DD143987A5 - ARRANGEMENT FOR ELECTRONIC SWITCHING OF POWER CONDENSERS, FILTERS, SUCTION CIRCLES - Google Patents

ARRANGEMENT FOR ELECTRONIC SWITCHING OF POWER CONDENSERS, FILTERS, SUCTION CIRCLES Download PDF

Info

Publication number
DD143987A5
DD143987A5 DD21423879A DD21423879A DD143987A5 DD 143987 A5 DD143987 A5 DD 143987A5 DD 21423879 A DD21423879 A DD 21423879A DD 21423879 A DD21423879 A DD 21423879A DD 143987 A5 DD143987 A5 DD 143987A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
phase
arrangement
power
thyristor
filter
Prior art date
Application number
DD21423879A
Other languages
German (de)
Inventor
Detlef Knuth
Original Assignee
Licentia Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Gmbh filed Critical Licentia Gmbh
Publication of DD143987A5 publication Critical patent/DD143987A5/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1835Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Description

-Λ--Λ-

21 42321 423

Anordnung zum elektronischen Schalten von Leistungskondensatoren, Filter-, Saugkreisen. :·Arrangement for the electronic switching of power capacitors, filter, absorption circuits. ·

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung hat eine Anordnung zum elektronischen Schalten von Leistungskondensatoren, Filter-, Saugkreisen, die an ein Wechsel- oder Drehstromnetz anschließbar sind, zum Gegenstand. · . ' 'The invention has an arrangement for the electronic switching of power capacitors, filter, suction circuits that can be connected to a AC or three-phase network, the subject. ·. ''

Charakteristik der bekannten technischen Lösung Characteristics of the known technical solution

Zur Kompensation des Blindleistungsverbrauchs in Industrienetzen ist es bekannt, Kondensatoranlagen mit Thyristorschaltgliedern vorzusehen (vgl. K. Heumann, Grundlagen der Leistung* elektronik, Verlag B. G. Teubner, Stuttgart, 1975, Seiten 184 bis 188).To compensate for the reactive power consumption in industrial networks, it is known to provide capacitor systems with Thyristorschaltgliedern (see K. Heumann, Basics of power * electronics, Verlag B. G. Teubner, Stuttgart, 1975, pages 184 to 188).

Während eine feste Kondensatorbatterie eine konstante kapazitive Blindleistung liefert und sich deshalb nur für- Anlagen mit nahezu gleichbleibendem Blindleistungsverbrauch eignet, kann man mit einer Kondensatorbatterie, bei der Teile der Batterie mit geeigneten Schaltgeräten zu- und abgeschaltet werden, auch symmetrische und unsymmetrische Lastschwankungen ausgleichen. . .While a fixed capacitor battery delivers a constant capacitive reactive power and is therefore only suitable for plants with almost constant reactive power consumption, one can compensate for symmetrical and unbalanced load fluctuations with a capacitor battery in which parts of the battery with suitable switching devices on and off. , ,

Aus der ASEA-Zeitschrift 1971, 6, Seiten 140 bis 144 sind Ko ndensatoranlagen mit Thyristorschaltgliedern zur Blindleistung:; kompensation bekannt, bei denen antiparallelgeschaltete Thyristoren in Reihe zu einem Kondensator und einer Drosselspule an jede Phase des.zu kompensierenden Netzes ge-From the ASEA magazine 1971, 6, pages 140 to 144 are Ko ndensatoranlagen with Thyristorschaltgliedern for reactive power :; compensation in which antiparallel-connected thyristors are connected in series with a capacitor and a choke coil to each phase of the network to be compensated.

