Устройство для компенсации реактивной мощности вентильного преобразователя

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республик 904098 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 19.09.79 (21) 2818720/24-07 с присоединением заявки М (28) Приоритет— (51)М. Кл.

Н 02 J 3/18

9Ъеуавротеенный комитет

СССР ао делам изобретений и вткрьпий (53) УДК 621.316. .925 (088:8) 1

Опубликовано . 07.02.82. Бюллетень М S

Дата опубликования описания 07.02.82 (72) Авторы изобретения

-4vnme

Г. И. -Йосова

5; .:Ленина:„;-"..

1: ° -":" ..- .: ;

Г. П. Корнилов, И. А. Селиванов, А. С. Каран

Магнитогорский горно-металлургический институт 1км, и Магнитогорский металлургический комбинат ню. В. (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ

МОЩНОСТИ ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве устройства для улучшения технико-энергетических показателей многомостовых вентильных преобразователей постоянного тока.

Известны .устройства для компенсации реактивной мощности управляемых вентильных преобразователей, содержащие конденсаторные блоки с включенными последовательно реакторами, присоединяемые к питающей сети 11).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее компенсатор в виде трех цепочек последовательно включенных конденсаторов и реакторов, одни выво15 ды которых объединены, а другие подключены к фазам питающей сети, два управляемых преобразователя, соединенных между собой на стороне постоянного тока через сглаживакиций дроссель, причем каждый иреобраэователь подключен ко вторичной обмотке трехобмоточного трансформатора, первичная обмотка которого присоединена к фаэам питающей . сети (2) .

При колебаниях напряжения происходит снижение реактивное мощности, генеоируемой устройством, а это требует повышения установленной мощности конденсаторов. Кроме того, устройство требует применения высоковольтных реакторов сравнительно большой типовой мошности для защиты конденсаторных батарей от резонансов на одной иэ гармоник, генерируемых вентильным преобразователем.

Присоединение конденсаторов к шинам переменного тока со стороны сетевой обмотки преобразовательных трансформаторов не уменьшает потерь электрической. энергии в преобразовательных трансформаторах, обусловленных потреблением преобразователем реактивной мощности из сети. Следовательно, недостатками устройства являются его большие габариты и невысокие энергетические показатели.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей и повьцпение энергетических характеристик.

Указанная цель достигается тел», гго в устройстве для компенсации реактивной мощ4098 . 4 моток между точками 4 — 5, 4 — 5,, 43 — 53 (фиг. 2) устройство работает аналогично.

Присоединение компенсирующих цепочек ко вторичной обмотке не менее чем на 15—

20% снижает загрузку преобразовательных

;трансформаторов и тем самым позволяет уменыиить их типовую мощность. Потери электрической энергии в системе электроснабжения снижаются в среднем на 35 — 40%.

За счет увеличения напряжения вторичной обмотки н уменьшения сопротивления контура коммутации повышается запас преобразователя по напряжению, что особенно важно для преобразователей с резкопеременной (ударной) нагрузкой. Вместе с тем заметно снижаются искажения питающего напряжения, так как устройство одновременно является фильтром высших гармоник, генерируемых преобразователем.

Таким образом, экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства обеспечивается в результате экономии электрической энергии, снижения типовой мощности преобразовательных трансформаторов при меньших затратах на дополнительное оборудование (конденсаторы и реакторы), чем в иэвестйых устройствах.

3 90 ности вентильного преобразователя, содержащем преобразовательные трансформаторы, первичные обмотки каждого из которых подключены к питающей сети, а каждая из вторичных обмоток — к вентильному преобразователю, компенсирующие цепочки, содержащив последовательно включенные конденсатор и реактор, каждая из компенсирующих цепочек одним выводом присоединена к одной из фаз вторичной обмотки первого преобразовательного трансформатора, а другим выводом1 к одной иэ фаз вторичной обмотки второго преобразовательного трансформатора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства с присоединением компенси-,. рующих цепочек к разноименным фазам вторичных обмоток преобразовательных трансформаторов; на фиг. 2 — то же, с присоединением компенсирующих цепочек к одноименным фазам вторичных обмоток.

Устройство содержит компенсирующие цепочки 1, 2 и 3, состоящие из включенных последовательно конденсаторов и реакторов.

Вентнльный преобразователь присоединен к питающей сети через отдельные преобразовательные трансформаторы 4 — 4з и 5> — 5з.

В преобразователь входят вентили 6 — 17 и сгла живающич дроссель 18.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, открыты вентили 6, 11 и

12, 17 (фиг. 1). В этом случае выпрямленный ток протекает через нагрузку по цепи фаза

4З-вентиль 11-нагрузка-вентиль 12-фаза 5 -фаза 5>-вентиль 17-сглаживающий дроссель

18-вентиль 6-фаза 4 .

Через конденсаторы протекает ток по це- пям фаза 4,-блок 3-фаза 5,-фаза 5,-блок

1-фаза 4>, фаза 4 -блок 2-фаза 5з-фаза

5q-блок 1-фаза 4>, В результате присоецинения конденсаторов суммарный ток Зе, потребляемый из сети, определяется суммой-токов конденсатооов и тока преобразователей 3 =

- Зке + 3e,à .

Поскольку, эти токи различны по характеру — I„ опережает напряжение, а арво отстает от напряжения — то результирующий

Ф t ток 3< оказывается по модулю меньше тока преобразователя ./3а / (/ 3 д/

Это приводит к уменьшению загрузки преобразовательного трансформатора и уменьшению потерь электрической энергии.

В случае присоединения компенсирующих цепочек к одноименным фазам вторичных обФормула изобретения

Устройство для компенсации реактивной мощности вентильного преобразователя, содержащее преобразовательные трансформаторы, первичная обмотка каждого из которых подключена к питающей сети, а каждая из вторичных обмоток — к вентильному преобразователю, компенсирующие цепочки, содержащие последовательно включенные конденсатор и реактор, отличающееся тем, 4О что, с целью улучшения массогабаритных показателей и повышения энергетических характеристик, каждая из компенсирующих цепочек, одним выводом присоединена к одной из фаэ вторичной обмотки первого преобразовательного трансформатора, а другим выводом— к одной из фаз вторичной обмотки второго преобразовательного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США И 3459983, кл. 323 — 119, 1969. 2. Патент США 3900792, кл. Н 02 J 3/18, 1975.