Статический компенсатор реактивной мощности Советский патент 1981 года по МПК H02J3/18 

(54) СТАТИЧЕСКИЙ. КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ - 1 Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам регулирования реактивной мощности. Известны статические компенсаторы реактивной мощности, содержащие конденсаторную батарею и два встречно параллельно включенных тиристорных мо та, шунтированных на выходе реактором l. Недостатки известных устройств значительное количество управляемых йентилей и ограниченный диапазон фазового регулирования. Наиболее близким по технической . сущности к предлагаемому является ста тический компенсатор реактивной мощкости, содержащий параллельно включен ные конденсаторную батарею и трехфазный тиристорный мост, подключаемый через трансформатор, а также реактор, подключенный к выводам постоянного то на тиристорного моста Ц2. Основным недостатком такого компен сатора является достаточно большая МОЩНОСТИ инерционность, приводящая к снижению скорости изменения величины потребляемой реактивной мощноста. Кроме того, глубокое регулирование величины реактивной мощности сопровождается значительными потерями в реакторе и, соответственно, ухудшением энергетических показателей компенсатора. Указанный недостаток особенно пррявляется при использовании компенсатора реактивной 1бщности в автономных системах электропитания, например в инвбрторах, так как при этом существенно уменьшается КЦЦ устройства при его неполной загрузке. Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение диапазона регулирования . Указанная цель достигается тем, что статический компенсатор реактивной мощности, содержащий параллельно включенные конденсаторную батарею и трехфазный тиристорный мост, подключенный к трансформатору, а также реактор, подк;иочер1ньш к выводам постоянного тока тиристорного моста, снабжен параллельно включенными цепочками, состояцими из последовательно соединенных тиристора и индуктивного элемента, подключенными к выводам постоянного тока тиристорного моста, причем катоды указанныхтиристоров соединены с анодной группой тиристорного моста. Индуктивные элементы выполнены в виде дополнительных обмоток реактора.

На чертеже показана схема статического компенсатора реактивной мощности.

Компенсатор содержит конденсаторную батарею 1, параллельно которой через трансформатор 2 подключен трерсфазный тиристорный мост 3, образованный тиристорами 4-9. К выводам постоянного тока тиристорного моста 3 подключены реактор 10 и цепочки из последовательно соединенных тиристоров 11 и индуктивных элементов 12 в виде дополнительных обмоток.реактора 10, причем катоды тиристоров 11 соединены с анодами тиристоров 9, 5 и 7,

Компенсатор работает следующим образом.

Подключенная к сети конденсаторная батарея 1 генерирует реактивную мощность емкостного характера, величина которой определяется напряжением на конденсаторной батарее 1 , ее с-обственной емкостью и частотой питающего напряжения. Регулирование реактивной мощности., генерируемой компенсатором в сеть,осуществляется путем регулирования реактивной мощности реактора 10 и И1адуктивных элементов 12.

Величина реактивной мощности, по7 требляемой компенсатором, определяется индуктивностью реактора 10, часто.той и величиной питающего напряжения, диапазоном фазового регулирования тиристоров 4-9 и 11. При регулировании угла включения тиристоров 4-9 (при неработающих тиристорах 11 и неизменной величине индуктивности реактора 10) осуществляется изменение величины индуктивной составляющей тока, протекающего через обмотки трансформатора 2 и, следовательно, изменяется величина реактивной мощности потребляемой (генерируемой) компенсатором.

Введение VI цепочек из последовательно соединенных тиристора 11 и индуктивного элемента 12 позволяет весь диапазон регулирования реактивной мощности разбить наИ + 1 интервалов. При включении одного из тиристоров 11 (при работающей паре тиристоров 4-9) соответствующий индуктивный элемент12

подключается параллельно реактору 10, в результате чего его результирующая индуктивность уменьшается,и происходит форсированный отбор -еактивной мощности емкостного характера из питающей сети. В зависимости от соотношения параметров реактора 10 и индуктивных элементов 12, а также от программы управления тиристорами 4-9 и 11, может быть реализован требуемый

5 вид регулировочной характеристики компенсатора.

Предлагаемый компенсатор выгодно отличается от известного, прежде все;го более высоким быстродействием за счет введения цепей форсированного отбора реактивной мощности, при этом но-вое значение .индуктивной составляющей тока, потребляемого компенсатором, устанавливается за 1/6 часть периода питающего напряжения. Реактор 10 предназначен для компенсации на всей реактивной мощности компенсаторной батареи 1, а только ее некоторой части, вследствие чего КПД предлагаемой схемы выше, чем у известного устройства. Введение цепей фopcиpoвк не приводит вместе с тем к усложнению устройства, так как дополнительные иццуктивные элементы могут быть реализованы в виде обмоток реактора 10-, а максимальное напряжение на тиристорах 11 не превышает половины амплитуды напряжения на тиристорах 4-9.

Формула изобретения

1. Статический компенсатор реактивной мощности, содержащий параллельно включенные конденсаторную батарею и трехфазный тиристорный мост, подключенный к трансформатору,, и реактор, под-. ключенный к выводам постоянного тока

5 анодной и катодной групп тиристорного моста, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия и расширения диапазона регулирования, он снабжен параллельно

0 включенными цепочками, состоящими из последовательно соединенных тиристора и индуктивного элемента, подключенными к выводам постоянного тока тиристорного моста, причем катоды указанных

5 тиристоров соединены с анодной группой тиристорного моста.

2. Компенсатор по п. 1, о т л и чающийся тем, что индуктив58840314

ные элементы выполнены в виде допол- 1 . Авторское свидетельство СССР нительных обмоток реактора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 520664, кл. Н 02 Т 3/18, 28.07.70.

2. Патент ФРГ 1518575, кл. 21 d, 42/03, 30.04.63.

7 Zv i i у