Источник реактивной мощности Советский патент 1981 года по МПК H02J3/18 

(54) ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

1

Изобретение относится к электро-ехнике, а именно к устройствам коменсации реактивной мощности сети еременного,тока.

Известны устройства компенсации еактивной мощности, подключаемые к сети через выключатель и состояее из индуктивностей или емкое-

тей : 1

Недостатком таких устройств является дискретность их действия, т.е. отсутствие возможности плавного регулирования величины реактивной мощности, и отсутствие возможности . изменения ее направления.

Известен также источник-реактивной мощности (ИРМ) трехфазной сети переменного тока, соединенный по схеме звезда или треугольник, каждая фаза которого содержит индуктивности емкости, управляемые регуляторы тока выполненные в виде двух встречно-параллельно включенных тиристоров и блока управления ими 2J.

Недостатком такого устройства является низкое использование установленной мощности оборудования и, как следствие, его высокая стоимость. Это объясняется тем, что при параллельном включении, например, регулируемой индуктивности и емкости для . обеспечения одинаковой величины как выдаваемой, так и потребляемой реактивной мощности, необходима .удвоенная, по сравнению с мощностью конденсатора, мощность реактора.

Цель изобретения - обеспечение полного использования установленной мощности оборудования и за счет

10 этого удешевление ИРМа.

Поставленная цель достигается благодаря тому,.что п источнике реактивной мощности трехфазной сети, содержащем включенные между каждой фазой и

15 землей две параллельные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных индуктивного элемента с сопротивлением Х и емкостного элемента с сопротивлением Х, ре20гуляторы тока по числу фаз в виде встречно-параллельно включенных тиристоров и блока управления регуляторами, каждый регулятор включен через дополнительный реактивный элемент меж25ду средними точками указанных цепочек, причем одна цепочка к фазе подключена конденсатором, а другая дросселем.

Емкостной элемент выполнен с со-30противлением меньшим сопротивления

индуктивного элемента. Цепочки выпонены в виде модулей, причем модули выполнены с различным соотношением емкостных и индуктивных сопротивлений;

В качестве дополнительного реактивного элемента использован дроссель .

В качестве дополнительного реактивного элемента использован конденсатор. Последовательно с дросселем и конденсатором цепочек включеио выключатели.

На чертеже изображен ИРМ для случая соединения его фаз в звезду.

Каждая фаза ИРМа состоит из двух параллельных цепочек,, образованных емкостями 1 и индуктивностями 2 с сопротивлениями Xi и X соответственно, которые В свою очередь подключены к соответственным фазам сети 3. Между средними точками цепочек включены последовательно соединенные управляемые регуляторы тока состоящие из двух встречно-параллелно включенных тиристоров 5 и 6 и реактивные элементы 7. Управление тиристорами 5 и 6 осуществляется от блока 8 управления. Последовательно с индуктивным элементами 2 конденсаторами 1 включены выключатели 9. Выключатели 9 позволяют осуществить работу устройства с исключением, при необходимости отдельных элементов, например одного или обоих конденсаторов 1 в каждой фазе Работа устройства осуществляется следующим образом. . При запертых тиристорах 5и 6 каждая фаза ИРМа состоит из двух независимых цепочек из последова- тельно соединенных индуктивного элемента 2 и емкостного элемента 1. В этом случае, за счет повышение напряжения на указанных элементах которое в свою очередь обусловлено некоторым приближением режима работы контура к режиму последовательного резонанса, мощность, выдаваемая в сеть емкостными элементами 1, превышает мощность, потребляемую из сети индуктивными элементами 2. При этом мощность, выдаваемая конденсаторами 1, значительно превышает ту же мощность для случая подключения емкостных элементов 1 непосредсвтенно к сети 3.

При полностью откЕ«11тых вентилях 5 и 6 схема фазы ИРМа преобразуется в два последовательно включенных параллельных контура, каждый из которых образован индуктивным элементом 2 и ем остнглм элементом 1. ВвиЙУ того, что мощность реакторов 2 больше мощности конденсаторов 1, мощность на шинах ИРМа носит инЯуктивный характер.

Таким образом, управляя углом отпирания тиристоров 5 и 6, изменяется мощность на шинах ИРМа от мак-) симально емкостной до максимально индуктивной. Соотношение этих величин определяется отношением , когда X ХсПри этом меняются на противоположный знак мощности при отпертых и запертых тиристорах 5 и 6 и условия работу индуктивности элемента 2 и емкостного элемента 1.

Предел регулирования ИРМа повышается, когда дополнительный реактивный элемент 7, характер которого (индуктивный или емкостной) определяется величиной отношения JT и направлением, в котором необходимо

5 изменять предел регулирования.

По условиям работы тиристоров 5 и 6 и.уровню высших гармоник, негенерируемых регулятором тока 4, может оказаться, что наиболее благоприятной

0 окажется работа схемы только в двух крайних состояниях тиристоров 5 и 6. В этом случае для обеспечения плавности регулирования целесообразно выполнять ИРМ в виде модулей по рассмотренной схеме, но меньшей мощности, которле подключаются к сети или отключаются в зависимости от требуемой величины реактивной мощности и ее знака.

Q В зависимости от класса напряжения сети .целесообразно подключать предлагаемую схему через согласующий трансформатор.

Таким образом, за счет создания

c в схеме ИРМа резонансных условий значительно уменьшается мов ность реактивных элементов ИРМа при сохранении реактивной мощности на его выходе на требуемом уровне. Кроме того, уменьшается мощность управляемого регулятора тока.

Формула изобретения

1 Источник реактивной мощности трёхфазной сети, содержащий включенные между каждой фазой и зегллей две параллельные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно

соединенных индуктивного элемента с сопротивление Xj, и емкостного элемента с сопротивлением Х, рёгулято 1 тока по числу фаз в виде встречнопараллельно включённых тиристоров и

блока управления регуляторами, отличающийся тем, что, с целью.обеспечения полного использования установленной мощности оборудования, каждб й регулятор включён через дополнительный реактивный элемент

между средними точками указанных цепочек, причем одна цепочка к фазе подключена конденсатором, а другая дросселем.

выполнен с сопротивлением меньшим сопротивления индуктивного элемента.

дополнительного реактивного элемента использован дроссель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 1484939, кл. Н 02 J 3/18, 1974.

2.Доклад CIGRE. № 32-30, 1976.