Система электропитания нагрузки

(50 4 Н 02 7 3/184 ,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, " К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вичной обмотки трансформатора. Соответствующим подбором диапазона ком-. мутации витков первичной обмотки трансформатора с помощью тиристорного переключающего устройства 2 снижают установленную мощность статического компенсатора в два раза. Диапазон изменения напряжения между основной 18 и промежуточной 19 отпайками трансформатора 3 выбирают из условия равенства его диапазону изменения .напряжения на вторичной обмотке силового трансформатора при полном изменении мощности тиристорно-реакторной цепи статического компенсатора, а в процессе регулирования - путем плав- ф ного изменения тока тиристорно-реакторной цепи в зависимости от напряжения на вторичной обмотке трансформатора с использованием статизма оттока нагрузки. Для этого устройство снабжено регулятором 13, содержащим датчики напряжения и тока, блок, задающий статизм, три сумматора, регулятор напряжения и формирователь им,пульсов переключения. 5 ил.ОРРСЬМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола(54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для использования в системах электроснабжения быстроизменяющихся нагрузок. Цель изобретения - расширение диапазона и повышение быстродействия плавного регулирования напряжения в системе электроснабжения, Цель достигается благодаря совместным регулированию статического компенсатора и ключевому переключению количества витков пер ЯО 1275641 А 135 Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для использования в системах электроснабжения быстроизменяющихся нагрузок.Целью изобретения является расши рение диапазона и повышение быстродействия регулирования напряжения в системе электроснабжения.На фиг. 1 представлена принципи 1 О альная схема системы электроснабжения; на фиг, 2 - структурная схема регулятора статического компенсатора; на Фиг. 3 - зависимость мощности компенсатора от нагрузки при постоянном15 коэффициенте мощности; на фиг. 4 графическая последовательность переключения тиристорного устройства и регулирования тока тиристорно-реакторной цепи статического компенсатора; на Фиг. 5 - вольт-амперная харак 20 теристика компенсатора в предлагаемой системе электроснабжения.Система электропитания нагрузки состоит из источника 1 питания лиф 25 нии 2 электропередачи, силового трансформатора 3, к вторичной обмотке которого подключены статический компенсатор 4 и нагрузка .5. Статический компенсатор 4 содержит параллельно включенные тиристорно-реактор 30 ную (шунтовой реактор 6 и антипараллельные тиристоры 7) и Фильтровую (конденсаторная батарея 8 и фильтровый реактор 9) цепи. Измерительные трансформаторы тока 10 и напряжения 11 включены на вход системы 12 регулирования тиристоров 7, состоящей из регулятора 13 и блока 14 управления, статическим компенсатором 4. Тиристорное переключающее устройст во состоит из биполярных тиристорных ключей 15 и 16. Общий вывод 17 ключей 15 и 16 подключен к линии 2 электропередачи, а раздельные выводы - к основной 18 и промежуточной 19 от пайкам силового трансформатора 3. Измерительные трансформаторы тока 20 и напряжения 21 первичной обмотки силового трансформатора 3 и один из выходов регулятора 13 включены на 50 вход блока 22 управления тиристорным переключающим устройством. Регулятор 13 содерямт датчик 23 напряжения, подключенный к сумматору 24, датчик 25 тока, подключенный также к 55 сумматору 24 через блок 26, задающий статизм, и сумматор 27. Выход сумматора 24 подключен к выходу регулятора 28 напряжения Один из выходов устройства 26 подключен через сумматор 29 к формирователю 30 импульсов переключения, к блоку 22 управления тиристорным переключающим устройством.Система работает следующим образом.При активно-индуктивном характере нагрузки на вторичной обмотке трансформатора районной подстанции необходимо осуществлять встречное регулирование напряжения (повышение напряжения на вторичной обмотке с ростом нагрузки) Эту функцию в предлагаемой системе осуществляет регулятор 13, обеспечивая требуемый статиэм вольтамперной характеристики компенсатора (Фиг. 5). При минимальной нагрузке (Б ) включен ключ 15 (максимальиияный коэффициент трансформации силового трансформатора 3) и реактор потребляет номинальную мощность (угол регулирования тиристоров 7 с =О). На зависимостях (фиг. 3 - 5) этот режим описывается точкой о, С ростом нагрузки угол регулирования тиристоров 7 увеличивается и ток реактора б уменьшается по зависимости,показанной на фиг. 4. При этом увеличивается эквивалентная генерируемая мощность компенсатора Я (Фиг. 3) иквозрастает напряжение.