Устройство для коммутации конденсаторов в сети переменного тока

Номер патента: 574817

Авторы: Билявичюс, Контаутас

ZIP архив

Текст

О П ИЗ оюз Советскихциалистических Республик ВТ ОРСКОМ. Кл.- Н 021 3/1 рисоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий(088.8) Дата опубликован исания 07.09.77(72) Авторы изобретения Р, К, Контаутас Биляви 1) Заявит ДЛЯ КОММУТАЦИ И КО НДЕНСАТОРОЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(54) УСТРОИ 2 стИзобретение относится к области распределения электрической энергии, а именно к регулированию реактивной мощности в сетях, и может быть использовано на предприятиях, потребляющих электрическую энергию.Известное устройство для коммутации конденсаторов содержит между фазами сети включенную группу конденсаторов с контакторно-коммутационной аппаратурой, При помощи устройства реактивную мощность возможно регулировать только дискретно, Кроме того, использование группы конденсаторов и контакторно-коммутационной аппаратуры делает устройство громоздким 1,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для коммутации конденсаторов в сети переменного тока, которое содержит встречно параллельно включенные тиристоры, снабженные блоком принудительной коммутации. Упомянутый блок принудительной коммутации содержит трансформатор, вторичная обмотка которого подключена параллельно к упомянутому конденсатору, а первичная обмотка через конденсатор соединена со встречно параллельно включенными тиристорами. К каждому из тиристоров согласно подключен источник тока 12,Недостатком известного устройства является низкий КПД из-за нагревания вторичной оомоткп трансформатора при протекании через нее постоянной составляющей тока конденсатора. Постоянная составляющая возникает из-за несимметричности временной диаг раммы напряжения конденсатора, обуславливаемой недостаточной симметрией управления тиристорамп устройства. Кроме этого, КПД уменьшается из-за разряжения конденсатора через вторичную обмотку трансформатора в 10 промежутке времени, когда конденсатор отключен от сети. Известное устройство также отличается громоздкостью конструкции, обу,славливаемой наличием трансформатора и источников постоянного тока.15 Цель изобретения - повышение КПД уройства.Для этого в устройстве для коммутацииконденсаторов в сети переменного тока с помощью встречно параллельно включенных 20 тиристров, снабженных блоком принудитсльной коммутации, указанный блок принудительнои коммутации содержит дроссель, включенный между тиристорами и одной из фаз сети, и мост, в два соседних плеча которого встречно включены тиристоры, а в остальные - конденсаторы, в одну диагональ моста согласно последовательно включены диоды, причем каждый из них включен согласно тиристору прилежащего плеча моста, а вторая диагональ подключена к указанно 574817му дроссслю, црц этом общая точка указанных диодов подключена к другой фазе сстц.Такое устройство позволяет получить повышенный КПД и менее громоздкую конструкцию.С целью возможности использования вентилей более низкого класса напряжений точка соединения диодов подключена к шине сети через конденсатор, Благодаря такому подключению на диоды и тцристоры блока принудительной коммутации подается напряжение, амплитуда которого значительно мсцьшс амплитуды линейного напряжения. Кроме того, в случае ошибочного включения тиристоров блока принудительной коммутации, когда направление напряжения сети согласно направлению включения тиристора, в блоке принудительной коммутации не возникает ток короткого замыкания и диод с тиристором нс выходят из строя. 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжения сети, напряжения на конденсаторе, тока черсз конденсатор и тока через дроссель.Устройство для коммутации конденсаторов в сети переменного тока содержит между фазами сети включенный конденсатор 1 ц последовательно к нему подключенные встречно параллельно сосдицснныс тиристоры 2 и 3. Эти тиристоры соединены с фазой сети через дроссель 4, который включен в одну диагональ моста, в виде которого выполнен блок принудительной коммутации, В другую диагональ моста согласно последовательцо включены диоды 5, 6, а точка их соединения подключена к другой фазе сети через конденсатор 7. В два соседних плеча моста встречно включены тиристоры 8, 9, а в остальные плечи включены конденсаторы 10 и 11.Устройство работает следующим образом.