Регулируемый статический источникреактивной мощности
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
N АВТОРСКОМУ Сви ВТИЛЬСТВУ
Севз Севетскнх
Сецмвймстмческмх
Респубймк
H 02 4 Э/18 с прмсоедммеммэм 2b19NN Hp Гееударетееяяый кемятет СССР яе делам язебретеяяя я еткрмтяй (23) Г3рмормтет Опублмковамо 30@781.. бюллетень HP 28 (5З) УАН Ь21. 31Ь. 719 4 (088 8) Дата опубликования опмсаниа 300781 (72) Авторы мэобретеммв Р, Н. Урманов, Е. М. Ветлугин и А. В. 1.фймов Уральский электромеханический институт инженеров желез нодорожного транспортф (71) Заявитель (54 ) РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулируемым статическим источникам реактивной мощности, поедназначенным для использования в качестве компенси.рующего устройства в системах электроснабжения потребителей с низким коэффициентом мощности н в .устройствах симметрирования несимметричной нагрузки. Известны статические источники реактивной мощности, используемые в системах энергоснабжения потребителей с низким коэффициентом мощности 1) . $5 Наиболее близким к предлагаемому является регулируемый статический источник реактивной мощности, который представляет собой параллельное соединение управляемого постоянньи 20 током реактора стержневого типа и емкости 52). Недостатком данного источника является то, что вследствие нелинейности вольт-амперной характеристики под- 2> магничиваемого реактора ухудшается форма кривой тока н уменьшается диапазон его регулирования. Кроме того, цодмагничивание реактора при неизмен-, ном на нем напряжении, как известно, 30 приводит к существенному увеличению готерь в стали его сердечника, Цель изобретения - уменьшение искажения формы кривой тока и потерь в стали, а также увеличение глубины регулирования реактивной мощности. указанная цель достигается тем, что в регулируемом источнике реактивной мощности, содержащем параллельно включенные емкость и регулируемую индуктивность, а также систему,бесконтактного автоматического регулирования, индуктивность выполнена в виде последовательно включенных реакторов, причем первый реактор выполнен на двух замкнутых ферромагнитных сердечниках с последовательно соединенными секциями силовой обмотки и общей обмоткой управления, подключенной к системе автоматического бесконтактного регулирования, а сердечник другого реактора выполнен с воздушным зазором. Кроме того, для обеспечения возможности выбора напряжения на емкости и гальванической развязки от питающей сети регулируемая индуктивность может быть выполнеíà в виде последовательно соединенных реакторов-трансформаторов, во вторичную цепь кото851626 Формула изобретения 6S рых включена емкость, причем первый реактор-трансформатор имеет обмотку управления, подклк>ченную к системе автоматического бесконтактного регулирования, а сердечник другого реактора-трансформатора выполнен с воэдушнкм зазором, При этом для устранения принудительного намагничинания сердечников ре-кто1.оа-трансформаторов переменной магннтодвижущей силой небаланса козФФициенты трансформ«?ции реакторон-трансФорматоров приняты ранними, Иа Фнг, 1 н 2 показаны варианты выполнения предлагаемого источника. Источник реактивной мощности (Фиг, 1) содержит подмагничинаемый постоянным током реактор-трансформатор 1, нип >дневный на двух замкнутых магннтопронодах, на каждом из которых ра:>мешены секции силовой обмотки t соединенные пс>следог>ательно, и общая обмотка > пр«анлейия, реактор-транс" Форматор 2 без полмагничннания, ныполненнип на Ферромагнитном сердечники и! с воздушным з аз ором «конде Hch торную батарею 3 и систему 4 автоматического бесконтактного регулиронаяич. Истсчвин J>åçêòè»íoé MolilHocTH (Фнг, 2) солг.ржит,подма гничиваемый постоянным током р а к тор-трансформатор ), реак rop-трансформатор 2, выполненный на г ерлечнике с ноздушним зазором без подмигни ивания, конденсаториую батарею 3 и систему 4 автоматического бесконтактного регулирования. I устройство (Фиг. 1) работает следующимм об ра з ом, При отсутствии тока подмагничивания реактора 1 нсе напряжение сети оказынаетсл приложенным к его силовой обмотке, а на еакторе 2 оно минимально, поскольку напряжения между реакторами 1 и ? распределяются обратно пропорционально их сопротивлениям. В этом режиме в сеть генерируется максимальный емкостный ток конденсаторной батар и 3, индуктивный же тох (ток холостого тока реактора 1) минимален. По мере полмагничинания реактора 2 приложенное напряжение перераспределяется с реактора 1 на реактор 2, благодаря чему по сравнению с иэнестньач п >терн н стали устройстна уменьшаются и н то же время увеличивается индуктинный ток намагиичинающей ветви. В режиме феррореэонанса токов генерируемая устройстном реактивная мощность достигает нулевого