Регулируемая конденсаторная установка Советский патент 1979 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может найти широкое применение для цепей продольной компенсации в сетях высокого напряжения, где требуется стабилизация напряжения при резкопеременной нагрузке.

В известных продольных регулируемых компенсирующих,установках последовательно с конденсатором включается регулируемый дроссель, индуктивность которого изменяется с помощью подмагничивания 1. Недостатком таких установок яв зяется больтая инерционность, значительные потери активной мощности в дросселе, возможность появления раскачивания, связанного с последовательным включением емкости и индуктивности.

В известной регулируемой конденсаторной установке для регулирования величины эквивалентной емкости статического конЛенсатора, параллельно конденсатору включены встречно-параллельно соединенные полностью управляемые вентили 2. В таком регуляторе для регулирования величины эквивалентной емкости применены полностью управляемые вентили, которые выпускаются на ограниченную мощность и, в настоящее

время, не нащли практического применения. Напряжение на статическом конденсаторе имеет резко выраженную несинусоидальную форму с длительными провалами до нуля, что свидетельствует о высоком удельном весе высших гармонических напряжений в составе всей кривой. Это обстоятельство отрицательно влияет на работу конденсатора и сокращает срок службы.

Наиболее близкой к настоящему изобретению является регулируемая конденсаторная установка, содержащая конденсатор, шунтированный встречно-параллельно включенными управляемыми вентилями, последовательно с которыми включены диодь, а сами управляемые вентили шунтированы обмоткой трансформатора, последовательно с которой включены конденсаторы 3.

Недостатком этого устройства является наличие контура искусственной коммутации, содержаЬцего обмотку трансформатора и конденсаторы, что усложняет схему и снижает КПД регулятора, а также несинусоидальность формы кривой напряжения на конденсаторе регулятора с длительными проваламй до нуля, что резко сокращает срок службы конденСаторов. ,--. Цель изобретения - унрощение схемы и улучшение синусоидальности кривой напряжения на статическом конденсаторе.

Указанная цель достигается тем, что усстановка снабжена донолнительными встреч W nfpWe tf BKjfto eftHbiMH W швентилями, одни выводы которых подключены ко второму выводу конденсаторной батареи, а вторые .соединены со вторыми выводами первых встречно-параллельно ЖЛЙченных управляемых вентилен.

На фиг. I приведенапринципиальная схе Мрегулятора величины эквивалентной емкости статического конденсатора (в однофазном исполнении); на фиг. 2а,б,в,г приведены временные диаграммы.

Установка содержит управляемые вентили (тиристоры) 1-4 и конденсатор 5. Управляемые вентили (тиристоры) 1 и 4 включены встречно-параллельно и параллельно цепочке из конденсатора 5 и встречно-параллельно включенных управляемых вентилей (тиристоров) 2 и 3. Величина эквивалентной емкости конденсатора 5 регулируется с помощью тиристоров 1,2, 3, 4, изменяющих Длительность протекания тока через конденсатор 5.. ,

Установка работает следующим образом.

Пусть напряжение конденсатора 5 до момента времени t( имело полярность, указанную на фиг. I в скобках. В момент времени tj (см. фиг. 2) на тиристор 3 подается импульс управления и через конденсатор 5 начинает протекать ток i фазы (см. фиг. 2в), Полярностьнапряжения на конденсаторе 5, указанная на фиг. 1, без скобок, сохраняется неизменной до момента времени t (см. фиг. 26). В момент времени tj включается тиристор 4, а тиристор 3 включается с помощью конденсатора 5.

С момента tz и до U ток i протекает через тиристор 4 (см. фиг. 2г). В момент времени ts ток фазы меняет направление и импульсом управления включается тиристор 1, который проводит TOKi фазы до момента (4 (см. фиг. 2г).: -

В момент 14 включается тиристор 2 н ток i фаза протекает через конденсатор 5, перезаряжая его от ,+.IJc до -Uc (см. фиг. 26) с полярностью, указанной иа фиг. 1 в-скобках. Ток перезаряда конденсатбра протекает ч-ерез конденсатор 5 до момента времени ts (см. фиг. 2в).

В этот же момент време1И1 t. выключается тиристор 1 с пбМЙ1Ггь1Г)коПл неатора 5, полярность нанряж ния которого указана на фиг. 1 без скобок. В момент Времени

ts снова включается тиристор 1 и ток фазы протекает через него до момента времени tg . В дальнейщем цикл работы регулятора повторяется.

Из приведенного описания схемы регулятора видно, что конденсатор 5, кроме своего основного назначения, выполняет функ цию коммутирующего конденсатора. Для , выключения в собтвётствуюц ие,моменты времени тиристоров 1, 2, 3, 4 система управления регулятора синхронизируется током фазы. Таким образом, изменением момента включения тиристоров 1, 2, 3, 4 регулируется длительность протекания тока через конденсатор 5 и, следовательно, величина напряжения на конденсаторе - т. е.,его эквивалентная емкость. Диаграмма работы регулятора величины эквивалентной емкости рассмотрена до режима генератора синусоидального тока. Таким образом, устройство позволяет увеличить срок службы конденсаторов регулятора за счет улучщення формы кривой напряжения на них. Кроме того, упрощается схема регулятора за счет исключения из контура искусственной коммутации трансформатора и конденсаторов. В предложенном устройстве роль коммутирующего конденсатора выполняет статический конденсатор 5, емкость которого регулируется.

30Формула изобретения

л Регулируемая конденсаторная установка, содержащая конденсатор, к одному вывоДу которого подключены первые выводы встречно-параллельно включенных управляемых вентилей, отличающаяся тем, что,

с целью упрощения и улучшения синусоидальности кривой напряжения, установка снабжена дополнитеЛьиым встрсчно-паралле Тьно включенными управляемыми вентилями, однивыводы которых подключень ко второму выводу конденсаторной батареи, а вторые - соединены со вторыми выводами цервых встречно-параллельно включенных управляемых вентилей. -

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Жежелеико И. В. Компенсация реактивной MOHU10CTH в электрических сетях с номинальными нагрузками. Журнал «Электричество, ,о 5, 1975.

2..Авторское свидетельство СССР .v 216824, кл. Н 023 3/18, 1966.

3..Авторское свидетельство СССР ., 235875/07. кл. Н 023 3/18, 1976.

3/2 Г

Vr.

/

1 Э У ®

/

.Uit

г,з,е

/,

iV 1

ЧГ

t

wt

i.