Устройство для однофазного регулирования напряжения сети

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) . (И ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Псковский филиал Ленинградскогоордена Ленина политехнического института .им. М.И. Калинина(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 955360, кл. Н 02 д 3/18, 1981.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОФАЗНОГРЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ, содержащее вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка котороговключена последовательно с нагрузкой, первичная обмотка подключеначерез управляемые вентили к сети,причем общая точка первой пары согласно включенных управляемых вентилей через конденсатор подключена кодному полюсу сети, к которому Н 0233/12, Н 02 М 5 подключена общая точка другой нарысогласно включенных управляемых вентилей через второй конденсатор, анодуправляемого вентиля первой парысогласно включенных управляемых вентилей подключен к другому полюсу се-ти, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения диапазонарегулирования и упрощения устройства,оно снабжено двумя диодами, каждыйиз которых включен встречно по отношению ко второму управляемому вентилю каждой пары согласно включенных управляемых вентилей, анод второй пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к тому же полюсу сети, что и анод первой пары согласно включенных управляемых вентилей, а другой конец первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора подключен к тому же полюсу сети, что и конденсаторы.92648 2 1 О 15 устройства. го 1 10Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования напряжения в электрических распределительных сетях 0,4-10 кВ.Наиболее близким к изобретению является устройство для однофазного регулирования напряжения сети, содержащее вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой, первичная обмотка подключена через управляемые вентили к сети, причем общая точка первой пары согласно включенных управляемых вентилей через конденсатор подключена к одному полюсу сети, к которому подключена общая точка другой пары согласно включенных управляемых вентилей через второй конденсатор, анод управляемого вентиля первой пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к другому полюсу сети. Регулирование напряжения осуществляется изменением начальной фазы тока первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора. относительно напряжения сети путем изменения момента открывания тиристоров 113.Недостатками данного устройства являются узкий диапазон регулирования, а также сложность силовой части устройства и системы управления тиристорами из-за необходимости изменения схемы соединения обмоток вольтодобавочного трансформатора.Целью изобретения является расширение диапазона регулирования и упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для однофазного регулирования напряжения сети, содержащее вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой, первичная обмотка подключена через управляемые вентили к сети, причем общая точка первой пары согласно включенных управляемых вентилей через конденсатор подключена к одному полюсу сети, к которому подключена общая точка другой пары согласно включенных управляемых вентилей через второй конденсатор, анод управляемого вентиля первой пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к другому полюсу сети, снабжено двумя диодами, каж 25 30 35 40 45 50 55 дый из которых включен встречно по отношению ко второму управляемому вентилю каждой пары согласно включенных управляемых вентилей, анод второй пары согласно включенных управляемых вентилей подключен к тому же полюсу сети, что и анод первой пары согласно включенных управляемых вентилей, а другой конец первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора подключен к тому же полюсу сети, что и конденсаторы.На фиг, 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы напряжения сети и тока в первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора, на фиг, 3 - векторная диаграмма напряжений, поясняющая работу Устройство. для однофазного регулирования напряжения сети содержитвольтодобавочный трансформатор спервичной 1 и вторичной 2 обмотками,конденсаторы 3 и 4, служащие для питания первичной обмотки током разряда. Общие выводы конденсаторови один конец первичной обмотки присоединены к одному полюсу сети.Другие выводы конденсаторов подключены к второму полюсу сети соответственно через тиристоры 5 и 6 и к второму концу первичной обмотки соответственно через встречно-параллель"но включенные тиристор 7 и диод 8и тиристор 9 и диод 10, при этом ти-.