Регулируемый статический источникРЕАКТиВНОй МОщНОСТи Советский патент 1981 года по МПК H02J3/18 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулируемым , статическим источникам реактивной мошности поедназначенним для использования в качестве компенсирующего устройства в системах электроснабжения потребителей с низким коэффициентом мощности и в устройствах симметрирования несимметричной нагрузки.

Известны статические источники реактивной мощности, используемие в системах энергоснабжения потребителей с низким коэффициентом мошности Г1.

Наиболее близким к предлагаемому является регулируемый статический источник реактивной мощности, который представляет собой параллельное соединение управляемого пострянньм током реактора стержневого типа и емкости С

Недостатком данного источника является то, что вследствие нелинейности йольт-амперной характеристики подмагничиваемого реактора ухудшается форма кривой тока и уменьшается диапазон его регулирования. Кроме того, подмагничивание реактора при неизментном на нем напряжении, Kak известно.

приводит к существенному увеличению потерь в стали его сердечника.

Цель изобретения - уменьшение искажения формы кривой тока и потерь D сталиt а также увеличе ие глубины регулирования реактивной мощности. Указанная цель достигается тем, что в регулируемом источнике реактивной мощности, содержащем параллельно

to включенные емкость и регулнруемую индуктивность, а также систему.бесконтактного автоматического регулирования, индуктивность выполнена в внде последовательно включенных реакторов, причем первый реактор выполнен на двух замкнутых ферромагнитных сердечниках с последовательно соединенными секциями силовой обмотки и общей обмоткой управления, подключенной к системе автоматического бескон20тактного регулирования, а сердечник другого реактора выполнен с вдэлушным зазором.

Кроме того, для обеспечения возможности выбора напряжения на емкости и гальванической развязки от питаю«ей сети регулируемая индуктивность может быть выполнена в виде последовательно соеднненных реакторов-транс30 форматоров, во вторичную цепь котоDUX включена емкость, причем пеовый реактор-трансформатор имеет обмотку управления, по1 клк ченную к системе автоматического бесконтактного регулирования, а сердечник другого реактор э-трансформатора вшюлнен с воздушмы - зазором.

При этом для устранения принудительного намагничивания сердечников р«а к т о t-0.4-трансформа торов переменноп магнитолвижущей силой небаланса коэффициенты трансформации реакторо -трапсформаторов приняты равньлми.

На фиг, 1 и 2 показаны варианты выпоян.-,-1гия предлагаемого источника.

Источник реактивной мощности (фиг, 1) содержит подмагничиваем1лй постоянным током реактор-трансформатор 1, ныполнониыо на двух замкнутых магнитопронодах, мл каждом из которых (1цени секции силопой обмотки соединснн}ле последопательно, и общая обмотка уцранле1 {ия, реактор-трансформ,1тор 2 боз подмагнячивания, выnojiHCHHfjn нл ферромагнитном сердечнико с ноздушным зазором, конденсаторную батарею 3 и систему 4 автоматического бесконтактного регулирован и ч .

Источник роактинной мощности (фиг, 2} содержит .подмлгничиваемый постоянным током реактор-трансформатор 1, реактор-трансформатор 2, выполненный на сердечнике с воздушным зазором Пеэ подмдгничивания, конденсатО11||ую Латарою 3 и систему 4 автоматич(ского бесконтактного регулирования , I

Устройство (фиг, 1) работает следукхпим образом,

При отсутствии тока подмагничивания реактора 1. все напряжение сети оказывается приложенным к его силовой обмотке, а на реакторе 2 оно минимально, поскольку напряжения между реакторами 1 и 2 г)аспределяются обратно пропорционально их сопротивлениям. В этом реж1тме в сеть г-снорируется максимальный емкостный ток конденсаторной батарри 3, индуктивный же ток (ток холостого тока реактора 1) минимален. По мере подмагничивдния реактора 2 приложенное напряжения пеоераспиеделяется с реактора I на реактор 2, благодаря чему по сравнению с известным в стали устройства уменьшаются и в то же время увеличивается индуктивный ток намагничивающей ветви. В режиме феррореэонаиса токов генерируемая устройством реактивная мощность достигает нулевого э-начеиня. Таким образом, благодаря реактору 2 осуществляется уменьшение потерь в стали устройства а также спрямление результируогцей вольт-амперной характег(истини намагничивающей ветви, что приводит к существенному уменьг11 ник высших гагтмоинческих тока, генерируемых намагничивающей ветвью. Система автоматического бесконтактного регулирования обеспечивает плавное нзмененне генерируемой реактивной мощности в соответствии с зсшанным законом регулирования.

