Индуктивный регулятор для компенсации реактивной мощности конденсаторной батареи

 

О П И С А Н И Е (ii!57 0953

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.05.75 (21) 2133506/07 с присоединением заявки М (51) М. Кл Н 02 J 3 i 18 государственный комитет (23) П

Приоритет

Совета Министров СССР по делам мзооретений Опубликовано 30.08.77. Бюллетень М 32 (53) УДК 621.316.723.4 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 05.09.77 (72) Автор изобретения

В. Н, Филатов (71) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ КОНДЕНСАТОРНОЙ

БАТАРЕИ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти применение в устройствах компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения в электросетях и в электроустановках.

Известны индуктивные регуляторы реактивного тока, состоящие из трехфазной индуктивной обмотки, соединенной в треугольник и полупроводниковых управляемых вентилей, например симисторов (1), (2).

Недостатком известных устройств является плохой гармонический состав реактивного тока в широком диапазоне регулирования за счет дискретного характера работы симисторов.

Целью изобретения является улучшение гармонического состава генерируемого реактивного тока.

Указанная цель достигается благодаря тому, что отпайки расположены симметрично относительно концов обмоток, а второй вывод каждого из симисторов подключен к соответствующим отпайкам смежной по фазе индуктивной обмотки.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; па фиг. 2 — векторная диаграмма напряжений; на фиг. 3 — формы токов и напряжений, характеризующие работу устройства.

Индуктивные обмотки 1 — 3 соединены в треугольник, образующий своими вершинами входные зажимы устройства. Каждая из обмоток содержит по две отпайки, симметрично расположенные относительно их начал и концов и подключенные через симисторы 4 — 6 и

7 — 9 к соответствующим отпайкам смежных по фазе обмоток. Параллельно входным зажимам подключена батарся конденсаторов

10 — 12.

При включенных симисторах 4 — 9 реактивный ток, протекающий в индуктивных оомотках 1 — 3, будет опрсдсляться напряжением питающей ссти и собственной их индуктивностью и будет очень малым (на фиг, 3, б, в) он не указан.

За счет симметричного расположения о гпаек относительно начал и концов индуктивных обмоток 1 — 3 на них действует две с»стемы трсхфазпых напряжений, сдвинутых на угол в 30, с целью образования рсзультирующей шсстифазной системы напряжений.

Регулирование реактивного тока, генерируемого устройством в сеть, обеспечивается изменением собственной индуктивности обмоток 1 — 3 с помощью создания дополнительного размагничивающего тока и магнитного потока в магнитопроводе указанных обмоток.

Этот ток создается с помощью шунтирования соответствующих частей индуктивных

30 обмоток симисторами 4 — 9, образующим и

570953

Г

Cg два вентильных треугольника 4 — 6 и 7 — 9, к кшорым приложено две сдвинутых IIQ фазе

cIIeTpiI?I трехфазных напряжений (см, фиг. 2, 3, a), Фазовое регулирование угла включения симпсторов 4 — 9 от 90 до 0 в сторону отставания огносительно максимума соответствующего линейного напряжения ооеспечивает плавное регулирование от нуля до максимума двух трехфазных систем размагничивания токов (и потоков), протекающих в индуктивных обмотках 1 — 3 и изменяющих соответственно их индуктивность от максимального до минимального значения.

Например, включение симистора 9 приводит к шунтированию отпаек А Вь По цепи

АА1В1В потечет основной индуктивный ток, потребляемый из сети, а в контурах А1АА В1 и А1С — ток, создающий размагничивающий поток, снижающий собственную индуктивность регулятора и увеличивающий соответственно индуктивный ток, потребляемый непосредственно обмотками АВ, ВС, СА.

В зависимости от соотношения витков отпаек AA>,Ë À и т. д. к полному числу витков обмоток в потребляемом токе будет превуалировать либо ток по цепи: ААь симистор 9, BB> — либо ток самой фазы АВ, индуктивность которой будет регулироваться размагничивающим током симистора 9.

Благодаря тому, что в индуктивных обмотках 1 — 3 протекает две системы индуктивных размагничивающих токов с плохим гармоническим составом (см. фиг. 3, б) и сдвинутых между собой по фазе 30 С, происходит их геометрическое сложение с компенсацией высших гармоник, вследствие чего результирующий индуктивный ток, протекающий в обмотках и генерируемый устройством в сеть, имеет значительно улучшенный гармонический состав (см. фиг. 3, в). Вследствие того, что результирующие импульсы тока состоят из четырех полуволн, сдвинутых между собой последовательно на угол в 30 С, даже при таком большом угле фазового регулирования как 60 С (см. фиг. 3, в) относительно соответствующего максимума напряжения, суммарная длительность полуволны тока составляет

150 (вместо 60 у прототипа), и, следовательно, ток имеет существенно пониженное содержание высших гармоник.

Возможны различные модификации предлагаемой схемы; применение вместо симисторов встречно-параллельных пар тиристоров; использование вместо автотрансформаторов трансформаторов; выполнение отпаек вторичных обмоток, замкнутых в треугольник с соответствующими отпайками, замкнутыми через вентили и т. д.

Формула изобретения

Индуктивный регулятор для компенсации реактивной мощности конденсаторной батареи, содержащий трехфазную индуктивную обмотку с отпайками, соединенную в треугольник и полупроводниковые управляемые вентили, например симисторы, подключенные одним выводом к отпайкам каждой из обмоток, отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава генерируемого тока, отпайки расположены симметрично относительно концов обмоток, а второй вывод каждого из симисторов подключен к соответствующей отпайке смежной по фазе индукЗ5 тивной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2232857, кл. Н 02 J

3/24, 1974.

40 2. Авторское свидетельство СССР № 443443, кл. Н 02 К 17/44, 1970.

570953

Составитель К. Фотина

Техред А. Степанова

Редактор В. Левятов

Корректор Е. Хмелева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1890)9 Изд, № 694 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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