Компенсатор реактивной составляющей тока

Союз Советскии Социалистических РеслубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 858173 е((22) Заявлено 051079 (21) 2825110/24-07с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 23,08,81, Бюллетень М 31Дата опубликования описания 230881 Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытий(71) Заявитель Таллинский политехнический институт(54) КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА Изобретение относится к электротехнике и электроснабжению и может быть использовано в качестве компенсатора реактивной составл .ющей тока для дуговых сталеплавильных печей (ДСП) и для других потребителей с резкопеременным характером нагрузки.Известны устройства для компенсации колебаний напряжения ДСП, основным элементом которых является сдвоенный реактор, первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой, а вторичная обмотка включена последовательно с конденсаторной батареей на напряжении сети, причем реактор снабжен обмоткой подмагничивания и параллельно ко вторичной обмотке реактора подсоединена дополнительная конденсаторная батарея 11,Недостатком этих устройств является сложная система управления стабилизации напряжения при изменениях сопротивления питающей сети, Эти изменения происходят из-за переключения ответвлений печного трансформатора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является индуктивно-емкостный преобразователь (ИЕП), содержащий трехфазный ИЕП с согласующим трансформатором и дополнительный трансформатор, вторичныеобмотки которых соединены последовательно-согласно и подключены черезвыпрямительный мост к потребителюс изменяющейся нагрузкой2.Недостатком известного устройства является снижение качества напряжения в сети питания при резкопеременном характере работы нагрузки.Цель изобретения - улучшение качества напряжения в сети питания.Указанная цель достигается тем,что компенсатор реактивной составляю щей тока, содержащий трансформатор,индуктивные и емкостные элементы иподключенный к трансформатору выпрямительный мост Ларионова, на стороне постоянного тока которого пол ключена резкопеременная нагрузка,например сталеплавильная печь снесколькими электродами, дополнительно снабжен двумя мостами Ларионова, а трансформатор выполнен с двумявторичными обмотками, концы обмотокодноименных фаз трансформатора соединены между собой попарно и подсоединены к одному из плеч каждого измостов Ларионова таким образом, 30 что каждый мост подсоединен к разнымфазам, второе плечо каждого из мос-.тов через емкостной элемент подсоединено к начальным выводам одной вторичной обмотки, а третье плечо каждогс из мостов подсоединено к начальным выводам второй вторичной обмотки через индуктивный элемент, а настороне постоянного тока одноименныевыводы мостов соединены между собойи псдсоединены к общему электродунагрузки, а вторые выводы каждогомоста постоянного тока подсоединенык трем различным электродам нагрузки.На фиг, 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства при питании от трехфазного источника; на Фиг, 2 - векторная диаграмма .15токов и напряжений фазы А компенсатора реактивной составляющей тока,Питание дуговой сталеплавильнойпечи 1 осуществляется от печноготрансформатора 2, содержащего пер Овичные обмотки 3, 4, 5 и две трехФазные вторичные ббмотки 6, 7, 8 и9, 10, 11, причем у первичной обмотки начало Фазных обмоток обозначеноА, Н, С и концы Х, 1, 2, а у вторичных обмоток соответственно О ЪКонцы одноименных Фаз вторичных обмоток Х Х присоединены к плечу 12,к плечу 13 , 2, к плечу 14мостов Ларионова . Начало вторичныхобмоток о Ь 6 подключены к конденсаторам 15, 16, 17 и далее соответственна к плечам мостов 18, 19, 20,Начало,цругой вторичной обмотки О,Ь,с подключены к дросселям 21, З 522, 23 и далее к плечам мостов 24, 25,26, Три моста Ларионова содержат неуправляемые вентили 27, 28, 29, 30,31, 32, 33, 34, 35,36, 37, 38 и 39,40, 41, 42, 43, 44, Одни зажимы мос Отов подсоединены к электр чам 45, 46,47, а другие три одноименные зажимы мостов соединены между собой иподключены к электроду 48,Компенсатор реактивной составляющей тока работает следующим образом.Емкость конденсаторов 15, 16, 17 ииндуктивность дросселей 21, 22, 23выбирают таким образом, что суммаудвоенного индуктивного сопротивлениярассеяния вторичной обмотки трансформатора Х и дросселя Х равняетсяемкостному сопротивлению конденсатоРа Х т,е,Х х 2 Х +Х55 При соблюдении этого условия ток 3 и Фазы А складывается иэ активно- индуктивного 3 и активно-емкостного 3 " тока, приблизительно равных по величине и сдвинутых относительно вектора напряжения (Фиг. 2) на равные и противоположные углы, В связи с этим вектор результирующего тока 3 практически совпадает по направлению с вектором Фазного напряжения ОО 1 и реактивная составляющаятока ДСП практически полностью сокомпенсирована, При изменении величины активного сопротивления дугиток фазы А изменяется и соответственно конец вектора активно-емкостного .тока 3 скользит по левойполуокружности, а конец Д - правойполуокружности круговой диаграммыФиг, 2, При неизменной величине напряжения Од при новой величине сопротивления нагрузки 2 соответственно активно-емкостный ток равен3, активно-индуктивный - 3 и результирующий ток - Зц, фазы компенсатора со стороны переменного токагальванически развязаны. Компенсаторможет работать как одно так итрехфазным устройством.Таким образом, предлагаемый компенсатор реактивной составляющейтока существенно улучшает качествонапряжения на шинах потребителя срезко переменным характером нагрузки. Он прост. Содержит только пассивные элементы и не требует сложнойсистемы управления,Формула изобретенияКомпенсатор реактивной составляющей тока, содержащий трансформатор,индуктивные и емкостные элементы иподключенный к трансформатору выпрямительный мост Ларионова, на стороне постоянного тока которого выполнены выводы для подсоединения резкопеременной нагрузки, например сталеплавильной печи с несколькими электродами,. о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью улучшения качества напряжения в питающей сети, он дополнительно снабжен двумя мостами Ларионова, а трансформатор выполнен сдвумя вторичными обмотками, концы обмоток одноименных фаз трансформаторасоединены между собой попарно иподсоединены к одному из плеч каждогоиз мостов Ларионова таким образом,что каждый мост подсоединен к разнымфазам, второе плечо каждого из мостов через емкостной элемент подсоединено к начальным выводам одной вторичной обмотки, а третье плечо каждого из мостов подсоединено к начальным выводам второй вторичной обмотки через индуктивный элемент, а настороне постоянного тока одноименныевыводы мостов соединены между собойи подсоединены к выводу для подсоединения к общему электроду нагрузки,а вторые выводы каждого моста постоянного тока подсоединены к выводамдля подсоединения к трем различнымэлектродам нагрузки.источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 504276, кл, Н 02 3 3/12, 1975,2. Авторское свидетельство СССР5 Р 493048,кл, Н 05 В 7/18, 1972.858173 Составитель Л, Дементьевактор Г. Волкова Техред М, Голинка Корректор М. Коста аказ 72 ПП "Патент", г, ужгород, ул, Проектная Фил 88 Тираж 675ВНИИПИ Государственпо делам изобрет 13035, Москва, Ж,Подписноеого комитета ССний н откротийаушская наб д