Работа устройства, представленног на фиг. 2, аналогична.

Регулируемым индуктивным током здесь является намагничивающнй ток реактора-трансформатора 1, который именяется благодаря подмагничиванию его сердечника постоянньм током, величина которого регулируется системой 4 бесконтактного автоматического регулирования. Равенство коэффициентов трансформации реакторов-трансформаторов 1 и 2 обеспечивает взаимное равенство НДС первичных и вторичных обмоток реакторов-трансформаторов, обусловленных током нагрузки конденсаторной батареи 3, благодаря чему отсутствуют так называемые НДС небаланса, что обуславливает повышение технико-экономических показателей агрегата, уменьшение потерь стали сердечников и установочной мощности устройства и др.

Использование предлагаемого устройства позволяет при сравнительно простом конструктивном исполнении агрегата получить улучшение формы кривой тока, что, как известно, приводит к уменьшению потерь в элементах энергоснабжения и загрузки конденсаторов высшими гармоническими тока, а следовательно, и снижению их установочной мощности, электромагнитных влияний на смежные линии и т.д., а также уменьшение потерь в стали устройства, т.е. повышается его экономичность. Кроме того, увеличивается глубина регулирования реактивной мощности, что в свою очередь приводит к уменьшению установочной мощности агрегата.

Включение конденсаторов через тра нсформа торы-pea к торы поз воляет выбирать наиболее целесообразное напряжение на емкости, что способствуе лучшему использованию установочной мощности конденсаторной батареи. Кроме того, поскольку конденсаторная батарея в данном случае не имеет электрической связи с линией электропередачи, повысится надежность эксплуатации устройства.

Устройство может быть выполнено как в однофазном, так и в трехфазном исполнении.

Формула изобретения

1. Регулируемый статический ис,-очник реактивной мощности, содержащий параллельно включенные емкость и регулируемую индуктивность, а также систему бесконтактного автоматического регулирования, о т л и ч а юUI и.и с я тем, что, с целью уменьшения искажения формы кривой тока и потерь в стали, а также увеличения глубины регулирования, индуктивность выполнена в виде последовательно включенных реакторов,причем первый реактор выполиеи на двух замкнутых ферромагнитных сердечниках с последовательно- соединенными секциями силовой обмотки И общей обмоткой управления, подключенной к системе автоматическое го бесконтактного регулирования, а сердечник другого реактора выполнен с воздушным зазором.

2. Регулируемый статический источник реактивной мощности, содержащий емкость и регулируемую индуктивность, а также систему бесконтактного автоматического регулирования, о т л ичающ-ийся тем, что, с целью уменьшения искажений формы кривой тока и потерь в стали, а также увеличения глубины регулирования и обеспечения возможности выбора напряжения на емкости и гальванической развязки от питающей сети, регулируемая индуктивность выполиена я виде прслеяовательно соедннениых реакторов- трансфооматоров, во вторичную цепь которых включена емкость, причем первый реактор-трансформатор имеет обмотку управления, подключеинуюг к системе автоматического бесконтактного регулирования, а сердечник другого реактора-трансформатора выполнен с воэдушньм зазором.

3, Источник ПОП.2, отлкчаюO И и и .с я тем, что, с целью устранения принудительного намагничивания сердечников реакторов-трансформаторов переменной магнитодвижущей силой небаланса, кЬэффициенты траисфор5 мации реакторов-трансформаторов приняты равными.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертиэе

1.Венинков В. В., Жидков Л. А., 0 К ртошов И. И., Рыжиков Ю. П. Статические источники реактивной мощности в электрических сетях. М., Энергия, 1975.

2.275 kV Static Comoensetor Commissioned at- Exeter. Eiectrlcal

5

rimes, 1967, v.lS2, I 20,

г

-II