Устройство для плавного регулирова-ния реактивной мощности b электри-ческих сетях

 

ОП И(:АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соци алистических

Республик

<щ824364 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040779 {21) 2792214/24-07 с присоединением заявки ¹

{23) Приоритет

Опубликовано 230481. Бюллетень ¹ 15 (5!)М Юз

Н 02 J 3/18

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.1:

:621.316.728 (088.8) Дата опубликования описания 230481 (72) Авторы изобретения

Ш. С. Валиев И Ш. С. В (71) Заявитель

Узбекский научно-исследовател энергетики и автомати (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Изобретение относится к передаче и распределениэг электрической энергии и может быть использовано в электрических сетях для регулирования реактивной.мощности и симметрирования напряжений.

Известно устройство для плавного регулирования реактивной мощности, содержащее источник управляющих импульсов, питающийся от двух источников постоянного тока, напряжение которых должно быть регулируемым 111 .

Мощность источника управляющих импульсов относительно высокая и со-. ставляет 20% установленной мощности всех конденсаторных батарей источник реактивной мощности.

Наиболее близким к предлагаемому является регулируемый статический компенсатор реактивной мощности в электрических сетях, содержащий два симметричных блока, состоящих из трех фазной группы компенсирующих конденсаторов, подключенных через вентильный выключатель из встречно-параллельных управляемых вентилей к трансформатору, предназначенному для подключения к электрической сети $2);

Однако наличие отдельного источника управляющих импульсов (кроме устройства управления главными вентилями), необходимого для включения главных управляемых вентилей, усложняет схему и увеличивает установленную мощность элементов устройства.

Выходные обмотки мипульсных трансформаторов, включенные параллельно батареям конденсаторов, создают "эф-„ фект шунтирования", заключающийся в разрядке конденсатора на сопротивление обмотки в паузах между импульсами. "Эффект шунтирования" соэдаеТ дополнительные потери активной мощности и ухудшает работу устройства.

Цель изобретения — повышение надежное Tи .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для плавного регулирования реактивной мощности в элект-. рических сетях, содержащее два симметричных блока, состоящих из трехфазной группы компенсирующих конденсаторов, подключенных .через вентильный выключатель из встречно-параллельных управляемых вентилей к трансформатору, предназначенному для подключения к электрической сети, в вентильный выключатель введены дроссель с двумя обмотками, два зарядных управляемых вентиля, два диода- и два коммути824364

50 рующих конденсатора, причем каждый коммутирующий конденсатор через соответствующую обмотку дросселя и диод подключен к компенсирующему конденсатору, зарядный управляемый вентиль включен параллельно цепочке диодкомпенсирующий конденсатор, а управ ляемые вентили подключены между точкой соединения коммутирующих конден.саторов и выводом средней точки соответствующей обмотки дросселя, причем диод и зарядный управляемый вен. тиль включены согласно с управляемЫм вентилем.

На фиг. 1 показана полная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 принципиальная схема фазы а (точки а

15 и о на фиг. 1) вентильного выключателя тока (схема во всех фазах идентична).

Устройство состоит из двух параллельно работающих симметричных бло- 20 ков, различающихся только схемой соединения силовых трансформаторов 1 и

2. Каждый блок состоит из собранных в трехфазную группу батарей статических компенсирующих конденсаторов

3 и 4, вентильных выключателей 5 и 6 тока, включенных последовательно с конденсаторами в каждую фазу, блоков

7 и 8 управления и регулятора 9.

В состав вентильного выключателя тока входят главные силовые управляемые вентили 10 и 1.1, вспомогательt ные зарядные управляемые вентили 12 и 13, "отсекающие" неуправляемые вентили (диоды) 14 и 15, коммутирующий дроссель 16 и коммутирующие конденсаторы 17 и 18, батарея компенсирующих конденсаторов 3. Главные и вспомогате.чьные вентили управляются регулятором 9, реагирующим на изменение режима сети, в которую вклю40 чается предлагаемое устройство, и связанным с блоками 7 и 8 управления управляемых вентилей, измеHÿючими момент их открытия.

