Устройство для регулирования напряжения и реактивной мощности в электрических сетях

Патент 599311

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин (11) 589311 (61) Дополнительное к авт. "..вид-ву (51) М. Кл.

Н 02 Х 3/18

Н 02 l 3/12 (22) Заявлено 01. 06.7 6 (21) 2367804/24-0 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.03.78. Бюллетень №11 (45) Дата опубликования описания 24.02.78.

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР

w делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.723.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. В. Ярных и В. Г. Рудницкий (71) Заявитель

Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И

РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к передаче и распределению электрической энергии на переменном токе, и предназначено для плавного регулирования напряжения и устранения колебаний напряжения на вторичной стороне трансформатора. 5

В настоящее время известны устройства для регулирования напряжения под нагрузкой, содержащие трансформатор с регулировочной обмоткой и управляемые вентили в цепи переключателя ответвлений (11. Указанные устройства отличаются в основном схемами управления !

О тиристоров.

Недостатком подобных решений является наличие механизмов переключения ответвлений, ступенчатое регулирование напряжения, малое быстродействие. !

Кроме того, известно устройство для регулирования величины эквивалентной емкости статического конденсатора, содержащее статический конденсатор, шунтированный встречнопараллельно включенными тиристорами (2j.

Это устройство позволяет плавно изменять степень продольной компенсации.

Основными недостатками данного устройства явля}отся ограниченный диапазон регулирования напряжения, недостаточно полное использс ванне мощности конденсаторной бата- 25 реи при промежуточных значениях угла открытия тиристоров, тяжелые условия коммутации тиристоров.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является устройство для регулирования напряжения и реактивной мощности в электрических сетях, содержащее трансформатор с регулировочной обмоткой, включенной последовательно с первичной обмоткой трансформатора для изменения коэффициента трансформации под нагрузкой, шунтовую конденсаторную батарею, часть конденсаторов которой включена параллельно регулировочной обмотке через переключатель ответвлений (31.

Данное устройство позволяет ступенчато регулировать напряжение и мощность конденсаторной батареи.

Недостатком такого устройства является ограниченная область применения (только для трансформаторов с регулированием под нагрузкой) и отсутствие плавного регулирования напряжения. Кроме того, ввиду малого быстродействия переключателя ответвлений, оно не может быть использовано для устранения ко.цбаний напряжения.

Целью изобретения является улучшение «сиользования конденсаторной батареи, увеличение диапазона плавного регулирования и устра

599311

30 з пения колебаний напряжения на вторичной стороне трансформатора.

Это достигается благодаря тому, что устройство для регулирования напряжения и реактивной мощности в электрических сетях, содержа1цее трансформатор с регулировочной обмоткой, подключенной последовательно первичной обмотке трансформатора, и конденсатор, один вь1вод которого подсоедицен к источнику питания, а второй вывод вЂ” к отпайке регулировочной обмотки, дополнительно снабжено встречно-параллельно включенными вентилями, один вывод которых подсоединен к источнику питания и к конденсаторной батарес, а второй вывод подсосдинен к выводу регулировочной обмотки трансформатора, неподключенной к первичной обмотке трансформатора.

На чертеже представл НЕ> предлагаемое устройство.

Устройство содер>кит трансформатор, имекзисий псрвичную 1, вторичную 2 и регулировочную 3 обмотки, конденсаторную батарею, часть конденсаторов 4 которой с помощью выключа- 20 теля 5 подключена к вторичной обмотке 2 трансформатора, а другая часть конденсаторов 6 вкл;очена параллельно регулировочной обмотке 3 через переключатель 7 ответвлений, управляемые вентили 8, включенные последовательно с регулировочпой обмоткой 3, узел соединения 9 конденсаторной батареи 6 и управляемых Bl.нтилей 8 для подключения линии 10 от шин 1! источника питания. Нагрузка 12 подключена к вторичной обмотке 2 трансформатора.

