Устройство для регулирования реак-ТиВНОй МОщНОСТи Советский патент 1981 года по МПК H02J3/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к статическим устройствам компенСации реактивной мощности промышленных предприятий или отдельных установок. . Для компенсации . реактивйой мощности промышленных предприятий и отдельных электроприемников широко используются батареи статических конденсаторов.

Известно устройство в котором регулирова ние реактивной мощности компенсаторов производится с помощью тиристорно-дроссельных регуляторов, представляющих собой последовательное включение дросселей и пар параллельно-встречных тиристоров. Для согласования напряжений питающей сети и тиристоров в качестве дросселей используются индуктивности рассеивания согласующих. трансформаторов. Применение тиристорно-трансформаторнйгх регуляторов обеспечивает больщую Гибкость управления устройствами компенсации реактивной мощности 1.

К недостаткам устройства компенсащщ реактивной мощности с тиристорно-дроссельными и тиристорно-трансформаторными регуляторами обладающего плавностью регулирования и быстродействием относятся плохой гармонический состав 1шдуктивного тока из-за дискретности работы тиристоров и, как следствие, нелинейные искажения напряжения питающей сети.

Известен регулятор, который в каждой фазе содержит несколько параллельных ветвей, состоящих из последовательно включенного дросселя и пары параллельно-встречных тиристоров. Переключение этих ветвей позволяет получить несколько диапазонов регулирования эквивалентной индуктивности с плавным регулированием в пределах каждой ступени изменением угла отпирания тиристоров (зоннофазовое регулирование) 2.

Наиболее близким к предлагаемому является тяристорно-трансфорйаторный регулятор, содержащий несколько трансформаторов, вторичные обмотки которых, соединенные по различным схемам (звезда, треугольник), закорочены через тиристоры. .Регулирование эквивалентного реактивного тока производится изменением углов отпирания тиристоров 3.

Недостатком известного регулятора являются неудовлетворительная форма тока и искажение формы напряжения питающей сети при большом диапазоне регулирования.

Цель изобретения - улучшение гармонического состава реактивного тока и уменьшение нелинейных искажений сетевого напряжения пр глубоком регулировании.

Поставленная цель достигается использованием тиристорно- трансформаторном регуляторе трехобмоточного трехфазного трансформатора с различными схемами соединения вторичных обмоток (звездой и треугольником) и переключателя порядка чередования фаз, включенного последовательно с парами параллельновстрешых тиристоров между выходными зажимами вторичных обмоток трансформатора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого тиристорно-трансформаторного регулятора реактивной мощности; на фиг. 2 упрощенные схемы регулятора при различных состояниях контактов переключающего устройства.

Устройство содержит фазные зажимы трехфазной питающей сети АС, BC, С к которым присоедршены параллельно нерегулируемая или регулируемая ступенчато батарея 1 статических ковденсаторов и первюшые обмотки трехфазного трехобмото шого трансформатора 2. Один комплект вторисщых обмоток трансформатора соединен треугольником 3, а второй - звездой 4. Выходные зажимы .первого (А1, В1, С1) и второго (А2, В2, С2) комплектов вторичных обмоток трансформатора соединены между собой через последовательно соединенные три пары параллельно-встречных тиристоров 5 и трехфазное трехпозиционное переключающее устройство 6. С помощью параллельновстречных тиристоров 5 (изменением углов их отпирания) производи7,€я- плавное регулирование эквивалентной индуктивности рассеивания трансформатора в пределах каждой ступени регулирования, а изменение ступеней регулирования производится переключением трехфазного переключающего устройства б, содержащего девять ключей (7-15), связывающих каждый из трех входных зажимов А у , YI Си с каждглм .из выходных зажимов А2, 82, С2. При замкнутом состоянии ключей 9, 11 и 13 схема регулятора имеет вид, приведен- ный на фиг. 2а, где пары параллельно-встречных тиристоров 5;показаны в виде ключей. Схема на фиг. 26 соответствует замкнутому состоянию ключей 7, 12 и 14 и схема на фиг. 2 в - замкнутому состоянию ключей 8, 10 и 15. Последовательный переход с первого состояния замкнутых ключей переключающего устройства 6 ко второму и третьему состоянию обеспечивает регулирование амплитудного значения суммарного напряжения обмоток и, соответственно, величины реактивного тока в диапазоне 1 : 2,75 : 3,76. Особен ностьЕО предлагаемой схемы тиристорно-трансформаторного регулятора реактивной мощности является то, что на каждой из ступеней регулирования реактивная мощность и ток распределяются поровну между обеими вторичными обмотками трансформаторов, обеспечивая их одинаковый нагрев активными потерями. В зависимости от мощности регулятора и величины

вторичного напряжения трансформатора пере,ключателю порядка чередования фаз может быть реализован в ввде трехпозидионного пакетного переключателя, трех трехфазных- уп-, равляемых ключевых устройств или в виде девяти однофазных ключевых устройств.

Применение предлагаемого тиристорно-трансформаторного регулятора обеспечивает зоннофазовое регулирование реактивного тока, что при широком диапазоне регулирования реактивной мощности (более 4:1) позволяет улучшить гармонический состав реактивного тока и уменьшить нелинейные искажения напряжения питающей сети.

Формула изобретения

Устройство для регулирования реактивной мощности, содерхсащее батарею статическихКонденсаторов, трехобмотошый трехфазный трансформатор, первый комплект вторищ1ых обмоток которого соединен в звезду, а второй комплект в треугольник, три пары встрено-параллельно включенных тиристоров, отличающееся тем, что, с целью ул чшения гармонического состава реактивного тока и уменьшения липейп 1х искаженийсетевого напряжения при глубоком регулироваишьвыводы вторичных обмоток,соединенных в звезду,соединены последовательно с выводам вторшиых обмоток, соединенных в треугол Ьник через встрещ о-параллельпо включенньш таристоры и переключатель порядка чередования фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Патент Франции № 2195860, кл. Н 02 Л- 3/00, 1972.