Источник реактивной мощности

 

ОП ИСАНИ Е I»>61344l

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.02.75 (21) 2104182,07 с присоединением заявки Хе— (23} Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень М 24 (45) Дата опубликования описания 14.06.78 (51 ) М. K, .. - Н 02 .1 3 18

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.316.761.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. H. Филатов (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩHOCTH

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в устройствах компенсации реактивной мощности.

Известны источники реактивной мощности на основе инверсно включенных .инверторов напряжения, содержащие трехфазные тиристорньте мссты со встречно-параллельно включенными диодными мостами, замкнутыми со стороны постоянного тока на емкостной накопитель энергии — накопительный конденсато:р.

Известен источник реактивной мощности, содержащий тиристорные и диодные мосты, включенные через дрос сель и замкнутые на выходе на накопительный конденсатор, и ком- 15 мутирующие конденсаторы и вентили. Такое выполнение обеспечивает не только потребление, но и генерирование реактивной мощности.

Для улуч шения гармонического состава генерируемого реактивного тока применяется параллельная, работа двух вышеуказанных тиристорно-диодных м"ñòîâ,,работающих со сдвигом по фазе в 30, т. е. в двенадцатифазном р ежи м е.

Недостатком указанных схем является их относительная сложность и большая установле нная мо щность оборудования из-за наличия и коммутирующих и накопительных конденсатор.ов.

Целью изобретения является снижение установленной мощности оборудогания. Указанная цель, достигнута благодаря тому, что коммутирующие конденсаторы соединены в треугольник с накопительным ко. денсатором, причем общая точка последовательно соединенных коммутирующих конденсаторов связана через коммутируюзцие вентили с входными зажимами тиристорпых мостов.

С целью упрощения источник может быть cHàáæåí входным фазорасщепительным транс|форматором, при этом ком мутнрую|цие вентили подключены к входным зажимам тиристорных мостов через вторичные полуобмотки фазорасщепительного трансформатора..

На фиг. 1 показана принципиальная схема источника реактивной мон(ности; на фиг. 2, а, б, в показаны формы токов и íапряжений, характеризующие работу устройвтва.

Устройство содержит тирпсторы 1 — 12, диоды 18 — 24, симисторы 25 — 27, трансформатор

28, дросседи 29 — 82, конден" аторы 88 — 85.

Тиристоры 1 — 6, 7 — 12 обр",çóþò два трехфазных тиристорных моста, -встречно-параллельно которым через полуобмотки дросселя

82 включены диодные мосты на диодах 18—

18 и 19 — 24. Входные зажимы тиристорно-диодных мостов подключены через встречные обмотки трансформатора 28 и дроссели 29—

81 к входным зажимам устройства, а через

613441

65 указанные полуобмотки и симисторы 25 — 27 к одной из вершин Зтреугольника, состоящего из последовательно; включенных конденсато,ров 88 — 85, две другйе вершины которого подключены к входным, зажимам тиристорно-диодных мостов..

В нормальном режиме работы диодные мосты 1318 и 19 — 24 с полуобмотками дросселя 82 обеспечивают заряд накопительного конденсатора 88 с шунтирующими его последовательно включенными конденсаторами 84, 85 и работают как двенадцатифазный выпрямитель,,питающий "я от шестифазной системы напряжений, полученной с помощью вольтодобавочного фазорасщепительного трансформатора 28 из трехфазной системы питающего сетевого напряжения.

Поскольку соответствующие первичные обмотки вторичных вольтодобавочных обмоток трансформатора 28 подключены на смежные по фазе линейные напряжения, происходит геометрическое сложение и вычитание полу:ченных вольтодобавок из каждого фазового напряжения с образованием результирующего шестифазного напряжения (см. фиг. 2,a).

В индуктивном режиме работы устройства тиристоры 1 — 5 и 7 — 12 двух мостов включаются независимо друг от друга в порядке их нумерации через 60, а между собой через 30, причем с отставанием углов их включения относительно соответствующих по фазе напряжений на регулируемый угол 6.

Результирующее напряжение, формируемое при этом па входе устройства, представляет геометричсскую сумму двух шестиступенчатых по форме напряжений, сдвинутых между собой по фазе на 30, и имеет в итоге двенадцатиступенчатую форму, первая гармоника его отстает от соответствующего по фазе сетевого напряжения на угол 6. Под действием разности первых гармоник сетевого и формируемого (с помощью тиристоров 1 — 12 от накопительного конденсатора 88) напряжений устройство потробл яет реактивный ток, величина которого завИсит от индуктивности токоограничивающих .дросселей 29 — 81 и угла фазового адви га (6) по первой гармонике.

