Статический компенсатор реактивной мощности

 

()924789

ОПИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 28.03.80 (21) 2900242/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано30.04.82. Бюллетень ¹16

Дата опубликования описания 30.04.82 (53)М. Кл.

Н 02,т 3/18

@оударетеанный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) ДК621.316.

761 2 (088 8) (72) Автор изобретения

В. В. Мишта

2

Ораене Октябрьской Ревонюинн всесоюзный I госукарственный ( проектно-изыскательский и научно-исследовательскййееинстктут

3Ф энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект (7l ) Заявитель (54) стАтический компенсАтОР РеАктиВнОЙ

МОЩНОСТИ

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к статическим компенсаторам реактивной мощности.

Йэвестен компенсатор реактивной мощности, содержащий реактор и тиристорный ключ, трансформаторы напряжения и

5 тока (1 .

Недостатком устройства является воэможность появления постоянной составляющей тока в пепи реактора и тиристорто ного ключа.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является статический компенсатор реактивной мощности с автоматическим регулированием по току, 1 содержащий последовательно соединенные реактор, тиристорный ключ и трансформатор тока, параллельно которым подключен трансформатор напряжения, первый интег ратор, первый вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения, второй вход и выход соединены с ключевым элементом, а выход - с вхо ° дом второго интегратора, выход второго интегратора через автоматический регуля тор соединен с управляющими электродами тиристорного ключа. Управление ключевым элементом этого компенсатора производится с помощью датчика проводимосф ти ";гиристоров, входы первого дифференциального усилителя которого через дели-тель (аттенюатор) соединены с выводами тиристорного ключа, и выход которого ,через кабельную связь, второй дифференциальный усилитель и детектор полярности (дифференпиальный каскад) соединен с управляющим входом ключевого элементами

Однако лнепосредственная электрическая связь аппаратуры регулирования с высоковольтным силовым электрооборудова кием, реобходимосз ь применения высоко вольтного делителя напряжения (аттенюа тора) снижают надежность и помехоустойчивость. устройства.

Кроме того, отсутствие схемы установки начальных условий второго интегратора приводит к понижению помехоустойчивости и быстродействия.

3 9247

Цель изобретения - повышение надежности, помехоустойчивости и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в статический компенсатор реактивной мощности, содержащий последовательно соединенные реактор, тиристорный ключ и трансформатор тока, параллельно которым подключен трансформатор напряжения, к вторичной обмотке которого под- ip ключен первый вход первого интегратора, между вторым входом и выходом которого включен первый ключевой элемент, а выход соединен также с входом второго интегратора, выход второго интег-15 ратора через автоматический регулятор соединен с управляющими электродами тиристорного ключа, введены трансреактор, первый и второй двухполупериодные выпрямители, компаратор, второй ключевой элемент, нуль орган, два одновибратора, два триггера и логический элемент И, при этом первичная обмотка трансреактора включена последовательно с вторичной Обмоткой трансформатора тока, вторичная обмотка соединена с первым двухполупериодным выпрямителем, второй двухполупериодный выпрямитель соединен с вторИчной обмоткой траноформатора напряжений, выходы обоих двух»

30 полупериодных выпрямителей подключены к входам компаратора, выход которого связан с управляющим входом первого ключевого элемента, вход нульоргана соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения, выходы нуль З5 органа подключены ко входам двух одновибраторов, выходы которых соединены с управляющими входами двух триггеров, информационные входы триггеров связа!.40 ны с выходом компаратора, а выходи— с логическим элементом И, выход которого соединен с управляющим входом второго ключевого элемента, включенного между вторым входом и выходом второго интегратора.

На фиг. 1 дана функциональная блоксхема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство содержнт реактор 1, после50 довательно соединенный с тиристорным ключом 2 и трансформатором 3 тока, па раллельно которым подключен трансформа; тор 4 напряжения. Вторичная обмотка трансформатора 3 тока последовательно, соединена с первичной обмоткой транос 55 реактора 5, вторичная обмотка которого соединена с первым двухполупериодным выпрямителем 6, второй двухполупериод 89 4 ны" выпрямитель 7 соединен с вторич ной обмоткой трансформаТора 4 напряжения. Выходы выпрямителей 6 и 7, имеющие различную полярность, присоединены к входам комларатора 8.

