Устройство для компенсации реактивной мощности в электрических сетях Советский патент 1988 года по МПК H02J3/18 

(21)4100127/24-07

(22)05.05.86

(46) 23.04.88. Бнш. № 15

(71)Днепропетровский инженерно- строительный институт

(72)Ю.СоСоболев, А.И.Танатар, Б.НоАбрамов, Е.А.Саьтченко

и Ф.СоРадвилович

(53)621.316о7221 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 575726, кло Н 02 J 3/18, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 605289, кл. Н 02 J 3/18, 1973.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦШ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

(57)Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования реактивной мощности в электрических сетях. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и повышение надежности. Для уменьшения угла сдвига фаз между током, потребляемым из сети, и фазовыми напряжениями подключены конденсаторы 2, управление которыми осуществляется с помощью тиристоров 3 и А

и конденсаторов 7 и 8 Включение тиристора 3 осуществляется блоком управления, которьй вырабатьшает последовательность управляемых импульсов повышенной частоты. После включения тиристора 3 конденсаторы включаются последовательно и заряжаются от выпрямителя 6 о При включении тиристора 4 к тиристору 3 используют гасящее напряжение конденсаторов 7 и 8. После включения тиристора 3 происходит перезаряд конденсаторов от вьтрями- теля 1 о При подаче следующего управляющего импульса на тиристоры происходит отключение тиристора 3 переза- ряженны ш конденсаторами 7 и 8. Блок . управления тиристором 4 имеет усилитель-формирователь 10, компаратор 11, сумматор 12, усилитель обратной связи 14, генератор пилообразных импульсов 13о Расширение диапазона регулирования достигается за счет изменения скважности коммутации тиристора 3 от нуля до единицы, что соответствует изменению эквивалентного сопротивления в цепи вьтрямленного тока выпрямителя 1 от бесконечности до нуля соответственно. 2 ило

ш (Л

со со

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования реактивной мощности в электрических сетях.,

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и повышение надежности.

На фиг,1 изображена блок-схема устройства автоматической компенса™ ции реактивной мощностиj на фиг.2 - Диаграммы напряжений.

На фиг о 2 обозначено: U - напряжение на выходе генератора пилообразных импульсов ; и - напряжение на

Выходе усилителя обратной связи,пропорциональное cosifj Uj - напряжение на выходе сумматора , U, - напряже- ние порога срабатывания, формируемое внутри компаратора; - напряжение на выходе компаратора; - напряже™ ние на выходе усилителя-формирователя.

Выпрямительный мост 1 подключаетс к сети через конденсаторы 2, образу- ющие источник реактивной мощности, а в цепь выпрямленного тока включен первый управляемый вентиль 3, второй управляемьй вентиль 4 через балласт- ньш резистор 5 включен в цепь посте- янного тока выпря:мительного моста 6, подключенного к той же сети, что и выпрямительный мост 1, между анодами вентилей 3 и 4 включен коммутирующий конденсатор 7, а между катодами упра вляемых вентилей включен конденсатор 8, к управляющему электроду вентиля 3 подключен блок 9 управления, сое диненньй с сетью, а к управляющему электроду вентиля 4 подключен уси- литель-формирователь 10, вход которого соединен с вькодом компаратора 11 вход компаратора 11 соединен с выходом сумматора 12, к одному из входов которого подключен генератор 13 пило образных импульсов, синхронизирующий вход которого связан с сетью, реактивная мощность в которой подлежит компенса1Ц1и, а второй вход сумматора подключен к выходу усилителя 14 об- ратной связи, вход которого подключе к выходу измерительного блока 15, включенного в сеть между источником 16 электрической энергии и нагрузкой

Устройство работает следующим образом,

В первоначальном состоянии вентили 3 и А закрыты, а конденсаторы 7 и 8 разряжены. Комдгнсаторы 2, вко1Ю

5

20

25 ЗО , до д5

55

ченные в звезду, подключают к с ети путем подачи открывающего импульса с блока 9 управления на управ.пяющий электрод вентиля 3, включенного в цепь постоянного тока выпрямительно го моста 1„ При открывании вентиля 3 конденсаторы 7 и 8 заряжаются и оказываются включенными последовательно и заряжаются с полярностью, соответствующей выходному напряжению вьтря- мительного моста 6„ Гашение вентиля 3 осуществляется путем разряда конденсаторов 7 и 8 через вентиль 4 при его открьтании импульсом с компаратора 11 о При этом компенсирукяцие секции отключаются от сети, конденсато ры 7 и 8 перезаряжаются по полярности выходного напряжения выпрямительного моста 1, Резистор 5 служит для устранения короткого замыкания выхода вьшрямителыюго моста 6 при включении вентиля 4 и ограничения зарядного тока конденсаторов 7 и 8,

Генератор 13 вырабатьшает пилообразное напряжение U повышенной частоты, кратной утроенной промьшшейной частоте электросети и синхронизированное с ней. В сумматоре 12 это напряжение суммируется с управляющим напряжением Vj , поступающим с усилителя 14 обратной связи, пропорциональным величине угла сдвига фаз, измеряемым и контролируемым измерительным блоком 15-0 С выхода сумматора 12 напряжение Uj поступает на компаратор 11,,выходное напряжение U с которого поступает на усилитель-формирователь 10, Далее управляющие импульсы и поступают на.вентиль 4, Блок 9 управления вентилем 3 вырабатывает последовательность импульсов с частотой, кратной утроенной про- мьтшенной частоте электрической сети и синхронизирован с сетью,

Предлагаемое устройство позволяет получить плавное регулирование реактивной мощности в широком диапазоне за счет изменения скважности коммутации главного тиристора от нуля до единицы, что соответствует изменению эквивалентного сопротивления в цепи вьшрямпенного тока вьшрямителя 1 от бесконечности до нуля соответственно.

Кроме того, устройство позволяет повысить надежность системы и удешевить ее конструкцию за счет уменьшения числа тиристоров и блоков управления ими и улучшить гармонический состав напряжения.

Формула изобретения

Устройство для компенсации реактивной мощности в электрических сетях, содержащее источник реактивной мощности, включающей конденсаторы для подключения к фазам сети, управ- ляемьш вентиль с блоком управления с зажимами для подключения к фазам сети, блок формирования запирающих импульсов, включающий два конденсатора и управляемьй вентиль с блоком управления и зажимами для подключения к фазам сети, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и по- вьшения надежности, оно снабжено измерительным блоком, соединенным с вьтодами для подключения к фазам сети, источник реактивной мощности снабжен выпрямительным мостом, подключенным к другим выводам конденса

тора, блок формирования запирающих импульсов снабжен вьтрямительным мостом с выводами для подключения к фазам сети, блок управления вторым управляемым вентилем выполнен в виде усилителя-формирователя, сумматора, генератора пилообразных импульсов, компаратора и усилителя обратной связи, причем первый из конденсаторов включен между анодами первого и второго управляемых вентилей, а второй- между их катодами, выходы выпрямительных мостов включены между анодами и катодами вентилей, выход измерительного блока через усилитель обратной йвязи соединен с сумматором, второй вход которого подключен к генератору пилообразных импульсов, вход которого является входом блока управления второго управляемого вентиля, выход сумматора через компаратор соединен с усилителем-формирователем, подключенным к управляющему электроду второго управляемого вентиля.

ААЛАЛАЛЛЛЛ

(fft