Вентильный компенсатор реактивнойМОщНОСТи Советский патент 1981 года по МПК H02J3/18 

(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ КОМПЕНСАТОР РЕЛКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

1

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в разработках статических компенсаторов с повышенным быстродействием.

Известны схемы вентильного статического компенсатора, содержащие конденсаторную батарею параллельно кодгорой подключен реактор (реактортрансформатор), соединенный последовательно с тиристорными вентилями, включенными антипараллельно и снабженными системой фазного регулирования

Недостатками данной схекы при ее использовании для повышения пропускной способности и устойчивости электропередач сверхвысокого напряжения являются необходимость увеличения установленной мощности конденсаторной батареи для обеспечения запаса статической устойчивости передачи из-за неиспользования перегрузочной способности конденсаторов и установленной мощности реактора (реактортрансформатора) для компенсации избыточной мощности конденсаторной батареи.

Известно также устройство для компенсации регштивной мощности, содержащее peaKTOV-1-трансформатор с двумя вторичными обмотками, к одной из которых подключены тиристорные вентили, а к другой - конденсаторная батарея. Реактор-трансформатор в этой схеме относительной конденсаторной батареи работает как делитель напряжения, величина которого изменяется в зависимости от угла регулирования тиристорных вентилей, что

0 дает возможность плавно регулировать мощность конденсаторной батареи, используя ее перегрузочную способность для обеспечения запаса статической устойчивости передачи L2J.

5

Недостатком этой схемы является возникновение переходного процесса в колебательном контуре L-C, образованном параллельно включенными конденсаторной батареей и реактором 0 (реактор-трансформатором), при коммутациях тиристорных вентилей. Длительность переходного процесса определяется добротностью оборудования вентильного компенсатора.

Для достижения минимума потерь мощности и энергии необходимо обеспечить максимально высокую добротность оборудования компенсатора. В то же время для жесткого поддержания 0 напряжения на линии электропередачи

помощью вентиль но ID компенсатора ужно иметь низкие добротности элеентов его оборудования.

Цель изобретения - повышение бытродействия вентильного компенсаора.

Поставленная цель достигается ем, что в вентильном компенсаторе еактивной мощности, содержащем онденсаторную батарею, параллельно оторой подключен реактор ( реакторрансформатор ), соединенный последоательно с встречно-параллельно соединенными тиристорами, причем система управления тиристорами подсоединена к выходу регулятора, подключенного к точке присоединения вентильного компенсатора, в колебательный контур, образуемый конденсаторной батареей и реактором (реактор-трансформатором) , введено активное сопротивление, шунтируемое, например, тиристорным выключателем, система управления которого подсоединена к дополнительному выходу регулятора. В предлагаемом компенсаторе дополнительно введены активное сопротивление, выключатель, выполненный, например., на антипараллельных тиристорных вентилях, дополнительная система управления, при этом активное сопротивление включено последовательно с конденсаторной батареей или реактором (реактор-трансформатором) и Зсоиунтировано выключателем, дополнительно введенная система управления которого соединена с дополнительным выходом регулятора.

На фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема вентильного компенсатора с активным сопротивлением в цепи конденйаторной батареи, на фиг. 2 - то же, в цепи тиристорного ключа; на фиг. 3 - то же, с коммутацией активного сопротивления через трансформатор на фиг, 4 то же, с двумя реакторами.

Компенсатор содержит реактортрансформатор 1 первичная обмотка которого подключена к линии 2 электропередачи. Одна из вторичных обмоток реактор-трансформатора 1 соединена последовательно встречно с параллельно включенными тиристорами, а также с тиристорным ключом 3, а другая вторичная обмотка - с.конденсаторной батареей 4, Управление тиристорным ключом 3 осуществляется регулятором 5 через систему б управления формирователь управляюих импульсов) . Последовательно с конденсаторной батареей 4 (фиг,1) включено активное сопротивление 7, шунтируемое тиристорным выключателем 8, который может быть сконструирован с встроенным активным сопротивлением т.е. оба элемента могут быть выполнены в одном блоке. Система 9 упрая-мения тиристорного выключателя также подсоединена к выходу регулятора 5, вход которого подключен к точке присоединения вентильного компенсатора.

Активное сопротивление 7 и тиристор ный выключатель 8 (фиг,2) включены последовательно с тиристорным ключом 3. При таком включении тиристорный. выключатель может быть заменен любым другим быстродействующим выключателем, например вакуумным.

Конденсаторная батарея 4 и активное сопротивление 7 (фиг.З) находятся на потенциале, и шунтирование активного сопротивления 7 тиристорным выключателем 8 выполнено с помощью промежуточного трансформатора 10.

К линии 2 электропередачи (фиг.4) присоединен обычный трансформатор 11, к вторичной обмотке которогоподключены последовательно два реакторы

0 12 и 13. К общей точке реакторов 12 и 13 подсоединена конденсаторная батарея 4.

Устройство работает следующим об- разом.

5 Появление в колебательном контуре L-C вентильного компенсатора заметного переходного процесса, который мог бы привести к колебаниям и искажениям напряжения в месте подQ ключения компенсатора, связано с

существенным изменением угла включения тиристорного ключа 3. Последнее является следствием резкого изменения напряжения на линии 2 электропе5 редачй, на которое реагирует регулятор 5, как на производную напряжения. Нормально тиристорный выключатель 8 включен и шунтирует активное сопротивление 7, при этом потери в тиристорном выключателе 8 ничтожно малы

по сравнению с потерями в тиристорном

ключе 3. При появлении производной напряжения определенной величины регулятор посылает в систему 9 управления импульсы, которые блокируют

подачу отпирающих импульсов на тиристорный выключатель 8. Таким образом, в колебательный контур L-C вводится активное сопротивление 7 приводящее к быстрому затуханию переходного процесса. При восстановлении нормального режима напряжения на линии 2 электропередачи регулятор 5 снимает блокировку с системы 9 управления, которая вновь включает тиристорный выключатель 8, шунтирующий

активное сопротивление 7.

Основная цель предлагаемого технического решения - обеспечить жесткость поддержания напряжения в месте подключения вентильного компенсатора при больших возмещениях в энергосистеме. Кроме того, быстрое затухание переходного процесса в контуре L-C повышает надежность работы системы 6 управления тиристорного ключ;. i,

в которой в этот пор( нлчиилют

вырабатываться дополнительные следящие импульсы, причем допускается ограниченное их число. Наконец, введение активного сопротивления в схему электропередачи улучшает ее динамическую устойчивость.

Эффект предлагаемого устройства определяется возможностью уменьшения запасов устойчивости электропередачи благодаря более жесткому поддержанию уробня напряжения в промежуточных точках электропередачи, а также повышению надежности работы вентильного компенсатора.

Формула изобретения

Вентильный компенсатор реактивной мощности, содержащий конденсаторную батарею, параллельно которой подключен реактор (реактор-трансформатор), соединенный последовательно с встречно-параллелЬно соединенными тиристорами, причем система управления тиристорами подсоединена к выходу jieгулятора, подключенного к точке присоединения вентильного компенсатора, отличающийся тем, что с целью повышения быстродействия вен- тильного компенсатора, в колебательный контур, образуенмй конденсаторной батареей и реактором (реактортрансформатором) , введено активное сопротивление, шунтируемое, напри0мер, тиристорным выключателем, система управления которого подсоединена к дополнительному выходу регуля.тора.

Источники информации« S принятые во внимание при экспертизе

.Voltage Transmission Systems, CIGRE,

0 Paper 31/04, 197.

/

Гг

-I

-ЙЧ

M4-) м

f ж

UIH

б