В pEжимс минимальных нагрузок трансформатор работает с минимальным коэффициентом трансформации, так как управляемые вентили

8 полностью открыты и включены все витки регулировочной обмотки 3. Конденсаторная баЭ5 тарея 4 может быть включена либо отключена выклю1ателем 6 B зависимости от режима Ilo реактивной мощности. Конденсаторная батарея

6 вкл1о1ена параллельно регулировочной обмотке ц.рез псрекл1очатель 7 ответвлений, который для трансформаторов с регулированием под нагрузкой (РПН) может занимать различные поло>кения в зависимости от уровня напряжения пптающсй линии 10. На трансформаторах с переключснием отпаек регулировочной обмотки без возбу>кдения (ПБВ) переключатель 7 ответвлений занимает положение, соот- 45 ветствуюшес максимальному коэффициенту транс j>Op 11 a IIII II.

С увели гением нагрузки и уменьшением напряжения на вторичной обмотке 2 трансформатора уменьшается угол зажигания управлясмык вентилей 8, что приводит к использованию конденсаторной батареи 6 в режиме продольно-поперечного включения.

В режиме максимальной нагрузки управляемые вентили 8 полностью закрыты, максимальная добавка по напряженик> создается за 55 счет кондснсаторов 6, включенных последовательно с питающей линией 10, и максимального коэффициента трансформации, что увеличивает диапазон плавного регулирования напря>кения.

Устранение колебаний напряжения. н;1 Blo= ричной .обмотке 2 трансформатора при резко переменной нагрузке и запуске мощных двигателей достигается изменением степени продольной емкостной компенсации при помощи конденсаторов 6 и быстродействующего регулирования угла зажигания управляемых вентилей 8.

Кроме того, в случае несимметричной нагрузки при использовании независимого пофазного регулирования напряжения при помощи управляемых вентилей 8 достигается симметрирования напряжений на вторичной обмотке 2 трансформатора.

Перевод конденсаторов 6 в режим шунтового подключения при малых нагрузках способствует устранению субгармонических колебаний в сетях, содержащих продольную емкостную ком пенса цию.

Применение предлагаемого устройства позволяет плавно регулировать напряжение на вторичной стороне трансформатора с РПН, а также на трансформаторах с ПБВ. Возможность изменения степейи продольной компенсации позволяет устранить колебания напряжения при резко переменной нагрузке.

Формула изобретена»

Устройство для регулирования напряжения и реактивной мощности в электрических сетях, содержащее трансформатор с регулировочной обмоткой, подключенной последовательно первичной обмотке трансформатора, и конденсатор, один вывод которого иодсоединен к источнику питания, а второй вывод вЂ” к отпайкс регулировочной обмотки, отличающееся тем. что, с целью увеличсния диапазона плавного и ступенчатого регулирования напряжения и автоматического устранения колебаний напряжения на вторичной стороне трансформатора, оно дополнительно снабжено встречно-параллельно включенными вентилями, один вывод которых подсоединен к источнику питания и к конденсаторной батарее, а второй вывод подсоединен к выводу регулировочной обмотки трансформатора, неподключенной к перви1ной обмотке трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР ¹ 237233, кл. Н 02 J 3/18, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 216824, кл. Н 02 J 3/18, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР № 399962, кл. Н 02 J 3/12, 1973.

5993ll

Составитель Л. Дементьева

Тепрел О. Луговая Корректор С. Шекмар

Тираж 892 Подписное

Редактор Н. Хлудова

Заказ 1426,> 41! !И И И ПИ Госуда рст вен ног<> ном ивет<з Сг>ве г;> Министров СССР ио пелам и;обр< YpH_#_ll и огкрытий!

113035, Чо< ква, УК-35. Раугнская иао..l. 4/5 грилиал П111! «!1;>гент.. г. Уж "op<>1. v . 11р<>сктнс>н,