Условно-двенадцатифазный каскадный компенсационный преобразователь

(19) 011 за Н 02 М 7 КОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 5,И. Чиж нко олития Ве ен 0-ле лист ескои етельство СССР(61) 410523 (21) 3567612(24-07 (22) 28.03.83 (46) 23.09.84. Бюл. (72) И.М. Чиженко и (71) Киевский ордена нический институт им ликой Октябрьской сореволюции (53) 621.314,2(0888 (56) 1. Авторское св У 410523, кл, Н 02 М УСЛОВНО-ДВЕНАДЦАТИФАЗНЫЙКОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗО- о авт. св. У 410123, о т л н и й с я тем, что, с целью ия отдачи регулируемой реакощности в сеть по отношению мощности полюса постоянно- каскадного преобразователя ен дросселем.(54)(57)КАСКАДНЫЙВАТЕЛЬ ич а ю щувеличетивной ик полнойго токазакороч1 11151Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трехфазных электрических сетях пе" ременното 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" О вания плавно регулируемой емкостной реактивной мощности.По основному авт. св. У 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 12 25 трехфаэных преобразовательных мостов с уравнительными катушками, средние точки которых являются полюсами постоянного тока, и между указанными условно-шестифазными преобразователя-ЗО 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 ,переменного тока с одновременным генерированием реактивной мощности, жестко связанной с активной мощностью 11.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 регулирования50 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,80Поставленная цель достигается тем, что полюса постоянного тока каскадного преобразователя закорочены дросселем.На чертеже представлена электрическая схема условно-двенадцатифазного каскадного компенсационного преобразователя.КомпенсациоЬый преобразователь состоит иэ единого трехфазного пяти" обмоточного трансформатора, имеющегб 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, соединенныесоответственно в прямой и обратныйтреугольники, и четырех собранныхиз управляемых вентилей трехфазныхмостов 6-9, присоединенных к вторичным обмоткам трансформатора. ЛИ- нейные напряжения вторичных обмоток трансформатора, соединенных звездой и треугольником, равны между собой.Общие точки анодов вентилей каждойиз двух параллельных мостовых схем,присоединенных к прямой и обратной звездам (или к прямому и обратному треугольникам), связаны между собойчерез двухфазную уравнительную катушку 10 а катоды вентилей противоположных фаз этих мостов соединенымежду 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 двухфазныхуравнительных 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 нх ЭЛС равен 7 /2, Анодные и катодные группы вентнльных мостов 6 и 8, а также 7Напряжение на коммутирующих конденсаторах преобразователя в режимегенерирования максимальной реактивной мощности практически совпадаетпо величине с напряжением стен. Впроцессе .регулирования генерируемоймощности это напряжение снижается засчет уменьшения тока в цепи конденсаторов, обусловленного уменьшением 35 тока на входе преобразователя.Условно-двенадцатифазный каскадный компенсационный преобразовательобладает возможностью регулированияемкостной реактивной мощности от но минальной величинь 1 до нуля без потребления активной мощности, чтообеспечивает высокую отдачу реактивной мощности по отношению к полноймощности устройства. Кроме того, в 45 преобразователе 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 "Натеитф, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3 111518и 9, управляются раздельными системами управления 14-17 .Четыре вентильные трехфазные мостовые схемы условно-двенадцатифазного каскадного компенсационного преобразователя можно рассматриватькак последовательное соединение четырех условно-шестифазных преобразователей, составленных анодными и катодными группами вентилей, управляемых раздельными системами управления14-17, которые устанавливают углыуправления соответственно бц;з и йр.Полагая коммутацию мгновенной, выпрямленное напряжение можно выразитьформулойЦ.О О, 0 О -,где;0,4 ОД сааза-; ОД =О,Усове,о - ф -) 20Ос: цо 1 созонов; О,у- =Ос 1,Офв,ак как 3 вЗ 1 =д,у .3-=4 активная и реактивная составляющие первой гармоники сетевого тока равны: 254 йа=ЪО+ЬаЮа Йарф 1 1 рд)р ,лр ЖР 1/гдеЭ,=ко)О=Оэ 50 Й;,лФ вксОэкв; УксОз б.ДщФ в ИА3 р =1 ИК-, Д, дК 31 И 1, чрярЯф КЗЬлсЕ, 3 Ф =к 5(в зшЮр ЮРи пропорциональны соответственно активной и реактивной мощностям, потребляемым из сети.Так как преобразователь эакорочен дрьсселем с малым активным соп отивлением, то можно считать, что 0- = О и при этом потребляемая активная мощность также равна нулю, а в сеть увеличивается отдача реактивной мощностиДля 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 0 4конденсаторов. Причем сЦ-сц =О., Величина угла А определяется током нагрузки согласно формуле Номинальному значению тока соответствует угол й в .г/2, при котором преобразователь генерирует наиболь 1 шую 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 являетФ ся изменение 81. Пля регулирования генерируемой реактивной мощности от номинального значения, равного ЙМ=6 6 04/л., до нуля а(- следует изменять от нуля доХ, где с 1 - угол, обеспечивающий восстановление запирающих свойств вентилей, а Кв уста-. новить равными-д.