Статический источник реактивной мощности Советский патент 1980 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к электротехнике и,- в частности, касается схе мы управляемого статического конденсатора реактивной мощности для линий электропередачи переменного тока, преобразовательных подстанций постоянного тока и систем промьзшленного электроснабжения. . Известны схемы статического источ ника реактивной мощности (Ст.ИРМ), содержащие реакторы с линейной вольт амперной характеристикой с регулированчем тока тиристорами и параллельно включенные батареи конденсатбров 1, 2. Недостатком известных схем является нерегулируемость батареи конденсаторов и, как следствие этого, значительная требуемая мощность как конденсаторной батареи, так и реакторов. Так например, в Ст.ИРМ, вы- . полненном tio известной схеме, при ди апазоне регулирования реактивной мощ ности 100%, потребуется конденсаторная б.атарея мощностью 100% и реактор мощностью 200%, Однако при использовании Ст.ИРМ для регулируемой попере ной компенсации электропередач 100% генерация реактив.ной мощности требуется лишь кратковременно, при прохождении предела устойчивости в переходных режимах или в послеаварийных режимах до вмешательства диспетчерских служб. В этих условиях целесообразно формировать мощность конденсаторной батареи, используя перегрузочную способность конденсаторов. Другим недостатком известных схем является подключение конденсаторной батареи непосредственно к линии электропередачи сверхвысокого напряжения, что существенно удорожает стоимость установки конденсаторов. Цель изобретения - устранение указанных недостатков, уменьшение установленной мощности источника и снижение потерь мощности. Указанная цель достигается благодаря тому, что статический источник реактивной мощности с выводом для подключения к шинам подстанции или непосредственно к сети переменного тока и; содержащий соединенные параллельно конденсаторную батарею и основной индуктивный элемент с последовательно включенным тиристорным ключом, управляющие электродь которого соединены с выходом регулятора, содер йсйГ дополнительный индуктивньай эле. мент с блокбйупрайлёния; один из выводов которого подключен к выводу ДЛИ ; по д к люч е ни я к, ;ши и ам п оде т а н ции WiH VfoCpejtetBeHHOк cWfri ШрШёйного тока, другой вывод - к общей тбчкё ебедйиёния конденсаторной батареи и основного индуктивного элемента, а вывод блока управления дополнительно irO йнду1стйвного элемента соединен с вШсбдом регулятора, причем дополнительный индуктивный элемент шунтирован разрядником. Блок управления может быть выполней в виде выключателя, в виде встреч но-параллёль но включенных управляемых вентилей или ввиде выпрямителя к выводам которого подсоединена об мотт а пОдмагничивания. На фиг. 1 изображена схема Ст.ИРМ с йНдуктивным дополнительным элемен том, зaмыkae alIM выключателем; на фиг. 2 - то же с дополнительным ин дУктйвнймэлемёнтом,. замыкаемым ти ристорным ключомJ на фиг. 3 - то же с11бймагничиваемым дополнительным йндуктивньм элементом. Схема Ст.ИРЙ содержит дополнитель ный индуктивный элемент 1, последова тельно включенный с группой парал йёльно- вклнзченных конденсаторной батареи 2 и основного индуктивного эле мента 3 с тиристорным ключом 4. До пЬлнительный индуктивный элемент ли66ШуйТйруется выключателем 5 (фиг.1 йлй тиристорным ключом б (фиг. ,2) , - либо содержит обмотку 7 подмагничивания (фиг, 3), соединенную с выпрямительным устройством 8. Схема Ст.ИР содержит также регулятор 9, выход ко тЬрбго соединен с точкой регулирова,ния сети, а выход - с блоками управ ления дбПолнителкного индуктивного элемента 1и тй)Исторного ключа 4. Индуктивный дополнительный элемент 1 (реактор форсировки) шунтируется так же разрядником 10. Выход устройства Ст.ИРМ подключае ся разрядником 10, либо на шины вто, ричного (третичного) напряжения тран форматора (автотрансформатора), либо непосредственно к сети класса напряж йия, сОо;тветству 01цего номинальному напЕ Жк нйЮ тиристорного ключа. Ра1бота Ст.ИРМ происходит следующ образом. , . в нормальном режиме работы на по , станции дополнительный индуктивный элемент (реактор форсировки) 1 либо Г ЗЖйкйут выключателем 5 (тиристорным клк)чом 6) , лйбб йаходится в подмагн чённом состоянии и имеет Нс5минально ийДуктйвйое сопротивление. При этом : конденсаторная батарея работает при ноййнальйоМ или максимальном длител нодбпускаёмом няпряжении, и в режи ме.запертого ключа 4 генерирует сво - номйн альнуй5 модность для питантля на груЗки на гго.П:С:та - Ции. В аварийных ситуациях, в переходых режимах, кратковремённых послеварийнь1Х режимах, или режимах, прилижающихся к пределу устойчивости нергосистемы, когда требуется дополительйая реактивная мощность при за-. ертом тиристорном ключе 4, конденаторная батарея 2 форсируется peakором 1 форсировки, вводимом в схему ри отключениивыключателя 5 (запиании тйрйсторного ключа 6) или МёньшенйИ с г епени подмагничивания еактора. - , , в рёжййах Малых нагрузок электропередачи/ когда в системе образуется избыток реактивной мощности. Ст.ИРМ переводитсяв режим реактора, при этом реактор ,1 форсировки сохраняется в работе (может быть полностью размагничен) , а конденсаторная батарея 2 шунтируется реактором 3, коммутируемым тиристорным ключом 4. Номинальна.я мощность Ст.ИРМ в режиме потребления реактивной мощности выбирается по режиму мсЙЙх нагрузок энергосистемы. Однако предлагаемая схема Ст.ИРМ облалаё значительной перегрузочной способйОстью и в режиме потребления, поскольку при выведенном (или предельно йодмагниченном) реактюре 1 форсировки и йблйостью открытом тирисТорнбМ ключе4 Ст.ИРМ при номинальном напряжении способен кратковременйо потреблять реактивнуюмощность, приближающуюся к удвоенной номингшь ной. Перегрузочная способность Ст.ИРМ в режиме реактора открывает большие перспектйвы йрйМенения предлагаемого источййка для ограничения внутренних перенапряжений и снижения уровня изоляции электропередач сверхвысокого напряженияГ S этом случае для мгновенйого вйвсЗДа реактора форсировки может быть применен шунтирующий разрядник Схема Ст.ИРМ с подмагничиваемым реактором 1 форсировки наиболее предпочтительна, йойкольку дает возможн6сть &Шулй0вать степень перегрузки конденсаторной батареи 2 в режиме запертого ключа 4. Изобр ётёййе позволяет уменьшить убтайовЛёнйуй мощность источников реактивйой мощйости на подстанции, уменьшить потери активной мощности в лийЖэлё1стЕ1бТ1ередачи сверхвнсокого на й яясёйия, уменьшить мощность лщунтиругощйх peciKtopoB ДЛЯ ограничения перенапряжений наэлектропередаче. Формула изобретейия 1. Статический источник реактивной мощности с выводом для подключения к шинам подстанций или непосредственно к сети переменного тока, содержащий