значения, Таким образом, благодаря реактору 2 осуществляется уменьшение потерь н стали устройства, а также спрямление результирующей вольт-амперной характеристики намагничивающей ветви, что приводит к существенному умеиьин ник> высших гаг>мо5 4S S0 55 нических тока, генерируемых намагничинающей нетнью. Система антоматического бесконтактного регулирования обеспечивает плавное изменение генерируемой реактивной мощности и соотнетстнии с заданным законом регулиронания. Работа устройства, предстанленного на фиг. 2, аналогична. Регулируемьач индуктивным током здесь является намагничинающий ток реактора-трансформатора 1, который изменяется благодаря подмагничинанию его сердечника постоянным током, величина которого регулируется системой 4 бесконтактного автоматического регулирования. Равенство коэфФициентон трансформации реакторов- трансформаторон 1 и 2 обеспечивает нзаимное раненстно МЛС первичных и нторичных обмоток реакторов-трансформаторов, обусловленных током нагрузки конденсаторной батареи 3, благодаря чему отсутствуют так называемые МДС небаланса, что обуславливает поныщение технико-зкономических показателей агрегата, уменьшение потерь стали сердечников и установочной мощности усТройства и др, Использование предлагаемого устройства позволяе r прн сравнительно простом конструктинном исполнении агрегата получить улучшение формы криной тока, что, как известно, приводит к уменьшению потерь н элементах энергоснабжения и загрузки конденсаторон нисшнми гармоническими тока, а следовательно, и снижению их установочной мощности, электромагнитных влияний на смежные жанни и т.д., а также уменьшение потерь н стали устройства, т.е. поняаается его экономичность. Кроме того, унеличинается глубина регулирования реактивной мощности, что н свою очередь принодит к уменьшению установочной мощности агре гата. Включение конденсаторон через тра нс форма тори- реа к торы поз вол яет выбирать наиболее целесообразное напряжение на емкости, что способствует лучшему использонанию установочной мощности конденсаторной батареи, Кроме того, поскольку конденсаторная батарея н данном случае не имеет электрической связи с линией электропередачи, повысится надежность эксплуатации устройства. Устройство может быть выполнено как н однофаэном, так и н трехфазном исполнении. 1. Регулируемый статический и гочник реактивной мощности, содержащий параллельно включенные емког-ть и регулируемую индуктивность, а так851626 же систему бесконтактного автоматического регулирования, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения искажения формы кривой тока и потерь в стали, а также увеличения глубины регулирования, индуктивность выполнена в виде последовательно включенных реакторов, причем первый реактор выполнен на двух замкнутых ферромагнитных. сердечниках с последовательно. соединенными секциями силовой обмотки и общей обмоткой управления, подключенной к системе автоматическо го бесконтактного регулирования, а сердечник другого реактора выполнен с воздушныю зазором, 2. Регулируемый статический источник реактивной мощности, содержащий емкость и регулируемую индуктивность, а также систему бесконтактного автоматического регулирования, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения искажений формы кривой тока н потерь в стали, а также увеличения глубины регулирования и о5еспечения воэможности выбора напряжения на емкости и гальванической Развязки от питающей сети, регулируемая индуктивность выполнена в виде последовательно соединенных реакторов-трансформаторов, во вторичную цепь которых включена емкость, причем первый реактор-трансформатор имеЕт обмотку управления, подключенную6 к системе автоматического бесконтактного регулирования, а сердечник другого реактора-трансформатора выполнен с воздушным зазороме 3. Источник по п.2, о т л -и ч а в © щ и и .с я тем, что, с целью устранения принудительного намагничивания сердечников реакторов-трансформаторов переменной магнитодвижущей силой небаланса, коэффициенты трансфор-! 3 мации реакторов-трансформаторов приняты равными. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Вениннов В, В., Жидков Л, А, ;р Картошов И, И,, Рыжиков 0,. П, Ста« тические источники реактивной мощности в электрических сетях. М., "Энергия", 2975. 2. 275 gy Stetie Comoensator CommIssioned at. Exeter. "E!есtгlcel (imes", 1967, ч,162, Э 20, 851626 Составитель В. Векаев Редактор Ю. Ховач Техред Л.Пекарь ХорректорС, Хорниенкэ а ее 9акаэ 6380/80 Тирам 675 Подписное вйийПИ Государственного комитета СССР по делаю| иэобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раувскам наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Укгород, ул, Проектная, 4 \ ll All,Èàòåíò Чак. 35 )6
