Компенсатор реактивной составляющей тока

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Н 02 J 3/18 (22) Заявлено 051079 (21) 2825110/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.0881. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23.0881

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий

I (5З) 4К 621.791, .747.55(088,8) (72) Авторы изобретения

К. М, Янсон и SI Я. Ярвик (71) Заявитель

Таллинский политехнический институт (54) КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и электроснабжению и может быть использовано в качестве компенсатора реактивной составл .ющей тока для дуговых сталеплавильных печей (ЦСП) и для других потребителей с резкопеременным характером нагрузки.

Известны устройства для компенсации колебаний напряжения ДСП, основным элементом которых является сдвоенный реактор, первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой, а вторичная обмотка включена последовательно с конденсаторной батареей на напряжении сети, причем реактор снабжен обмоткой подмагничивания и параллельно ко вторичной обмотке реактора подсоединена дополнительная конденсаторная батарея P1)

Недостатком этих устройств является сложная система управления стабилизации напряжения при изменениях сопротивления питающей сети, Эти изменения происходят из-за переключения ответвлений печного трансформатора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является индуктивно-емкостный преобразователь (ИЕП), содержащий трехфазный ИЕП с согласующим трансформатором и дополнительный трансформатор, вторичные обмотки которых соединены последовательно-согласно и подключены через выпрямительный мост к потребителю с изменяющейся нагрузкой 2).

Недостатком известного устройства является снижение качества напряжения в сети питания при резкопеременном характере работы нагрузки.

Цель изобретения — улучшение качества напряжения в сети питания. указанная цель достигается тем, что компенсатор реактивной составляю15 щей тока, содержащий трансформатор, индуктивные и емкостные элементы и подключенный к трансформатору выпрямительный мост Ларионова, на стороне постоянного тока которого подключена резкопеременная нагрузка, например сталеплавильная печь с несколькими электродами, дополнительно снабжен двумя мостами Ларионова, а трансформатор выполнен с двумя вторичными обмотками, концы обмоток одноименных фаз трансформатора соединены между собой попарно и подсоединены к одному из плеч каждого из мостов Ларионова таким образом, 30 что каждый мост подсоединен н разным

858173 фазам, второе плечо каждого из мос-. тов через емкостной элемент подсоединено к начальным выводам одной вторичной обмотки, а третье плечо каждогс из мостов подсоединено к началь° ным выводам второй вторичной обмотки через индуктивный элемент, а на стороне постоянного тока одноименные выводы мостов соединены между собой и псдсоединены к общему электроду нагрузки, а вторые выводы каждого моста постоянного тока подсоединены к трем различным электродам нагрузки.

На фиг, 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства при питании от трехфазного источника; на фиг, 2 — векторная диаграмма .15 токов и напряжений фазы А компенсатора реактивной составляющей тока, Питание дуговой сталеплавильной печи 1 осуществляется от печного трансформатора 2, содержащего пер- П вичные обмотки 3, 4, 5 и две трехфазные вторичные обмотки 6, 7, 8 и

9, 10, 11, причем у первичной обмот- ° ки начало фазных обмоток обозначено

А, В, С и концы X, Y, 2, а у вторичных обмоток соответственно о,, b„

Концы одноименных фаз вторичных обмоток X,, X> присоединены к плечу 12, к плечу 13Ä 2-„, Z. к плечу 14 мостов Ларионова . Начало вторичных обмоток о,, Ь„, G подключены к конденсаторам 15, 16, 17 и далее соответственна к плечам мостов 18, 19, 20, Начало,цругой вторичной обмотки <х, Ь,с подключены к дросселям 21, 22, 23 и далее к плечам мостов 24, 25, 26, Три моста Ларионова содержат неуправляемые вентили 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 и 39, 40, 41, 42, 43, 44, Одни зажимы мос- 4О тов подсоединены к электр< чам 45, 46, 47, а другие три одноименные зажимы мостов соединены между собой и подключены к электроду 48, Компенсатор реактивной составляющей тока работает следующим образом.

Емкость конденсаторов 15, 16, 17 и индуктивность дросселей 21, 22, 23 выбирают таким образом, что сумма удвоенного индуктивного сопротивления рассеяния вторичной обмотки трансформатора X и дросселя Х „ равняется емкостному сопротивлению конденсатора Х,., т.е.

Х хЯ)(. + М 55

При соблюдении этого условия ток и фазы А складывается иэ активноиндук тив ного 3 „и ак тив но- емкостHOI о 3 с-- TOE<2 IIpH5JIHBHTeJIBHO pGBных по величине и сдвинутых относительно вектора напряжения (фиг. 2) на равные и противоположные углы, В связи с этим вектор результирующего тока 3 практически совпадает по направлению с вектором фазного напряжения 0„ и реактивная составляющая тока ДСП практически полностью сокомпенсирована, При изменении величины активного сопротивления дуги ток фазы А изменяется и соответственно конец вектора активно-емKOCTHOI O .TOKB 3 ckoJIb3HT IlO JIeBOA полуокружности, а конец 3 — правой полуокружности круговой диаграммы фиг, 2, При неизменной величине напряжения Uä при новой величине сопротивления нагрузки 2„„ соответственно активно-емкостный ток равен

3О, активно-индуктивный — 3 и результирующий ток — 3,, фазы компенсатора со стороны переменного тока гальванически развязаны. Компенсатор может работать как одно так и трехфазным устройством.

Таким образом, предлагаемый компенсатор реактивной составляющей тока существенно улучшает качество напряжения на шинах потребителя с резко переменным характером нагрузки. Он прост. Содержит только пассивные элементы и не требует сложной системы управления.

Формула изобретения

Компенсатор реактивной составляющей тока, содержащий трансформатор, индуктивные и емкостные элементы и подключенный к трансформатору выпрямительный мост Ларионова, на стороне постоянного тока которого выполнены выводы для подсоединения резкопеременной нагрузки, например сталеплавильной печи с несколькими электродами,. отличающийся тем, что, с целью улучшения качества напряжения в питающей сети, он дополнительно снабжен двумя мостами Ларионова, а трансформатор выполнен с двумя вторичными обмотками, концы обмоток одноименных фаз трансформатора соединены между собой попарно и подсоединены к одному из плеч каждого из мостов Ларионова таким образом, что каждый мост подсоединен к разным фазам, второе плечо каждого из мостов через емкостной элемент подсоединено к начальным выводам одной вторичной обмотки, а третье плечо каждого из мостов подсоединено к начальным выводам второй вторичной обмотки через индуктивный элемент, а на стороне постоянного тока одноименные выводы мостов соединены между собой и подсоединены к выводу для подсоединения к общему электроду нагрузки, а вторые выводы каждого моста постоянного тока подсоединены к выводам для подсоединения к трем различным электродам нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 504276, кл. Н 02 J 3/12, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

5 Р 493048, кл, Н 05 В 7/18, 1972.

858173

Составитель Л. Дементьева

Редактор Г. Волкова Техред N. Голинка Корректор М. Коста

Заказ 7262/88 Тираж 675 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н-открытий

113035, Москва, Й-35, Раушская наб,, д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная, 4