на вторичной обмотке трансформатора 3, подчиняясь задаваемому регулятором 13 статизму, В точке 3 ( 8) угол регулирования равен 90 и компенсатор генерирует максимальную при данном напряжении мощность Як. Дальнейшее увеличение потребляемой нагрузки приведет к подаче управляющего импульса регулятором 13 в блок 22 управления на включение ключа 16 и отключение ключа 15. Это уменьшает коэффициент трансформации силового трансформатора 3. Синхронизация переключения ключей 15 и 16 производится по первичному току и напряжению (регистрируемыми измерительными трансформаторами 20 и 2 1) трансформатора 3. Переключение ключей производится без разрыва тока в первичной обмотке трансформатора.При включении ключа 16 и отключении 15 для поддержания того же напряжения на вторичной обмотке трансформатора 3 угол регулирования о уменьшается до нуля, что приводит к уменьшению до нуля тока компенсатора (или мощности Я) . Этот режим системы электроснаб 1275641жения описывается точкой а на показанных зависимостях. Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к увеличению угла регулирования о и росту мощности Я , генерируемой компен сатором, т.е, повторяется практически тот же процесс регулирования, что и в предыдущем случае, когда ключ 16 был отключен, а ключ 15 включен. Регулятор 13 должен быть выполнен по структурной схеме, показанной на фиг. 2. Если напряжение на вы- ходе блока 26, задающего статизм вольт-амперной характеристики статического компенсатора, превышает по 15 роговое напряжение У, на выходе сумматора 29 появляется положительное напряжение, которое запускает устройство 30, генерирующее импульс Ур,20Блоки 22 и 14 управления - это системы управления тиристорными блоками для тиристорного переключающего . устройства без разрыва тока в цепи обмотки трансформатора и непрерывного25 регулирования компенсатором соответственно. В цепи регулятора 13, обеспечивающей управление током реактора 6, использовано регулирование по отклонению напряжения с введением статиэма по току нагрузки (статиэм задается цепью 25-26). При других соотношениях мощностей нагрузки 6 и компенсатора 4, схем трансформатора 3 и компенсатора 4 условия настройки регулятора могут быть иными, однако 35 во всех случаях возможно реализовать рассмотренный подход. С целью обеспе. чения плавного регулирования напряжения на вторичной обмотке трансформатора 5 необходимо, чтобы регулируемая 4 О мощность компенсатора давала возможность перекрывать "скачок" напряжения при переключении ключей 15 и 16, Для районных сетей эту мощность можно оценить выражением 45(еег Е Ягде Е - относительнйй диапазон изменения напряжения с помощьюключа 15;Я - мощность короткого замыка ОК)ния на вторичной обмоткетрансформатора.При изменении нагрузки от Я до Я мощность статического коммакспенсатора в предлагаемой системе 55 . электроснабжения ограничивается величиной Я , в то время как в известк 1 фной схеме эта величина должна бь 1 ть равна Ц (зависимость а -3- с) прик 1условии поддерживания напряжения на вторичной обмотке трансформатора на заданно уровне. При этом установленная мощность каждого ключа равнаЯ =Е Я,ц максгде Я , - максимальное значениемощности нагрузки.Формула изобретенияСистема электропитания нагрузки, содержащая источник питания, линию электропередачи, силовой трансформатор, измерительные трансформаторы то ка и напряжения, статический компенсатор, состоящий из включенных параллельно тиристорно-реакторной и фильтровой цепей, тиристорное переключающее устройство, общий вывод которого присоединен к линии электропередачи, а раздельные выводы - к двум отпайкам первичной обмотки силового трансформатора, блок управления статическим компенсатором и блок управления тиристорным переключающим устройством, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона и повышения быстродействия регулирования напряжения, она снабжена регулятором, выполненным в виде датчиков напряжения и тока, блока, задающего статизм, трех сумматоров, регулятора напряжения и формирователя импульсов переключения, причем на входы датчиков тока и напряжения включены вторичные выводы измеритель- . ных трансформаторов тока и напряжения вторичной обмотки силового трансформатора, выход датчика тока подключен через блок, задающий статизм, к одному из входов первого сумматора, другой вход которого подключен к источнику опорного напряжения, второй выход блока, задающего статиэм, подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к источнику порогового напряжения, а выход второго сумматора подключен к формирователю импульсов переключения, выход котброго подключен к блоку управления тиристорным переключающим устройством, выход первого сумматора включен на первый вход третьего сумматора, а выход третьего сумматора подключен к входу блока управления статическим компенсатором.1275641 Составитель О.НаказнаяРедактор Г.Волкова Техред Л.Олейник Корректор А.Зимокосо 6 каз 6575/51 енного коми ретении и о Ж, Раушс Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж НИИПИ Госуда по делам и 13035, Москв