Компенсатор реактивной мощности

Компенсатор реактивной мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Ресиубп н

ОП MCAHMK

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п>936213 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 27. 10.80 (21) 2965502/24-07 (5! )М. Кл . с присоединением заявки М (23) Приоритет

Н 02 J 3/18

3Ьеудеретеенкый кенитет

СССР вв делаи изебретенмй, н втхрыткй

Опубликовано 15. 06. 82. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 15 . 06. 82 (53) УДК 621.316. . 761. 2 (088.8) Г.Б.Абдулов, Ю.М.Керимов, М.М.Расулов и Т.А.Сафарова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Азербайджанский научно-исследовательский ийститут энергетики им. И.Г.Есьмана (54) КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для регулирования реактивной мощности в электрических сетях.

Известны статические компенсаторы реактивной мощности, содержащие многофазный преобразователь с искусственной коммутацией вентилей, замкнутый на стороне постоянного тока на дроссель (1 .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является компенсатор реактивной мощности, содержащий трехфазный мостовой тиристорный преобразователь с отсекающими диодами и коммутирующими конденсаторами, замкнутый на стороне постоянного тока на дроссель и подключенный через трансформатор к питающей сети (2).

Недостатками указанных компенсаторов являются большие массогабарит1 ные данные электрооборудования и повышенные потери электроэнергии, что обусловлено необходимостью выбора от2 секающих диодов на двойное линейное напряжение, неэффективным использо" ванием коммутирующих конденсаторов и приложением к дросселю а процессе коммутации тиристоров дополнитель5 ного напряжения коммутирующих кондейсаторов, равного линейному напряжению сети.

Цель изобретения - уменьшение мас-. согабаритных показателей и снижение потерь электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что компенсатор реактивной мощности снабжен вспомогательными тиристорами и вспомогательными диодами, причем отсекающие диоды анодной группы сое" динены согласно=последовательно с ти" ристорами этой . же группы к катоду каждого из тиристоров анодной и катодной групп подключены анод и катод

20 вспомогательных тиристора и диода соответственно, аноды вспомогательных тиристоров, подключеыных к разным группа .тиристоров одного плеча, 93621

3 соединены между собой через коммутирующий конденсатор и вторичную обмотку трансформатора и соединены с катодами вспомогательных диодов другой группы, находящихся в следующем плече моста в порядке чередования фаз.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого компенсатора реактивной мощности; на фиг. 2 - диаграммы напряжений и токов, характеризующие работу схемы.

Компенсатор реактивной мощности состоит из тиристоров 1-6, соеди,ненных по схеме трехфазного выпрямителя с отсекающими диодами 7- 12, причем отсекающие диоды 7, 9 и 11 соединены согласно — последовательно соответственно с анодной группой тиристоров 1, 3 и 5 со стороны подвода выпрямителю напряжения сети,а диоды 8, IO и 12 — с тиристорами катодной группы 4, 6 и 2 со стороны катода выпрямителя. К соединению тиристоров 1-6 с отсекающими диодами

7-12 подключены катоды вспомогательных тиристоров 13" 18 и аноды диодов

19-24. Аноды же. вспомогательных тиристоров 13-IB соответственно соединены с катодами диодов 19-24. роме зо того, аноды тиристоров 13 и 16, 15 и

18, 17 и 14 соединены между собою через коммутирующие конденсаторы 25-27 и последовательно соединенные с ними вторичные обмотки 28-30 трансформатора 31. В цепь постоянного тока преоб35 разователя включен дроссель 32.

На фиг. 1 и 2 принятые следующие обозначения: UA, БВ, Up — напряжения сети соответственно в фазах А, о

В и С; аА, i, i p - токи соответственно в фазах А, В и С; U A, U

С.3 работают тиристоры 1 и 2 и ток дросселя замыкается по цепи: дроссель 32 - тиристор 1 - диод 7 - фазы А и С сети - тиристор 2 - диод

8 - дроссель 32, а направления и. величины напряжений U A, UI; „U<< и

ЭДС д, бВ, 8 такие, как это представлено на фиг. 1 и 2.

Кроме того, допустим, что в момент

= С одновременно подаются отпира3 4 ющие импульсы на тиристоры 3 и 13.

