Способ управления статическим источником реактивной мощности Советский патент 1978 года по МПК H02J3/18 

ближайшему фазному напряжению питающей сети. На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 - кривые напряжения на реакторе (в известном способе и в изобретении); на фиг. 3 - кривые тока в реакторе (в известном способе и в изобретении); на фиг. 4 - кривые сетевого тока (в известном способе и в изобретении); на фиг. 5 - векторная диаграмма, поясняющая предложенный способ управления ИРМ; на фиг. 6 - диаграмма работы вентилей в устройстве. На векторной диаграмме (фиг. 5) показаны вектО|Мз1 линейных (АВ, - СА, ВС, -АВ, СА, -ВС) и векторы фазных (А -С,- В-А, С-В) напряжений питающей сети, при этом фазные отстают от линейных напряжений на угол в 30 эл.град. В предлагаемом способе имеется возможность переключения реактора с линейного (например, АВ) на наиболее близкое по фазе к нему фазное напряжение (например, А), затем на следующее линейное напряжение (-С А) и т. д. Благодаря использованию двенадцатифазной системы напряжений, образованной из линейных и фазных нанряжений трёхфазной питающей сети, скачок фазы напряжения на реакторе равен 30°, а не 60° или 120° и при таком способе управления не требуется установки преобразователя числа фаз. На фиг. 2 и 3 приведень соответственно кривые напряжения и тока реактора для известного (Up,, ip,) и предлагаемого (Up, ipg) способов. Поскольку в моменты подключения реактора к фазному напряжению, которое, как известно, в V3 раз меньще линейного, индуктивное сопротивление реактора снижают в три раза, то имеет место скачкообразное ( раз) увеличение тока, в реакторе (точка ti на фиг. 3). Обратная картина наблюдается при переключении реактора с фазного на линейное напряжение, тогда ток падает в V3 раз (точка ts). Благодаря соответствующему изменению сопротивления реактора в моменты подключения его к линейному либо фазному напряжениям сети реактивная мощность реактора не изменяется по величине и, и/. В первом случае Q ,-- л Хр Хр S™PO«-Q,-,(/, На фиг. 4 приведены кривые сетевого тока при управлении ИРМ по известному и предлагаемому способам. Во втором случае кривая тока ics более близка к синусоидальной форме. Рассчетный коэффициент гармоник ее составляет Кг 15,31 /о, что примерно в два раза ниже, чем кривой тока ici (Ki 31,940/0). Статический ИРМ состоит из вентильного преобразователя, входная частота которого равна разности частот сети и переключения вентилей, построенногс по мостовой схеме на вентилях с двусторонней проводимостью, которые производят циклическое подключение фаз реактора 19-21 к линейным напряжениям питающей сети. Каждая фаза реактора имеет отводы от -W и (1уТ витков (где W - общее число витков ф;)-,; реактора), первые из них могут быть соединены электрически между собой с помощью дополнительных вентилей 22, 23, а вторые - с помощью вентилей 24, 25. Диаграмма замыкания вентилей приведена на фиг. 6. Статический источник работает следующим образом. Предположим, что в данный момент времени замкнуты вентили 1, 2, 11, 12 и 15, 16, следовательно, фаза «а реактора подключена к линейному напряжению АВ, фаза «в - к напряжению СА, фаза «с - к напряжению ВС. Остальные вентили в схеме отключены (диаграмма фиг. 6). Затем вентили 2, 12 и 16 отключаются, одновременно срабатывают вентили 24, 25, которые соединяют фазы реактора в звезду, подключенную к фазным напряжениям ABC сети. Поскольку при этом число витков, по которым проходит ток в каждой фазе реактора, меньще в VS раз, то индуктивные сопротивление фазы XL снизится в три раза (Х пропорционально квадрату числа вит ков). Вследствие этого произойдет скачкообразное увеличение тока в V3 раз, показанное на фиг. 3 (точка ti). После отключения вентилей 24, 25 и замыкания вентилей 4, 8 и 18- к фазе «а реактора прикладывается линейное напряжение - СА, фазе «в - напряжение -ВС, в фазе «с - напряжение АВ. Ток проходит по всем виткам фаз реактора, и индуктивное сопротивление фаз возрастет в три раза. Имеет место скачкообразное снижение тока реактора в Vs раз (точка t на фиг. 3). Затем вентили 1, 11 и 15 отключаются и замыкаются вентили 22, 23 и т. д. Улучщение гармонического состава сетевого тока достигается в рассматриваемом случае за счет незначительного увеличения числа вентилей в силовой схеме ИРМ (с 18 до 22 щт. или на 22%). Данное рещение более экономично, поскольку при установке трехфазно-щестифазного преобразователя числа фаз прищлось бы соответственно вдрое увеличить число плеч в преобразователе частоты, а значит и число вентилей (с 18 до 36 щт. или -на 100%). В обоих случаях уровень гармоник в сетевом токе снижается в два раза. Формула изобретения Способ управления статическим источиком реактивной .мощности, выполненным из вентильного преобразователя, выходная частота которого равна разности частот сети и переключения вентилей, нагруженного на т-фазный реактор (ш 1), путем последовательного переключения фаз реактора, например, с одного линейного напряжения сети на ближайшее к нему по фазе другое линейное напряжение, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня гармоник в сетевом токе источника реактивной мощности, после каждого подключения к линейному напряжению производят дополнительное подключение фаз реактора к ближайшему фазному напряжению питающей сети. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 353314, кл. Н 02 J 3/18, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 370600, кл. G 05 F 3/00, 1967. , 3.Авторское свидетельство СССР № 540327 кл. Н 02 J 3/18, 1972.

UpfHanpmsHue на реахтореГпреЗ агаемыи ИРМ) UPJ -напряжение на реакторе(избестный ИРМ)

lu ИРМ)

ip,,-moK 6реакторе (предаагае/ ьи

-ток (}ре(извесгт ныйИРМ/

На прткения, к которым ngffft/ifava/fffnca /разы

№ № (seHmui/ieu

Реактор подмю ается на напряжение: отстающее,

опережающее