Статический компенсатор реактивной мощности

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для компенсации реактивной мощности линий электропередач высокого напряжения, преобразовательных подстанций постоянного тока и систем промышленного электроснабжения.Известен статический тиристорный компенсатор реактивной мощности, содержащий реактор-трансформатор с магнитной системой и обмотками, тиристорный ключ, регулятор, конденсаторную батарею, фильтровый реактор и высоковольтные выключатели. Первичная обмотка реактора-трансформатора подключена через выключатель к питающей сети, а вторичная обмотка - к тиристорному ключу.Конденсаторная батарея включена последовательно с фильтровым реактором, и через высоковольтный выключатель они подключены к сети параллельно реактору-трансформатору. Регулятор подключен к сети и изменяет угол зажигания тиристоров, а также управляет выключателями в цепи конденсаторной батареи и реактора-трансФорматора 13Недостатком статического компенсатора является наличие дорогостоящего высоковольтного выключателя в цепи конденсаторной батареи, Кроме удорожания устройства выключатель снижает быстродействие и надежность статического компенсатора, При отсутствии выключателя в цепи конденсаторной батареи необходимо увеличивать мощность35 реактора-трансформатора и тиристорного ключа для компенсации реактивной мощности конденсаторной батареи, что также приводит к удорожанию уст 40 ройства. Известен также статический тиристорный компенсатор, содержащий реактортрансформатор с магнитной системойи тремя обмотками, концентрически расположенными на стержнях, а также тиристорный ключ, конденсаторную батареюи регулятор. Первичная обмотка реактора-трансформатора подсоединена кпитающей сети. Одна из вторичных обмоток подключена к тиристорному включу, другая - к конденсаторной батарее,Управление тиристорным ключом,осуществляет регулятор, вход которого подключен к первичной обмотке реактора-транс форматора2 3,Недостатком известного статического компенсатора является невозможность изготовления трехобмоточногореактора-трансформатора достаточнобольшой мощности в транспортабельныхпо железной дороге габаритах из-эа наличия на каждом стержне магнитной системы реактора-трансформатора трех концентрических обмоток и необходимостиувеличения каналов между ними сверхнеобходимых по требованию изоляциидля получения нужных для фильтрациивысших гармоник тока сопротивленийкороткого замыкания,Перечисленные обстоятельствазаставляют в значительной степениувеличивать наружный диаметр обмоток,от которого, главным образом зависятвнешние размеры реактора-трансформатора.Увеличение габаритных размеров реактора-трансформатора делает невозможнымпровоз по железной дороге и приводитк необходимости дробления его мощностии исполнения в нескольких единицахс подключением нескольких статическихкомпенсаторов в параллельную работук мощной высоковольтной линии, чтовлечет за собой удорожание всего устройства.Цель изобретения - повышение единичной мощности компенсатора без увеличения массогабаритов.Поставленная цель достигается тем,что в статическом компенсаторе реактивной мощности, каждая фаза которого содержит реактор-трансформатор,имеющий стержневую магнитную системупервичную обмотку, подключенную к сети через выключатель, вторичную обмотку параллельно которой включен тиристорный ключ с регулятором, связаннымс сетью, и конденсаторную батарею,связанную с вспомогательной обмоткойреактора-трансформатора, благодарятому, что первичная и вторичная обмотки реактора-трансформатора расположены на разных стержнях магнитнойсистемы, вспомогательная обмотка выполнена в виде двух обмоток, соединенных между собой параллельно и рас -положенных коаксиально одна с первичной, а другая - с вторичной обмотками, а конденсаторная батарея подключена параллельно вспомогательной обмотке. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема компенсатора,Статический компенсатор состоит из реактора-трансформатора 1, тиристорного ключа 2, конденсаторной бата 11013реи 3, фильтрового реактора 4 и регулятора 5. Реактор-трансФорматор содержит магнитопровод 6, первичную обмотку 7, которая подключена через выключатель 8 к сети 9, вторичную обмотку 1 О, подключенную к тиристорному ключу 2, а также вспомогательР ные обмотки 11 и 12, соединенные между собой параллельно и расположенные коаксиально с первичной и вторич ной обмотками, Регулятор 5, вход которого подключен к первичной обмотке реактора-трансформатора, осуществляет управление тиристорным ключом 2. Конденсаторная батарея 3 и последовательно соединенный с ней фильтровый реактор включены параллельно вспомогательным обмоткам 11 и 12.Устройство работает следующим образом. 20При отсутствии управляющих импуль. сов на тиристорном ключе 2, вырабатываемых регулятором 5 в зависимости от режима сети 9, вторичная обмотка 10 реактора-трансформатора разомкнута 25 и конденсаторная батарея 3 оказывается подключенной к сети через индуктивное сопротивление рассеяния между обмотками 7 и 11. В этом режиме статический компенсатор выдает в сеть реак ЗО тивную мощность. При появлении управляющих импульсов на тиристорном ключе т вторичная обмотка оказывается эакороченной в течение всего периода напряжения сети или его части.При этом иэ сетипотребляется реактивная мощность,ве.личина которой зависит от индуктивного сопротивления рассеяния между обмотка 967ми 7 и 11,12 и 10 и момента времениподачи на тиристорный ключ управляющихимпульсов.При замыкании тиристорного ключа пропроисходит уменьшение напряжения наконденсаторной батарее 3 эа счет падения н,.пряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния между обмотками7 и 11. Это обстоятельство позволяетв режиме потребления реактивной мощности компенсировать только незначительную часть мощности конденсаторной батареи, что приводит к уменьшению стоимости статического компенсатора.При работе СТК генерирует высшиегармоники тока. Для предотвращенияпопадания их в сеть служит фильтровыйреактор 4, который совместно с конденсаторной батареей и реактором-трансформатором образует широкополосныйфильтр, через который в основном замыкаются высшие гармоники,Благодаря тому, что предлагаемыйстатический компенсатор имеет на каждом стержне только по две обмотки,появляется возможность увеличить мощность реактора-трансформатора, чтов свою очередь приводит к снижениюстоимости всего устройства. Кроме того,появляется возможность изменять в более широких пределах Индуктивные сопротивления рассеяния пар обмотокреактора-трансформатора. Для дальнейшего увеличения единичной мощностикомпенсатора первичная вторичная ивспомогательная обмотки реактора-трансформатора могут быть разделены на час"ти, расположенные на разных стержнях.1101967 Составитель К. Хоецианедактор О.Бугир Техред Ж.Кастелевич емчик Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Заказ 4777 ВНИИПИ по д 1130351О Тираж 614осударственного комитета ССам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб.,Корректор Подписное