Компенсатор реактивной мощности

(51), Н 02 Л 3/18 ВТОРСНОМУ ЕТЕЛЬСТВУ ий, пронологипроводство СС1977,194,отип),НОЯ ОП батаре ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательскектно-конструкторский и техческийинститут силовой пониковой техники(54) (57) КОМПКНС 0 тор рваНОСТИ, содержащий трехфа статических конденсаторов и три реактора с одной отпайкой, подключенных своими выводами к входным зажимам устройства через двухпозиционныйпереключатель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширениярегулировочных возможностей и снижения массо-габаритных показателей, внего введен дополнительный трехфазныйнятипозиционный переключатель, триполюса которого подключены к концам иотпайке одного реактора, а два полюса - к отпайке и одному из концов другого реактора, входной переключательподключен каждой фазой к обоим концамсоответствующего реактора,Изобретение относится и электротехнике и может найти практическое применение в устройствах компенсации ирегулирования реактивной мощности различных энергоприемников.Известны омпенсаторы реактивноймощности, содержащие трехфазную батарею стаических конденсаторов и индуктивный регулятор., каждая фаза которого выполнена в лчде последовательно, 1 Осоединенных реактора и управляемогоключевого элементасимистора, встречно-параллельно соединенных пары тиристоров Я ,1Путем фазового регулирования момен 15том включения управляемых ключевыхэлементов относительно Фазы сетевогонапряжения обеспечивается регулирование эквивалентной индуктивности реак-.тора, а соответственно, и суммарногоОреактивного тока, генерируемого компенсатором в сеть.Недостаток этих устройств - ухудшенный гармонический состав генерируемого реактивного тока при широком 25диапазоне его регулирования,Наиболее близким к предлагаемомуявляется компенсатор реактивной мощности содержащий батлрек, онденсаторов и индуктивны 1. регулятор, Фазшые р:.акторы которого сна;-сены однойпромежуточной отпайкой.и.подключенысвоими выводами через три управляемьм ключевых элемента к входнымзажимам устройства 21,Батарея конденсаторов генерирует35в питающую сеть опережающе ток емкостного характера,-а индуктивныйрегулятор - регулируемьй, отстающийна 90 эл,град.ток индуктивного харак 40тера, Вследств:ге поочередной работытрех кл 1 очевых элементов обеспечивается подключение к питающей сети либо всего реактора, либо одной изего двух секций, Плавное регулирова-,45ние индуктивного тока в пределахкаждой ступени обеспечивается Фазо"вым управлением момен 1 ов включения ухазанных управляемыхключевь.х элементов,Недостатками известного устрой п ства являются ограниченные регулиро" вочные возможности и ухудшенный гарма нический состав генерируемого тока вследствие малого количества ступеней регулирования. 55Цель изобретения - расширение ре-гулировочных возможностей и снижение массогабаритных показателей,Указанная цель достигается тем, что в компенсатор реактивной мощности, соцержащий трехфазную батарею статических конденсаторов и три регора с одной отпайкой, подключенньл своими вь.водами к входным зажимам устройства через двухпозиционный переключатель, введен дополнительный трехфазный пятипозиционный переключатель, три полюса которого подключены к концам и отпайке одного реактора, а два полюса - к одному из концов и отпайке другого реактора, входной переключатель подключен каждой Фазой к обоим концам соответствующего реактора.На Фиг. 1 приведена принципиаль,ная схема предлагаемого компенсатора реактивной мощности; на фиг. 2- структурные схемы ступенчатого регулирования индуктивности реакторов. Компенсатор содержит конденсаторы- 3, реакторы 4 - 6, подключенные к сети, и переключатели 7 и 8, Кон-. денсаторы 1 - 3 подключены непосредственно к входным зажимам устройства. Реакторы 4 - б подключены к ним свойми началом и концом через двухпозиционный трехфазный переключатель 7, Трехфазный пятипозиционный переключа-.,ель 8 подключен тремя полюсами каждой своей фазы к началу, отпайке и концу одного из реакторов 4 - 6), а двумя другими полюсами - к нач 1 лу и отпайке другого реактора (5 - 4). При подаче на вход компенсатора сетевого напряжения конденсаторы 1-3 начинают генерировать реактивную энергию емкостного характера, неизменную по величине. Реактивная энергия индуктивного характера, потребляемая реакторами 4. - 6, определяется положением переключателей 7 и 8,Гобеспечивающих девятиступенчатое изменение фазных индуктивностей реакторов 4 - б. Максимальная реактивная энергия компенсатора, генерируемая в сеть, соответствует включенному положению переключателя 7, когда работает только одна конденсаторная батарея 1 - 3, При необходимости компенсации части реактивной энергии емкостного характера реактивной энергией индуктивного характера подключают к сети реакторы 4 - 6, Прй положении переключателей 7 и 8 согласно Фиг. 1, когда реакторы 4 - б подключены своими концами к входным за1 164 823 3Фжимам и сетевому напряжению