Источник реактивной мощности Советский патент 1977 года по МПК H02J3/18 

(54) ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

1

Предлагаемое изобретение относится к технике преобразования электрической энергии с помощью полупроводниковых элементов и может применяться для улучшения качества и уменьшения потерь электроэнергии (стабилизации напряжения и повышения коэффициента мощности) в электрических сетях с резкопеременными нагрузками.

Известен источник реактивной мощности на базе инверторов напряжения с использованием полупроводниковых элементов, состоящий из преобразователя, вьшолненного на базе инвертора напряжения и содержащего управляемый мост на вентилях с обратными диодами, на стороне выпрямленного напряжения которого включен конденсатор, а на стороне переменного тока--демпфирующие реакторы 1 .

К недостаткам однопреобразовательных источников реактивной мощности следует отнести значительньш коэффициент гармоник в выходном токе (до 30%).

Наиболее близкий к изобретению источник реактивной мощности (ИРМ) с емкостным накопителем в цепи вьшрямлешюго напряжения состоит из преобразователя, вьшолненного на базе инвертора напряжения, в цепи переменного тока которого

включены демпфирующие реакторы, а на стороне выпрямленного напряжения - емкостной накопитель, и системы управлеьшя, позволяющей осуществлять регулироваш1е реактивной мощности 2. Протекание реактивного тока обуславливается разностью значений напряжения сети и первой гармоники ступенчатого напряжения преобразователя. При значении напряжения преобразователя большем напряжения сети наблюдается емкостной режим работы ИРМ, при меньшем - индуктивный.

Однако в известном устройстве без значительного увеличения типовой мощности дe fflфиpyющиx реакторов имеет большое значение коэффициент несинусоидальности кривой тока (до 30%), что не удовлетворяет требованиям ГОСТа и приводит к значительным искажениям сетевого напряжения.

Цель изобретения - улучшение гармонического состава кривой выходного тока.

Это достигается тем, что в источнике реактивной мощности, содержащем управляемый преобразователь, в цепи переменного тока которого включены демпфирующ11е реакторы, а на стороне выпрямленного напряжения - емкостной накопитель, емкостной накопитель вьшолнен из двух последовательно соединенных конденсаторов, точка соединения которых через встречно- нараллельно включенные тиристоры подключена непосредственно к фазам преобразователя.

На фиг.1 дана принципиальная схема ИРМ с расщепленным накопителем; на фиг. 2 - диаграммы напряжений и токов для емкостного и индуктивного режимов работы ИРМ.

Предлагаемый ИРМ состоит из преобразователя 1, вьшолненного на базе инвертора напряжения, демпфирующих реакторов 2, расщепленных накопителей 3, коммутатора, собранного на тиристорах 4-9, и системы управления 10.

При больщом значении величины емкостей накопителя пульсациями напряжений на конденсаторах можно пренебречь и считать, что в любой момент времени, напряжения на них распределяются поровну (полярность указана на фиг 1) .

Роль преобразоБйтеля 1 и коммуиггора im гиристорах 4-9 сводится к iiOiii:;;;)0;cf: iio ojjjioro н:и: обоих конденсато|)0г. ьакспип;:;); к папряжениям прео5разоват :ля в соотвс ствую цсй полярности. Расаюплснньгй накоиктел. позво.чяет лолуадто большее ,исло сгупекей в лниейпом напряженки преобразователя (V а. Б) по сраннслию с i epacщcI ЛCIIИL l i, с ;1зкть его козфф1 ииа -гг песинусоидальности и, слсдо затеяы-;о, улуипить форму гока ИРМ.

Из диаграммы лилейного папркжсиня uiicoDiJaзователя V а, в (фйг.2) :;й;и;о, чго на иитер1 але време1-;м 0--1: и, н иреобраэоьггге;: закорочеibv. гс; илгорьплг t; Ь к jniM Г(;)Ч) -;;дк;5Щ ;;;11 t)/j,Ai из К М;де:;с; -ров накои -слей 3. им г нтер--ал, Ч- - Тз подкл г-ч:лт.т обз j-a :лс, ::гг:(;л:;л ;к(.|;гп;;; и

емкоспюго режима г :бот,; ИРМ Ос) :- R фиг.26 для индуктивноуо.

Мгновенное значе1ше тока для любого интерва-, да времени

L - индуктивность демпфирующего реактора.

Если фазная э.д.с. сети больше первой гармоники напряжения преобразователя, то ИРМ работает в режиме потребления реактивной мощности (i, )j если меньше- в емкостном (ic).

Для получения емкостного режима работы ИРМ требуется искусственная коммутация тока вентилей преобразователя и коммутатора, которая может осуществляться известными устройствами искусственной коммутации.

Перевод тока из емкостного режима работы в индуктивный и обратно осуществляется 1-1ебо.аьшим Иаменением угля упраБлсиия ист:к:1якк преобра оъагеля я ком лутатора с номсицыо скстемь управления

Ф о р гч1 у л а к 3 о б р с т е имя

И.сточ1шк реактивной мощности, держащий управляемый преобразователь, в цепи переменного тока которого включены демпфирующие реакторы а на стсрске выарялшс ЛгОго на1 ряжср.ия - емкостной каконитель, и систему угфавления, о т л и ч а юLU и и с я гем, что, с целью узтучщен я гармоничесpavKi состада тока, 1-;акоиитель состоит кз двух 1осле;ловательно соеданенвых конденсаторов, {)6щая точка которых через встречно- аараллельно Ь1чл:очс {иь е тиристор;,; под,к;почеш непо ере детве нИсточник информации, принятые во ннимашю iipfi жспертизе:

. Повыц)сние качества электрической энергии злсктрмческкх штях- Киев, Наукова думкаГ Ч74.

:. ETZ - А, N

ч1

,..„.ci.. уjr-%;

. 3 д /бi/

J з. iS.ул&хк

t iГ I

-il-