Трехфазный источник реактивной мощности

Трехфазный источник реактивной мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

395945

ОПИС ЙИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.Х.1971 (№ 1706230/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Ч1!1.1973. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 8.1.1974

М, Кл. Н 021 3/18

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий

УДК 621.3.054.42 (088.8) Авторы изобретения

В. П. Куличенков, В. М. Тараскин и В. Н. Филатов

Научно-исследовательский институт завода «Злектровыпрямитель»

Заявитель

ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ где iz = ic — iz, Qz = Qc — Qs30

Изобретение относится к преобразовательной технике.

Известны трехфазные источники реактивной мощности, содержащие конденса торы, встречно-параллельно соединенные управляемые вентили и дроссель.

Однако эти источники характеризуются сложностью установки и .большими габаритами за счет наличия трех дросселей, а также трудностью потенциального разделения цепей накала .при выполнении схем на ионных вентилях.

В предлагаемом источнике реактивной мощности с целью упрощения и снижения габаритов вентили и конденсаторы соединены в трехфазный емкостно-вентильный мост, одна группа плеч которого образована конденсаторами, а друга я — управляемыми вентилями, выходные клеммы которого замкнуты на дроссель.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого трехфазного источника реактивной мощности; на фиг. 2 — векторная диаграмма токов и напряжений для одной фазы источника; на фиг.

3 — формы токов и напряжений, характеризующих работу схемы трехфазного источника реактивной мощности при выполнении его на симистор ах.

Схема содержит управляемые вентили 1 — б, конденсаторы 7, 8 и 9, дроссель 10.

Схема работает следующим образом.

Подключенные к сети конденсаторные батареи генерируют мощность за счет опережающего .коэффициента мощности статических конденсаторов 7, 8 и 9. Эта мощность

5 определяется фазовым напряжением и емкостью конденсаторов и сама по себе неизменна при отключенном индуктивно-вентильном регуляторе (вентили 1 — б и дроссель 10).

10 |При включении вентилей в порядке их нумерации через соответствующий вентиль (например, вентиль 1), дроссель 10 и один из

:конденсаторов протекает индуктивпый ток (ii.), отстающий на 90 от фазы напряжения

15 и на 180 от фазы емкостного тока (ic), а, следовательно, он вычитается из емкости тока и в сеть идет уже результирующий реактивный ток (Ь ) . Регулируя угол включения упра вляемых вентилей, при неизменной величине

20 индуктивности дросселя можно в .широких пределах регулировать величину индуктивной составляющей тока, а, следовательно, и суммарную реактивную мощность (Qz), генерируемую трехфазным источником реактивной

25 мощности в сеть.

На фиг. 2 показана векторная диаграмма токов и напряжений для одной фазы источ иаса, 395945

В зависимости от требуемой реактивной мощности iòîë включения каждого вентиля регулируется в диапазоне 0 ==- 30 — 0, отсчитываемый в сторону опережения от момента перехода соответствующего |фазового напряжения через нулевое значение, либо в диапавоне 0 = 60 — 90 при отсчете от максимума напряжения. В этом случае время раюоты каждого вентиля и длительность соответcTBvIoI11åé полуволны тока в любом из возможных режимов раооты не будут превышать 20 = 60, что позволяет использовать н качестве источника индуктивной составляющей тока всего один дроссель 10 на все три фазы.

В момент t = 0 включается управляемый вентиль 1 и по цепи, состоящей из последовательно включенных вентиля 1, дросселя 10 и конденсатора 7, протекает первая положительная полуволна тока (направление указано стрелкой на фиг. 1). Через время t = 20 полуволна тока переходит через нулевое значение. Вентиль 1 запирается, к нему прикладывается обратное на|пряжение, и происходиг восстановление его запорных свойств. Через

2 — подается включающии импульс на

6 вентиль 2 и по цепи вентиль 2, дроссель 10, конденсатор 9 протекает вторая полуволна индуктивного тока в обратном направлении.

Через t = 20 эта полуволна тока также переходит через нулевое зна|чение, и вентиль

2 запирается. Все остальные вентили включаются аналогичным образом через каждые — на время 20 в очередности, соответ2

6 ствующей их номерам. При включении нечетных вентилей через дроссель 10 протекают положительные полуволны тока в направлении, указанном стрелкой на фиг. 1, при включении четных вентилей — отрицательные полуволны тока.

За полный цикл раооты схемы через каждый вентиль протекает по одной полуволне индуктивного тока, через дроссель 10 — шесть полуволн тока, образующих результирующий ток с частотой, которая в три раза выше частоты сети. Через конденсаторы 7, 8 и 9 за полный цикл работы протекает две разнополярные полуволны тока, имеющие частогу трех фазной сети и сдвинутые по первой гармонике относительно емкостного тока сети

Трехфазный источник реактивной мощности, содержащий конденсаторы, встречно-параллельно соединенные управляемые вентили и дроссель, отличающийся тем, что, с целью упрощения и снижения габаритов, вентили и конденсаторы соединены в трехфазный емкостно-вентильный мост, одна группа1 плеч .которого образована конденсаторами, а другая — управляемыми вентилями, выходные клеммы которого замкнуты на дроссель. этих конденсаторов на угол 180 . Поэтому результирующий ток каждой фазы источника, генерируемый в сеть, определяется разностью этих токов (ic и 4,). Регулируя угол включе5 ния вентилей, соответственно, регулируют реактивную MQIIIHocTb, reHepHpveM) þ трехфазным источником реактивной мощности.

На фиг. 3, а .показана форма фазового напряжения сети и емкостной и индуктивной

10 составляющей тока для фазыА;на фиг.3,6— форма, напряжения на вентиле 1;:на фиг. 3, в— форма тока в дросселе 10. Из этих кривых видно, что благодаря ограничению угла регулирования вентилей в диапазоне 0 = 30 — 0

15 время протекания каждой полуволны тока всех трех фаз не превышает 60 . Все полуволны индуктивного тока имеют длительность, меньшую 360, и их можно;пропускать через один дроссель, га бариты .которого также сни20 жаются из-за повышения частоты рез льтирующего тока.

При выборе соответствующей индуктивности дросселя в пределах допускаемого диапазона включения управляемых вентилей схе25 ма позволяет регулировать реактивную мощность, отдаваемую в сеть в широких пределах, а также позволяет стабилизировать напряжение сети при симметричных и несимметричных ее параметрах.

З0 Простота силовой схемы, т. е. снижение нестандартного оборудования (дросселей), упрощение вспомогательных цепей (можно устанавливать всего одну демпфирующую цепь параллельно дросселю при использова35 нии ионных вентилей, у трех из них будет общий потенциал цепей на|кала и т. д.) позволяет найти предлагаемой схеме, широкое применение в силовой преобразовательной технике.

Предмет изобретения

395948

Фиг. Ф

РиГ.

Составитель Т. Щеголькова

Редактор Т. Фадеева Техред 3. Тараиенко Корректор А. Степанова

Заказ 3508/13 Изд. ¹ 920 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2