Источник реактивной мощности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО ГЕ ЕНИ н>832646

Союз Советских

Социалистических, Республик

Ф, 4

cÄ 4, (М

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 020379 (21) 2731171/24-07

@ УМ К 3

Н 02 J 3/18 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень Н9 19 (53) УДК 621. 316. .761(088.8) Дата опубликования описания 230581 (72) Авторы изобретения

4," --. р.: - г.......

1 (-3.

Всесоюзный государственный проектно-изыскательский,, и научно-исследовательский институт энергетнческих: систем и электрических сетей "Энергосетьпроект"" " " ---- в

A. К. Михайлов и Г. A. Славин (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК PEAKTHBHOA МОЩНОСТИ

Изобретение относится к электро- технике, а именно к устройствам компенсации реактивной мощности сети переменного, тока.

Известны устройства компенсации реактивной мощности, подключаемые к сети через выключатель и состоящее из индуктивностей или емкос= тей (1).

Недостатком таких устройств является дискретность их действия, т.е. отсутствие воэможности плавного регулирования величины реактивной мощности, и отсутствие возможности изменения ее направления.

Известен также источник реактивной мощности (ИРМ) трехфазной сети переменного тока, соединенный по схеме звезда или треугольник, каждая фаза которого содержит индуктивности, емкости, управляемые регуляторы тока, выполненные в виде двух встрЕчно-параллельно включенных тиристоров и блока управления ими (2 ).

Недостатком такого устройства является низкое использование установФ ленной мощности оборудования и, как следствие, его высокая стоимость.

Это объясняется тем, что при параллельном включении, например, регулируемой индуктивности и емкости для обеспечения одинаковой величины как выдаваемой, так и потребляемой реактивной мощности, необходима .удвоенная, по сравнению с мощностью конденсатора, мощность реактора.

Цель изобретения — обеспечение полного использования установленной мощности оборуцования и эа счет этого удешевление ИРМа.

Поставленная цель достигается благодаря тому,.что з источнике реактивной мощности трехфазной сети, содержащем включенные между каждой фазой и

1з землей две параллельные цепочки, каж- . дая из которых состоит из последова" тельно соединенных индуктивного эле" мента с сопротивлением Х и емкостно1. го элЕмента с сопротивлением Х, ре20. гуляторы тока по числу Фаз в виде встречно-параллельно включенных тиристоров и блока управления регуляторами, каждый регулятор включен через дополнительный реактивный элемент между средними точками указанных цепочек, причем одна цепочка к фазе подключена конденсатором, а другая дросселем.

Емкостной элемент выполнен с со

3G противлением меньшим сопротивления

832646 индуктивного элемента. Цепочки выполнены в виде модулей, причем модули выполнены с различным соотношением емкостных и индуктивных сопротивлений;

В качестве дополнительного реактивного элемента использован дроссель.

В качестве дополнительного реактивного элемента использован конденсатор. Последовательно с дросселем и конденсатором цепочек включают выключатели-.

На чертеже изображен ИРМ для случая соединения его фаз в звезду .

Каждая фаза ИРМа состоит из двух параллельных цепочек, образованных емкостями 1 и индуктивностями 2 с сопротивлениями Х и Х соответственно, которые в свою очередь подключены к соответственным фазам сети .3. Между средними точками цепочек включены последовательно соеди ненные управляемые регуляторы тока 4, состоящие из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 5 и 6 и реактивные элементы 7. Управление тиристорами 5 и 6 осуществляется от блока 8 управления. Последовательно с индуктивнымИ элементами 2 и конденсаторами 1 включены выключатели 9. Выключатели 9 позволяют осуществить работу устройства с исключением, при необходимости отдельных элементов, например одного или обоих конденсаторов 1 в каждой фазе.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При запертых тиристорах 5 и 6 каждая фаза ИРМа .состоит из двух независимых цепочек из последова- . тельно соединенных индуктивного элемента 2 и емкостного элемента 1. В этом случае, за счет повыаение на- пряжения на укаэанных элементах, которое в свою очередь обусловлено некоторым приближением режима работы контура к режиму последовательного резонанса, мощность, выдаваемая в сеть емкостными элементами 1, превышает мощность, потребляемую из сети индуктивными элементами 2.

