Компенсатор реактивной мощности

(57) Изобретение отнотике и может быть ислиза ции напряжениятивной моцности вЦель изобретениялектроэнергии и уме Р РЕАКТИВНОИ сится к электроэ ользовано для и компенсацииэлектрических повышение ка ерге- таби- реаксетях. ества э ьшение поте кОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московское отделение Научно-исследовательского института постоянного тока(56) Солодухо Я. 1 О. Состояние и перспективы внедрения в электропривод статичеких компенсаторов реактивной мощности. -Обзорная информация. М.; Информэлектр1982.Там же, с. 21. троэцсргии в сети зг 1 счс ммснь 1 цсни 5ровня высцих ГГ 1 р 1 Г)цик в ОГтсвом токе,также снижение удельной ус) ашн.нм 1 Гой мощности и повышение ресурс за счет огр- цичеция перенапряжений и свсрхтоков в и. реходных процессах. Компспсатор содержит Греобразонатсль напр 51 жснн 51, 11 Г:Гкл 0 снцый к ссги через ныклоч 1 сгь. Между выводами переменного тока преобразователя ВКЛОЧС НЫ ПОСЛЕДОВ и ЕЛЬЦО СОСДИЦСЦЦЫС РС- акторы и всцтильцыс ключи, что обеспечивает компенсацию высших грмоцик прси- разоГте,я за счст сдвига ф;)з ц 180 э,. грд. между ццми и высиНмп гармониками упомянутых реакторов и псцтильцых к,к ей. Компснсатор снабжен цспьк приоритетного включения вентигьцх клк н й Гн Г ннсцин к включению выклочателя и цепью приоритетцзго включения выключагсля по отн)цению к включению вентилей прсобрзовте. ля, что обеспечивает сцикение НГрсцапряжснии. 3 з.н.Г 1)-л.1, 2 ил.141И 1 брстецце о" носится к электроэнергетике и может быть использовано в электрических сетях для с габилизации напряжения ц компенсаши ректцвцой мощности.Цель изобретения - повышение качества электроэнергии и снижение потерь электроэнергии в сети за счет уменьшения уровня высших гармоник в сетевом токе, а также снижение удельной установленной мои 1 нсти и повышение ресурса комценсатора з счет снижения перегрузок в переходных процессах.На фиг.и 2 приведена схема комцецсатора.Комценсатор (фиг. 1) содержит преобразователь 1 напряжения, включающий вентильцый мост 2, каждое плечо которого образовано вст 1 ечно-параллельно включенными вентилями, например тиристорными вентилями 3 и диодными вентилями 4 (обратные вентили). Между полюсами моста 2 вклкчец конденсатор 5, имитирукций источ. цик постоянного напряжения. В фазы преобразователянапряжения включаются реакторы 6 с целью демпфирования высцих гармоник сетевого тока, Между выводами переменного тока преобразователя 1 напряжения вклочены последовательно соедиценцьн. ректоры 7 и вентильные ключи 8. С се1 к пс ременного тока компенсатор связан через выключатель 9. В компенсаторе может быть использован согласующий трансформатор 10. Управление компенсатором осуше. ствляется с помощью регулятора 11, с выхода которого импульсы управления поступают на управляющие входь вентилей компенсатора. Лля ввода в работу компенсатора слукит блок 12 пуска, например командоаппарат, выход, которого связан с регулятором 11 и первым входом логического элемента И 13, другой вход которого связан с кналом управления вентильных ключей 8. Выход элемента И 13 включен в цепь управления выключателя 9. Согласно фиг. 2 обратные вентили 4 выполнены в виде управляемых вентилей. Выход блока 12 пуска подключен к управляющему входу вьклюцателя 9 через реле 14 времени,в кцал управления вентилями преобразователя 1 ццряжения включею реле 15 времени.Компегсатор в стционарцом режиме работает следукщим образом,Г 1 реобр 1 зовте;ь напрякения в комцсцсаторцом режиме (угол управления равен нулю) генерирует в сеть косинусные составляюцие нечетных гармоник фазного тока, кроме кратных трем. Вентильные ключи 8 и реакторы 7 образуют фазы комцецсатора, которые соединены в треугольник. Фазцый ток такого компенсатора содержит тот жс спектр выспих гармоник, цо в дополнение еще и гармоники, кратные трем. Ссединение фаз в треугольник исключет из сетевого тока гармоник "мтц 11 ром, и цри 17032дит к сдвигу по фазе сетевого тока, по отношению к фазному, что сопровождается изменением фазы высших гармоник (5, 7, 17, 19 и т. д.) ца 180 эл, град. Таким образом, в суммарном сетевом токе указанные гармоники частично взаимокомпенсируются. В результате общее содержание высших гармоник уменьшается, это приводит к улучшению качества электроэнергии и снижению ее потерь в сети. Полная взаимокомпенсация указанных высших гармоник не происходит, так как амплитуды этих гармоник в компенсаторе на базе преобразователя напряжения и компенсатора в виде последовательно соединенных реактора и вентильных ключей имеют различный характер измене ния в зависимости от режима работы. В переходных процессах работа компенсатора происходит следующим образом. При пуске, который осуществляется включением выключателя 9 по команде из блока 11 пус ка, в схеме преобразователя 1 напряжениямогут возникнуть перегрузки (перенапряжения и сверхтоки). Это вызвано тем, что конденсатор 5 и реакторы 6 образуют колебательный контур, подключаемый к сети переменноХ ток. Ограничение перегрузок осуществляется за счет включения между фазами преобразователя реакторов 7, наличие которых приводит к изменению характера переходного процесса. Если переходный про.