Устройство для регулирования реак-тивной мощности b сетях переменноготока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНБЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(21) 2796261/24-07 присоединением заявки Мо рствеииый комитетСССРлам изобретенийи открытий) ПриоритетОпубликовано 2 иь йо 1 4,81, Бюлле 3) УДК 621, 316, .925(088.8) публикования описания 23048"";,:, "1 "таутас 72) Авторы изобретен В, Билявичюс, П. ебликас и Р 1 Заявитель Вильнюсское территориальное управле водопровода и канализации(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СЕТЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА относится ской энер реактивн т быть ис потребля - повышение темия Изобретение к распределению электриче гии, а именн к регулированию ой мощности в сетях, и може пользовано на предприятиях яющих электрическую энергию.Известно устройство для регулирования реактивной мощности в сетях пе ременного тока, содержащее источник реактивной мощности, включенный между фазами сети и состОящий иэ последовательно соединенных конденсатора и встречно-параллельно включенных тиристоров, и формирователь импуль- сов, включающий последовательно соединенные конденсатор и встречно- параллельно включенные тиристоры 1Недостатком известного устройства является низкий КПД устройства из-за избыточных коммутационных потерь при средних и особенно малых углах регулирования, так как закон изменения коммутационной энергии фор мирователя импульсов не соответствует закону изменения прерываемого тока источника реактивной мощности.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой ство для регулирования реактивной мощности в сетях переменного тока,содержащее источник реактивной мощности, включенный между зажимами фазсети и состоящий из последовательносоединенных конденсатора и .встречнопараллельно включенных тиристоров иформирователя запоминающих импульсов,включающего тиристор и цепочку, включенную параллельно упбмянутым тиристорам источника и состоящую из последовательно соединенных тиристора,дросселя и конденсатора, свободнаяобкладка которого подключена к фазесети, к которой подключены тиристорыупомянутого источника 21.15 Недостатком известного устройстваявляется низкий КПД из-за невозможности регулирования напряжения конденсатора формирователя запирающихимпульсов При изменении рабочей точ ки источника. В известном устройствеамплитуда напряжения на конденсатореформирователя импульсов во всем диапазоне регулирования неизменна, аток конденсатора источника изменяется от щах до О, т.е. по закону коси"нуса.Цель изобретени КПДустройства.Поставленная цель достигается 30 что в устройстве для регулированреактивной мощности в сетях перемен- ного тока, содержащем источник реактивной мощности, состоящий из последовательно соединенных конденсатора и встречно-параллельно включенных тиристоров и предназначенный для включения между зажймами фаз сети, и формирователь запирающих импульсов, состоящий иэ первого тиристора и последовательно соединенных второго тиристора, дросселя и конденсатора формирователя, подключенных параллельно тиристорам источника реактивной мощности, формирователь запирающих импульсов снабжен дополнительными встречно-параллельно включенными тиристорами, одна Общая точка кото-. рых присоединена к зажимам фазы сети, к которой подключен конденсатор источника реактивной мощности, а вторая общая точка подключена к точке соединения второго тиристора и дросселя, причем первый и второй тиристоры соединенывстречно-параллельно,Предлагаемое устройство позволяет получить повышенный КПД, так как наличие дополнительных встречно-параллельно включенных тиристоров позволяет плавно (в диапазоне от 0 до О сети) регулировать величину наюпряжения конденсатора формирователя импульсов в зависимости от рабочей точки источника реактивной мощности,. На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма напряжения О сети, на фиг, 3 - то же, напряжения О з на конденсаторе источника реактивной мощности; на фиг. 4 - то ке, напря:кения О на конденсатлре формирователя импульсов; на фиг. 5 - то же, тока с через конденсатор источника реактивной мощности.Устройство для регулирования реактивной мощности в сетях пе,.еменного тока (фиг. 1) содеркит источник 1 реактивной мощности и формирователь 2 запирающих импульсов, Источник 1 реактивной мощности включен междуфазами сети и состоит иэ последова- тельно соединенных конденсатора 3 и встречно-параллельно включенных тиристоров 4 и 5.Формирователь 2 запирающих импульсов состоит из двух цепочек, одна иэ которых содержит встречно-параллельно включенные тиристоры б и 7; последовательно которым включен дроссель 8 и конденсатор 9. Одна цейочка подключена параллельно тиристорам 4 и 5 источника 1 так, что конденсатор 9 соединен с фазой сети, к которой подключены тиристоры 4 и 5, а тиристоры б и 7 подключены между конденсатором 3 и тиристорами 4 и 5. Другая цепочка состоит из встречно- параллельно включенных тиристоров 10 и 11, один конец которых подклю сеть 40. В момент времениподают упЪравляющий импульс тиристору 10 и конденсатор 9 заряжается через тиристор 45 10, дроссель 8 до моментного значения напряжения сети (направление напряжения показано на фиг. 1 в скобках) и тиристор 10 гасится. В моментвремени д напряжение на конденсаторе 3, а тем самым и напряжение сети 50О уменьшается до О, а ток (сз чеСетиреэ конденсатор 3, протекающий в сеть,достигает максимального значения.