Статический компенсатор реактивной мощности

 

р 5507В

Союз Советских

Социелистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.12.74 (21) 2086060/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень ¹ 10 (51) М. Кл Н 02J 3/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий.

153) УДК 621.3.054.42 (088.8) Дата опубликования описания 24.05.77 (72) Авторы изобретения

В. В. Васильев и Э. Г. Фурман (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (54) СТАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к области электротехники. Компенсата1р предназначен для повышения COS p и регули рова ния напряжения в сетях электроана бжения промышленных предприятий.

Известны схемы статических ком пенсаторов, в,которых косинусные конденсаторы .работают з оинусоидалыном режиме работы,по напряжению. Недостатками этих устройств являются большие потери и низкая,на пряженность электрического поля в ко нденсаторах.

Известны схемы статических компенсаторов, в которых конденсаторы работают в однополя рном по напряжению режиме работы.

Использование конденсаторов iB таком режиме позволяет в 3 — 5 раз снизить в них потер11, сущест вен но, в 2 — 3 раза, повысить напряженность электрического поля в диэлектрике конденсатора и тем самым в (2 — 3),раза уменьшить вес и стоимость конденсаторной батареи по сравнению с синусоидальным ipeжимом.

Ближайшим аналогом предлагаемого .компенсатора является статический ком пенсатор реактивной мощности, в котором конденсатор находится под од нополя рным IHàoðÿæåí èåì, создающемся при помощи моста, состоящего из встречно-параллельно включенных тиристора и неупра вляемого диода.

Однако в указа нном статическом компен2 саторе,возникает необходимость инди видуальной искусственной,коммутации токо в в уBp3tBляемых вентилях,,вследствие чего его схема управления усложнена и требует при5 менения большого числа коммутирующих узлов. Кроме того, этот ком пенсатор ха рактвризуется наличием,в кривой генери1руемого тока нечетных гармоник, .включая 5, 7 и 11-ю, наиболее опасных,,вызванных ступенчатой

10 формой генер ируемого напряжения, и наличием в фазах громоздких сглаживающих реакторов для фильтрации гармоник .в спектре ,выходного тока.

В целях улучшения гармонического соста15 ва генЕрируемого то ка предлагаемый статический компенсатор реактивной мощ ности, содержащий преобразователыный мост,:плечи которого образованы |встречно- па раллельно включет1,.ыми тиристорамн н диодами, одни

20 выводы которого подсоединены к сети, а к другим выпсидам,подсоединен конденсатор, снабжен дросселем, тиристором, дополнительным .конденсатором,,диодом, д иодным мостом и коммутирующим трансформатором. К пер25 винной обмотке трансформатора через тиристор подсоединен дополнительный конденсатор, зашу1нти рованный последавателыно соединенными диодом и,дросселем, вторичная обмотка трансформатора включена последо30 вателыно с конденсатором, подключепны;1 к

550719

3 выходам преабразавателя, à его обмотка упра вления подсоедвнена х диагонал и моста, вторая диагональ которого включена .Между одним вз выводов п реобразавателя и сетью.

На фвг. 1 изображена принцвпиальная схема предлагаемого компенсатора.

Конденсаторная батарея 1 через вторичную обмотку 2 коммутирующего чрансфор матора 3 включена в диагональ моста, образова нного диода ми 4, 5 и управляемым|и,вентилями (твристарами) 6, 7. Первичная оамотка 8 коммутирующего трансформатора через тиристар 9 присоедвнена,к конденсатору 10, который зашунтираван цепочкой из последовательно соедвненных диода 11 и дросселя 12.

Обмапка подмагничвва ния 13 каммутирующего трансформатора включена в диаговаль постоянного тока диодного моста 14, причем его другая диагональ является выходной цепью компенсатара.

На фиг. 2 првведены кривые А напряжения и Б тока питающей сети (между точками В и Г на фиг. 1), ц на пряжения и Е тока конденсаторной батареи, Ж напряжения на,коммупирующем конденсаторе и импульсы запуска 15 тиристора 9, импульсы управления 16 тиристарам и 6 и 17 твристорами 7.

Конденсатор рабатает следующим обраЗом.

Пусть, на|чиная с момента времени 4ь К0Нденсатор 1 рааряжается через твристары 6 на сеть по цепи: конденсатор 1, Обмотка 2 коммупирующего трансфааматора 3, тиристор 6, питающая сеть (тонки В, Г), диодный мост 14, обмотка подмагничиван ия 13, тиристор 6. При этам магнитап равод трансформатора 3 подмагничен аипервитками, .равными разности ампераитков обмоток 13 и 2, причем число випко в обмотки 13 больше числа витков обмотки 2 (на один-два витка).

В момент времени, когда,напряжение на конденсаторе 1 станет раиным нулю, напряжение сети также ра|вно нулю, аключается тирвстор 9 и подключает к .первичной Обмотке 8 ком мутврующего трансформатора З,конденсатор 10. За счет ЭДС, наводимой на обмотке 2, твристоры 6 выключаются, а диоды

5 включаются, ток в конденсаторе 1 изменяет направление и он заряжается с той же полярностью, что .и разряжается. Конденсатор 10 разряжается до нуля, а затем перезаряжается до момента времени Масйщения @Оммутирующего трансформатора. В промежутке между,коммутациями тока из тиристоров 7 ia диоды 4 или из тирвсторов 6 в диоды 5 конден5 сатор 10 перезаряжается через диод 11 .и индуктивность 12. Для лерваначалыного заряда канденсатора 10,необходим. маломощный источник напряжения.

Статический кампенсатор реактввиой мощ1з ности может быть использован не только для повышения С0$ и регулирования на пряжения однофазной сети, но и для трехфазной сети. При этом .необхсщимо применение трех идеятичных рассмотренной выше схем, кото15 рые допускают соедвнен ие между собой как по схеме звезды, так и преуголынвка. Кроме того, применение коммутирующих приборов позволяет весьма просто осущеспвлять бездуговое включение и выключение статвческого

20 камленсатора путем регулвраван ия подачи импульсов управления на каммутирую щие приборы, а также iB секционированном,выполнении косвнус ной конденсаторной батареи регулвравать,величину генерируемой схемой ре25 активной энергии.

Формула из Об р етен ия зп Статичесиий .компенсатор реактввной мощности, содержащий преобразавательный мост, плечи которого образованы встречно параллельно включенными тиристарами и диодами, Одни выводы которого:подсоедвнены к сети, з5 а к другим выводам подсоединен конденсатор, от ли ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава генерируемого тока, ан дополнительно снабжен дросселем, дополнительным конденсатором, тири4О cTopovl,,äèÎäoM диодным мостом и ком мути рующим трансформатором, к первичной обмотке,котс рого через тир и стар подсоедвнен дополнительный конденсатор, зашунтированный,последовательно соединенными диодом и

4> дросселем, вторичная обмотка трансфарматора,включена последовательно с конденсаторам, подключенным к выводам преобразователя, а его обмотка управления подсовдинена к диагонали диадного моста, вторая диаго5о наль,которого включена между одним из выводов .преобразователя и сетью.

550719

Фиг. 1

Составитель А. Михайлов

Редактор Т. Юрчикова Техред И. Карандашова Корректоры: Т. Добровольская и И. Позняковская

Заказ 2536 Изд, № 276 Тираж 899 Поднисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

МОТ, Загорский филиал