Устройство для компенсации реактивной мощности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(.СТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (1) 621054 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 230876 (21) 2399212/24-07 (51) М. Кл. с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано 250878.Бюллетень.№ 31 (45) Дата опубликования описания 11.07.78

Н 02 J 3/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений о и открытий (53) УДК 621.316.727 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Ю.С.Игольников и Г.И.Дубовов (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ PEAKTHBHOA

МОЩНОСТИ

Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для компенсации реактивной мощности, создаваемой в питающих сетях переменного тока.

Известны установки типа Аркон ., в которых конденсаторы подключаются к сети контакторами.

Их недостатком является большое время переключения ступеней по сравнению с частотой колебаний величины реактивной мощности в сетях.

Другие же статические регулируемые источники компенсации реактивной мощности на основе полупроводниковых преобразователей с естественной и искусственной коммутацией либо имеют увеличенные потери по сравнению с койденсаторами, либо вносят дополнительные искажения сетевого тока (1), И

Известно также устройство для компенсации реактивной мощности, содержащее вентильный регулятор, подключенный к фазам сети переменного тока через реакторы и соединенные s треугольник конденсаторные батареи, подключенные к выводам переменного тока вентильного регулятора (3j.

Это устройство позволяет осуществлять ступенчато компенсацию реактив ной мощности в системах энергоснабжения.

Однако оно требует обеспечения слежения эа фазой включения тиристоров. Последнее требование„ вызванное необходимостью уменьшения скачков тока при переключении групп конденсаторов, а также — изменения на их обкладках знака потенциалов (в режиме ожидания), обуславливает cmpíîñòü системы yriравления, что снижает надежность устройства.

Целью изобретения является повышение надежности устройства в работе.

Это достигается благодаря тому, что предложенное устройство для компенсации реактивной мощности, содержащее. bf:íòèëüíûé регулятор, подключенный к фазам сети переменного тока через реакторы, и соединенные в треугольник конденсаторы, подсоединенные к выводам переменного тока вентильного регулятора дополнительно снабжено конденсаторными батареями, установленными между каждым реактором и соответствующим выводом переменного тока вентнльного регулятора, выполненного в виде мостового преобраэователя, а к выводам постоянного тока вентильного регулятора подсоединены дополнительно введенные параллельные цепочки одна из которых выполнена иэ последовательно соединенных резистора и управляемого тиристора, а другая — из последовательно соединенного конденсатора и управляемого тиристора, и дополнительно введенный управляемый тиристор, причем между одной из фаз сети и точкой соединения конденсатора и управляемого тиристора цепочки, подсоединены последова- 10 тельно соединенные между собой дополнительно введенные резистор и диод, причем емкость батареи конденсаторов, включенных последовательно со стороны переменного тока больше емкос- 16 ти конденсаторов, соединенных в треугольник.

На фиг. 1 приведена схема предложенного устройства из трех групп конденсаторов; на фиг. 2 а-е показаны 20 эпюры напряжений на элементах одной из групп.

Устройство содержит конденсаторы

1, 2, 3, включенные в треугольник между выводами переменного тока преобразователя, реакторы 4, вентильный мостовой преобразователь 5, со стороны постоянного тока эакороченный тиристором б, цепочкой из последова. тельно соединенного резистора 7 и тиристора 8, и цепочкой из конденсатора 9 и тиристора 10. Конденсатор 9 служит для гашения тиристора б. Резистор 7 служит для ограничения тока заряда конденсаторов 1, 2, 3. Анод тиристора 10 соединен с катодом вентиля 11, соединенного через резистор

12 с одной иэ фаз сети.: Последовательно реакторам 4 подсоединены конден-. саторы 13-15.

Конденсаторы 1-3 служат для снятия " оставшихся постоянных зарядов на выключенных конденсаторах 13-15 и изменения полярности остаточного напряжения (Ua ) на них в соответствии с частотой сети. Последнее обстоятельа:тво обусловлено тем, что в любой группе конденсаторов все напряжение сети прикладывается.к конденсаторам

1-3, так как величина их. емкости значительно меньше емкости конденсаторов 13-15. Реакторы 4 установлены для исключения резонансных явлений с сетью. Конденсаторы 13-15 каждой группы могут включаться и отключаться от сети независимо от состояния остальных групп конденсаторов, включенных в аналогичные устройства, подключен- > > ,ные параллельно сети.

