Статический источник реактивной мощности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬГЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«о696571 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18/.077(21) 2531236/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)Ю. Кл. и 02.7 3/)8

Государственный «омитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. . 761.2 (088. 8) Опубликовано 05.11.79 Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 05.1179 (72) Авторы изобретения

В.С.Федий, A.B.Êoçëoâ и A.B.Нопов (73) Заявитель

Институт электродинамики АН украинской CCP (54) СТАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МО(ЦНОСТИ

Изобретение относится к области компенсации реактивных нагрузок в общепромышленных и автономных электрических сетях стабильной или изменяющейся частоты, с помощью статических источников реактивной мощности (ИРМ), Известен статический ИРМ, с держащий преобразователь, выполненный

;на вентилях с двухсторонней проводимостью, выходная частота которого равна разности частот сети и управления вентилями, подключенный к многофазной сети с числом Фаз m. Нагрузкой указанного преобразователя явля- !5 ется реактор (1).

Недостатком указанного ИРМ явля,ется повышенное содержание гармоник в сетевом токе, вследствие малого числа фаз m, из которых Формирует- 2О ся кривая напряжения на реакторе.

Наиболее близким по технической сущности является статический ИРМ (2).

Он содержит непосредственный трехфазный преобразователь частоты, выполненный на вентилях с двухсторонней проводимостью и искусственной коммутацией, трехфазный реактор и .дополнительные вентили с двухсторонней проводимостью. Фазы реактора циклически подключаются к линейным (либо фазным) напряжениям сети, поэтому фазность кривой напряжения на реакторе будет равна шести (m< — — 6).

Недоста ком этого ИРМ является то, что в кривой сетевого тока, наряду с основной, имеется ряд гармоник не .човнсй частоты, нагружающих сеть и вызывающих дополнительные потери энергии в сети.

Целью изобретения является снижение уровня гармоник.

Это достигается там, что в статическом источнике реактивной мощности, содержащем преобразователь, выполненном на вентилях с двухсторонней проводимостью н искусственной коммутацией, подключенный к m-фазной сети, нагруженный на п-фазный реактор и дополнительные вентили с двухсторонней проводимостью, отличающееся тем, что, с целью снижения уровня гармоник, обмотка каждой фазы реактора снабжена двумя дополнительными выводами, которые соединены с одноименными выводами остальных фаз или с нулевой точкой через упомянутые дополнительные вентили с двухсторонней проводимостью.

696571 (35

Формула изобретения

При числе фаэ реактора n p 2 выводы первой фазы реактора соединены с одноименными выводами остальных и-1 фаз. Мощности фаз реактора выбраны равными между собой, их число равно числу фаэ сети и реактор выполнен с линейной веберамперной характеристикой.

На фиг.1 показана упрощенная силовая схема статического ИРМ, подключенного к m-фазной сети (m ) 2), нагруженного на и-фазный реактор (n >3); на фиг.2 — то же для случая, когда реактор двухфазный (п=2); на фиг.3— то же в случае, когда сеть двухфазная (m=2.), а реактор однофазный (n=l).

Статический ИРМ содержит и-вентильных преобразователей с однофазным выходом, выполненных по мостовой схеме на вентилях с двухсторонней проводимостью 1 °

ПреОбразователи подключены к m-фаэной сети и нагружены каждый на обмотку реактора 2, а с помощью дополнительных вентилей с двухсторонней проводимостью 3,4 выводы первой фазы реактора соединены с одноименными выводами остальных и-1 фаз. (Статический ИРМ работает следующим образом: в некоторый момент" времени в каждом мосту преобразователя включены по два вентиля 1 противоположных плеч (фиг.1) ° При этом фазы реактора 2 подключаются к линейным. напряжениям (иапример, первая фаза реактора — к напряжению U4 ). В следующий момент времени, в соответствии с алгоритмом переключения вентилей один из вентилей 1 каждого моста выключается, а включается группа дополнительных вентилей, например 3.

Фазы реактора оказываются соединенными в звезду без нулевого провода и подключенными к Фаэным напряжениям сети (например, первая фаза реакторак напряжению tJ« ) .

Вследствие того, что фазные напряжения обычно отличаются от линейных, для исключения дополнительных гармоник в токе сети индуктивное сопротивление каждой фазы реактора необходимо изменить в (-„ ) раз„ что наиболее просто достигается эа счет соответствующего размещения отводов от обмотки реактора.

Дополнительные вентили 3 отключаются, а очередные вентили 1 мостов включаются, подключая фазы реактора к следующим линейным напряжениям (например, первую фазу реактор— к напряжению Од ). При этом циклы, аналогичные описанным, повторяются.

B случае, если ИРМ подключен к трвхфаэной сети (m=3), эквивалентное число Фаэ, из которых формируется кривая выходного напряжения на реакторе будет равно 12, что значительно вьаае, чем у известных аналогов.

Принцип работы статического ИРМ представлен на фиг.2, 3, аналогичен описанному, отличие лишь в том, что для.подключения реактора к фазному напряжению выводы соединяются с по5,мощью дополнительных вентилей с двух сторонней проводимостью с нулевым проводом сети.

Предлагаемое устройство может работать от сети с произвольным числом фаз, в том числе от двухфазной с нулевым проводом, где векторы фазных напряжений сдвинуты на 90 (несимо метричная уравновешенная система напряжений). Для получения минимального содержания гармоник реактор должен быть для каждого момента времени симметричной нагрузкой для сети, поэтому число фаэ реактора и число фаз сети выбирают равными друг другу, мощности фаз реактора выбирают равными между собой, а их характеристики — линейными.

Использование данного устройства позволит разрабатывать плавнорегулируемые вентильные ИРМ с хорошей формой кривой сетевого тока; не прибегая при этом к установке преобразователей числа фаз между сетью и ИРМ.

Уровень гармоник в кривой сетевого

3р тока ИРМ (при питании от трехфазной сети) снижается в 2 раза по сравнению с известными ИРМ.

1. Статический источник реактивной мощности, содержащий преобразователь, выполненный на вентилях с двухсторон4р ней проводимостью и искусственной коммутацией, подключенный к m-фаэной сети, нагруженный на и-Фазный реактор, и дополнительные вентили с двухсторонней проводимостью, о т л ич а ю шийся тем, что, .с целью снижения уровня гармоник, обмотка .каждой Фазы реактора снабжена двумя дополнительными выводами, которые соединены с выводами остальных фаз или с нулевой точкой через упомянутые дополнительные вентили с двухсторонней проводимостью.

2. Статический источник по п.1, отличающийся тем, что при числе фаэ реактора пЪ2 выводы первой фазы реактора соединены с одноименными выводами остальных и-1

Фаз.

3. Статический источник по пп.1 и

2, отличающийся тем, что бр мощности фаэ реактора выбраны равными между собой.

4, Статический источник по пп.1-3, отличающийся тем, что число фаз реактора выбрано равным

65 числу фаз сети.

696571

5. Статический источник по пп.1-4, отличающийся тем, что реактор выполнен с линейной веберамперной характеристикой.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертиэе

1, Патент Швейцарии у 536568

М,кл, Н 02 J 3/18.

2. Авторское свидетельство < сс Р

Р 540327, М кл. Н 02 J 3/18, 1972

5 (прототип) .