черезпереключатель 7, а своими началами -в общую нулевую точку через переклю-чатель 8, реакторы 4 - 6 имеют макси"мальную эквивалентную индуктивность, 5подключенную под линейное напряжение(фиг, 2 ц ). Минимальная эквивалентнаяиндуктивность реакторов, подключаемая под сетевое линейное напряжение,соответствует подключению реакторов 104 - 6, своими началами к входным зажимам через переключатель 7 и к отпайкам смежных по фазе реакторов через переключатель 8 (фиг. 2). В промежутках между максимальной и минимальной ступенями регулирования эквивалентной линейной индуктивностиреакторов 4 - 6 в предлагаемом компенсаторе обеспечивается получение ещешести дополнительных ступеней благодаря соответствующему ему порядкупереключения переключателей 7 и 8(табл. 1),Варьируя величиной отношения индуктивностей меньшей секции реактора 25к его полной индуктивности можно получить различные регулировочные характеристики ступенчатого измененияиндуктивности реакторов, а соответственно, и суммарной реактивной энер гии, генерируемой компенсатором впитающую сеть,В виду большого количества ступеней переключения в качестве управляемых ключевых элементов 7 и 8 в про-. 35 стейшем случае могут быть использованы контактные коммутирующие-переключающие устройства. При необходимости обеспечения плавного регулирования генерируемой реактивной энер ,гии в качестве ключевых элементов могут использоваться бесконтактные .силовые полупроводниковые вентили (симисторы, встречно-параллельные пары тиристоров). Ступенчатое регули рование обеспечивается включением соответствующих вентилей,а плавное регулирование в пределах каждой ступени - фазовым управлением их углов включения, Возможно и сочетание кон тактного с бесконтактным методов регулирования, когда все управляемые ключевые элементы 7 и 8 выполнены в виде контактных переключающйх эле-,3 ментов, а в фаэные цепи регулятора 55 между конденсаторами 3 - 3 и ключевыми элементами 7 включены дополни-, тельные управляемые ключевые элементы - встречно-параллельные пары тиристоров и симисторов. В этом случае ключевые элементы 7 и 8 обеспечивают только ступенчатое регулирование эквивалентной индуктивности регулятора, а плавное ее регулирование в пределах каждой ступени обеспечивается дополнительными парами тиристоров.Из таблицы видно, что варьированием величины К можно получить раэличные регулировочные характеристики ступенчатого изменения индуктивности реакторов, а соответственно, и суммарной реактивной энергии, генерируемой компенсатором в питающую сеть.Большое количество ступеней регулирования при наличии всего одной промежуточной отпайки у реакторов 4 - 6 является главным достоинством предлагаемого компенсатора. В простейшем случае можно обойтись только ступенчатым регулированием генерируемой реактивной энергии и выполнять переключатели 7 и 8 в виде различных контактных ключевых элементов: выключатели, контакторы, командоаппараты, контроллеры, переклю-. чатели или даже простые перемычки,При необходимости обеспечения плавного фазоступенчатого регулирования генерируемой реактивной энергии в качестве переключателей 7 и 8 могут быть использованы бесконтактные переключающие устройства на основе симисторов или встречно-параллельных пар тиристоров. Ступенчатое регулирование обеспечивается включением соответствующих пар тиристоров согласно фиг, 2 и таблице, а плавное регулирование в пределах каждой ступени - фазовым управлением их углов включения, Количество встречно-параллельных пар тиристоров или симисторов соответствует числу позиций переключателей 7 и 8 - те. по семь на каждую фазу.Возможно и сочетание контактного и бесконтактного способов регулироРвания реактивной энергии, когда переключатель 7 выполнен бесконтактным, тиристорным, обеспечивающим фа- зоступенчатое регулирование, а переключатель 8 - контактным только для переключения ступеней. В известных компенсаторах реактивной мощности для целей регулирования5применяют комплекты реакторов, поде ключенных к каждой фазе в определенном сочетании. Например, для обеспе чения шести ступеней переключения требуется по трн реактора на каждую фазу, для восьми уже по четыре.Естественно, что иметь возможность переключать ступени с помощью всего одного реактора всегда является более лредпочтительным решением и по 1364823 6зволяет снизить 1,5-2 раза суммарные массоВабаритные показатели индуктивного регулятора компенсатора и значительно упростить его конст.рукцию. Выполнение компенсатора на основе одного реактора с большим количеством промежуточных отпаек .приведет к усложнению конструкции, самого реактора и к увеличению его 10 габаритов.м о о о В В В В 0 О 10 0 ;с м о ж 1 1 1 1 иЪ Л м и Ы о о оа д1 1 4 Рч Рм ойдо В В Щ 4 В н . ой1164823 Составитель К. ХоециаТехред Л.Микеш рректор Л Редакто Лисин Пилипенко Подписно"Патент",цщщПЯ Госуд цо делам и 13035, Москваираж 620 ственног бретений Ж, Ра комитета ССоткрытийскан наб.,Удгород, ул. Проектна юМе 5 Е