Компенсатор реактивной мощности

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоциалмстнческиаРеспубики пи 982145(22) Заявлено 11,03,81 (21) 3 280110/24-07с присоединением заявки ЭЙ(51)М. Кл,Н 02 5 3/18 9 вударстюиьй комитет СССР ао дедам изобретений н открмтийДата опубликования описания 15, 12,82 72) Авторы изобретения С, Климаш и В. В, Рудаков 71) Заявитель(54) КОМПЕНС РЕАКТИВНОИ МОЩНОС ого напряжения ого значения выхапряжения сети,1Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для ком-пенсации реактивной мошности, и может быть использовано при создании электрических установок с повышенным коэффициентом мощности,5Известен компенсатор реактивной мощности, содержащий трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети через конденсатор, а втоо ричная обмотка - к тиристорному выпрямителю, нагруженному на индуктивность 13.Недостатки этого устройства заключаются в узком диапазоне регулирования15 мощности и низком коэффициенте эффективности использования, которые возникают в связи с тем, что регулирование осуществляется только воздействием на тиристорный выпрямитель, а при расширении диапазона регулирования мошности это приводит к значительному искажению формы выходного напряжения компенсатора и к недопустимому отклонению амплиНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является компенсатор реактивной мощности, который содержит первый трехфазный трансформатор, включающий две первичные, одну управляющую и одну вторичную обмотки с фазными обмотками, второй трехфазный транс форматор, включаюший первичную управляющую и вторичную обмотки с фазными обмотками и тиристорные ключи, при атом вторичные обмотки первого и второго трехфазных трансформаторов соединены согласно-последовательно и подключены к нагрузке, а две первичные обмотки первого трехфазного трансформатора, соединенные между собой подключены к зажимам трехфазной сети и к первичной обмотке второго трансформатора, причем управляющие обмотки обоих трансформаторов замыкаются накоротко посредством тиристорных ключей2 .3 . 98214Недостаток этого устройства заключается в изменении величины и искажении формы выходного напряжения компенсатора по отношению к напряжению питающей сети, которые возникают в связис тем, что компенсация реактивной мощности в нем достигается благодаря фазосмешению, что обеспечивается последовательным включением первичных обмотокпервого и второго трехфаэных трансфор Оматоров, а регулирование результирующего напряжения осуществляется изменением угла отпирания тиристоров тиристорных ключей в цепях управляющих обмотокобоих трансформаторов, с увеличениемкоторого возрастает величина вносимыхкомпенсатором искажений,Пель изобретения - улучшение качества выходного напряжения,Поставленная цель достигается тем,что в компенсатор реактивной мощности,содержащий два трехфазных трансформатора, первый из которых выполнен с дву .мя первичными и одной вторичной обмот. ками, а второй - с одной первичной и од ной вторичной обмотками, и три тиристор-ных ключа, при этом вторичные обмоткипервого и второго трансформаторов соединены согласно-последовательно и подключены между сетью и нагрузкой, а Зпервичная обмотка второго трансформато-.ра шунтирована тиристорными ключами,введены три дополнительных тиристорныхключа, при этом первые одноименные концы двух первичных обмоток первого трансформатора объединены и подключены к от 35ставшим (по отношению к обмоткам) фазам сети, вторые концы первой первичной обмотки первого трансформатора подключены к соответственно опережающим40фазам сети, вторые концы второй первичной обмотки соединены в звезду, первые концы первичной обмотки второготрансформатдра соединены в треугольникдополнительными тиристорными ключами,а вторые концы первичной обмотки второ 45го трансформатора подключены соответственно к объединенным первым одноименным концам первичных обмоток первоготрансформатора,На чертеже изображена схема компенсатора реактивной мощности.Устройство состоит из зажимов 1, 2и 3 трехфазной сети, первого трехфазного трансформатора, имеющего две первичные обмотки с фаэными обмотками - 4,5 и 6 у первой и 7, 8 и 9 - у второйи одну вторичную обмотку с фазными обмотками 10, 11 и 12, второго трехфаэ 5 4ного трансформатора, имеющего одну первичную обмотку с фазными обмотками13, 14 и 15 и одну вторичную обмоткус фаэными обмотками 16, 17 и 18, трехтиристорных кпючей 19, 20 и 21, трехдополнительных тиристорных ключей 22,23 и 24 и трехфазной нагрузки 25.