Первый вход первого интегратора 9 соединен с вторичной обмоткой траноформатора 4 напряжения, второй вход и выход соединены с первым ключевым элементом 10, выход интегратора 9 связан с первым входом второго интегратора 11;, выход которого через автоматический регулятор 12 соединен с управляющими электродами тиристорного ключа 2. Вход нуль органа 13 соединен с вторичной обмоткой трансформатора

4 напряжения, выходы нуль-органа подключены к входам двух одновибраторов

14 и 15, выходы которых соединены с управляющими входами двух триггеров

16 и 17, информационные входы которых связаны с выходами компаратора 8, а выходы с логическим элементом И 18, выход которого соединен с управляющим входом второго ключевого элемента 19, подключенного к второму входу и выходу второго интегратора 11.

Компенсатор работает следующим образом.

Последовательная цепь, состоящая из реактора 1, тиристорного ключа 2 и трансформатора 3 тока, присоединена к источнику переменного напряжения. Напряжение на выводах вторичной обмотки трансреактора 5 пропорционально первой производной тока в цепи. На выходах выпрямителей 6 и 7 образуются раэнополярные сигналы, пропорциональные мгно— венным значениям напряжения и первой производной тока, причем мгновенное значение сигнала производной тока сущест венно (например в 1,5 — 3 раза) превышает значение сигнала напряжения.

Компаратор 8 через ключевой элемент, 1 0 управляет работой первого интеграто ра 9, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный мгновенному значению тока, являющегося интегралом напряжения в интервале проводимости тирис- торного ключа 2.

Сигнал на выходе второго интегратора

1 1, пропорциональный постоянной составляющей тока, поступая на вход регулято ра 12, вызывает сМешение угла управле-. ния тиристорами, приводящее к устранению указанной постоянной составляющей тока.

В том случае, когда тиристорный ключ заперт сигналами регулятора 12, указанный контур регулирования раэмы92478 кается, напряжение на выходе второго интегратора 11 определяется дрейфом схемы и является источником сигнала помехи на входе регулятора 12, приводящей к снижению быстродействия устройства.

Установка требуемых, в частности нулевых начальных условий второго интегратора 11 производится открытием второго ключевого элемента 1 9 через время, примерно равное одному периоду 10 переменного напряжения после прекра щения тока. Второй ключевой элемент 19, управляемый элементом И 18, заперт, пока на выходе .хотя бы одного из триггеров 1 6 и 17 присутствует логический 15

"0" и открыт, когда на выходах обоих триггеров 16 и 17 присутствует логичес/ кая «1». В состояние 0" (Установка" ) триггеры 16 и 17 переключаются, на - пример, отрицательным знаком напряже- 20 ния выхода компаратора 8, в состояние

1" - (Сброс" ) импульсами одновибраторов 14 и 15, управляемых нульорганом 13, реагирующим на знак напряженияя. 2$

Применение предлагаемого устройства позволит повысить надежность компенсатора путем отказа от непосредственной электрической связи аппаратуры регулирования с силовым оборудованием и от З0 установки высоковольтного делителя напря жения (аттенюатора), а также повысить йамехоустойчивость и быстродействие путем введения схемы установки начальных условий интегратора на выходе устройст35 ва при отсутствии тока тиристорного клю- . ча.

Формула изобретения

40 .. Статический компенсатор реактивной мощности, содержащий последовательно соединенные реактор, тиристорный ключ и трансформатор тока, параллельно кото рым подключен трансформатор напряжениями

9 6 к вторичной обмотке которого подключен первый вход первого интегратора, „ .между вторым входом и выходом. которого включен первый ключевой элемент, а выход соединен также с входом второго интегратора, выход второго интегратора через автоматический регулятор соединен с уп - ° равляюшиаи электродами тиристорного ключа, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности, помехо устойчивости и быстродействия, в него введены трансреактор, первый и второй двухполупериодные выпрямители, компараЗтор, второй ключевой элемент, нул орган, два одновибратора, два трйггера и логический элемент И, при этом первичная обмо ка трансреактора включена последователь-Но с вторичной обмоткой трансформатора тока, вторичная обмотка соединена с первым двухполупериодным выпрямителем, второй двухполупериодный выпрямитель соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения, выходы обоих двух: полупериодных выпрямителей подключены .к входам компаратора выход которого связан с. управляющим входом первого ключевого элемента, вход нул органа соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения, выходы нуль органа подключены к входам двух одновибраторов, выходй которых соединены с управляющими входами . двух триггеров, информационные входы триггеров связаны с выходом ксмпаратора, а выходы — с логическим элементом И, выход которого соединен с управляюшим входом второго ключевого элемента, включенного между вторым входом и выходом второго интегратора.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Патент C11lA No 3963978, кл. 323-102, 1975.

2. Патент США No 4001671, кл. 323-119, 1977.

924789 Зйлр1 д

/жж>0ФЛЙ У феdj02OH

ВНИИПИ Заказ 2832/71 Тираж 670 Подписное) филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4