Предположим, что вентиль 11 пропус-45 кает ток, при этом напряжение конденсаторной батареи 3, имеющей полярность, указанную на фиг. 2 без скобок, изменяется вначале по отрицательной относительно вентиля 11 полуволне напряжения сети и переходит через нуль, а затем по положительной полуволне и меняет знак на обратный. В заданное время для выключения вентиля 11 подается управ- 55 ляющий импульс на вентиль 10, и он пропускает ток разряда конденсатора

18, имеющего напряжение с положительной полярностью на аноде вентиля 10. Конденсатор 18,разряжаясь на обмотку 19 дросселя 16, выводит его 60 сердечник из насыщения, которое обусловлено током вентиля 11, и заряжает конденсатор 17, а последний при своем колебательном перезаряде, благодаря повторному насыщению сердечни- б5 ка дросселя, выключает вентиль 11 и обеспечива т удержание отрицательного напряжения на его катоде до восстановления его запирающей способности.

После перезаряда конденсатора 18 вентиль 10 перестает проводить ток из-за отсутствия положительного напряжения на его аноде. В дальнейшем он начинает проводить ток в тот мо- мент, когда мгновенное значение напряжения сети (отрицательная относительно вентиля 10 полуволна) снижается до значения, несколько меньшего напряжения конденсаторной батареи (имеющей полярность, указанную на фиг. 2 в скобках), благодаря наличию на его управляющем электроде широкого импульса управления.

После выключения вентиля 11 конденсатор 17 заряжается до амплитудного значения напряжения сети при включении вспомогательного (зарядного) вентиля 13 и сохраняет заряд до открывания вентиля 11, благодаря

"отсекающим" вентилям 14 и 15. После того, как конденсатор 17 заряжается, вентиль 13 перестает проводить ток и.выключается. Вспомогательные вентили 12 и 13 управляются узкими импуль сами, запаздььвающими относит льно широких импульсов на время, необходимое для восстановления запирающей способности главного вентиля.

При отпертом вентиле 10 напряжение на конденсаторной батарее 3, изменяясь по синусоиде, меняет полярность на обратную. Выключение вентиля 10 проис.;одит при подаче управляющего импульса на вентиль 11. После выключения вентиля 10 открывается вспомогательныи вентиль 12 и конденсатор 1,8 .заряжается до напряжения сети. В дальнейшем все описанные процессы периоди-. чески повторяются.

Регулирование величины тока и генерируемой мощности конденсаторной батареи осуществляется управлением моментом выключения главных управляемых вентилей; Для этого на управляющие электроды главных вентилей подаются сдвинутые относительно напряжения сети на 180 широкие импульо сы управления, длительность которых изменяется от 100 до 180 . Длительо ность импульса управления регулиру- ется за счет изменения временного положения переднего фронта. Главные вентили открываются в те моменты, когда потенциал на аноде соответствующего вентиля становится более положительным, чем потенциал на катоде.

В зависимости от принятой системы регулирования. реализуемой с помощью автоматическогоз регулятора 9 или ручного регулирования фазы запирания главных вентилей, устройство изменяет выдаваемую реактивн,н мощность

824364 либо на одну и ту же величину в трех фазах, либо на разные величины.

В предлагаемом устройстве для плавного регулирования реактивной мощности в электрических сетях установленная мощность трансформаторов 5 (включая и мощность дросселей) и вспомогательных вентилей значительно.меньше чем в известном устройстве, несколько меньшей и суммарные потери активной мощности.

Формула изобретения

Устройство для плавного регулирования реактивной мощности в элект- 15 рических сетях, содержащее два симметричных блока, состоящих из трехфазной группы компенсирующих конденсаторов, подключенных через вентильный выключатель из встречно-парал- gQ лельных управляемых вентилей к трансформатору, предназначенному для подключения к электрической сети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в вентильный выключатель введены дроссель с двумя обмотками, два зарядных управляемых вентиля, два диода и два коммутирующих конденсатора, причем каждый коммутирующий конденсатор через соответствующую обмотку дросселя и диод подключен к компенсирующему конденсатору, зарядный управляемый вентиль включен параллельно цепочке диод-компенсирующий конденсатор, а управляемые вентили подключены между точкой соединения коммутирующих конденсаторов и выводом средней точки соот.ветствующей обмотки дросселя, причем диод и зарядный управляемый вентиль включены согласно с управляемым вентилем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Статичеб.кие источники реактивной мощности в электрической сетях.

"Энергия", 1975r с.106-108, 121-122.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 275212, кл. Н 02 J 3/18, 1964.

824364

Фие.2

Тираж 675 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2140/79

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

Составитель Г. Дамская

Редактор И. Николайчук ТехредТ.Маточка КорректоР С. Шекмар