Статический источник реактивной мощности Советский патент 1979 года по МПК H02J3/18 

Цепью изобретения является улучшение гармонического состава сетевого тока ста тического источника реактивной мощности за счет введения определенного фазового сдвига между поспедоватепьностями импуп сов управления отдельных работающих секций, величина которого зависит от числа включенных секций, порядкового номера включенной секции и автоматически изманя ется при регулировании количества одновременно включенных секций. Цель достигается тем, что статический источник реактивной мощности, содержащий п секций, каждая из которых выполнена из последовательно соединенных реактора и вентильного преобразователя, выходная частота которого равна разности частот сети и управления вентилями и снабжена индивидуальным каналом управления с блоком управления, связанным с датчиком реактивной мощности питающей сети, дополнительно снабжен генератором перестраиваемой частоты, датчик реактивной мощности вьшолнен с числом выходов ( п +1), а каждый канал управления снабжен ячейкой блока пересчета с ключом, включенным в цепь обратной связи блока пересчета, основными двухвходовы ми логическими элементами И, логическими элементами И с числом входов К (где К - порядковый номер канала управления) и логическими элементами И - НЕ с числом входов (К+1), при этом первый канал управления снабжен одним логическим элементом И-НЕ с числом входов равным двум, остальные каналы, кроме последнего, - двумя логическими элементами И и И-НЕ с числом, входов соответственно рав ным К и K+l, а последний канал содержит логический элемент И с числом входов nt при этом выходы датчика реактивной мощности, кроме первого и последнего, подсоединены к соответствующим аходам логических элементов И и И-НЕ каждого канала, выходы которых подсоединены ко входам основных двухаходовых элементов И, а первый.и последний выхоДы датчика реактивной мощности подключе вы ко входам основных двухкходовых элементов И первого и последнего каналов, при этом выходы всех ОСНОВНЕДХ двухвхо довых элементов И соединены с ключами блока пересчета, выходы каждой ячейки блока пересчета подсоединены к блоку управления секции и ко входу блока пересчета следукнцей секции. На фиг. 1 представлена блок-схемап екционного ИРМ;-на фиг. 2 - временные иаграммы, поясняющие работу устройства, где приведены следующие обозначения: 1 - - вентильные преобразователи, вььодная частота которых равна разности часTOJ и управления вентилями;/ 2 - . - реакторы;/ З- 3 - логические элементы И с числом входов К (где )г - П - аходовой логический элемент И; 4 - двухвжодовой логический .элемент И-НЕ; 4- 4 - логические элементы И-НЕ с числом входов равным К Iv 5 - 5 - основные двухвходовые логические элементы Hj 7- - ячейки блока пересчета; 8- 8 - выходные блоки управления; 9- датчик реактивной мощности с числом выходов равным п +1i 10- генератор перестраиваемой частоты. Датчик реактивной мощности 9 подключается к сети, где установлен .ИРМ, а i -тые выходы этого датчика (где. 1 i 6 п ) соединяются с Т -. тьхми входами логически.х элементов ИЗ- З И-НЕ 4 - 4 . Первый и й-ьШ вькоды датчика непосредственно подключаются к входам основных логических элементов И 5 и 5 соответственно первого и последнего- каналов. Выходы логических элементов: И З - З и И-НЕ 4 - 4 соедишпотся со входами .основных двухвходовых логически.х элементов И 5 - , выходы которых подключаются к ключам 6 г- б ячеек 7 - блока пересчета. (п+1)-ый выход датчика соединяется с генератором перестрагиваемой частоты 10, который, в свою оаередь, подключен к запуска ячейки 7 - 7 блока пересчета. Выходы указанных ячеек подключены к входам выходных блоков управления 8 - в вентилями секций 1 - , Устройство работает следующим ,. , Предположим, что в режиме минимальной мощности включена первая секция ИРМ (фиг. 1). При Этом датчик 9 формирует сигнал только на своем .первом выходе, который поступает на первые аходы логических элементов И З - , И-НЕ 4 - всех каналов и на вход элемента И 5 пер вого канала. Этот же сигнал через логический элемент И-НЕ 4 проходит и другой вход элемента И 5, При совпадении обоих сигналов на выходе основного логического элемента И. 5 формируется сигнал, поступаюший на ключ 6, последний замыкается и в блоке пересчета будет включена только одна ячейка 7, Сигналы от генератора перестраиваемой частоты 10 поступают непосредственно на вход блока управления 8, Импульсная последовательность, вырабатываемая блоком 8, поступает на запуск вентилей первой секции. Таким образом, в устройстве работает лишь первый канал управления, В силу того, что на входах двухвходовых элементов 5- 5 присутствует только по одному сигналу, выходные сигналы с элементов 5 - 5 отсутствуют, ключи 6 - 6 будут разокжнуты, ячейки 7 - 7 выключены, блоки 8 - сигналов не вырабатьшают, поэтому остальные секции 1 - 1 оказываются выключенными. Пусть в некоторый момент времени необходимо увеличить мощность источника за счет включения дополнительной секции. При этом также появляется сигнал и на втором выходе датчика 9, Оба сигнала от датчика- поступают соответственно на первые и вторые входы логически-х элементов И 3 - 3 , И-НЕ 4 - 4 , Так как сигналы присутствуют на обоих аходах логического элемента И-НЕ 4, сигнала на его выходе не будет и основной логический элемент 5 первого канала выключится, а а ключ 6 разомкнётся. Одновременно с этим на обоих аходах элемента И 5 второго канала появляются сигналы с выходов схем З W 4 . На выходе элемента И 5 формируется сигнал, замыкающий ключ 6 Остальные ключи 6,6 , 6 оказываются разомкнутыми в силу указанных выше причин. При этом в блоке пересчета будут включены уже две ячейки 7 и 7 , выходные сигналы которых, сдвинутые на 18О , запускают блоки 8 и 8 , В случае, когда сеть трехфазная, а преобразователь сек ции построем по трехфазной мостовой схеме, последовательность икшульсов управления второй секцией с помощью пересчеткой схемы блока 8 оказывается сдвинутой на угол ®2 30 по отношений} к последовательности импульсов управления первой секции. Если необходимо включить три секции, датчик 9 вырабатьюаёт сигналы на трах своих выходах, начиная с первого. Сигналы датчика поступают на входы 1, 2, 3 логических элементов З - 3 , 4 - 4 , причем два сигнала будут присутствовать только на аходах основного элемента И 5 третьего канала. При этом замкнется ключ 6 , остальные ключи разомкнутся и в блоке пересчета включены три ячейки 7, 7 , 7, сигналы с выходов 120°, поскоторых, сдвинутые на угол на запуск выходных блоков 8, 8 , 8 ..На выходах этия блоков последова- тельности импульсов будут сдвинуты соответственно на углы Q 20 и9,40 относительно последовательности импульсов управления первой секцией, (для которой ®,( О -tonst). На фиг. 2 приведены временныедиаграммы распределения жмпульсов для рассматриваемого случая, когда три секции подключены к трехфазной сети, а преобразователи секций вьтолнены по мостовой схеме. В общем случае, если к сети подключается секций, фазовый сдвиг импульсов управления каждой секцией должен составлять 0 , , - (Р- где л1 - число фаз, из которых формируется кривая напряжения на реакторе; oL- число включенных секций (lioC4fl)i р - порядковый номер включенной секции (d 4 Р о ). В таблице 1 JIpивeдeны значения m для азличных. схем{/в таблице 2 - значения вр,- для различного числа секций oL и т 6.

