Подстанционный электрический компенсатор Советский патент 1993 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях для компенсации мощности.

Цель изобретения - повышение эффективности использования конденсаторных батарей как в нормальных, так и в аварийных режимах работы подстанции.

На чертеже изображена схема подключения фазных конденсаторов к сети постоянного и переменного тока в части фазы А.

Устройство компенсатора подстанци- онного электрического содержит конденсатор 1 фазы А, подключенный к общей точке схемы звезды трех фаз с ее соединением с отрицательным полюсом шинок постоянного тока подстанции, второй вывод конденсатора 1 подключен к положительному полюсу замыкающими контактами реле команды

включить 2, а также к анодам силовых ти- рисгоров 3 и 4 через замыкающие контакты реле контроля напряжения 5, катушка которого подключена к шинкам постоянного тока через размыкающие контакты реле контроля скорости снижения напряжения 6 и реле команды включить 2. Катушка реле 6 подключена к шинкам постоянного тока через избирательный диод 7 и дифференцирующий конденсатор 8. К шинкам постоянного- тока подключена также цепь из стабилитрона 9 и резистора 10, точка объединения которых подключена к управляющим злею родам тиристоров разряда 11, 12, аноды которых подключены к конденсатору управления 13, соединенному шинками постоянного тока через разделительный диод 14. Катод тиристора 11 подключен к положи00

ю со

о

xj

тельному полюсу шинок постоянного тока совместно с катодом тиристора 3, а катод тиристора 12 подключен к фазе А сети переменного тока совместно с катодом тиристора 4, который зашунтирован диодом 15 с обратной полярностью его выводов.

Аналогично подключены конденсаторы фаз В и С 16 и 17, а трехфазный выпрямитель 18 подключен к постоянной нагрузке 19 оперативных цепей, к которым контактами реле команды включить 2 подключена толчковая нагрузка 20 присоединений подстанции.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном режиме работы подстанции и номинальном напряжении сети постоянного тока реле 5 находится в сработанном положении, что обеспечивает связь конденсатора 1 с сетью переменного и постоянного тока.

С переменным напряжением конденсатор 1 соединен через диод 15 в прямом направлении и через тиристор 4 в обратном направлении, поэтому происходит компенсация реактивной мощности сети переменного тока подстанции. Связь конденсатора 1 через тиристор 3 с сетью постоянного тока обеспечивает сглаживание напряжения от выпрямителя 18 при работе на постоянную нагрузку 19 сети постоянного тока. Симметричный режим сети переменного тока создает одинаковые условия для всех трех фаз без соединения средней точки звезды конденсаторов с нейтралью сети переменного тока и более эффективное сглаживание для шинок постоянного тока.

При нарушении нормального режима работы и снижении напряжения от цепи стабилитрона 9 и резистора 10 возникает управляющий импульс тиристоров 11, 12, отпирание которых вызывает разряд конденсатора 13 обратным потенциалом на тиристоры 3 и 4, которые запираются мгновенно и сохраняют такое состояние до перехода тока через нуль.

В пределах указанного интервала времени от тока разряда конденсатора 8 через диод 7 срабатывает реле 6, вызывая разрыв питания катушки реле 5, которое отпадает от исчезновения или снижения напряжения постоянного тока. Отпадание реле 5 обеспечивает продолжительное отключение конденсатора 1 от сети переменного и постоянного тока на все время нарушения питания этой сети.

В зависимости от момента нарушения нормального режима конденсаторы 1, 16 и 17 сохраняют заряд в соответствии с уровнем напряжения каждой фазы. При срабатывании команды на включение Толчковой нагрузки 20 замыканием контактов 2 одновременно с этим шинки постоянного тока замыкается цепь для их подпитки от предварительно заряженных конденсаторов 1. 16 и 17. В режиме нормальной работы подстанции контактами 2 размыкается цепь катушки 5 и также осуществляет подпитку сети постоянного тока.

Разделительный диод 14 обеспечивает превышение напряжения конденсатора 13 при аварийном снижении напряжения в параллельно работающей сети переменного и постоянного тока, что создает требуемые

условия для запирания тиристоров 3 и 4 непосредственно в начале снижения напряжения.

Поскольку величина емкости конденсаторов 1, 16 и 17 выбирается из условия полной компенсации реактивной нагрузки питающего трансформатора собственных нужд подстанции в пределах его мощности, поэтому мгновенное их отключение при нарушениях в питающей сети обеспечивает

достаточный запас энергии для работы аппаратуры подстанции при включении команд ее действия.

В результате од ни и те же конденсаторы D нормальных условиях работы подстанции

компенсируют реактивную составляющую переменного тока, а при надобности работы подпитывают активной энергией аппаратуру управления для ее более эффективного действия.

Форму л а изобретен и я

Подстанционный электрический компенсатор, содержащий конденсаторы в трех фазах сети переменного тока и между полюсами сети постоянного тока, от которых

включена нагрузка оперативных цепей подстанции с реле команды Включить присоединений подстанции, с трехфазным выпрямителем между шинами переменного и постоянного тока, отличающийся

5 тем, что, с целью повышения эффективности использования конденсаторов, подключение конденсаторов каждой фазы к сети выполнено через замыкающие контакты реле контроля напряжения, катушка которого

0 включена в сеть постоянного тока через размыкающие контакты реле контроля скорости снижения напряжения и контакты реле команды Включить, замыкающие контакты которого включены в цепи объединения

5 фазного конденсатора с положительным полюсом шинок постоянного тока, к которым подключена цепь стабилитрона и резистора, точка объединения которых подключена купрасляющим электродам тиристоров разряда конденсатора управления подключенхого к шинкам постоянного тока через разделительный диод, катоды указанных тиристоров подключены к катодам силовых тиристоров в цепях соединения фазного конденсатора с положительным полюсом сети постоянного тока и со своей фазой переменного тока, причем силовой тиристор

подключения к сети переменного тока, зашунтирован диодом обратной полярности, а средняя точка звезды фазных конденсаторов с аналогичной схемой управления подключена к отрицательному полюсу шинок постоянного тока подстанции.

Сущность изобретения: подстанцион- ный электрический компенсатор позволяет обеспечить повышение эффективности действия конденсаторов в различных режимах работы подстанции, по мере надобности реактивной или активной мощности за счет включения трех фаз конденсаторов к сети переменного напряжения и постоянного тока через реле контроля режима работы основной сети и тиристоры, которые мгновенно размыкают эту связь при возникновении нарушения, сохраняя остаточный заряд конденсаторов каждой из фаз с учетом момента возникновения нарушения и включаются в сеть постоянного тока совместно с включением на ней толчковой нагрузки для эффективности работы аппаратуры оперативных цепей подстанции с компенсированной мощностью. 1 ил