Статический источник реактивноймощности

 

(щ 843095

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.08.79 (21) 2824634/24-07 с присоединением заявки .% (23) Приоритет (51)М. Кл.

H 02J 3!18

Гасударственный квинтет

СССР (53) Уд К 621.314..072.32 (088.8) пв делам нзобретеннй н откритнй

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень J% 24

Дата опубликования описания 30.06.81 (72) Авторы изобретения

А. К. Шидловский, В. С. Федий, А. В. Козлов и А, В. Попов (1

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОц1НОСТИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к компенсации реактивных нагрузок в общепромышленных н автономных электрических сетях стабильной и изменяющейся частоты с помошью источников реактивной мощности (ИРМ) .

Известен статический источник реактивной мощности (ИРМ), который содержит вентильный преобразователь, нагруженный на реактор повышенной частоты, переключатель порядка

10 чередования фаз управляющих импульсов, блок управления вентильным преобразователем и регулятор длительности работы преобразователя в режимах с прямым и обратным порядком чередования импульсов управления (т l.

К недостаткам такого ИРМ относятся неодинаковые значения мощности при пуске в зависимости от того, в каком режиме запускается ИРМ: генерирования или потребления (регулировочные характеристики ИРМ получаются неоднозначными), а также отсутствие устройств, обеспечивающих синхронизацию импульсов управления вентилями с моментами, максимума напряжения питающей сети.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является, статический ИРМ, который имеет однозначные регулировочные характеристики для режимов генерирования и потребления реактивной мощности, вследствие того, что частота задающего генератора всегда равна частоте тока в реакторе. Известный

ИРМ содержит вентильный преобразователь, выходкая частота которого равна разности частот сети и управления вентилями, подключенный к питающей сети и нагруженный на ре- актор, датчики величины и знака реактивной мощности, задающий генератор, подключенный к выходу датчика величины реактивной мощности, блоки суммирования и вычитания частот сети и тока реактора, связанные с сетью, выходы которых соединены с переключателемрежима работы (2) .

Недостаток известного ИРМ вЂ” отсутствие синхронизации импульсов управления вентилями преобразователя с питающей сетью при пуске ИРМ, что приводит к дополнительным искажениям тока источника. При этом высшие гармоники нагружают сеть, вызывают дополни43095 4

3 8 тельные потери энергии, отрицательно сказываются. на работе потребителей электрической энергии в месте установки ИРМ.

Цель изобретения — уменьшение искажений тока источника.

Указанная цель достигается тем, что в статический источник реактивной мощности, содержащий вентильный преобразователь, выходная частота которого равна разности частот сети и управления вентилями, нагруженный на реактор, датчики величины и знака реактивной мощности, подключенные к сети, задающий генератор, подключенный к выходу датчика величины реактивной мощности, блоки суммирования и вычитания частот сети и.тока реактора, связанные с питающей сетью, выходы которых соединены с переключателем режима работы, который соединен с датчиком знака реактивной мощности и связан с вентильным преобразователем, введены датчик моментов максимума напряжения сети, блоки сравнения и совпадения, делитель частоты блок несовпадения и ключ, при этом выход задающего генератора подключен к входам делителя частоты и фазосдвигающего блока, l выход делителя частоты соединен со вторым входом блока несовпадения и входами блоков суммирования и вычитания частот, вы-. ход блока несовпадения связан с входами блоков сравнения и совпадения, вторые входы которых подключены к датчику моментов максимума напряжения сети, выход блока срав нения соединен с фаэосдвигающим входом задающего генератора, а выход блока совпадения подключен к управляющему входу ключа, через который связан переключатель режима работы и вентильный преобразователь..

На фиг. 1 показана блок-схема ИРМ; на фиг. 2 — диаграммы импульсов в системе управления ИРМ, поясняющие его работу.

Статический ИРМ (фиг. 1) содержит вентиль ный преобразователь 1, выходная частота которого равна разности частот сети и управления вентилями, подключенный к сети, нагруженный на реактор 2, датчики величины 3 и знака 4 реактивной мощности сети, задающий генератор 5, подключенный к выходу датчика

3 величины реактивной мощности, блоки суммирования 6 и вычитания 7 частот сети и тока реактора, выходы которых соединены с переключателем 8 режима работы, связанного с датчиком 4 знака реактивной мощности, датчик 9 моментов максимума фазного (линейного) напряжения сети, блок 10 сравнения, блок 1 1 совпадения, делитель 12 частоты на два, блок 13 несовпадения, ключ 14. Выход задающего генератора 5 подключен к входу делителя 12 частоты на два и входу 13 несовпадения, выход делителя 12 соединен с

55 другим входом блока 13 и входами блоков суммирования 6 и вычитания 7 частот, выход блока 13 связан с входами блока 10 сравнения и, блока 11 совпадения, другие входы которых подключены к датчику 9 моментов максимума, выход блока 10 сравнения соединен с фазосдвигающим входом задающего генератора 5, выход блока 11 совпадения подключен к управляющему входу ключа 14, связанного с переключателем 8 режима работы и вентильным преобразователем 1.