765752.1.В

Зависимость числа фагз, из которых формируатся кривая напряжения на peaKTopei от вида сети и типа силовой схемы секции ИРМ

Т а б л и 1 а I

Однофазная

Трехфазная трехпроводная

3 3

четырахпроводная

Величинь углов сдвига импульсов управления каяадой секции в зависимости от когичествв включенных секций и питания ИРМ от трехфазной сети ) В общем случае для включения оС « секций датчик 9 формирует сигналы на oL своих выходах, йачиная с первого, которые поступают на .соответствующие аходы схем И З- 3 , И-НЕ 4-4 всех каналов. При этом включается сюно ной логический элемент oL-ro канала и в блоке пересчета будет включено оС яче ек 7 - 7. С ВЫХОДОВ ячеек 7 снимаются -fiU пупьоы, сдвинутые на угоп,0 а в вы;шдкых блоках 8-8 пераэтетные схемы: производят дальтшйший сдвиг на

однофазный

однофазный трех(Ьазнь й

однофазный трехфазный

Таблица 2 уголЭр учитывающий тип силовой схемы преобразователя секции данного ИРМ, где 0р- 260° (Р ) -периода управления Ту . Аналогично работает устройство, когда число включенных секций уменьшается. Использование изобретения позволит создать плавнорегулируемые источники реактивной мо.щности с большим диапазоном регулирования, с хорошей формой кривой сетевого тока, которые будут пригодны для сетей с различным числом фаз, в том чис965ne однофазных. Особенно эффективным будет применение предлагаемого устройства для секционированных ИРМ большой мощности, которые по условиям надежности, удобства ремонта, увеличения единичной мощности и т.п. должны выполняться секционированными. Формула изобретения Статический источник реактивной мощности, содержащий п -секций, каждая из которых вьтолнена из последоват-ельно соединенных реактора и преобразователя частоты с искусственной коммутацией, выходная частота которого равна разности частот сети и управления вентилями и .снабжена индивидуальным каналом управления с блоком управления, связанным с датчиком реактивной мощности питающей .сети, отличающий с, я тем, что, с целью улучшения гармонического состава сетевого тока, он дополнительно снабжен генератором перестраиваемой частоты, датчик реактивной мощности выполнен с числом выходов (n+l), а каждагй канап управления снабжен ячейкой блока пересчета с ключом, включенным в цепь обратной связи блока пересчета, основными двухнходовыми логическими элементами И логическими элементами И с числом входов К (где К - порядковый номер канала CemhmofiV

следний выходы датчика реактивной мошгности подключены ко входам основных двухаходовых элементов И первого и последнего каналов, при этом выходы всех основньгх двухвходовых элементов И соединены с клюг нами блока пересчета, выход генератора перестраиваемой частоты подключен ко входу запуска блока пересчета, выходы каждой ячейки блока пересчета подсоединены к блоку управления секции и ко входу ячейки блока пересчета еледукаде } секций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

n-a/t егкция

Яыи ямы управления 110 управления) и логическими элементами И-НЕ с числом входов (К+1), при этом первый канал управления снабжен одним логическим элементом И-НЕ с числом входов равным двум, остальные каналы, кроме последнего, - двумя логическими элементами И и И-НЕ с числом входов соответственно равным К и К + 1 , а последний канал содержит один логический элемент И с числом входов п , при этом выходы датчика реактивной мощности, кроме первого и последнего, подсоединены к соответствующим входам логических элементов И и И-НЕ каждого канала, выходы которых подсоединены ко входам основньк двухвходовых элементов И, а первый и по