До момента времени 1, (фиг. 2), когда, например, на шинах сети направление напряжения соответствует изображенному на фиг. 1 без скобок, тиристор 2 открыт, конденсатор 10 заряжен, а конденсаторы 1, 7 и 11 продолжают заряжаться (направление заряда конденсаторов 1 и 7 показано на фиг. 1 без скобок). В момент времени 1, открывают тири- стор 8. Напряжение конденсатора 10 прикладывается к дросселю 4, Оно противоположно по направлению напряжению сети и компенсирует падение напряжения в цепи сеть - конденсатор 1 - тиристор 2 - дроссель 4. Благодаря индуктивности дросселя 4 разряд конденсатора 10 задерживается на время, необходимое для восстановления запирающих свойств тиристора 2. В связи с этим тиристор 2 гасится. В промежуток времени 1 - 1 конденсатор 1 отключен от сети, и напряжение на нем остается неизменным (фиг. 2). В момент времени г при равенстве напряжения сети (lсет и напряжения на конденсаторе 1 У, включают тиристор 3, вследствие чего конденсатор 1 снова подключается к шинам сети и создаст ток, протекающий в сеть, В момент времени 1 напряжение сети Ьа тем самым ц напряжение на кондснсаторе 1 У уменьшается до О, а токчерез конденсатор 1, протекающий в ссть, достигает максимального значения, С этого момента начинают заря;каться конденсаторы 1, 7 и 10 (направление напряжения на шинах ссти показано ца фиг. 1 и скобках). Заряд конденсаторов 7 и 10 происходит чствсрть периода напряжения сети. В момент времени 1 открывают тиристор 9. Напряжение конденсатора 11 прикладывается к дроссслю 4 и аналогично моменту времени 1 происходит гашение тиристора 3, а тем самым и отключение конденсатора 1 от сети, В момент времени 1 при равенстве напряжений алеет и Ус, открывают тцристор 2, вследствие чего снова подключают конденсатор 1 к сети. В момент времени 6 напряжение сети СУ а тем самым и напряжение на конденсаторе 1 У уменьшается до О, а ток с через конденсатор 1, протекаюгций в сеть, достигает максимального значения, С этого момента начинают заряжаться конденсаторы 1, 7 и 11 (направление напряжения на конденсаторах 1 и 7, а также направление напряжения сети показано на фиг.1 бсз скобок). Устройство возвращается в состояние, в котором находилось до момента времени ь Описанные процессы повторяются каждый период напряжения сети,Подбором моментов времени включения и гашения тиристоров 2 и 3 регулируют промежуток врсмени, когда конденсатор 1 подключен к сети, а тем самым и среднее значение тока через конденсатор 1, протекающего в сеть. В связи с этим происходит регулирование реактивной мощности в сетях,Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом обладает повышенным КПД, так как конденсатор блока принудительной коммутации во время работы подключается к тиристорам непосредственно, а не через трансформатор, наличие которого вызывает значительные потери.Кроме того, схема устройства является менее громоздкой, так как отсутствуют трансформатор и источники постоянного тока.Формула изобретения1. Устройство для коммутации конденсаторов в сети переменного тока с помощью встречно параллельно включенных тиристоров, снабженных блоком принудительной коммутации, отличающееся тем, что, с целью говышения КПД, указанный блок принудительной коммутации содержит дроссель, включенный между тиристорами и одной из фаз сети, и мост, в два соседних плеча которого встречно включены тиристоры, а в остальные - конденсаторы, в одну диагональ моста согласно последовательно включены ди 574817оды, причем каждый из них включен согласно тиристору прилежащего плеча моста, вторая диагональ моста подключена и указанному дросселю, при этом общая точка указанных диодов подключена к другой фазе сети.2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности использования вентилей более низкого класса напряжений, точка соединения диодов подключена к шине сети через конденсатор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ильяшов В. П. Автоматическое регулиро 5 ванне мощности конденсаторных установок. М-Л., Энергия, 1966. 2. Авторское свидетельство СССР% 275212, кл, Н 025 3/18, 1970, 3. Авторское свидетельство СССР М 389626,10 кл. Н 023 3/18, 1970,Составитель Л. ДементьеваРедактор Е. Дайч Техред А. Камышникова Корректор Т. Добровольская 2148/14НПО ПодписиоССо Типография, пр. Сапунова, 2 ФВа ЛР;д574817 Изд.78Государственного комитета Со по делам изобретений и13035, Москва, Ж, Раушск Тираж 917ета Министровоткрытийя наб., д. 4/5

Смотреть

Заявка

2191223, 21.11.1975

КОНТАУТАС РОМУАЛЬДАС КАЗИОВИЧ, БИЛЯВИЧЮС АЛЬГИМАНТАС ВИКТОРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02J 3/18

Метки: коммутации, конденсаторов, переменного, сети

Опубликовано: 30.09.1977

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-574817-ustrojjstvo-dlya-kommutacii-kondensatorov-v-seti-peremennogo-toka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для коммутации конденсаторов в сети переменного тока</a>

Похожие патенты