Компенсатор реактивной мощности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсиик

Социалистических

Реснубпии пи 982145 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 11.03.81 (2I) 3280110/24-07 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет (5l)M. Кл.

Н 02 J 3/18 фвударстаапвй комитат сир ао далам изабрвтений н отармткй

Онубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46 (53) УДК 621.316..7 22 (088.8) Дата опубликования описания 15. 12.82 (72) Авторы изобретения

В. С. Климаш и В. В. Рудаков (71) Заявитель (54) КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для компенсации реактивной мощности, и может быть использовано при создании электрических установок с повышенным коэффициентом мощности.

Известен компенсатор реактивной мощности, содержащий трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети через конденсатор, а вто-1о ричная обмотка - к тиристорному выпрямителю, нагруженному на индуктивность 1).

Недостатки этого устройства заключаются в узком диапазоне регулирования t5 мощности и низком коэффициенте эффективности использования, которые возникают в связи с тем, что регулирование осуществляется только воздействием на тиристорный выпрямитель, а при расширении диапазона регулирования мошности это приводит к значительному искажению формы выходного напряжения компенсатора и к недопустимому отклонению амплитудного значения выходного напряжения от напряжения сети, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является компенсатор реактивной мощности, который содержит первый трехфазный трансформатор, включающий две первичные, одну управляющую и одну вторичную обмотки с фазными обмотками, второй трехфазный трансформатор, включающий первичную управляющую и вторичную обмотки с фазными обмотками и тиристорные ключи, при атом вторичные обмотки первого и второго трехфазных трансформаторов соединены согласно-последовательно и подключены к нагрузке, а две первичные обмотки первого трехфазного трансформатора, соединенные между собой, подключены к зажимам трехфазной сети и к первичной обмотке второго трансформатора, причем управляющие обмотки обоих трансформаторов замыкаются накоротко посредством тиристорных ключей (2).

3 98214

Недостаток этого устройства заключается в изменении величины и искажении формы выходного напряжения компенсатора по отношению к напряжению питающей сети, которые возникают в связи

1 с тем, что компенсация реактивной мощности в нем достигается благодаря фазосмешению, что обеспечивается последовательным включением первичных обмоток .первого и второго трехфаэных трансфор- 1О маторов, а регулирование результирующего напряжения осуществляется изменением угла отпирания тиристоров тиристорных ключей в цепях управляющих обмоток обоих трансформаторов, с увеличением которого возрастает величина вносимых компенсатором искажений, Цель изобретения — улучшение качества выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что B компе нсатор реактивной мощности, содержащий два трехфазных трансформатора, первый из которых выполнен с дву мя первичными и одной вторичной обмот. ками, а второй — с одной первичной и од-25 ной вторичной обмотками, и три тиристор ных ключа, при этом вторичные обмотки первого и второго трансформаторов соединены согласно-последовательно и подключены между сетью и нагрузкой, а первичная обмотка второго трансформато- . ра шунтирована тиристорными ключами, введены три дополнительных тиристорных ключа, при этом первые одноименные концы двух первичных обмоток первого трансформатора объединены и подключены к от35 стающим (по отношению к обмоткам) фазам сети, вторые концы первой первичной обмотки первого трансформатора подключены к соответственно опережающим о фазам сети, вторые концы второй первичной обмотки соединены в звезду, первые концы первичной обмотки второго трансформатора соединены в треугольник дополнительными тиристорными ключами, а вторые концы первичной обмотки второ45 го трансформатора подключены соответственно к объединенным первым одноименным концам первичных обмоток первого трансформатора.

На чертеже изображена схема компенсатора реактивной мощности.

Устройство состоит из зажимов 1, 2 и 3 трехфазной сети, первого трехфазного трансформатора, имеющего две первичные обмотки с фаэными обмотками — 4, 5 и 6 у первой и 7, 8 и 9 — у второй и одну вторичную обмотку с фазными обмотками 10, 11 и 12, второго трехфаэ5 4 ного трансформатора, имеющего одну первичную обмотку с фазными обмотками

13, 14 и 15 и одну вторичную обмотку с фаэными обмотками 16, 17 и 18, трех тиристорных кнючей 19, 20 и 21, трех дополнительных тиристорных ключей 22, 23 и 24 и трехфазной нагрузки 25.

Каждая фаза компенсатора реактивной мощности, например фаза А, формируется следующим образом.

К зажиму трехфазной сети 1 подключено начало вторичной фазной обмотки 10 первого трехфазного трансформатора, конец которой подключен к началу вторичной фаэной обмотки 16 второго трехфаэно« го трансформатора, а конец последней подключен в фазе А трехфазной нагрузки.

