Способ управления мостовым тиристорным выключателем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9)) 5 Н 02 ) 3/ т оости с по/ Элек 3/ ВЫМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электродинамики АН УС(56) Жуков Л. А. и др. Дискретное быдействующее регулирование мощбатарей стати вских конденсаторовмощью тиристорных выключателей, -тричество, 1977, М 7. с. 68-71,Заявка ФРГ М 2811751. кл. Н 02 )1979.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОСТОТИРИСТОРНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для форсировки мощности одно- и трехфазных конденсаторных батарей при снижении,напряжения в промышленных и автономных системах электроснабжения. Цель - расширение Функциональных возможностей мостового тиристорного выключателя. Мостовой тиристорный выключатель выполнен на полностью управляемых ключах переменного тока 1 - 4, подключающих конденсатор 5 к сети, через реактор 6 с индуктивным сопротивлением Хр. При этом частоту коммутации пар ключей устанавливают равной1653071 где т) -ш)с 1В 1 кратность часдвойной частоте сети. Индуктивное сопротивление рактора выбирают в пределахг ХсХс74 Я +1 се Р 2Т Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для форсировки мощности одно- и трехфазных конденсаторных батарей при снижении напряжения в промышленных и автоомных 5 системах электроснабжения.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей мостового тиристорного выключателя,На фиг. 1 представлена схема мостового 10 тиристорного выключателя; на фиг. 2 и 3 - диаграммы импульсов управления тиристорами в нормальном и форсировочном режимах, на фиг. 4 - график кратности форсировки реактивной мощности конденсэ торной батареи.На фиг. 1 представлена схема мостового тиристорного выключателя, выполненного на полностью управляемых ключах переменного тока 1-4, подключающих кон денсатор 5 к сети бесконечной или конечной (ХсетО) мощности через реактор 6 с индуктивным сопрот)ивлением Хр, Импульсы управления тиристорами 1-4, входящими в состав ключей переменого тока, вырэбэ тываются в двух задающих генераторах 7 и О и через переключатель 9 подаются на вход распределителя-формирователя 10 импульсов, а с его выхода - на управляющие электроды тиристоров 1-4, В систему уп равления выключателем входит также реле 11 форсировки.Если напряжение в сети находится в допустимых пределах, то переключатель 9 находится в верхнем положении (фиг, 1), на 35 вход распределителя-формирователя 10 поступают импульсы управления от задающего генератора 7, частота которых равна частотесети (Йу =-ю 1 ), При поступлении команды "Пуск" эти импульсы (после уси ления в распределителе-формирователе) подаются на управляющие электроды тиристоров, находящихся в противоположных плечах схемы выключателя, Замыкание этих тиристоров происходит одновременно в мо мент равенства напряжения сети и напряжения на заряженном обычно до Ч, где Чп - амплитуда напряжения сети) конденсаторе где Хс - индуктивное сопротивление питающей сети; Хр - индуктивное сопротивление конденсаторной батареи; Хс - емкостное сопротивление конденсаторной батареи; Я - дискретная переменная. 4 ил. 1 табл,5. Так, например, если конденсатор 5 заряжен с полярностью, приведенной на фиг, 1, а напряжение сети имеет полярность, указанную без скобок, то импульсы управления подаются на тиристоры 1 и 2 (фиг. 2), в случае противоположной полярности ( в скобах) - на тиристоры 3 и 4, Таким образом, при нормальном режиме напряжения в сети ток постоянно проводят только два ключа из четырех,При снижении напряжения в сети от реле 11 форсировки поступает сигнал на переключатель 9 и на вход распределителя- формирователя 10 поступают импульсы управления удвоенной частоты Иу =2 а 1, которые затем подаются на тиристоры обоих пар ключей в соответствии с диаграммой на фиг. 3. Каждая пара ключей (например 1 и 2) проводит ток в течение 90 эл. град. (о)1 т =90 ), затем она отключается, а ток конденсатора переводится на вторую пару ключей (3 и 4), которая через 90 эл, град. отключается и т.