Устройство для подключения конденсаторной батареи Советский патент 1988 года по МПК H02J3/18 

сд

со to ел

И:и)()стение относится к si.ieKTpoTcx- пике и может быть исполыювано в устрой- viKiix л. 1Я подк.мючсния к ч. юктрической 1.4 I и грсхфазных конденсаторов большой мощности.

Цель н;(обретения повышение надежности.

Па чергеже нредстав.тена нринциниа;1Ь- ная электрическая схема нредлагаемои; устро11ства для подключения конденсатор- Hoii батареи.

Устро11ство содержит выводы 1 3 для нодк.1К)чеиия фазовых конденсаторов 46, кото)ые подключены к выводам 7 9 для подключения фазовых нагрузок к питающей сети через основные тиристоры 10 и II и нк.люченпые им встречно-параллельно до- 11олнительн1)1е тиристоры 12 и 13. Выводы 2 и 8 соединены непосредственно. Унрав- ляюпи1е :(.1ектроды основных тиристоров И) и II юдключепы к катодам всномогатель- ных 1И))ист()ров 14 и 15, управляющие элек- тро.И) кого|1ых подключены соответственно к вгоричп11|м обмоткам трансформаторов и; и 17 тока. Цепи управления вспомога- 1с.1ьиы. тирисго)ов 14 и 15 зашунтированы .iHo.uiMH 18 и 19.

п()aвляюluиe э. 1ектр(.)ды дог юл и и те,ль- Н1,1 гиристоров 12 и 13 подключены к катодам вспом()гате,1ьных тирисг(.)ров 20 и 21, управ,1як)111ие электроды котсфых нодклю- MeHiii к их анодам через элементы 22 и 23 :1аде|)жки. Аноды вс по.могательных тиристоров 14, 15, 20 и 21 подключены соответ- сгвсппо через резисторы 24 27 и выходные пени 28 31 pe;ieiiiioi4) элемента 32 к вторичным обмоткам т)ансформатора 33 через вынрямиге, 1ьпые мосты 34- 37, на выходах которых усган()в,лены сглаживающие конденсаторы 38 41. Элементы 20, 22, 26, 36, 40 и 21, 2.3, 27. 37, .41 состав.ляют блоки ун|)ав,ления до11о,лните, 1ьными тиристорами, а элементы 14, IB, 18, 24, 34, 38 и 15, 17, 19, 25, 35. 39 б,локи управления основ- 1П)1ми тиристорами.

Разрядные резисторы 42 и 43 подклю- чепы одними концами к выводу 2, а другими концами соответственно к катодам основных тиристоров 10 и И. Релейный мен 1 32 ||одк, 1К)чен к вывода.м 7 и 9 для нодклк.шения фазовых на1 рузок через выходную цепь 44 обратно связи вк,лючения 6, U)K()B правле1 ия основными и дополни- ге,П) тиристорами. Выводы 1 и 3 (азо- пых конде)1са горов 1К)дк, 1ючены соответ- сгвепно через гокоограничивающие резисторы 45 и 4() и зарядные тиристоры 47 и 48 к выводам 7 и 9 для подк,1К)чения фазовых нагрузок. У 111авляк)цие э,лектроды зарядных шристоров 47 II 48 подключены соот- вегсгвенно к анодам вспомогате.льных ти- рислоров 20 и 21.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство для подключения конденсаторной батареи работает следующим об- разо.м.

В исходном иоложении выводы 7 - 9 находятся иод напряжением трехфазной сети; нервичная обмотка трансформатора 33 - под ,линейным напряжением сети; конденсаторы 38 41 заряжены до амплитудного значения напряжения вторичных обмоток трансформатора 33 через выпрямительные мосты 34-37; выходная цепь 44 обратной связи разомкнута; релейный элемент 32 отключен и выходные цепи 28-31 разомкнуты; основные и вспомогательные тиристоры закрыты; фазовые конденсаторы 4 6 не заряжены.