Статический источник реактивной мощности работает следующим образом.

При подключении системы управления к сети на выходе датчика 9 выделения максимума фазного (линейного) напряжения (фиг, .1) появляются импульсы, совпадающие с моментами максимума напряжения сети, например фазы

A (фиг. 2, вых. 9). Задающий генератор 5 вырабатывает импульсы (фиг. 2, вых. 5), частота которых определяется сигналами датчика

3 величины реактивной мощности, которые поступают на делитель 12 частоты и блок 13 несовпадения. На выходе делителя 12 получим импульсы, частоты которых меньше в два раза частоты задающего генератора 5, а на выходе блока 13 — импульсы той же частоты, но сдвинутые на 180 эл.град. относительно импульсов с делителя 12 (фиг. 2, вых, 12 и 13). Импульсы с выхода делителя 12 частоты поступают на входы блоков суммирования 6 и вычитания 7 частот сети и тока реактора, представляющие собой обычные пересчетные схемы, работающие параллельно, но с различными порядками чередования импульсов. Вырабатываемые блоками 6 и 7 импульсы проходят на входы переключателя 8 режима работы, представляющего собой, например, обычный контактный переключатель на два положения, состояние контактов которого определяется сигналами от датчика 4 знака реактивной мощности.

Допустим, контакты расположены так, что через переключатель 8 проходят сигналы блока 6 (фиг. 2, вых 6). Однако на вентили преобразователя 1 указанные импульсы не поступают, так как на управляющем входе ключа 14 разрешающие сигналы отсутствуют (фиг. 2, вых 11), В момент + (фиг. 2) импульсом, совпадающим с моментом максимума напряжения сети, запускается блок 10 сравнения и срывается в момент Е импульсом блока 13 (фиг. 2, 10).

Величина сигнала на выходе блока 10 определяется величиной разбаланса между сигналами от датчика 9 и блока 13, или иначе— величиной сдвига середины импульса управления вентилем on-осительно максимума напряжения фазы сети (фиг. 2). Сигнал с выхода

84309 блока 10 сравнения поступает на фазосдвигающий вход задающего генератора 5, где осуществляется фазовый сдвиг импульсов в соответствии с величиной управляющего сигнала (фиг. 2, момент 6 и 13 ). При достижении требуемого сдвига сигналы с выхода блока

13 и сигналы датчика 9 совпадают и на выходе блока 11 совпадения формируется сигнал (фиг. 2, момент +4 ), открывающий ключ 14, с выхода которого импульсы посту- 1ю лают на управляющие электроды вентилей преобразователя (фиг. 2, вых. 14). При этом пусковой импульс совпадает с моментом максимума напряжения фазы сети, ток в реакторе не содержит свободной составляющей и сразу 15 принимает установившееся значение. Использование предлагаемого устройства позволяет разрабатывать плавнорегулируемые

ИРМ с хорошей формой кривой тока независимо от момента включения в сеть. гю

Формула изобретения

Статический источник реактивной мощности, содержащий вентильный преобразователь, выходная частота которого равна разности частот сети и управления вентилями, нагруженный на реактор, датчики величины и знака реактивной мощности, подключенные к сети, задающий генератор, подключенный к выходу датчика величины реактивной мощности, блоки суммирования и вычитания частот сети и

5 6 тока реактора, связанные с питающей сетью, выходы которых соединены с переключателем режима работы, который соединен с датчиком знака реактивной мощности и связан с вентильным преобразователем, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения искажений тока источника, в него введены датчик моментов максимума напряжения сети, блоки сравнения и совпадения, делитель частоты, блок несовпадения и ключ, при этом выход задающего генератора подключен к входам делителя частоты и блока несовпадения, выход делителя частоты соединен со вторым входом блока несовпадения и входами блоков суммирования и вычитания частот„выход блока несовпадения связан с входами блоков сравнения и совпадения, вторые входы которых подключены и датчику моментов максимума напряжения сети, выход блока сравнения соединен с фазосдвигающим входом задающего генератора, а выход блока совпадения подключен к управляющему входу ключа, через который связаны переключатель режима работы и вентильный преобразователь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство .СССР No 448534, кл. Н 02 7 3/18, 1972.

2. Шидловский А. К., Федий В. С., Попов

А. В. Однофазный источник. реактивной мощности с частотным регулированием. Препринт-114.

Киев, HM АН Украинской ССР, 1976, с. 7-10.

843095

Рык.

ВыкХ

Викй

Вых!8!

О дыха

Вих11

ВикЮ

8oixr»

4 44 з4 авиа. Л

Составитель Л. Дементьева

Техред 3. Фанта Корректор Ю.Макаренко

Редактор А. Лежнина

Подписное

Заказ 5150/75 Тираж 675

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

8

t

t