Шунтовая конденсаторная батарея Советский патент 1989 года по МПК H02J3/18 

СП

о

00

со о ;0

Изобретение относится к электроэнергетике, конкретно к регулируемым устройствам компенсации реактивной мощности, и может быть использовано для ступенчатого регулирования мощности шунтовых- конденсаторных батарей высокого напряжения, собранных в звезду с изолированной нейтралью.

При разомкнутых полюсах (конта тах) выключателя 3 и замкнутых по

Цель изобретения - сокращение чис-ю сах выключателей 4 и 5 каждая из

25

ла выключателей, расширение диапазона регулирования мощности, обеспечение надежной защиты батареи во : всех режимах ее работы и возможности контроля эксплуатационного состояния 15 конденсаторов каждой группы.

На чертеже приведена принципиаль- 1ная схема шунтовой конденсаторной батареи.. ,

Шунтовая конденсаторная батарея 20 состоит из двух одинаковых трехфазных групп 1 и 2 конденсаторов, соединенных последовательно между собой. Выходные зажимы 2-1, 2-2, 2-3 второй группы конденсаторов соединены между собой. К входным зажимам 1-1, 1-2, 1-3 первой группы конденсаторов подключен вводный выключатель 3 и выключатель 4 для регулирования мощности. Выходные зажимы 4-Т, 4-2, 4-3 выклю- 30 чателя 4 соединены между собой. Точки а, Ь, с последовательного соединения трехфазных групп 1 и 2 подключены к сети через выключатель 5 для регулирования мощности. Кроме того, ба- з5 тарея содержит шесть однофазных измерительных преобразователей 6-11 напряжения с обмотками, реле 12 защиты и два вольтметра 13 и 14. При этом первичные обмотки 6-1, 7-1, 8-1 пре-. 40 образователей 6,7 и 8 подключены параллельно фазам группы 1 конденсаторов, а первичные обмотки 9-1, 10-1, 11-1 преобразователей 9,10 и 11 - параллельно фазам группы 2 конденсато- 45 ров.

Вторичные обмотки 6-2, 7-2, 8-2 преобразователей 6,7 и 8, а также вторичные обмотки 9-2, 10-2, 11-2 преобразователей 9,10 и 11 собраны в два Q разомкнутых треугольника и объединены между собой в шестиугольник, на выход которого включено реле 12 защиты. Вольтметры 13 и 14 подключены к выходам разомкнутых треугольников. 55

Принцип регулирования мощности шунтовой конденсаторной батареи основан на снижении (по сравнению с номинальным) рабочего напряжения, подвегрупп 1 и 2 конденсаторов включен звездой с разделенной нейтраль работает при номинальном напряжен В этом случае имеет место основно (наибольший) зфовень генерируемой активной мощности, величина котор определяется следующим соотношени

q,.2Q,,()

где Q, и и

Нг

и.

установленная мощ конденсаторов тре фаз одной из груп ее номинальное на жение

напряжение питающ сети.

При и.„ и генерируемая батаре реактивная мощность равна установ ленной мощности конденсаторов обе групп. При разомкнутых полюсах вык чателей 3 и 4 и замкнутых полюсах выключателя 5 в работе остается т ко группа 2 конденсаторов.. В этом случае генерируемая батареей реак ная мощность равна установленной мощности конденсаторов этой групп т.е..

Q Qr

ГУ

При разомкнутых полюсах выключа лей 5 и 4 и замкнутых полюсах вык чателей 3 гругтпы 2 и 1 конденсато -Соединены между .собой послед9вате но и работают при пониженном напр жении (0,5 Uj.) . В этом случае име место наименьший уровень генериру мой реактивной мощности, равный ,Q 0,5Qr,o

Таким образом, диапазон регули вания реактивной мощности устройс составляет (1:0,25)Q ч. При эфом всех ступенях генерации реактивно мощности осуществляется контроль эксплуатационным состоянием групп конденсаторов путем .измерения нес метрии их фазных емкостей.

денного к конденсаторам путем изменения схемы, их подключения к сети, а также переключения конденсаторов с одинарной звезды на двойную.

Устройство работает следующим образом.

При разомкнутых полюсах (контактах) выключателя 3 и замкнутых полюсах выключателей 4 и 5 каждая из

групп 1 и 2 конденсаторов включена звездой с разделенной нейтралью и работает при номинальном напряжении. В этом случае имеет место основной (наибольший) зфовень генерируемой реактивной мощности, величина которой определяется следующим соотношением:

q,.2Q,,()

де Q, и и

Нг

и.

