Условно-двенадцатифазный каскадный компенсационный преобразователь

 

УСЛОВНО-ДВЕНАДЦАТИФАЗНЫЙ КАСКАДНЫЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ по авт. св. № 410523, о т л ичающийся тем, что, с целью увеличения отдачи регулируемой реактивной мощности в сеть по отношению к полной мощности полюса постоянного тока каскадного преобразователя закорочен дросселем. СП М 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСГ1УБЛИК (19) (11) a(50 Н 02 М 7/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л 8 С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 410523 (21) 3567612/24-07 (22) 28.03.83 (46) 23.09.84. Бнл. Ф 35 (72) И.М. Чиженко и А.И. Чиженко (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621.314.2(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 410523, кл. Н 02 М 7/19, 1972. (54) (57) УСЛОВНО-ЛВЕНАДЦАТИФАЗНЫЙ

КАСКАДНЫЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ по авт. св. М 410523, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения отдачи регулируемой реактивной мощности в сеть по отношению к полной мощности полюса постоянно-> го тока каскадного преобразователя закорочен дросселем.

1 11151

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трехфазных электрических сетях переменного тока, а также в межсистемных связях и линиях электропередач постоянного тока для обеспечения оптимальных режимов их работы, а также компенсации реактивной мощности активно-индуктивных потребителей электрической энергии путем генериро" 1и вания плавно регулируемой емкостной реактивной мощности.

По основному авт. св. Ф 410523 известен условно-двенадцатифазный каскадный компенсационный преобразователь, содержащий на стороне переменного тока трехфазный пятиобмоточный трансформатор с четырьмя вторичными обмотками, соединенными в прямую и обратную звезду, прямой и обратный треугольник, на стороне постоянного тока два условно-шестифазных преобразователя, выполненных в виде четырех последовательно и параллельно соединенных со сдвигом по фазе >/2 25 трехфаэных преобразовательных мостов с уравнительными катушками, средние точки которых являются полюсами постоянного тока, и между указанными условно-шестифазными преобразователя-3О ми подключена трехфазная группа коммутирующих конденсаторов регулируемой емкости.

Условно-двенадцатифазный каскадный компенсационный преобразователь преобразует энергию переменного тока в энергию постоянного или, наоборот, энергию постоянного тока в энергию

l переменного тока с одновременным генерированием реактивной мощности, жестко связанной с активной мощностью (.1).

Недостатками известного преобразователя являются низкая отдача регулируемой реактивной мощности по отношению к полной, обусловленной ее связью с активной мощностью, а также перегрузка коммутирующих конденсаторов эа счет повышения на них напряжения в режиме регулирования

50 реактивной мощности, что увеличивает вероятность пробоя диэлектрика и снижает надежность работы устройства в целом.

Целью изобретения является увеличение отдачи регулируемой реактивной мощности в сеть по отношению к полной мощности.

Поставленная цель достигается тем, что полюса постоянного тока каскадного преобразователя закорочены дросселем.

На чертеже представлена электрическая схема условно-двенадцатифазного каскадного компенсационного преобразователя.

Компенсацио Ьый преобразователь состоит иэ единого трехфазного пятиобмоточного трансформатора, имеющего первичную обмотку 1, соединенную в звезду или треугольник, вторичные обмотки 2 и 3, соединенные соответственно в прямую и обратную звезды, вторичные обмотки 4 и 5, соединенные соответственно в прямой и обратный треугольники, и четырех собранных из управляемых вентилей трехфазных мостов 6-9, присоединенных к вторичным обмоткам трансформатора. Лйнейные напряжения вторичных обмоток трансформатора, соединенных звездой и треугольником, равны между собой.

Общие точки анодов вентилей каждой из двух параллельных мостовых схем, присоединенных к прямой и обратной звездам (или к прямому и обратному треугольникам), связаны между собой через двухфазную уравнительную катушку 10,, а катоды вентилей противоположных фаз этих мостов соединены между собой накоротко. Общие точки катодов вентилей каждой из двух параллельных мостовых схем, присоединенных к прямому и обратному треугольникам (или прямой и обратной звездам), также связаны между собой через двухфазную уравнительную катушку 11, а аноды вентилей противоположных фаз этих мостовых схем— накоротко. Средние точки двухфазных уравнительных катушек, являющиеся полюсами постоянного тока, закорочены дросселем 12.

