Трехфазный источник реактивной мощности

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

011 5l7I05

Союз Советских

Социалистических

Республик

1

1

1) (51) M. Кл. - Н 02J 3!18 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 395945 (22) Заявлено 14.10.74 (21) 2066979, 07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 11.05.78

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.054.42 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Н. Филатов (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение в качестве статического регулятора реактивной мощности или стабилизатора напряжения в электросетях и электроустановках.

По основному авт. св. № 395945 известен трехфазный источник реактивной мощности, выполненный в виде трехфазного емкостновентильного моста, замкнутого на дроссель, одна группа плеч которого образована конденсаторами, а другая — встречно-параллельными парами управляемых вентилей-тиристоров или симисторами.

Нормальное функционирование такого устройства основано на ограничении диапазона фазового регулирования угла включения вентилей областью 0 — 30 относительно нуля фазового напряжения в сторону опережения с одновременным повышением крутизны регулировочной характеристики и ограничением длительности проводящего состояния вентилей в пределах 60, чтобы в любой момент времени в проводящем состоянии находилось не более одного вентиля. Однако в практике бывают ложные включения вентилей, например от помех, паводок, случайных проскоков управляющих импульсов, приводящие к одновременному отпиранию двух и более вентилей, т. е. к короткому замыканию питающей сети, что крайне нежелательно. Кроме того, иногда требуется кратковременное форсированное увеличение генерируемой реактивной мощности, например, при пуске мощных двигателей в сети или в каких-либо других нестационарных режимах работы.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования и увеличение генерируемой реактивной мощности в форсиро10 ванных режимах работы, повышение КПД и надежности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенном устройстве в каждой фазе входной цепи последовательно установлены конденса1я торы.

На чертеже показана принципиальная схема трехфазного источника реактивной мощности.

Источник содержит конденсаторы 1 — 6, тиристоры 7 — 12 и дроссель 13.

Конденсаторы 1 — 3 и тиристоры 7 — 12 образуют емкостно-вентильный трехфазный мост, одна группа плеч которого образована конденсаторами 1 — 3, а другая — тремя встречно-параллельными парами тиристоров

7 и 10, 9 и 12, 11 и 8. Выходные клеммы мо. ста замкнуты на дроссель 13, а входные подключены к входным клеммам источника че30 рез конденсаторы 4 — 6.

517105

В нормальном режиме работы устройства при полностью выключенных тиристорах 7—

12 конденсаторы 1 — 6 образуют трехфазную батарею, генерирующую в сеть максимальную реактивную мощность емкостного характера.

Реактивная мощность, генерируемая конденсаторами 1 — 6 в питающую сеть, определяется суммарной емкостью и фазовым напряжением сети.

При необходимости плавного уменьшения генерируемой реактивной мощности емкостного характера подают управляющие импульсы на тиристоры 7 — 12, сдвинутые между собой по фазе на 60, в очередности возрастающей нумерации включаемых тиристоров 7

12. При увеличении фазового угла включения тиристоров от 0 до 30 в сторону опережения относительно нуля соответствующего фазового напряжения, увеличиваются длительность протекания и амплитуда полуволн индуктивного тока, протекающего через дроссель 13 и соответствующие пары тиристоров 7 — 12 и конденсаторы 1 — 3.

Первая гармоника каждой полуволны индуктивного тока отстает на 90 по фазе от соответствующей фазы напряжения на конденсаторах 1 — 3, на 180 — от фазы емкостного тока, протекающего в конденсаторах 1 — 6 под действием напряжения сети. Следовательно, этот ток вычитается из емкостного тока конденсаторов 1 — 3, а уменьшение суммарного реактивного тока, протекающего через конденсаторы 1 — 3, приводит к уменьшению и суммарного реактивного тока, генерируемого источником в сеть. Изменение емкостного тока, генерируемого в сеть, автоматически обеспечивает и изменение генерируемой реактивной мощности, т. е. эквивалентно плавному изменению емкости батареи коммутирующих конденсаторов.

Полный диапазон регулирования генерируемой реактивной мощности определяется параметрами элементов схемы, а также крутизной выбранной регулировочной характеристики в зависимости от конкретных потребностей питающей сети в стационарных режимах работы.

При необходимости форсирования реактивной мощности емкостного характера, генерируемой в сеть в кратковременных нестационарных режимах работы сети (пуск двигателей, резкое снижение напряжения сети и т. д.), управляющие импульсы на тиристо5

50 ры 7 — 12 подают в другом диапазоне фазового регулирования, а именно, с углом отпирания тиристоров больше 30 в сторону опережения относительно нуля соответствующего фазового напряжения (0=30 — 90 ) . В этом режиме работы источника в любой момент времени в проводящем состоянии находятся два и более вентилей (например, 7 и 12) и происходит шунтирование входных зажимов емкостно-вентильного моста, т. е. замыкание обкладок конденсаторов 4 — 6 с образованием искусственного нуля. Конденсаторы 1 — 3 и дроссель 13 оказываются выключенными из работы, а реактивную мощность в сеть генерируют только одни конденсаторы 1,4 — 6, соединенные в звезду, имеющие большую емкость, чем суммарная емкость всей батареи

1 — 6, и работающие не под частичным, а под полным напряжением питающей сети. Следовательно, происходит форсировка реактивной мощности, генерируемой источником в сеть.

Поскольку конденсаторы 4 — 6 и тиристоры

7 — 12 могут кратковременно выдерживать значительные перегрузки (по согласованию с заводами-изготовителями), то установленную мощность оборудования источника можно рассчитывать, исходя только из номинальных режимов работы, т. е. обойтись без запаса установленных мощностей на форсированные режимы работы.

Благодаря тому что регулировочная характеристика складывается из двух поддиапазонов (нормального-длительного и форсированного кратковременного), обеспечивается повышение к. п.д. устройства за счет отсутствия компенсированных реактивных токов, рассчитанных на перегрузочный (форсированный) режим работы, в номинальных режимах.

При различных аварийных режимах работы самого источника реактивной мощности (самопроизвольное отпирание или пробой тиристоров и т. д.) конденсаторы 4 — 6 оказывают токоограничивающее действие.

Формула изобретения

Трехфазный источник реактивной мощности по авт. св. № 395945, отл и ч а ющий с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, увеличения генерируемой реактивной мощности в форсированных режимах работы, повышения КПД и надежности устройства, в каждой фазе входной цепи установлены конденсаторы.

Составитель А, Михайлов

Редактор Л. Утехина Техред О. Москвитина Корректоры: T. Добровольская и Л Котова

Подписное

Заказ 905/10 Изд. № 307 Тираж 882

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2