Способ управления статическим источником реактивной мощности Советский патент 1980 года по МПК H02J3/18 H02P13/16 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ИСТОЧНИКОМ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

1

Изобретение относится к мощным вентильным устройствам с искусственной коммутацией и может быть использовано при компенсации реактивной мощности в энергетических системах, в частности для инверторной части МГД-генератора.

Известен способ управления статическим источником реактивной мощности, состоящий в том, что отпирают вспомогательный вентиль, запирают основной вентиль предыдущей фазы, отпирают основной вентиль последующей фазы и закрывают вспомогательный вентиль 1.

Известен также способ управления статическим источником реактивной мощности, состоящий в том, что открывают вспомогательный вентиль предыдущей фазы, закрывают основной вентиль этой же фазы, отпирают очередной основной вентиль, запирают вспомогательный вентиль предыдущей фазы 2.

Указанные способы управления обладают тем недостатком, что при искусственной коммутации на коммутирующем конденсаторе напряжение достигает двухкратного значения, которое снижает надежность оборудования и увеличивает его установленную мощность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ управления статическим источником J реактивной мощности с искусственной коммутацией содержащим основной трехфазный вентильный мост, подключенный к сети переменного тока, к зажимам которого подключены щунтовые конденсаторы и вспомогательный трехфазный вентильный мост, 10 подключенный через сериесные конденсаторы к выводам переменного тока основного моста, а полюса обоих мостов подключены к сглаживающему реактору, состоящий в том, что отпирают вентили вспомогательного моста в момент начала интервала коммутации, запирают вентили основного моста 3.

Однако данный способ управления имеет недостаток: в момент коммутации вентилей напряжение на них достигает двухкратного значения по сравнению с номинальным значением, что снижает надежность и увеличивает установленную мощность оборудования.

Цель изобретения - повыщение надежности и снижение установленной мощности.

Поставленная цель достигается тем, что способ управления статическим источником реактивной мощности с искусственной коммутацией, содержащим основной трехфазный вентильный мост, подключенный к Сети переменного тока, к зажимам которой подключены .шунтовые конденсаторы и вспомогательный трехфазный вентильный мост, подключенный через сериесные конденсаторы к выводам переменного тока основного моста, и полюса обоих мостов подключены к сглаживающему реактору, состоящий в том, что ортпирают вентили вспомогательного моста в момент начала интервала коммутации, запирают вентили основного моста, отпирают вентиль вспомогательного моста последующей фазы, запирают вентиль основного моста предыдущей фазы, контролируют полярность напряжения на вентиле вспомогательного моста предыдущей фазы, отпирают вентили вспомогательного моста предыдущей фазы в момент смены полярности и приложенного к нему напряжения, контролируют полярность напряжения на вентиле основного моста последующей фазы,отпирают вентиль основного моста в момент смены полярности приложенного к нему напряжения, запирают вентиль вспомогательного моста последующей фазы, запирают вентиль вспомогательного моста предыдущей фазы.

На фиг. I изображена схема силовой части источника реактивной мощности; на фиг. 2 - сводные осциллограммы токов и напряжений для одного из режимов источника реактивной мощности; на фиг. 2а - напряжения трехфазной сети переменного тока, приведенные к вентильной обмотке трансформатора; на фиг. 26 - зависимость тока сглаживающего реактора от времени t; на фиг. 2в, г, д, - токи вентилей для фаз с, а, соответственно; на фиг. 2е - напряжение на сглаживающем реакторе, равное разности потенциалов Рд - f к ; на фиг. 2жзависимость напряжения на вентиле сериесного моста последующей фазы от времени t; на фиг. 2з - зависимость напряжения на сериесном конденсаторе последующей фазы от времени t, на фиг. 6и - зависимость напряжения на запираемом вентиле шунтового моста предыдущей фазы от времени t; на фиг. 2к - зависимость напряжения на запираемом вентиле сериесного моста предыдущей фазы от времени t; на фип. 2л - зависимость напряжения на сериесном конденсаторе предыдущей фазы; на фиг. 2м - напряжение на очередном вентиле шунтового моста последующей фазы; на фиг. 3 - эквивалентная схема запирания вентиля основного моста в начале интервала коммутации; на фиг. 4 - эквивалентная схема запирания вентиля вспомогательного моста в интервала коммутации; на фиг. 5 - диаграммы изменения потенциалов точек А, а, 8 в интервале коммутации.