д. Таким образом, при предлагаемом способе управления в отличие от известного осуществляется поочередная коммутация каждой пары ключей, находящихся в противоположных плечах выключателя, с частотой, равной удвоенной частоте сети,Гармонический анализ сетевого тока ключа при таком способе управления показал, что его основная гармоника 1 определяется выражением уСе трХстаты собственных колебаний в контуре, образованном индуктивностями сети вместе с реактором и емкостью конденсатора 5,1 - ток конденсатора 5 согласно известному способу управления тиристорным выключателем.Из выражения (1) следует, что коэффициент форсировки конденсаторной батареи 5 по токуКф = - =1 + - соз - (2)11 4 г1 в г р г 1 2и для данной конденсаторной батареи Хсзависит только от относительного индуктивХсет 4 Хх,ного сопротивления цепи, лоторое входит в формулу для нахождения кТребуемое значение числителя Хсег+Хр можно обеспечить путем выбора соответствующего сопротивления Хр,Для того, чтобы коэффициент форсировкиКф был больше единицы, необходимо чтобыфункция соз - в (2) была положительной,2что может иметь место при изменении р впределах 3-5; 7-9; 11-13 и т,д, или в общемвиде от (43-1) до (4 Я+1), где 3=1, 2, 3,В качестве примера рассмотрим. как определяется сопротивление Хр дополнительного реактора при 5=1. Нижний пределэтого сопротивления соответствует значению кратности частоты собственных колебаний и:5= 1 1 гСе,Хр ХсОтсюда -- 2 =0,04 или Хр=0,04 ХеХсет + Х Хс- Хсет(4 Я 2 Хс Хсет). Верхний предел сопротивления реактора соответствует значению р =3; 3= 1 у лереХр ХО.Отсюда -- 0 =0,11 или Хр=0,11 хеХсет + ХХс- Хсет(11 Хс Хсет).На фиг. 4 показана кривая изменения коэффициента форсировки относительного индуктивного сопротивления цепи. Максимальная форсировка (Кф=2, 3, 5) соответст. вует значению ю =4 и 4 и сопротивлениюреактора, равному 6,25%Хс - Хсет.Пусть конденсаторная батарея 5 мощностью О=1000 квар подключена к сети Н=380 В сопротивлением 2 Ом.Нг Сопротивление батареи равно ХО= - 03 144,4 Ом,380 1000 10Для обеспечения режима максимальной форсировки сопротивление дополнительного реактора 6 должно составить Хр= 100 144 4 - 2=7 025 ОмДля сети бесконечной мощности (Хсет=О) 15 требуемое по условиям форсировки сопротивление (а следовательно, и установленная мощность реактора) больше, чем для сети конечной мощности.В таблице приведены величины сопро тивления реактора 6 для других значений 5, а также величины ю и Хр, при которых коэффициент форсировки батареи максимален,Формула изобретения 25Способ управления мостовым тиристорным выключателем, выполненным на управляемых ключах переменного тока, одна диагональ которого подключена через ре- . 30 актор к питающей сети, а вторая - к конденсаторной батарее, путем поочередной коммутации каждой пары ключей, находя-, , щихся в противоположных плечах выключателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 35 расширения функциональных возможностей, частоту коммутации пар ключей устанавливают равной двойной частоте сети, а индуктивное сопротивление реактора выбирают в пределах 40.Хс ; ХОтле - 11 т- - Хсет Хр 40 1 2ГДЕ Хсет - ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПИтающей сети;Хр - .индуктивное сопротивление конденсаторной батареи;ХО - емкостное сопротивление конден саторной батареи;5 - дискретная переменная (5=1, 2, 3.).1653071 ределц иэменениХ Дф ипрн, джин3;3 9; Й 1 исрть грсрсиррйи рррр Г. 1аи 1 НЮй ипшикаи 5 яи РтХр тсф щ 1,7 Составитель ГДамскаяРедактор Л.Пчолинская . ехред М,Моргентал Карре равцо Заказ 1777 ВНИИП/0,0590,065/ Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС5, Раущская наб., 4/5