установленная мощность конденсаторов трех . фаз одной из групп и ее номинальное напряжение

напряжение питающей сети.

При и.„ и генерируемая батареей реактивная мощность равна установленной мощности конденсаторов обеих групп. При разомкнутых полюсах выключателей 3 и 4 и замкнутых полюсах выключателя 5 в работе остается только группа 2 конденсаторов.. В этом случае генерируемая батареей реактивная мощность равна установленной мощности конденсаторов этой группы, т.е... .

Q Qr

ГУ

При разомкнутых полюсах выключателей 5 и 4 и замкнутых полюсах выключателей 3 гругтпы 2 и 1 конденсаторов -Соединены между .собой послед9ватель- но и работают при пониженном напряжении (0,5 Uj.) . В этом случае имеет место наименьший уровень генерируемой реактивной мощности, равный ,Q 0,5Qr,o

Таким образом, диапазон регулирования реактивной мощности устройства составляет (1:0,25)Q ч. При эфом на всех ступенях генерации реактивной мощности осуществляется контроль за эксплуатационным состоянием групп конденсаторов путем .измерения несимметрии их фазных емкостей.

Указанные измерения осуществляютс посредством преобразователей 6-11.

При повреждении конденсатора в любой из групп изменяется проводимость фазы, содержащей этот конденсатор, что приводит к появлению напряжения смещения нейтрали. Причем величина этого напряжения зависит от степени несимметрии фазных проводимостей, Тое. размера повреждения. Указанное смещение нейтрали приводит к изменению напряжения всех фаз батареи. В результате на выходе соответствующего месту повреждения разомкнутого треугольника появляется напряжение небаланса, численно равное утроенной величине напряжения смещения нейтрали .

Напряжение небаланса визуально контролируется по показаниям вольтметров 13 и 14, а в случае достижени последним уставки срабатывания реле 12 защиты происходит отключение ба- тарей„

Поиск места повреждения может осуществляться по показаниям вольтметров 13 и 14 при повторном кратковре- менном включении батареи.

Схемы первичных и вторичных соединений батареи тремя коммутационными аппаратами осуществляют трехступенчатое регулирование ее мощности при со- хранении контроля эксплуатационного состояния комплектующих конденсаторов во всех режимах работы батареи, а также обеспечивают возможность диагности ки места повреждения.

5

0

5

О

5

Q

Формула изобретения

Щунтовая конденсаторная батарея, состоящая из двух одинаковых трехфазных групп конденсаторов, первой и второй, соединенных между собой последовательно, содержащая вводный выключатель, подключенный к входным зажимам первой группы, выключатели для регулирования мощности батареи путем изменения схемы ее внутренних соединений, шесть измерительных преобразователей напряжения, первичные обмотки которых подключены параллельно фазам конденсаторных групп, а вторичные обмотки соединены в шестиугольник, образованньш из двух последовательно соединенных разомкнутых треугольников, собранных из обмоток преобразователей соответствующих групп, на вход которого включен датчик контроля эксплуатационного состояния ба- тери, отлича.ющаяся тем, что, с целью сокращения числа выклю - чателей, расширения диапазона регулирования мощности, обеспечения надежной защиты батареи во всех режимах ее работы и возможности контроля эксплуатационного состояния конденсаторов каждой группы, входные зажимы второй группы конденсаторов замкнуты между собой, точка последовательного соединения трехфазных групп подключена к сети через первьй выключатель для регулирования мощности, к входным зажимам первой группы подключен второй выключатель для регулирования мощности, выходные зажимы которого замкнуты мезкду собой, дополнительно введены два вольтметра, каждый из которых включен на выход одного из разомкнутых треугольников.

Изобретение относится к электротехнике , в частности, к регулируемым устройствам компенсации реактивной мощности в виде мощных шунтовых конденсаторных батарей. Цель изобретения - сокращение числа выключателей, расширение диапазона регулирования мощности, обеспечение надежной защиты батареи во всех режимах ее работы и возможности контроля эксплуатационного состояния конденсаторов каждой группы. При отключенном выключателе 3 и включенных выключателях 4 и 5 каждая из групп 1 и 2 конденсаторов включена по схеме "звезда" с изолированной нейтралью и работает при номинальном напряжении. При включенном только выключателе 5 в работе остается только группа 2 конденсаторов, а при замкнутом только выключателе 3 группы 1 и 2 соединены последовательно и работают при пониженном напряжении. При этом на всех ступенях генерации реактивной мощности осуществляется контроль за состоянием групп конденсаторов по приборам и с помощью защитного органа. 1 ил.