В промежуток времени +-с- конденсатор 3 заряжается от сети через тиристор 4 (направление напряженияпоказано на фиг. 1 в скобках),6065 5 О 15 20 25 30 35 чен к фазе сети, к которой подключен конденсатор 3 источника 1, а другой, конец подключен между дросселем 8 и тиристорами б и 7.Устройство работает следующим образом.До момента времени с когда, например, на шинах сети направление напряжения соответствует изображенному на фиг. 1,тиристор 5 открыт и, конденсатор 3 заряжается от сети (направление заряда конденсатора 3 показано на фиг. 1 без скобо). Конденсатор 9 зарякон.В момент времениподают открывающий импульс тиристеру. 6 и открывают его, Конденсатор 9 разряжается через тиристор 5, тиристор б, дроссель 8 и через параллельную цепь: сеть, конденсатор 3,. тиристор 6 и дроссель 8. Конденсатор 9, разряжаясь частично через конденсатор З,подзаряжает его дмомент времени к тйристору 5 прикладывается обратное напряжение смещения. Если этот интервал времени больше интервала, необходимого для восстановления запирающих свойств тиристора 5, что обеспечивается подбором емкости конденсатора 9, тиристор 5 гасишься, Дроссель 8 при этом "ограничивает - , В промежуток временни-. конденсатор 3 отключен от2.сети и напряжение на нем остается практически неизменным (фиг. 2),В момент временипри равенстве напряжения сети ОС и и напряжения О на конденсаторе 3 и при наличииСЗоткрывающего импульса включается тири.:тор 4, вследствие чего конденсатор 3 разряжается черэ тиристор 4 и создает ток, протекающий всь В момент временигодают импульс тиристору 7 и конденсатор 9 разряжается через дроссель 8, тиристор 7, конденсатор 3 и через параллельную цепь: дроссель 8, тиристор 7 и тиристор 4. К тиристору 4 прикладывается обратное напряжение смещения и он гасится.В промежуток времени с - конденсатор 3 отключен от сети и напряжение на нем остается неизменным.В момент времени с при равенстве напряжения сети О ви напряжения на конденсаторе 3. и при наличии открывающего импульса включается тиристор 5, вследствие чего, конденсатор 3 разряжается через тиристор 5,и создает ток, протекающий в сеть.В момент времениподают импульс тиристору 11 и конденсатор 9 заряжается через дроссель 8 и тиристор 11 до моментного значения напряжения сети.В момент времени. напряжение сети От, а тем самым и напряжение15Мтина койденсаторе 3 О з уменьшается до О, а ток через конденсатор 3, протекающий в сеть, достигает максимального значения.Устройство возврашается в состоЯ ние, в котором находилось до момента времени г. . Описанные процессы повторяются каждый период напряжения сети.Для нормальной работы источника 1 необходимо регулировать фазу заряда конденсатор 9, т,е. фазу отпирающих импульсов, подаваемых на тиристоры 10 и 11, Соответственно фазе заряда конденсатора 9 необходимо регулировать и фазу разряда конденсатора 9, т.е. фазу отпирающих импульсов, подаваемых на тиристоры 7 и б.Для управления тиристорами 7 и б можно использовать соответственные импульсы управления тиристоров 10 и 11, задержанные на 90Снабжение формирователя запирающих импульсов дополнительными встречно-параллельно включенными тиристорами, с помощью которых овеспечива ют плавное фазно-импульсное регулирование напряжения конденсатора фор мирователя запирающих импульсов соответственно моментному значению прерываемого тока конденсатора источника, которое изменяется по закону косинуса в диапазоне регулирования, позволяет уменьшить коммутационные потери и тем самым повысить КПД устройства.Формула изобретенияУстройство для регулирования реактивной мощности в сетях переменного тока, содержащее источник реактивной мощностисостоящий иэ последовательно соединенных конденсатора и встречно-параллельно включенных тиристоров и предназначенный для включения междузажимами фаэ сети, и формирователь запирающих импульсов, состоящий из первого тиристора и последовательно соединенных второго тиристора, дросселя и конденсатора формирователя, подключенных параллельно тиристорам источника реактивной мощности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства, формирователь запирающих импульсов снабжен дополнительными встречно-параллельно включенными тпристорами, одна общая точка которых присоединена к зажимам фазы сети, к которой подключен кондейсатор источника реактивной мощности, а вторая общая точка подключена к точке соединения второго тиристора и дросселя, причем первый и второй тиристоры соединены встречно- параллельно.Источники информации,прннятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2584237/24-0 Х,кл. Н 023/18, 1978.2, Авторское свидетельство СССРР 605289, кл. н 023/18, 1973.824365 Составитель Г. Дамскаяиколайчук Техред Ь.Бабинец Корректор Н. Швыдк дактор Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная,каэ 2140/79 Тираж б 75ВНИИПИ Гос а ственн удр опо делам изобретен 113035, Москва, Ж, Р Подписное комитета СССР и открытий шская наб., д.