. К выходу однофазных трансформаторов тока подключены датчики реактивного тока. Выходы датчиков реактивного тока и датчиков напряжения соединены со входом элементов сравнения, выход которых подключен к инверторам. Выход инверторов соединен с блоками формирования сигнала управления, входы которых соединены с дифференциальными усилителями. К выходам дифференциальных усилителей подключены силовые модули, которые соединены с емкостными фильтрами, выходы которых подсоединены к фазе питающей сети. Технический результат заключается в упрощенной системе формирования корректирующего сигнала, низких массогабаритных показателях компенсатора реактивной мощности.

На фиг. схематично изображен компенсатор реактивной мощности. Он состоит из трехфазного делителя напряжения 1, датчиков напряжения 2, однофазных трансформаторов тока 3, датчиков реактивного тока 4, элементов сравнения 5, инверторов 6, блоков формирования сигнала управления 7, дифференциальных усилителей 8, силовых модулей 9, емкостных фильтров 10, нагрузки 11, присоединенной к трехфазной электрической сети U, V, W.

Компенсатор реактивной мощности работает следующим образом. К трехфазной сети подключены делители 1, необходимые для согласования низковольтных цепей датчиков напряжения 2, которые выдают напряжения, пропорциональные напряжениям в фазе питающей сети. Эти напряжения поступают на датчики напряжения 2. Однофазные трансформаторы тока 3 формируют синхронизированные с сетью сигналы, которые поступают на датчики реактивного тока 4. Сигналы с датчиков реактивного тока и датчиков напряжения поступают на элемент сравнения 5, на котором происходит сравнение сигнала сети и отличие его от идеализированного. Сформированные сигналы поступают на входы инверторов 6 и в блоки формирования сигналов управления 7. Корректирующие сигналы с блоков формирования сигналов управления поступают на дифференциальные усилители 8, в которых формируются сигналы управления, пропорциональные коэффициенту усиления. Усиленные сигналы поступают на входы силовых модулей 9, выходы которых подключены ко входам емкостных фильтров 10. С выходов емкостных фильтров 10 корректирующий сигнал подается в цепь фазы питающей сети, что ведет к компенсации реактивной мощности.

Компенсатор реактивной мощности позволяет использовать недорогие силовые модули на основе ключевых MOSFET-транзисторов, упростить выходные емкостные фильтры. Это позволяет компенсировать реактивную составляющую мощности. Кроме того, упрощенная система формирования корректирующего сигнала позволит снизить массогабаритные показатели компенсатора реактивной мощности.

Источники информации

1. Патент РФ №2187873 H02J 3/18, 2002 г. «Компенсатор реактивной мощности».

2. Патент РФ №2027278 H02J 3/18, 1995 г. «Трехфазный компенсатор реактивной мощности» - прототип.

Компенсатор реактивной мощности, содержащий трехфазный делитель напряжения, датчики напряжения, однофазные трансформаторы тока, датчики реактивного тока, элементы сравнения, инверторы, блоки формирования сигнала управления, дифференциальные усилители, силовые модули, емкостные фильтры, отличающийся тем, что выходы датчиков реактивного тока и датчиков напряжения соединены с элементами сравнения, элементы сравнения соединены с инверторами, выходы инверторов соединены с блоками формирования сигналов управления, которые подключены ко входам дифференциальных усилителей, выходы дифференциальных усилителей подключены ко входам силовых модулей, к выходам которых подключена входная цепь емкостных фильтров, выходы емкостных фильтров подсоединены к фазам питающей сети.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для оказания влияния на передачу электроэнергии к имеющей несколько фаз линии переменного тока с фазовыми модулями, которые содержат, соответственно, контактный вывод переменного напряжения для соединения с одной фазой линии переменного тока и два соединительных вывода, причем между каждым соединительным выводом и каждым контактным выводом переменного напряжения проходит ветвь фазового модуля, состоящая из последовательного соединения подмодулей, которые содержат, соответственно, схему на силовых полупроводниковых приборах и накопитель энергии, параллельно подключенный к схеме на силовых полупроводниковых приборах, причем соединительные выводы соединены друг с другом.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в серийно выпускаемых асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором, используемых в качестве генераторов энергетических установок для преобразования механической энергии в электрическую.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для повышения коэффициента мощности потребителей, в частности электроподвижного состава переменного тока с полупроводниковыми преобразователями.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для компенсации мощной индуктивной нагрузки, например, при работе мощных электродвигателей, в сетях переменного тока одновременно с их работой на активную нагрузку.

Изобретение относится к управлению колебаниями и системе электрического питания и может быть использовано в системе электрического питания, содержащей электрическую и механическую цепи, например при работе электрогенератора и турбины, соединенных между собой валом.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенсации реактивной мощности и повышения коэффициента мощности трехфазных потребителей, в частности, промышленных предприятий.

Изобретение относится к системе статического компенсатора (11) для подачи реактивной и/или активной мощности в сеть (14) электроснабжения. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в автономных трехфазных электроэнергетических сетях

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ путем воздействия на индуктивность дугогасящего реактора

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к устройствам компенсации реактивной мощности в сетях переменного тока

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам электроснабжения, и может быть использовано при создании трансформаторных подстанций с высокой эффективностью потребления и использования электроэнергии и стабильным напряжением у потребителей

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенсации реактивной мощности трехфазных потребителей, преимущественно промышленных предприятий

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано и может быть использовано в силовой электронике

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам компенсации реактивной мощности в сетях переменного тока высокого напряжения, и может быть использовано на подстанциях воздушных линий передач с установленными на них шунтирующими реакторами и батареями статических конденсаторов

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для регулирования реактивной мощности резкопеременных нагрузок (РПН)

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для компенсации реактивной мощности в автономных трехфазных электроэнергетических сетях

Наверх