ристор 5 служит для заряда конден-сатора 3 от питающей сети в первыйположительный полупериод, а тиристор 6 служит для заряда конденсатора4 во второй положительный полупериод,Через встречно-параллельно включенные тиристор 7 и диод 8 осуществляется разряд конденсатора 3 на первичную обмотку вольтодобавочноготрансформатора, а через встречнопараллельно включенные тиристор 9и диод 10 - разряд конденсатора 4.Индуктивность первичной обмоткивольтодобавочного трансформатора,входящей в разрядную цепь, в емкости конденсаторов выбраны так,что разряд носит колебательный характер и частота тока равна частоте сети, а фаза тока может менятьсяф Оавтоматически от 90 до, 360 относи-тельно напряжения сети с помощьюблока управления тиристорами в за"1092648 4до момента времени с (фиг. 2 а,б)формируется положительная полуволна тока через первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора отколебательного разряда конденсатора 4. В момент времени Т ток черезтиристор 9 спадает до нуля и онзакрывается, а с момента времени йдо момента времени Э (фиг. 2,6) 10 диод 10 будет смещен в прямом направлении и формируется отрицательная полуволна тока через первичнуюобмотку вольтодобавочного трансформатора от разряда конденсатора 4.15 На этом цикл разряда двух конденсаторов заканчивается и в дальнейшемпроцессы повторяются. В результатев первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора протекает непрерывный переменный ток (фиг. 2 о),Меняя момент открывания тирис-,тора 7 в диапазоне от й 1 дотиристора 9 .одновременно и соответст-.венно от 5 до й 9 (фиг. 2 ф) мжо25 менять начальную Фазу тока в пер"вичной обмотке вольтодобавочноготрансформатора относительно напряжения сети от М = 90 до 9= 360(фиг. 26, В).Изменение начальной фазы переменного тока в первичной обмотке 1вольтодобавочного трансформатораприводит к изменению фазы добавочной ЭДС дБ во вторичной обмотке 2вольтодобавочного трансформатора.В зависимости от фазы добавочнойЭДС будет изменяться и результирующее напряжение сети, При изменении начальной фазы тока в первичной обмотке 1 вольтодобавочноготрансформатора от М = 90 до М =,180 добавочная ЭДС ДП вычитаетсябот напряжения сети, а при изменении начальной фазы тока от 9 = 180до М = 360 добавочная ЭДС ЬБскладывается с напряжением сети П(фиг. 3)висимости от уровня напряжения сети.Устройство работает следующим образом.В первый положительный полупериоднапряжения сети в момент времени 1,(фиг. 2 а 0 открывается тиристор 5и конденсатор 3 заряжается до амплитудного значения напряжения сетис полярностью, показанной на фиг, 1.В момент времени й ток заряда конденсатора 3 спадает до нуля и тиристор 5 закрывается. Во второй положительный полупериод напряжения сети в момент времени й,1 (фиг. 2 с открывается тиристор 6 и заряжаетсяконденсатор 4 также до амплитудногозначения напряжения сети и с такой,же полярностью (фиг, 1). В моментвремени 1 ток заряда конденсатора4 спадает до нуля и тиристор 6 закрывается. Такая последовательностьзаряда конденсаторов сохраняется ив дальнейшем,После заряда конденсаторы поочередно и в той же последовательйости разряжаются на первичную обмотку1 вольтодобавочного трансформатора,причем разряд каждого конденсаторадлится в течение одного периода.Для этого первоначально открывается тиристор 7 и с момента времени1 до момента времени 1 (фиг. 2 о, 6)в первичной обмотке формируетсяположительная полуволна тока отколебательного разряда конденсатора 3. К диоду 8 в зтб , время приложено обратное напряжение и он находится в непроводящем состоянии.В момент времени Сз ток через тиристор 7 спадает до нуля и он закрывается.К этому же моменту времени меняется полярность напряжения на конденсаторе 3 и диод 8 смещается в прямом направлении, и с момента времени СЭ до момента времени С 5(фиг. 2 а О в первичной обмотке формируется отрицательная полуволнатока от разряда конденсатора 3. В50момент времени с 5 ток через диод 8спадает до нуля и на этом колебательный разряд конденсатора 3 в течение одного периода заканчивается.В этот момент времени открываетсятиристор 9 и с момента времени с55Питание первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора током колебательного разряда каждого конденсатора в течение одного периода с частотой, равной частоте сети, позволяет расширить диапазон регулирования на 904, а также существенно упростить устройство.1092648 ставитель О. Наказнаяхред Ж,Кастелевич Корректор В.Синицкая ктор овтин Патент", г, Ужгород, ул, Проектна лиал 3270(40 Тираж 614 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5