На чертежах обозначены основной вентильный мост 1, вспомогательный мост 2, блок 3 управления, согласующий трансформатор 4, сглаживающий реактор 5, вентили 6-8 катодной группы основного моста, вентили 9-11 катодной группы основного моста, вентили 12-14 анодной групды вспомогательного моста, вентили 15-17 катодной группы вспомогательного моста, щунтовые конденсаторы 18-20, сериесные конденсаторы 21-23, источники 24-26 напряжения

сети переменного тока фазы А, В, С соответственно, эквивалент 27 цепи постоянного тока и цепи фазы, которая в данном интервале времени не принимает участия в коммутационных процессах, при общепринятом

допущении о неограниченной величине индуктивности сглаживающего реактора, ЭДС

28предыдущей фазы энергетической системы, приведенная к вентильной обмотке, ЭДС

29последующей фазы, индуктивные элементы 30, 31 в цепи каждой фазы, наличие которых обусловлено потоком рассеяния согласующего трансформатора, индуктивностью соединительных линий и токоограничивающими реакторами.

Рассмотрим последовательность операJ ций в одном интервале коммутации.

В момент начала искусственной коммутации отпираются вентили 13 вспомогательного моста последующей фазы. При этом к вентилю 8 основного моста предыдущей фазы подключаются последователььно соединенные сериесный конденсатор 22 и щунтовой конденсатор 18 коммутируемых фаз. К запираемому вентилю 8 прикладывается обратное напряжение, равное разности напряжений на указанных конденсаторах, обусловленных зарядами от предыдущей коммутации.

Действием обратного напряжения запирается вентиль 8 основного моста предыдущей фазы. После чего контролируется полярность напряжения на вентиле 14 вспомогательного моста предыдущей фазы. В момент смены полярности напряжения на вентиле 14 с отрицательного на положительный отпирается указанный вентиль. Начинается вторая ступень коммутации характерная тем, что открыты одновременно два вентиля

13 и 14 вспомогательного моста коммутируемых фаз. В дальнейщем контролируются полярность напряжения на вентиле 7 основного моста последующей фазы. В момент времени, когда происходит смена полярносQ ти приложенного к вентилр 7 напряжения с отрицательного на положительный, указанный вентиль отпирается. К вентилю 13 вспомогательного моста последующей фазы подключается сериесный конденсатор 22, на котором создается током запирающее напряжение и вентиль 13 запирается. Кроме того, к вентилю 14 предыдущей фазы подключается последовательно соединенные щунтовой конденсатор 18 коммутируемых фаз и сериесный конденсатор 21 предыдущей фазы. Под действием обратного напряжения, равного разности напряжений указанных двух конденсаторов, обусловленных зарядами от протекающей коммутации, вентиль 14 запирается в конце интервала коммутации. Использование данного изобретения снижает коммутационные перенапряжения, что повышает надежность и снижает установленную мощность оборудования.

Формула изобретения

Способ управления статическим источником реактивной мощности с искусственной коммутацией, содержащим основной трехфазный вентильный мост, подключенный к сети переменного тока, к зажимам которого подключены щунтовые конденсаторы и вспомогательный трехфазный вентильный мост, подключенный через серисесные конденсаторы к выводам переменного тока основного моста, и полюса обоих мостов подключены к сглаживающему реактору, состоящий в том, что отпирают вентили вспомогательного моста в момент начала интервала коммутации, запирают вентили основного моста, отличающийся Тем, что, с целью повыщения надежности и снижения установленной мощности оборудования отпирают вентиль вспомогательного моста последующей фазы, запирают вентиль основного моста предыдущей фазы, контролируют полярность напряжения на вентиле вспомогательного моста предыдущей фазы, отпирают вентиль вспомогательного моста предыдущей фазы в момент смены полярности приложенного к нему напряжения, контролируют полярность напряжения на вентиле основного моста последующей фазы, отпирают вентиль основ0ного моста последующей фазы в момент смены полярности приложенного к нему напряжения, запирают вентиль вспомогательного моста последующей фазы, запирают вентиль вспомогательного моста предыдущей фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Поесе А. В. Схемы и режимы электропередач постоянного тока. Л., «Энергия,

0 1973, с. 243-248.

2.Веников В. А. и др. Статические источники реактивной мощности в электрических сетях. М., «Энергия, 1975, с. 80-86.

3.Авторское свидетельство СССР по за$явке № 2324221/07 от 31.07.76.

i

U2.t