Статический компенсатор реактивной мощности

1 11924789 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическикРеспублик(ы)м. кл. Н 02 Х 3/18 Роударетеаииый комитет СССР по делам иэобретеиий и открытий(72) Автор изобретения В. В. Мишта 1Ораене Октябрьской Ревонюннн всесоюзныйгосускарственный проектно-изыскательский и научно-исследовательскййееинститут1 Ф энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект(54) СТАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙМОШНОСТИ Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к статическим компенсаторам реактивной мощности.Йэвестен компенсатор реактивной мощности, содержаший реактор и тиристорный ключ, трансформаторы напряжения и5 тока (1.Недостатком устройства является воэможность появления постоянной составляющей тока в цепи реактора и тиристорто ного ключа.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является статический компенсатор реактивной мощности с автоматическим регулированием по току содержащий последовательно соединенные реактор, тиристорный ключ и трансформатор тока, параллельно которым подключен трансформатор напряжения, первый интег ратор, первый вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения, второй вход и выход соединены с ключевым элементом, а выход - с входом второго интегратора, выход второго интегратора через автоматический регуля тор соединен с управляющими электродами тиристорного ключа. Управление ключевым элементом этого компенсатора производится с помощью датчика проводимос ти ";гиристоров, входы первого дифференциального усилителя которого через дели. тель (аттенюатор) соединены с выводами тиристорного ключа, и выход которого ,через кабельную связь, второй дифференциальный усилитель и детектор полярности (дифференциальный каскад) соединен с управляющим входом ключевого элементамиОднако лнепосредственная электрическая связь аппаратуры регулирования с высоковольтным силовым электрооборудова ье нием, 1 теобходимосе ь применения высоко вольтного делителя напряжения (аттенюа тора) снижают надежность и помехоустойчивость. устройства.Кроме того, отсутствие схемы установки начальных условий второго интегратора приводит к понижению помехоустойчивости и5 ыстродействия.3 9247Цель изобретения - повышение надежности, помехоустойчивости и быстродействия устройства,Поставленная цель достигается тем,что в статический компенсатор реактивной мощности, содержащий последовательно соединенные реактор, тиристорныйключ и трансформатор тока, параллельнокоторым подключен трансформатор напряжения, к вторичной обмотке которого подключен первый вход первого интегратора, между вторым входом и выходом которого включен первый ключевой элемент, а выход соединен также с входомвторого интегратора, выход второго интегратора через автоматический регуляторсоединен с управляющими электродамитиристорного ключа, введены трансреактор, первый и второй двухполупериодные выпрямители, компаратор, второйключевой элемент, нуль орган, два одновибратора, два триггера и логическийэлемент И, при этом первичная обмотка трансреактора включена последовательно с вторичной обмоткой трансформатора тока, вторичная обмотка соединенас первым двухполупериодным выпрямителем, второй двухполупериодный выпрямитель соединен с вторИчной обмоткой траноформатора напряжений, выходы обоих двух30полупериодных выпрямителей подключены к входам компаратора, выход которого связан с управляющим входом первого ключевого элемента, вход нульоргана соединен с вторичной обмоткойтрансформатора напряжения, выходы нульоргана подключены ко входам двух одновибраторов, выходы которых соединены суправляющими входами двух триггеров,информационные входы триггеров связа.- 40ны с выходом компаЬатора, а выходы -с логическим элементом И, выход которого соединен с управляющим входомвторого ключевого элемента, включенного между вторым входом и выходомвторого интегратора.45На фиг. 1 дана функциональная блоксхема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы.Устройство содержит реактор 1, после 50довательно соединенный с тиристорнымключом 2 и трансформатором 3 тока, параллельно которым подключен трансформа,тор 4 напряжения. Вторичная обмоткатрансформатора 3 тока последовательно., соединена с первичной обмоткой транос 55реактора 5, вторичная обмотка которогосоединена с первым двухполупериоднымвыпрямителем 6, второй двухполупериод 89ный выпрямитель 7 соединен с вторич.ной обмоткой трансформаТора 4 напряжения. Выходы выпрямителей 6 и 7, имеющие различную полярность, присоединенык входам компаратора 8.