Каждая фаза компенсатора реактивноймощности, например фаза А, формируется следующим образомК зажиму трехфазной сети 1 подключено начало вторичной фазной обмотки 10первого трехфазного трансформатора, конец которой подключен к началу вторичной фаэной обмотки 16 второго трехфаэного трансформатора, а конец последнейподключен в фазе А трехфазной нагрузки,Начало первой первичной фазной обмотки4 первого трехфазного трансформатораподключено к зажиму трехфазной сети 2последующей фазы (здесь фазы В), а конец этой обмотки соединен с концом второй первичной фазной обмотки 7 первоготрехфазного трансформатора, с концомпервичной фазной обмотки 13 второготрехфазного трансформатора и с зажимом3 трехфаэной сети предыдущей фазы (в,данном случае фазы С), Начало второйпервичной фаэной обмотки 7 первоготрехфазного трансформатора соединенос началом фаэных обмоток 8 и 9, относящихся к фазам В и С соответственно,образуя соединение в "звезду", Началопервичной фазной обмотки 13 второготрехфазного трансформатора через дополнительный тиристорный ключ 22 относящийся к рассматриваемой фазе А, подключен к зажиму 1 трехфаэной сети тойже фазы (в данном случае фазы А), ався первичная фаэная обмотка 13 второго трехфазного трансформатора шунтируется тиристорным ключом 19, также относящимся к фазе А,Остальные фазы (фазы В и С) компенсатора реактивной мощности формируютсяаналогично.Компенсатор реактивной мощности работает следующим образом.Трехфазная нагрузка 25 питается оттрехфазной системы напряжений, опережающей трехфазную систему напряжений сети на угол , равный фазовому сдвигумежду током и напряжением трехфазнойнагрузки 25. Трехфазная система напряжений образуется иэ трехфаэной системынапряжений сети в два этапа. На первомэтапе осуществляется фазосмещение на-пряжений на углы Ч Р Ч при помощи вторичных фаэных обмоток 10, 11 иб с,5 98214 12 первого трехфазного трансформатора. При этом во вторичных фазных обмотках 10, 11. и 12 первого трехфазного трансформатора наводятся напряжения от действия первой первичной обмотки с фаэными обмотками 4, 5 и 6 и от действия второй первичной обмотки с фаэными обмотками 7 8 и 9На втором этапе осуществляется плавное регулирование фазосмешения в диапа зоне от ч"до ЧЭто осуществляется с помощью вторичных фазных обмоток 16, 17 и 18 второго трехфазного трансформатора, от действия первичных фазных обмоток 13, 14 1 и 15 дополнительного трехфазного трансформатора.Управление напряжением первичных обмоток 13, 14 и 15 второго трехфазного трансформатора осуществляется ти ристорными ключами 19, 20 и 21 совместно с дополнительными тиристорными ключами 22, 23 и 24,В процессе регулирования реактивной мощности угол открывания дополнительных 2 тиристорных ключей 22, 23 и 24 - оС а угол открывания основных тиристорных ключей 19, 20 и 21 - е,причем,с-= -д,.Преимущество устройства достигаетсяиспользованием дополнительных тирис торных ключей осуществляющих совместно с тиристорными ключами, шунтируюшими первичную обмотку второго трехфазного трансформатора, регулирование составляющей напряжения от действия до-З полнительного трехфазного трансформатора без сдвига первой гармоники,.Использование устройства позволяет по сравнению с известными осуществлять компенсацию реактивной мощности в раз- ф личных системах трехфазного тока без внесения в сеть существенных искажений и без значительных отклонений напряже 5 Ьния на потребителях электрической энергии от номинального,Формула изобретенияКомпенсатор реактивной мощности,содержащий два трехфаэных трансформатора, первый из которых выполнен с двумя первичными и одной вторичной обмоъфками, а второй - с одной первичной и одной вторичной обмотками, и три тиристорных ключа, при этом вторичные обмоткипервого и второго трансформаторов соединены согласно-последовательно и подключены между сетью и нагрузкой, а первичная обмотка второго трансформатора шунтирована тиристорными ключами, о т л и- ,.ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения,в него введены три дополнительных тиристорных ключа, при этом первые одноименные концы двух первичных обмоток первого трансформатора объединены иподключены к отстающим по отношениюк обмоткам) фазам сети, вторые концыпервой первичной обмотки первого трансформатора подключены к соответственноопережающим фазам сети, вторые концывторой первичной обмотки соединены взвезду, первые концы первичной обмоткивторого трансформатора соединены в треугольник дополнительными тиристорнымиключами, а вторые концы первичной обмотки второго трансформатора подключены соответственно к объединенным первым одноименным концам первичныхобмоток первого трансформатора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Баев А, ВВолков Ю. К., Далинин В, П., Корнеев В, Я, Вентильные преобразователи с конденсатЬрами в силовыхцепях, М., "Энергия, 1969, с. 20.Составитель Г. ДамскаяРедактор Л, Алексеенко Техред С.Мигунова Корректор В, БутягаЗаказ 9729/76 Тираж 669 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К, Раушская набд. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4