В месте последовательного соединения одной лары мостовых схем с другой присоединена трехфазная группа коммутирующих конденсаторов 13, смонтированных треугольником, причем для обеспечения симметрии и создания одинаковых условий работы у всех вентилей преобразовательные мостовые схемы присоединены к фазам трехфазной группы конденсаторов так, что сдвиг по фазе между их ЭЛС равен 7 /2. Анодные и катодные группы вентнльных мостов 6 и 8, а также 7

>а3 с

*+ Ои

Напряжение на коммутирующих конденсаторах преобразователя в режиме генерирования максимальной реактивной мощности практически совпадает по величине с напряжением стен. В процессе .регулирования генерируемой мощности это напряжение снижается se счет уменьшения тока в цепи конденсаторов, обусловленного уменьшением

35 тока на входе преобразователя.

Условно-двенадцатифазный каскадный компенсационный преобразователь обладает возможностью регулирования емкостной реактивной мощности от но40 минальной величины до нуля без потребления активной мощности, что обеспечивает высокую отдачу реактивной мощности по отношению к полной мощности устройства. Кроме того, в

45 преобразоватепе с уменьшением генерируемой мощности от номинальной величины до нуля напряжение на коммутирующих конденсаторах также уменьшается от напряжения сети до нуля, 50 т.е. происходит их разгрузка.

ВНИИХИ Заказ 6788/42 Тираж 666 Подписное

Филиал ППП "Натеит", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 111518 и 9, управляются раздельными системами управления 14-17 .

Четыре вентильные трехфазные мостовые схемы условно-двенадцатифазного каскадного компенсационного преобразователя можно рассматривать как последовательное соединение четырех условно-шестифазных преобразователей, составленных анодными и катодными группами вентилей, управляе- 10 мых раздельными системами управления

14-17, которые устанавливают углы управления соответственно б, и;,, atl и йяПолагая коммутацию мгновенной, вы- 15 прямленное напряжение можно выразить формулой

:0 -и -ц,- о„ц,-, где

U+ Ud ма т. Ud<=U@eosag

0 0 У20 ,Uckр = Оо1,сов в; Ug„- =Ug гоЗC,ù. ак как Jg g =, .Д, =g+ активная и реактивная составляющие первой гармоники сетевого тока равны: 25

-4 М=Ъа йо "Юа Ма 1 ®P "1 1р WP л)р ®ъ 1

«де

И („,(„= к сОЯ йс; 2,д),- оэ5О1. ф - С;вКв; У - ксОЗoL-„„

« Ча (М ф =

)р лр ф * sin@, Я =кЬМ ш.

ЮР юр и пропорциональны соответственно активной и реактивной мощностям, потребляемым из сети.

° Так как преобразователь эакорочен дрьсселем с малым активным соп отивлением, то можно считать, что lip = 0 и при этом потребляемая активная мощность также равна нулю, а в сеть увеличивается отдача реактивной мощности.

Для регулирования генерируемой емкостной реактивной мощности углы управления катодных групп вентилей мостов 6 и 8 и анодных групп вентилей мостов 7 и 9 устапавливаются опережающими напряжениями коммутирующих

О 4 конденсаторов. Причем сЦ-с я w Величина угла сА определяется током нагрузки согл.-=оно формуле

Номинальному значению тока соответствует угол и ->/2, при котором преобразователь генерирует наиболь1шую емкостную реактивную мощность.

Преобразователи, составленные иэ анодных групп вентилей мостов 6 и 8, а также катодных групп мостов 7 и 9 работают в обычном режиме и служат для ругулирования реактивной мощности. При этом целесообразным являете ся изменение 8у. Для регулирования генерируемой реактивной мощности от номинального значения, равного Q

=6 6U d/;т, до нуля el следует изменять от нуля доХ-8, где d — угол, обеспечивающий восстановление запирающих свойств вентилей, а Ф уста-. новить равным Х-д.