621054 ты (фиг. 2r, д, е). До этого момента времени напряжение сети почти полностью прикладывается к конденсаторам

1, 2, 3 (фиг. 2б) через конденсаторы 13, 14, 15.

В интервале времени Ф вЂ” 1 после включения тиристора 8 в момент времени + ток через конденсаторы 13, 14, 15 ограничивается резистором 7, величину сопротивления которого выбирают исходя из допустимой величины зарядного тока конденсаторов 13, 14, 15, при этом напряжение Uz на конденсаторах 1, 2, 3 равно U z (фиг. 2в).

Одновременно начинает заряжаться кон-е денсатор 9 по цепи — фаза сети, резистор 12, диод 11, резистор 7, тиристор

8, вентиль анодной группы преобразователя 5 (если конденсаторы 13, 14, 15 работали ранее, конденсатор 9 перезаряжается с полярностью обкладок, укаэанной без скобок на фиг. 1.

В момент t< подается импульс на включение тиристора б, который открываясь шунтирует цепочку, состоящую из элементов 7 и 8. Интервал т. - 1 определяется длительностью переходного процесса в цепи конденсаторов и резистора 7, в связи с чем потери мощности в резисторе 7 будут незначительными. Таким образом, группа конденсаторов 13, 14, 15 последовательно через реакторы,4 подключается к сети в звезду, нулевая точка которой образуется посредством закорачивания преобразователя 5 с тиристором б.

В момент отключения группы конденсаторов 13, 14, 15 подается импульс на включение тиристора 10, через который конденсатор 9 выключает тиристоры 8 и 6 (фиг. 2г, д) и перезаряжается от преобразователя (полярнос-.ь после переэаряда указана в скобках), а запасенная энергия конденсаторов 13, 14, 15 обменивается с сетью через конденсаторы 1,2,3..

Аналогичным путем включаются и выключаются остальные группы конденсаторов.

Предложенное устройство обеспечивает быстродействие в пределах периода питающей сети с меньшим количеством тиристоров. Кроме того упрощается система управления, поскольку в предложенном устройстве не требуется слежения за моментом включения конденсаторов. Отпадает также необходимость изменения с частотой меньшей частоты сети знаков потенциалов на обкладках конденсаторов во избежание длительного приложения к ним однополярного заряда.

Формула изобретения б0

Устройство для компенсации реактивной мощности работает следующим образом.

Пусть до момента tq (фиг. 2а) конденсаторы 13, 14, 15 отключены от сети, т.е. тиристоры 8, б, 10 закрыУстройство для компенсации реактивной мощности, содержащее вентильный регулятор, подключенный к фазам сети переменного тока через реакторы, и соединенные в треугольник конденсаторы, подсоединенные к выводам переменного тока вентильного регулятора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе, оно дополнительно снабжено конденсаторными батареями, установленными между каждьм реактором и соответствующим выводом переменного тока вентильного регулятора,выполненного в виде мостового преобразователя, а к выводам постоянного тока вентильного регулятора подсоединены дополнительно введенные параллельные цепочки, одна из которых выполнена из последова.тельно соединенных резистора и управляемого тиристора, а другая — из последовательно соединенного конденсатора и управляемого тиристора, и

621054 дополнительно введенный управляемый тиристор, причем между одной иэ фаз сети и точкой соединения конденсатора и управляемого тиристора цепочки подсоединены последовательно соединенные между собой дополнительно введенные резистор и диод, причем емкость батареи конденсаторов, включенных последовательно со стороны переменного тока больше емкости конденсаторов, соединенных в треугольник.

Источники информации, принятые во

10 внимание при зкспертиэе:

1. Худяков В.В. и Чванов В.А. Управляемый статический источник реактивной мощности, Электричество, Р 1, 1969.

2. Гумановский Б.Я. и др. Тиристорный источник реактивной мощности, Электричество, Р 11, 1970.

3. L e5ect en, июнь 1972, с. 121-126.

621054 ю 6

Составитель Л.Дементьева

Редактор Е.Кравцова Техред 3.Чужих, Корректор Д.Мельннченкко

Закаэ 4672/50 Тираж 892 Подписное

ЦНИИПИ Государстиенного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,. r. Ужгород,, ул. Проектная, 4