В емкостном режиме ра боты тиристоры

1 — 5 и 7 — 12 формируют на входе устройства аналогичное двенадцатиступенчатое по форме напряжение, опережающее на .регулируемый угол 6 соответствующее по фазе напряжение, благодаря чему происходит не потребление, а генерация реактивного тока (и мощности) в питающую сет Однако работа тиристоров

1 — «12 с опережающим углом включения возможна только с помощью узла емкостной коммутации, состоящего из снмисторов 25 — 27, вторичных полуобмоток трансформатора 28 и коммутирующих конденсаторов 84, 85.

Пусть в момент t = 0 тиристор 1 находится в проводящем состоянии. Полярность напряжений на конденсаторах 38 — 85 соответствует указанной на фиг. 1. При подаче отпирающего импульса на симистор 25 начинается

55 перезаряд конденсатора 85 по цепи; симистор

25, полуобмотка фазы А трансформатора 28, тиристор 1. В момент равенства тока разряда конденсатора 35;с рабочим током тиристора 1 последний запираетая, а ток перезаряда конденсатора 85 переключается на .диод 18, обеспечивая возможность ego перезаряда через полуобмотку дросселя 32 до напряжения противоположной полярности. К тиристору 1 в это время прикладывается обратное восстанавливающее напряжение, равное сумме падений напряжений на диоде 18 и полуобмотке дросселя 82.

Поскольку последовательно включенные коммутирующие конденсаторы 34, 85 шунтированы накопительным конденсатором 88, имеющим на 12 порядка большую емкость, происходит одновременно и перезаряд конденсатора 84 до напряжения противоположной полярности через емкость накопительного конденсатора 88.

Включая по заданной праграмме симисторы 25 — 27 в соответствии с двенадцатикратной за:период коммутацией тиристоров 1 — 12, обеспечивают аналогичную коммутацию всех тиристорoB всего только тремя симисторами и батареей кондеисаторов 83 — 85. ,Поскольку конденсаторы 88 — 85 соединены в замкнутый треугольник, они одновременно используются и в качестве коммутирующих, и в качестве накопительного, увеличивая за счет их последовательно-параллельного включения эквивалентную емкость каждого из работающих конденсаторов. Например, С „, =

Сз л

= C33+ " и т. д. Это повышает эффек2 тивность их работы и позволяет снизить суммарную установленную мощность конденсаторов.

Благодаря использованию вольтодобавочного ф азор асщепительного трансформатора

28 обеспечивается не только снижение установленной мощности трансформаторного оборудования примерно в пять раз по сравнению с использованием трехобмоточного силового трансформатора, рассчитанного на лолную мощность устройства (в источниках реактивной мощности, как правило, не требуется потенциальной развязки сетей и соглаоования входного и выходного напряжения), но и возможность,использования их полуобмоток одновременно и в качестве коммутирующих дросселей, и в,качестве разделительных целей для обеспечения возможнос и коммутации двух тиристорных мостов всего тремя симисторами вместо шести, что значительно упрощает схему устройства.

Формула изобретения

1. Источник реактивной мощности, содержащий тири сторные и диодные мосты, включенные через дроссель и замкнутые на выходе на накопительный конденсатор, и коммутирующие конденсаторы и вентили, от л и613441 фи .1 иг.

Составитель К. Фотина

Техред И. Махайлова

Корректор И. Симкнна

Редактор В. Аевятова

Подписное

Заказ 337,/565 Изд. № 480 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, jK-35, Раушская наб., д. 4/S

Тип. Харьк. фил. прел. «Патент» ч а ю шийся тем, что, с целью снижения установленной мощности оборудования, коммутирующие конденсаторы соединены в треугольник,с накопительным конденсатором, причем общая точка последовательно соединенных коммутирующих конденсаторов связана через коммутирующие вентили с входяыми зажимами тиристорных мостов.

2. Источник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен входным фазорасщепительным трансформатором, при этом коммути5 рующие вентили подключены к входным зажимам тиристорных мостов через вторичные полуобмотки фазорасщепительного трансформатора.