При замыкании выходной цепи 44 об- 1)атпой связи вк.лючается релейный элемент 32, который замь 1кает свои выходные цепи 28 31. При этом управляющие электроды зарядных тиристоров 47 и 48 подключаются к постоянному напряжению соответственно выпрямительных мостов 36 и 37 и конденсаторов 40 и 41 через резисторы 26 и 27. Зарядные тиристоры 47 и 48 вк.:1ючаются и через них и токоограничивающие резисторы 45 и 46 конденсаторы 4 и 5 заряжаются до ам11,п1тудного значения напряжения сети. Одновре.менно с нодачей ностоянных напряжений на уиравляющие электроды за- рндн1 1х тиристоров 47 и 48 эти напряжения подаются соответственно на элементы 22 и 23 задержки.

Ве.личина временной задержки эле.ментов 22 и 23 устанавливается такой, чтобы за это вре.мя конденсаторы 4 и 5 зарядились до напряжения порядка 0,95 амнлитудного значения напряжения сети. По истечении времени задержки постоянные напряжения подаются на управляющие электроды вспомогательных тиристоров 20 и 21, которые включаются и включают дополнительные тиристоры 12 и 13. Выводы 1 и 3 конденса- лорной батареи подключаются к выводам 7 и 9 сети через иервичные обмотки трансформаторов 16 и 17 тока и дополнительные тиристоры 12 и 13, при этом зарядные цепи с зарядными тиристорами 47 и 48 и резисторами 45 и 46 шунтируются.

В .момент времени, когда напряжение сети достигнет значения -нанряжения на конденсаторах 4 и 5 и превысит его, происходит подзарядка эти.х конденсаторов через до11о.:1нительные тиристоры 12 и 13 до амп,литудного значения напряжения сети. Напряжение на основных тиристорах 10 и 1 1 при это.м равно нулю и начинает воз- расгать в прямом направлении.

И.мпульсы токов подзарядки вторичных обмоток трансформаторов 16 и 17 тока подаются на управляющие электроды основ- ньгх тиристоров 10 и 11 через соответственно резисторы 24 и 25 и замкнутые выходные пепи 28 и 29 релейного э;1емента 32 к I Ocтоянному напряжению выпрямите.мьных мостов 34 и 35 и сглаживающих конденсаторов 38 и 39. При этом основные тиристорь К) и И подключают батарею конденсаторов 4- 6 к трехфазной сети без бросков тока. После подключения батареи конденсаторов 4-6 к сети через трансформаторы 16 и 17 тока протекают ее номинальные токи. Диоды 18 и 19 шунтируют цени управления вспомогательных тиристоров 14 и 15 от обратных напряжений. В течение времени, когда релейный элемент 32 подк тючен к сети выходной цепью 44 обратной связи, выходные цепи 28-31 замкнуты, вспомогательные тиристоры 14, 15, 20 и 21 открыты, на управ. 1яю1цих электродах основных и до- пачнительных тиристоров 10-13 есть постоянное напряжение и батарея конденсаторов 4-6 подключена к сети.

При размыкании цени 44 обратной связи отключаются релейный элемент 32 и его выходные цепи 28-31 и тем самым одновременно отключаются цепи управления основных 10 и 11, дополнительных 12 и 13 и зарядных 47 и 48 тиристоров. При этом те из указанных тиристоров, которые в момент отключения выходных пеней 28--31 релейного элемента 32 были под током, отключаются в момент спадания соответствующих синусоидальных токов до нуля и конденсаторная батарея 4 - 6 отк.мючается от сети. Напряжения на конденсаторах 4 и 5 при этом равны амплитуде напряжения сети и затем по .мере разрядки конденсаторов через разрядные резисторы 42 и 43 спадают до нуля.

Толярность напряжения на отключенных конденсаторах 4 и 5 зависит от того, какие из тиристоров 10 и 11 или 12 и 13 проводили в момент отключения выходных цепей 28-31 релейного элемента 32. Поскольку вероятность того, что в этот момент проводят основные тиристоры 10 и 11 или дополнительные тиристоры 12 и 13 одинакова, то статически равновероятна и полярность напряжения на отк. 1юченных конденсаторах 4-6 до окончания их разрядки через разрядные резисторы 42 и 43. Это значит, что в процессе работы предлагаемого устройства в режиме подключения и отключения конденсаторной батареи по сигналу выходной цепи 44 обратной связи постоянная составляющая напряжения на конденсаторах 4- 6 равна нулю.