Начало первой первичной фазной обмотки

4 первого трехфазного трансформатора подключено к зажиму трехфазной сети 2 последующей фазы (здесь фазы В), а конец этой обмотки соединен с концом второй первичной фазной обмотки 7 первого трехфазного трансформатора, с концом первичной фазной обмотки 13 второго трехфазного трансформатора и с зажимом

3 трехфаэной сети предыдущей фазы (в ,данном случае фазы С). Начало второй первичной фаэной обмотки 7 первого трехфазного трансформатора соединено с началом фаэных обмоток 8 и 9, относящихся к фазам В и С соответственно, образуя соединение в "звезду, Начало первичной фазной обмотки 13 второго трехфазного трансформатора через дополнительный тиристорный ключ 22 относя1 щийся к рассматриваемой фазе А, подключен к зажиму 1 трехфаэной сети той же фазы (в данном случае фазы А), а вся первичная фаэная обмотка 13 второго трехфазного трансформатора шунтируется тиристорным ключом 19, также относящимся к фазе А.

Остальные фазы (фазы В и С) компенсатора реактивной мощности формируются аиалогично.

Компенсатор реактивной мощности работает спедующим образом.

Трехфазная нагрузка 25 питается от трехфазной системы напряжений, опережающей трехфазную систему напряжений сети на угол, равный фазовому сдвигу между током и напряжением трехфазной нагрузки 25. Трехфазная система напряжений образуется иэ трехфаэной системы напряжений сети в два этапа. На первом этапе осуществляется фазосмещение на- пряжений на углы Ч,, Р Ч при помоши вторичных фаэных обмоток 10, 11 и ф ф

98214

12 первого трехфазного трансформатора.

При этом во вторичных фазных обмотках

10, 11- и 12 первого трехфазного трансформатора наводятся напряжения от действия первой первичной обмотки с фаэными обмотками 4, 5 и 6 и от действия второй первичной обмотки с фаэными обмотками 7 8 и 9..

На втором этапе осуществляется плавное регулирование фазосмешения в диапа- 30 зоне от У., до 2 °

Это осуществляется с помощью вторичных фазных обмоток 16, 17 и 18 второго трехфазного трансформатора, от действия первичных фазных обмоток 13, 14 и 15 дополнительного трехфазного трансформатора.

Управление напряжением первичных обмоток 13, 14 и 15 второго трехфазного трансформатора осуществляется ти- 20 ристорными ключами 19, 20 и 21 совместно с дополнительными тиристорными ключами 22, 23 и 24.

В процессе регулирования реактивной мощности угол открывания дополнительных? тиристорных ключей 22, 23 и 24 - оС„ а угол открывания основных тиристорных ключей 19, 20 и 21 — е,причем,с =.П-Д. .

Преимущество устройства достигается использованием дополнительных тирис- 30 торных ключей, осушествляюших совместно с тиристорными ключами, шунтируюшими первичную обмотку второго трехфазного трансформатора, регулирование составляющей напряжения от действия по-3> полнительного трехфазного трансформатора без сдвига первой гармоники..

Использование устройства позволяет по сравнению с известными осуществлять компенсацию реактивной мощности в раз- g0 личных системах трехфазного тока без внесения в сеть сушественных искажений и без значительных отклонений напряже5 6 ния на потребителях электрической энергии от номинального.

Формула изобретения

Компенсатор реактивной мощности, содержащий два трехфаэных трансформатора, первый из которых выполнен с двумя первичными и одной BTopH÷íoé обмот» ками, а второй - с одной первичной и одной вторичной обмотками, и три тиристорных ключа, при этом вторичные обмотки первого и второго трансформаторов соединены согласно-последовательно и подключены между сетью и нагрузкой, а первичная обмотка второго трансформатора шунтирована тиристорными ключами, о т л и-,. ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения, в него введены три дополнительных тиристорных ключа, при этом первые одноименные концы двух первичных обмоток первого трансформатора объединены и подключены к отстающим (по отношению к обмоткам) фазам сети, вторые концы первой первичной обмотки первого трансформатора подключены к соответственно опережающим фазам сети, вторые концы второй первичной обмотки соединены в звезду, первые концы первичной обмотки второго трансформатора соединены в треугольник дополнительными тиристорными ключами, а вторые KoHIIbl первичной обмотки второго трансформатора подключены соответственно к объединенным первым одноименным концам первичных обмоток первого трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Баев A. B., Волков Ю. К., Далинин В, П., Корнеев B. Я. Вентильные преобразователи с конденсаторами в силовых цепях. М., "Знергия, 1969, с. 20. !

2. Патент ФРГ No. 2531578 кл. Н 02 Х 3/18, 1974 (прототип).

982145

Составитель Г. Дамская

Редактор Л. Алексеенко Техред С.Мигунова Корректор В. Бутяга

Заказ 9729/76 Тираж 669 . 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