Компенсатор реактивной мощности

Компенсатор реактивной мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1п1 493856

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со оз Соввтскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.01.74 (21) 1992434/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.75, Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 17.02.76 (51) М. Кл. Н 02j 3/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н OTKpbITHH (53) УДК 621.316.761.2 (088.8) (72) Автор изобретения

В. H. Филатов (71) Заявитель (54) КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может найти широкое применение в регулируемых источниках реактивной мощности.

Известные компенсаторы реактивной мощности на основе нерегулируемой батареи конденсаторов содержат в качестве индуктивного регулятора дроссели с последовательно соединенными парами встречно-параллельных тиристоров, соединенных, например, по схеме треугольника.

При регулировании угла включения тиристоров регулятора изменяется величина индуктивного тока дросселей, компенсирующего емкостной ток конденсаторов, а соответственно изменяется и суммарный реактивный ток, генерируемый источником в сеть.

Недостатком этих компенсаторов является ухудшение гармонического состава тока регулятора при увеличении угла включения тиристоров, что сказывается на гармоническом составе суммарного генерируемого реактивного тока.

Целью изобретения является улучшение гармонического состава генерируемого тока, повышение к.п.д. и расширение диапазона регулирования. Указанная цель достигается установкой в регуляторе компенсатора реактивной мощности дополнительных управляющих вентилей-тиристоров, соединенных согласно-последовательно в треугольник, вершины которого подключены к общим точкам соединения дросселя и встречно-параллельной пары тиристоров каждой фазы регулятора.

5 На фиг. 1 показаны два варианта выполнения компенсатора реактивной мощности.

Компенсатор содержит конденсаторы 1 --- 3, дроссели 4 — 6, тиристоры 7 — 15 и 16 — 18.

На фиг. 2 показаны формы токов и напряжс10 ний, характеризующие работу компенсатора.

Конденсаторы 1 — 3 образуют трехфазную нерегулируемую батарею статических коп lcíсаторов, подключенную к питающей сстп. К этой же сети подключается трехфазный ин15 дуктивный регулятор, выполненный по схеме «треугольник», каждая фаза которого содержит соответственно последовательно включенные дроссели 4 — 6 и встречно-параллсльные пары тиристоров 7 и 8, 9 и 10, 11 и 12.

20 Общие точки соединения дросселсй н соответствующих им пар тирнсторов подключены к вершинам треугольника пз согласно включенных тиристоров 13 — 15 (фиг. 1, а).

Трехфазная батарея конденсаторов 1 — 3

25 генерирует в сеть реактивный ток емкостного характера, неизменный по величине прп постоянстве напряжения питающей сети, Тиристорно-дроссельный регулятор, состоящий из дросселей 4 — 6 и тиристоров 7 — 15

30 генерирует реактивный ток индуктивного ха493856, рактера, величина которого определяется индуктивностью дросселей и углом включения тиристоров, а также очередностью работы двух групп тиристоров 7 — 12 и 13 — 15.

Суммарный реактивный ток источника (и реактивная мощность) определяется суммой емкостного тока конденсаторов 1 — 3 и индуктивного тока регулятора, между которыми имеется фазовый сдвиг в 180 эл. град. по первой гармонике.

При полностью открытых тиристорах 7—

12, когда их угол включения, отсчитываемый от максимума соответствующего линейного напряжения и> равен «нулю», дроссели 4 — 6 находятся под полным линейным напряжением и генерируют максимальный ток индуктивного характера, обеспечивающий максимальный уровень компенсации емкостного тока конденсаторов.

При увеличении угла отпирания тиристоров происходит увеличение эквивалентной индуктивности дросселей, а соответственно и уменьшение индуктивного тока дросселей регулятора (фиг. 2, а). При этом вследствие возникающей прерывистости токов, образованных верхушками синусоид, происходит ухудшение гармонического состава тока регулятора, а соответственно и суммарного тока, генерируемого источником (фиг. 2, б).

При достижении критического уровня высших гармоник в реактивном токе управляющие импульсы снимаются с тиристоров 7 — 12 и подаются на тиристоры 13 — 15.

При полностью открытых тиристорах 13—

15 дроссели 4 — 6 включаются не под линейное напряжение, а под фазовое, образуя «разомкнутую звезду», замыкаемую в нулевой точке через тиристоры 13 — 15, т. е. к линейным напряжениям сети Р „Vac 1 са ÷åðåç тиристорные пары 13 и 14, 15, 14 и 15, 13, 15 и

13 14 подключается не по одному дросселю, а по два последовательно соответственно 4 и

5, 5 и 6, 6 и 4, что приводит к возрастанию собственной индуктивности линейных дросселей, подключаемых к линейным напряжениям, и к снижению индуктивного тока регулятора в 1,73 раз (переход от «треугольника» к

«звезде»).

Регулируя угол и> включения тиристоров (в данном случае каждая встречно-параллельная пара тиристоров образуется одним тиристором, пропускающим ток в одном направлении, и двумя другими согласно-последовательно включенными тиристорами, пропускающими ток в другом направлении) относительно максимума соответствующего линейноro напряжения от нуля и выше, обеспечивают дальнейшее снижение индуктивного тока регулятора, но уже при улучшенном гармоническом составереактивныхтоков (фиг. 2, в, г).

Следовательно, полный диапазон регулирования компенсатора складывается из двух поддиапазонов, соответствующих работе тиристоров 7 — 12 и 13 — 15. Поскольку в обоих этих диапазонах тиристоры работают с ма10 лыми углами включения (а — — ар = О—

30 эл. град), генерируемый тиристорно-дроссельным регулятором ток во всем диапазоне регулирования имеет улучшенный гармонический состав. Это позволяет обойтись во мно15 гих случаях без мощных и дорогостоящих сетевых фильтров либо значительно их упростить и снизить их установленную мощность.

Применение дополнительных тиристоров не приводит к существенному усложнению сис20 темы управления. Переход с одного диапазона на другой обеспечивается дополнительным триггером с двумя устойчивыми состояниями, соответствующими двум диапазонам регулирования и обеспечивающим подачу управ25 ляющих импульсов либо на основную, либо на дополнительную группы тиристоров. Возможны и другие варианты.

При необходимости снижения требований к системе управления и обеспечения возмож30 ности унификации дополнительный вентильный треугольник может быть выполнен из трех пар встречно-параллельно соединенных тиристоров или трех симисторов фиг. 1, б.

Конденсаторная батарея может быть соедине35 на не только по схеме «звезда», но и в «треугольник», Предмет изобретения

1. Компенсатор реактивной мощности, содержащий батарею статических конденсаторов и цепи из последовательно включенных дросселя и встречно-параллельно соединен45 ных тиристоров, соединенные в треугольник, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования между точками соединения указанных дросселей и встречно-параллельных тиристоров установлены дополнительные тиристоры, соединенные между собой согласно — последовательно в

«треугольник».

2. Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что, параллельно тиристорам, включенным согласно-последовательно в треугольник, подсоединены встречно тиристоры.

493856.

-Ф,6

"4,6

Составитель Л. Дементьева

Техред M. Семенов Корректор Т. Добровольская

Редактор В. Левитов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 143/!2 Изд. № 2032 Тираж 782 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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