Компенсатор реактивной составляющей тока Советский патент 1981 года по МПК H02J3/18 

1

Изобретение относится к электротехнике и электроснабжению и может быть использовано в качестве компенсатора реактивной составл ющей тока для дуговых сталеплавильных печей (ДСП) и для других потребителей с резкопеременным характером нагрузки.

Известны устройства для компенсации колебаний напряжения ДСП, основным элементом которых является сдвоенный реактор, первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой, а вторичная обмотка включена последовательно с конденсаторной батареей на напряжении сети, причем реактор снабжен обмоткой подмагничивания и параллельно ко вторичной обмотке реактора подсоединена дополнительная конденсаторная батарея fl.

Недостатком этих устройств является сложная система управления стабилизации напряжения при изменениях сопротивления питающей сети. Эти изменения происходят из-за переключения ответвлений печного трансформатора .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является индуктивно-емкостный преобразователь (ИЕП), содержащий трехфазный ИЕП с

согласующим трансформатором и дополнительный трансформатор, вторичные обмотки которых соединены последовательно-согласно и подключены через

5. выпрямительный мрет к потребителю с изменяющейся нагрузкой 2.

Недостатком известного устройства является снижение качества напряжения в сети питания при резкопе 0 ременном характере работы нагрузки. Цель изобретения - улучшение качества напряжения в сети питания.

Указанная цель достигается тем, что компенсатор реактивной составляющей тока, содержащий трансформатор, индуктивные и емкостные элементы и подключенный к трансформатору выпрямительный мост Ларионова, на стороне постоянного тока которого подключена резкопеременная нагрузка, например сталеплавильная печь с несколькими электродами, дополнительно снабжен двумя мостами Ларионова, а трансформатор выполнен с двумя

25 вторичными обмотками, концы обмоток одноименных фаз трансформатора соединены между собой попарно и подсоединены к одному из плеч из мостов Ларионова таким образом,

30 что каждый мост подсоединен к разным фаз ciM, второе плечо каждого из мое-. то1з через емкостной элемент подсоеди нено к начальным выводам одной вторичной обмотки, а третье плечо,каждого из мостов подсоединено к началь ным выводам второй вторичной обмотки через индуктивный элемент, а на стороне постоянного тока одноименные выводы мостов соединены между собой и подсоединены к общему электроду нагрузки, а вторые выводы калодого моста постоянного тока подсоединены различным электродам нагрузки. на фиг, 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства при питании от трехфазного источн ка; на фиг. 2 - векторная диаграмма токов и напряжений фазы А компенсато ра .ной составляющей тока. Питание дуговой сталеплавильной печи 1 осуществляется от печного трансформатора 2, содержащего первичные обмотки 3, 4, 5 и две трехфазные вторичные обмотки б, 7, 8 и 9, 10, 11, причем у первичной обмотки начало фазных обмоток обозначено А, В, С и концы X, Y, Z, а у вторич ных обмоток соответственно а, , э , с , Ц , с и X, ,Y ,2, , Х ,Y2 , Zj . Концы одноименных фаз вторичных обМОТО.К Х, х, присоединены к плечу 12, Y.( , Y,j к плечу 13, Z , Z к плечу 14 мостов Ларионова. Начало вторичных обмоток а, Ъ f с подключены к кон денсаторам 15, 16, 17 и далее соотве ственно к плечам мостов 18, 19, 20, Начало другой вторичной обмотки о, подключены к дросселям 21, 22, 23 и далее к плечам мостов 24, 2 26, Три моста Ларионова содержат неуправляемые вентили 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35,-36, 37, 38 и 39 40, 41, 42, 43, 44, Одни зажимы мостов подсоединены к электретам 45, 46 47, а другие три одноименные зажимы мостов соединены мевду собой и подключены к электроду 48. Ксжпрнсатор реактивной составляющей 1-ока работает следующим образом Емкость конденсаторов 15, 16, 17 индуктивность дросселей 21, 22, 23 .выбирают таким образом, что сумма удвоенного индуктивного сопротивлени рассе яния вторичной обмотки трансфор матора . -и дросселя Хд, равняется емкостному сопротивлению конденсатора . , т . е . . При соблюдении этого условия ток и фазы А складывается из активноиндуктивного ,у и активно-емкостного GOC тока, приблизительно равных по величине и сдвинутых относительно вектора напряжения (фиг. 2) на рсшные и противоположные углы. В связи с этим вектор результирующе тока 3|д практически совпадает по на правлению с вектором фазного напряжения и реактивная составляющая тока ДСП практически полностью сокомпенсирована. При изменении величины активного сопротивления дуги ток фазы А изменяется и соответственно конец вектора активно-емкостного .тока Зц скользит по левой полуокружности, а конец Зд - правой полуокружности круговой диаграммы фиг. 2, При неизменной величине напряжения )g при новой величине сопротивления нагрузки 2. соответственно активно-емкостный ток равен Зас. г активно-индуктивный - Д, и результирующий ток - За . фазы компенсатора со стороны переменного тока гальванически развязаны. Компенсатор может работать как Одно , так и трехфазным устройством. Таким образом, предлагаемый компенсатор реактивной составляющей тока существенно улучшает качество напряжения на шинах потребителя с резко переменным характером нагрузки. Он прост. Содержит только пассивные элементы и не требует сложной системы управления. Формула изобретения Компенсатор реактивной составляющей тока, содержащий трансформатор, индуктивные и емкостные элементы и подключенный к трансформато.ру выпрямительный мост Ларионова, на стороне постоянного тока которого вьшолнены выводы для подсоединения резкопеременной нагрузки, например сталеплавильной печи с несколькими электродами ,.отличающийся тем, что, с целью улучшения качества напряжения в питающей сети, он дополнительно снабжен двумя мостами Ларионова, а трансформаторвыполнен с двумя вторичными обмотками, концы обмоток одноименных фаз трансформатора соединены между собой попарно и подсоединены к одному из плеч каясдого из мостов Ларионова таким обраэом, что каждый мост подсоединен к разным фазам, второе плечо каждого из мостов через емкостной элемент подсоединено к начальным выводам одной вторичной обмотки, а третье плечо каждого из мостов подсоединено к начальным выводам второй вторичной обмот-, ки через индуктивный элемент, а на стороне постоянного тока одноименные выводы мостов соединены между собой и подсоединены к выводу для подсоединения к общему электроду нагрузки, а вторые выводы каждого моста постоянного тока подсоединены к выводам для подсоединения к трем различным электродам нагрузки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 504276, кл. Н 02 J 3/12, 1975, 2.Авторское свидетельство СССР № 493048, кл. Н 05 В 7/18, 1972.