цесс в схеме компенсатора вызыв етс я З 0 аварийным режимом, то в этом случае ключи8 находятся в работе и реакторы 7 способствуют ограничению перегрузок в преобразователе 1 напряжения.1 ри пуске компенсатора для этой цели необходимо обеспечить включение ключей 8 раньше, чем будет осу шествлсц коммутация выключателя 9. Дляэтого предусмотрен логический элемент И 13.Команда из блока 2 1 уска поступает ца вход элемента И 3 и вход регу ятора 1, который начинает вырабатывать импульсы управления вентилями компенсатор 1. Через элемент И 13 команда на включение вы.ключателя 9 проходит только прц поступвнии сигнала ца второй вход элемента 11 13, т. е. при наличии импульсов управления на вентильных ключах 8. Это обеспечивает 45 включение клю ей 8 раньше коммутациивыключателя 9. Таким образом, при ц,оке регулятор 1, блок 12 пуска и логнческ й элемент И 13 образуют цепь приоритетного вклкчеция вентцльцых клочей 8 1:.отношению к вклкчецию выклкчте,я ч 50 Комценсатор по фи. 2 работает еле;хюц 1 цм (бра 10 х 11 рцпрцтс ГОЕ ВКЛОЧЕНИЕ К.цОЧЕ 8 П 1;1 ноцеццк к клкчецию выключате,я 11 ос- ц 1 ествляе 1 с за счет испо,ьзовцця реги 14 времени, которое задерживает пос 1 пление ,и л и включение выклочателя 9 н вр- мя. ок цс будут включены ключи Ь. 11 и 11 б с ьенсаор в в 11,1 е 11 рсбрзов 1-е, 1 я1 рижснця переходи ь 11,1 сс,:1 и, .14зпуске имеет меньшую длительность, если пуск осуществляется при запертых вентилях, т. е. вкл 1 оцение выключателя 9 необходимо производить раньсе, цем импульсы управления поступят на вентили моста 2. С этой целью в канал управления вентилей моста 2 введено реле 15 времени, выдержка времени которого больше, цем суммарное время выдержки времени реле 14 и времени коммутации выключателя 9.Обратные вентили 4 могут быть выполнены управляемыми с целью снижения влияния конденсатора 5 на переходный процесс при пуске, так как в этом случае он не входит в контур протекания тока при включении выключателя 9, цто имеет место при использовании лиодных вентилей.Изобретение повышает качество электроэнергии и приводит к снижению ее потерь. Кроме того, изобретение позволяет снизить перегрузки элементов компенсатора в переходных процессах, это обеспечивает снижение запасов по напряжению и току элементов компенсатора и, следовательно, снижение его удельной стоимости и повышение ресурса.Фор 51 ула пасбретен ая1. Комценсатор реактивной мощности в виде преобразователя цап 1 няжения, полклюценцого к сети через выключатель, огличаюиийся тем, цто, с целью повышения кацества электроэнергии и уменьшения потерь электроэнергии в сети за счет уменьшения уровня высших гармоник в сетевом токе, а также спикения удельной установлсцной 171034мощности и повышения ресурс з сцст огр- цицения перенапряжении ц свсрхтоков и персхолных процессах, оц дополнительно снабжен последовтельно соелинеццыми ре,- акторми и вецтильными клкнцами, црисос диненными между выволамц переменкого тока прсобразователя напряжения.2. Компецсатор по и. 1, снтлссчпнснппйетем, цто он снабжен цепью цриорцтсцого вклюценця вентильных клюцсй по отцошс О нию к вкл 1 оцению выклкнцателя, состояцсйиз блока пуска, регулятора ц,цнгццсско.о элемента И, причем выхол блок пхск сснслинец с первым вхолом схемы 11 ц вхолом регулятора, выход регулятора соелццсц сцравляющими вхолами вентильных клюцсй н вентилей преобразователя напряжения и вторым входом элемента И, выхол котсроп 1 соединен с входом вклюцеция выкскн 51 тсг 5.3. Компенсатор по и. 2, от.шчпнснппйстем, цто он снабжен цепью црио 1 нитсино вклюцсния выключателя по отцовсццсн к вклюцснию вентилей преобразователя ц- пряжеция, состоящей цз двух реле времени, прицем вхол первого реле времени сослццп с выходом блока пуска ц входом регулятора, первый выхснл которого сослццсц с уцравляощими вхолахи вентильцых клкн ни, а второй - с вхолом второго реле врсмсцц, выхол которого сослинен с уцрвлякнщцми вхолами всцтцлей цреобразоцтсля и- прянксция. а выхол первого реле време цц соелццец с вхснлом вклкнценця выключателя.4. Компснсатснр цо цп. 1 - 3, снг,гнсчакни 11 йея тем, цто обрпгныс вентили прсснйрнзснватс,15 напряжсни 51 Вьцолц.ць хпр 11 в,15 н. мыми.. - 3 э, Ратисканкое предприятие, г 1 орректор Водписное огианенко открытий венного копи , Москва, Ж олиграфичсс скгн Редактор А. ОгарЗаказ 4073152ВНИИПИ Государст11303Производственно.п ч изобретений аб., д. 4,5 жгород з з П