Кроме того, включение выходной цепи 44 обратной связи последовательно с релейным элементом на напряжение питания обеспечивает одновременность отключения цепей управления основными 10 и 11 и дополнительными 12 и 1 3 тиристорами, что у.мень- 1пает время нахождения конденсаторов 4-6 под постоянным напряжением. Этот же эффект достигается и за счет включения выходных цепей 28-31 релейного элемента 32

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

в цепи управления тиристорами 10 13 па выходе выпрямите.тьных мостов 34 37 и сглаживающих конденсаторов 38- 41, так как не происходит разрядка последних на управляюп1ие электроды тиристоров 10 13 после отключения релейного элемента 32

Раз.мещение обмоток управляющего трансформатора и трансформатора напря жения на одном магнитопроводе повышает степень готовности устройства к включению, а также оперативность управлепия, что улучшает эксплуатационную надежность устройства.

Таким образо.м, предлагаемое устройство обеспечивает работу конденсаторной батареи в режимах ее включения и отк.тк)- чения не только без бросков тока, но и без постоянной составляющей напряжения на конденсаторах, что повышает их надежность и устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство для подключения конденсаторной батареи к трехфазной сети, содержащее два основньгч тиристора, вк.тючен- ные встречно-параллельно им два дополни- те.1ьных тиристора, выводы для подключения фазовых конденсаторов, первый и третий из них подключены через основные тиристоры, а второй непосредственно к соответствующим выводам для подключения фазоЕ ых нагрузок, две зарядные цепи с то- коог р а н и чипа ющи м и рез истора м и, одни м и концами соединенн)1е с первы.м и третьим выводами для подключения фазовых коп- де}1саторов, а други.ми - с выводами для подключения фазовых нагрузок, блоки управлепия основными тиристора.ми, включающие вспомогательные тиристоры, и управляющий трансформатор с выпрямительными мостами и сглаживающими коп- денсаторами, первичная обмотка которого включена в выходную цепь обратной связи, блоки унравления дополнительными тиристорами, включающие всномогательные тиристоры и трансформатор напряжения с выпрямительными мостами и сглаживающими конденсаторами, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, оно снабжено релейным элементом с четырьмя выходными цепями, а в зарядные цепи включены зарядные тиристоры, кат1)дом соединенные с токоограничивающими резисторами, анодом - с выводами для подключения фазовых конденсаторов, а управляющим электродом соединенные с анодом вспомогательных тиристоров блоков управления дополнительны.ми тиристорами, вь1хо.1ная цепь обратной связи подключепа к выводам для подключения фазовых нагрузок последовательно с релейным элементом, выходные цепи которого вк.чючены последовате.чь141532556

но с вспомосательными тиристорами на вы-щего трансформатора и трансформатора

ходе вынрямительных мостов со сглаживаю-напряжения размещены на общем магнитощими конденсаторами, а обмотки управляю-проводе.

Изобретение относится к ,1ектроге - нике и может быть использовано в ycTpoii- ствах для иодключения к электрическо сети трехфазных конденсаторов бо,чып(И1 .мощности. Цель изобретенияновьииение надеж)1ости. Конденсаторную багарею 4 ti подключают к трехфазной сети 7 9 ти)ис- торно-диодными коммутаторами с предварительной зарядкой батареи через диоды и токоограничиваюн1ие резисторы 45 и 46 без бросков тока и без ностоянной составляю- lueii напряжения на конденсаторах. 1ля что- го используют зарядные 1нрнсторы 47 и 48 и релейный элемент 32 с четырьмя вы.ход- ными пенями 28 - 31, которыми нри отк.тю- чении батареи отключаются все четыре основных 10-13 и оба зарядных тиристора. Размещение обмоток управляющего транс- (рорматора и трансформатора нанряжения на одном маг ниюпроводе повьпнает стенень готовности устройства к вк.чючению, а также оперативность унрав.1ення. Статистическая 1а и1овероятноеть но.тярности на11|)яже- НИЯ на отключенных конденсаторах яв, 1яется причиной отсутствия на них постоянной со- ставляюн1ей токов. 1 и.л. (С (Л