При этом под действием напряжения

Ик.!= 3.3 д+ A = 21,„, действующего в контуре: вторичная обмотка 28 транс" форматора - конденсатор 25 - тиристор 13 - тиристор 1 - тиристор 3диод 22 - вторичная обмотка 28 трансФорматора, тиристоры 3 и 13 открываются и в указанном контуре течет коммутационный ток, под действием которого ток тиристора 1 уменьшается до нуля и он закрывается, а ток дросселя протекает по следующей цепи: дроссель 32 - тиристор 3 - диод 22вторичная обмотка 28 - конденсатор

25 - тиристор I3 - диод 7 — фазы A u ,С сети — тиристор 2 - диод 8 - дроссель 32. При этом конденсатор 25 перезаряжается. Когда напряжение И 1=

= U A + fA достигает значение - U<, ток из фазы А переходит в фазу В, замыкаясь через диод 9. Ilo окончании коммутационного процесса напряжение на конденсаторе, изменив полярность, достигает величины U A= LJ - щ =

= - ® л

После промежутка времени, соответствующего 60 эл.град., отпирающие импульсы одновременно подаются на тиристоры 4 и 14. При этом под влиянием напряжения UK = UK + Е + J <= 20тп, действующего в контуре: конденсатор

27 — вторичная обмотка 30 — тиристор !

4 - тиристор 2 — фазы С и A сети тиристор 4 - диод 23 - конденсатор

27, происходит запирание тиристора 2 и отпирание. тиристоров 4 и 14. Ток дросселя 32 начинает замыкаться по цепи: дроссель 32 - тиристор 3 - диод 9 — фаза А - тиристор 4 - диод 32 конденсатор 27 - вторичная обмотка

30 - тиристор 14 — диод 8 — дроссель

32. Конденсатор 27 перезаряжается в обратном направлении и,:когда напряжение Uy,y становится равным нулю, что имеет место при UI = +6„„, ток дросселя 32 переходит с диода 8 на диод 30, так как через диод 10 для тока имеется путь с наименьшим сопротивлением. После окончания процесса коммутации тока с тиристора 2 на тиристор 4 конденсатор 27 оказйвается заряженным до величины +1щ и тем самым оказывается подготовленным для коммутации тока с тиристора 5 на тиристор 1.

Таким образом, процессы коммутации тиристоров анодной и катодной группы несколько отличаются. Если в

936213 6 включения нескольких отсекающих диодов последовательно.

Формула изобретения

5 первом случае в контуре коммутации тиристоров фазы сети не участвуют, то во втором участвуют. Но в обоих случаях коммутация тиристоров происходит.под действием коммутирующего напряжения равного двухкратному значению ЭДС, наводимой во вторичной обмотке трансформатора 31 в момент коммутации.

Следовательно, в рассматриваемой схеме компенсатора заранее может быть установлена наиболее оптимальная величина напряжения коммутации путем надлежащего выбора коэффициента транс формации трансформатора 31.

Обычно напряжение коммутации,необходимое для надежного запирания и отпирания тиристоров, невелико и составляет 5- 1О 3 от соответствующего номинального напряжения.

Поэтому обратное напряжение, испытываемЬе отсекающими диодами, и перенапряжения, возникающие на дросселе, оказываются ниже на 9095%, чем в известном устройстве.

Мощность коммутирующих конденсаторов по сравнению с известным устройством уменьшается более чем в два

Раза. Суммарная мощность вспомога" тельных тиристоров и диодов меньше в 3-4 раза мощности отсекающих диодов в известном устройстве.

Таким образом, технико-экономическая эффективность компенсатора определяется уменьшением массо-габаритных показателей и снижением потерь электроэнергии. Технико-экономические преимущества компенсатора особо сильно проявляются при высоком напряжении, когда оно близко к допустимому напряжению для данного класса изоляции дросселя и когда требуется

Компенсатор реактивной мощности, содержащий трехфазный мостовой тиристорный преобразователь с отсекающими

1р диодами и коммутирующими конденсаторами, замкнутый на стороне постоянного тока на дроссель и подключенный через трансформатор к питающей сети, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных по" казателей и снижения потерь электроэнергии, он снабжен вспомогательны= ми тиристорами и вспомогательными диодами, причем отсекающие диоды анодной группы включены согласно-последовательно с тиристорами этой же группы, к катоду каждого из тиристоров анодной и катодной групп под" ключены анод и катод вспомогательных тиристора и диода соответственно, аноды вспомогательных тиристоров, подключенных к разным группам тиристоров одного плеча, соединены между собой через коммутирующий конденсатор и вторичную обмотку трансформатора и соединены с катодами вспомогательных диодоб другой группы, находящихся в следующем плече моста в порядке чередования фаз.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Веников В.А. и др. Статические источники реактивной мощности в электрических сетях. M., "Энергия", 1975, с. 13.

2. Патент Японии Ю 50-3494, кл. 58И4, 1975.

936213

4 г г 4 ю Ь я т

Фиг.2

ВНИИПИ Заказ 4239/65 Тираж 669 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4