Первый вход первого интегратора 9соединен с вторичной обмоткой траноформатора 4 напряжения, второй вход ивыход соединены с первым ключевым элементом 10, выход интегратора 9 связан с первым входом второго интегратора 11;, выход которого через автоматический регулятор 12 соединен с управляющими электродами тиристорногоключа 2. Вход нуль органа 13 соединен с вторичной обмоткой трансформатора4 напряжения, выходы нуль-органа подключены к входам двух одновибраторов14 и 15, выходы которых соединены суправляющими входами двух триггеров16 и 17, информационные входы которыхсвязаны с выходами компаратора 8, авыходы с . логическим элементом И 18,выход котоРого соединен с управляющимвходом второго ключевого элемента 19,подключенного к второму входу и выходувторого интегратора 11.Компенсатор работает следующим образом.Последовательная цепь, состоящая изреактора 1, тиристорного ключа 2 итрансформатора 3 тока, присоединена кисточнику переменного напряжения, Напряжение на выводах вторичной обмоткитрансреактора 5 пропорционально первойпроизводной тока в цепи, На выходахвыпрямителей 6 и 7 образуются раэнополярные сигналы, пропорциональные мгно -венным значениям напряжения и первойпроизводной тока, причем мгновенное значение сигнала производной тока существенно ( например в 1,5 - 3 раза) превышает значение сигнала напряжения.Компаратор 8 через ключевой элемент, 1 О управляет работой первого интегратора 9, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный мгновенному значению тока, являющегося интегралом напряжения в интервале проводимости тирис-торного ключа 2,Сигнал на выходе второго интегратора1 1, пропорциональный постоянной составляющей тока, поступая на вход регулятора 12, вызывает сМешение угла управления тиристорами, приводящее к устранениюуказанной постоянной составляющей тока,В том случае, когда тиристорныйключ заперт сигналами регулятора 12,указанный контур регулирования раэмы92478кается, напряжение на выходе второго интегратора 11 определяется дрейфам схемы и является источником сигнала помехи на входе регулятора 12, приводящей к снижению быстродействия устройства.Установка требуемых, в частности нулевых начальных условий второго интегратора 11 производится открытием второго ключевого элемента 1 9 через время, примерно равное одному периоду 10 переменного напряжения после прекра щения тока. Второй ключевой элемент 19, управляемый элементом И 18, заперт, пока на выходе хотя бы одного из триггеров 1 6 и 17 присутствует логический 15 "О" и открыт, когда на выходах обоих триггеров 16 и 17 присутствует логичес кая "1 ", В состояние "О" (Установка" ) триггеры 16 и 17 переключаются, на- пример, отрицательным знаком напряже ния выхода кампаратора 8, в состояние ф 1 " - (" Сброс" ) импульсами одновибраторов 14 и 1 5, управляемых нуль.органом 13, реагирующим на знак напряжения 25Применение предлагаемого устройства позволит повысить надежность компенсатора путем отказа от непосредственной электрической связи аппаратуры регулирования с силовым оборудованием и от З 0 установки высоковольтного делителя напряжения (аттенюатора), а также повысить йамехоустойчивость и быстродействие пу тем введения схемы установки начальных условий интегратора на выходе устройст 35 ва при отсутствии тока тиристорного клю- . ча.формула изобретения40Статический компенсатор реактивноймощности, содержащий последовательносоединенные реактор, тиристорный ключи трансформатор тока, параллельно которым подключен трансформатор напряжения,45 9 6к вторичной обмотке которого подключен первый вход первого интегратора, .между вторым входом и выходом, которого включен первый ключевой элемент, а выход соединен также с входом второго интегратора, выход второго интегратора через автоматический регулятор соединен с уп-равляюшиаи электродами тиристорного ключа, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения надежности, помеха устойчивости и быстродействия, в него введены трансреактор, первый и второй двухполупериодные выпрямители, компара 3- тор, второй ключевой элемент, нуль-орган, два одновибратора, два трйггера и логичес. кий элемент И, при этом первичная обмолка трансреактора включена последовательно с вторичной обмоткой трансформатора тока, вторичная обмотка соединена с первым двухполупериодным выпрямителем, второй двухполупериодный выпрямитель сэ единен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения, выходы обоих двухполупериодных выпрямителей подключены .к входам компаратора выход которого связан с. управляюппм входом первого ключевого элемента, вход нулоргана соединен с вторичной обмоткой трансформатора напряжения, выходы нулыорганаподключены к входам двух одновибраторов, выходй которых соединены с управляющими входами . двух триггеров, информационные входы триггеров связаны с выходом кампаратора, а выходы - с логическим элементом И, выход которого соединен с управляющим входом второго ключевого элемента, включенного между вторым входом и выходом второго интегратора.Источники . информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Иф 3963978,кл. 323-102, 1975. 2. Патент США Мф 4001671,кл. 323-119, 1977,924789 ниипи Подписное филиал П 0 фР