При этом мощность, выдаваемая конденсаторами 1, значительно превышает ту же мощность для случая подключения емкостных элементов 1 непосредсвтенно к сети 3.

При полностью открйтых вентилях

5 и 6 схема фазы ИРМа преобразуется в два последовательно включенных параллельных контура, каждый из которых образован индуктивным элементом 2 и емкостным элементом 1. Ввиду того, что мощность реакторов 2 больше мощности конденсаторов.1, мощность на шинах ИРМа носит индуктивный характер.

Таким образом, управляя углом отпирания тиристоров 5 и б, изменяется мощность на шинах ИРМа от мак-1 симально емкостной до максимально индуктивной. Соотношение этих величин определяется отношением Х /Х, когда Х 7 Хс.

При этом меняются на противоположный.знак мощности при отпертых и запертых тиристорах 5 и б и условия работу индуктивности элемента 2 и . емкостного элемента 1.

Предел регулирования ИРМа повышается, когда дополнительный реактив ный элемент 7, характер которого (индуктивный или емкостной) определяется величиной отношения „- и

Хс направлением, в котором необходимо изменять предел регулирования.

Формула изобретения

45 1. Источник реактивной мощности трехфазной сети, содержащий включенные между каждой фазой и землей две параллельные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно

5g соединенных индуктивного элемента с сопротивление Х> и емкостного элемента с сопротивлением Хс, регуляторы тока по числу фаз в виде встречнопараллельно включенных тиристоров и блока управления регуляторами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью. обеспечения полного использования установленной мощности оборудования, каждый регулятор включен через дополнительный реактивный элемент

65 между средними точками указанных цепочек, причем одна цепочка к фазе подключена конденсатором, а другая дросселем.

2. Источник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что емкостной элемент

По условиям работы тиристоров 5 и

6 и уровню высших гармоник, негенерируемых регулятором тока 4, может оказаться, что наиболее благоприятной

20 окажется работа схемы только в двух крайних состояниях тиристоров 5 и б.

В этом случае для обеспечения плавности регулирования целесообразно выполнять ИРМ в виде модулей по расЯ5 смотренной схеме, но меньшей мощности, которые подключаются к сети или отключаются в зависимости от требуемой величины реактивной мощности и ее знака.

В зависимости от класса напряжения сети .целесообразно подключать предлагаемую схему через согласующий трансформатор.

Таким образом, за .чет создания в схеме ИРМа резонансных Условий значительно уменьшается мощность реактивных элементов ИРМа при сохранении реактивной мощности на его выходе на требуемом уровне. Кроме того, уменьшается мощность управляемого ре40 гулятора. тока.

832646. Составитель Л. Дементьева

Редактор A. Шандор ТехредA. Бабинец Корректор Г, Решетник

Заказ 3749/75 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент,", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 выполнен с сопротивлением меньшим сопротивления индуктивного элемента.

3. Источник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что емкостной элемент выполнен с сопротивлением, большим сопротивления индуктивного элемента.

4 ° Источник по пп.1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что цепочки выполнены в виде модулей.

5. Источник по пп.1-4, о т л ич а ю шийся,тем, что модули выполнены с различным соотношением емкостных и индуктивных сопротивле.ний.

6. Источник. по пп.1-5, о т л и,ч а ю шийся тем, что в качестве дополнительного реактивного элемента использован дроссель.

7. Источник по пп.1-6, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве дополнительного реактивного элемента использован конденсатор.

8. Источник по пп.1-7, о т л и.ч а ю шийся тем, что он снабжен,. выключателями, включенными последовательно с дросселем и конденсатором цепочек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Великобритании

Р 1484939, кл. Н 02 J 3/18, 1974.

2. Доклад CIGRE. в 32-30, 1976.