schaltet sind (Figur 1). Der Kondensator C wird dabei auf das Netz geschaltet, wenn die Netzspannung gleich der Kondensatorspannung ist. Die Stromführung wird abwechselnd von einem der beiden antiparallelgeschalteten Thyristoren Tl oder T2 übernommen. Bei dieser bekannten Anordnung müssen den Kondensatoren zur Vermeidung von Resonanzen bei den in der Anlage vorkommenden Oberschwingungen Drosselspulen in Reihe geschaltet werden, die bei Bedarf auch so ausgelegt werden können, daß die Anlage zugleich als Oberwellenfilter dienen kann. Diese Drosselspulen sind zwingend erforderlich, da Stoßkompensationsanlagen mit thyristorgesteuerten Leistungskondensatoren wesentlich höhere technische Risiken aufweisen als die nach dem indirekten Kompensationsverfahren arbeitenden Anlagen. Zur Beherrschung von Störungsfällen sind bei dieser Kompensationsart neben einem erhöhten Steuerungsaufwand noch besondere Schutzmaßnahmen erforderlich. Die in den einzelnen Anlagenkomponenten insgesamt zu installierende Leistung beträgt jedoch aufgrund der typischen Lastspiele der Verbraucher und der direkten Kompensation bei dieser weniger als die Hälfte der bei indirekter Kompensation notwendigen Leistung.are switched (Figure 1). The capacitor C is switched to the mains when the mains voltage is equal to the capacitor voltage. The current is alternately taken over by one of the two antiparallel-connected thyristors Tl or T2. In this known arrangement, the capacitors must be connected in series to avoid resonances occurring in the system harmonics inductors in series, which can also be designed if necessary so that the system can also serve as a harmonic filter. These inductors are absolutely necessary, since shock-compensation systems with thyristor-controlled power capacitors have significantly higher technical risks than the systems operating according to the indirect compensation method. To control malfunction cases special compensation measures are required in addition to increased control effort in this type of compensation. However, the total power to be installed in the individual plant components is less than half the power required for indirect compensation due to the typical consumer load cycles and the direct compensation.

Für Störungsfälle sind jedoch besondere Schutzmaßnahmen erforderlich:However, special protection measures are required for incident cases:

Bei einem defekten Kompensationskondensator findet keine Kurzschlußstrombegrenzung statt, wenn nicht eine besondere Drosselspule zur Begrenzung vorhanden ist. Ebenso lösen Schaltvorgänge im Netz oder das Parallelschalten von Kondensatorgruppen zur Kompensation Einschwing- und Ausgleichsvorgänge aus, die durch besondere Maßnahmen zu begrenzen sind. Für Einschwing-, Kurzschluß- und Schwingungsentladungsvorgänge muß daher als besondere Schutzmaßnahme eine Drosselspule vorgesehen werden, deren Typenleistung mit etwa 6 % der installierten Kompensationskondensatorleistung zu bemessen ist.In case of a defective compensation capacitor, no short-circuit current limiting takes place unless a special choke coil is provided for limiting. Similarly, switching operations in the network or the parallel connection of capacitor groups for compensation triggers transient and compensation processes, which are to be limited by special measures. For transient, short circuit and vibration discharge operations, a choke coil must therefore be provided as a special protective measure, the type rating of which must be rated at about 6 % of the installed compensation capacitor power.

gjL·. jj?r f-T- ndu ngGJL ·. jj? r fT-ndu ng

Ziel der Erfindung ist es, mittels einer Kondensatorbatterie und einem elektronischen Schalter zum Ein- und Ausschalten von Teilen der Kondensatorbatterie symmetrische und unsymmetrische Lastschwankungen auszugleichen» Dabei sollen die beim direktenThe aim of the invention is to balance by means of a capacitor bank and an electronic switch for switching on and off of parts of the capacitor bank symmetrical and unbalanced load fluctuations

Schalten von Kondensatoren auftretenden Einschwing-, Kurzschluß- und Schwingungsentladungsvorgänge mit einfachen Mitteln ohne erhöhten Steuerungsaufwand und besondere Schutzmaßnahmen beherrscht werden.Switching of capacitors occurring transient, short circuit and vibration discharge processes can be controlled with simple means without increased control effort and special protective measures.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zum Ein- und Ausschalten von Wechselspannungs-Leistungskondensatoren und/oder Filter- bzw. Saugkreisen anzugeben, bei der ein ausreichender Schutz gegen Einschwing-, Kurzschluß- und Schwingungsentladungsvorgänge gewährleistet ist und gleichzeitig die Wahl und Bemessung von reinen Kapazitäten und besonders vorzusehenden, abgestimmten Filter- und Saugkreisdrosseln unabhängig von den genannten Schutzmaßnahmen ausschließlich für spezielle herauszufilternde, höhere Frequenzen erfolgen kann.Object of the present invention is to provide an arrangement for switching on and off of AC power capacitors and / or filter or absorption circuits, in which a sufficient protection against transient, short circuit and vibration discharge processes is ensured and at the same time the choice and design of pure capacity and particularly to be provided, matched filter and Saugkreisdrosseln regardless of the protective measures mentioned can be done exclusively for special auszufilternde, higher frequencies.

Die an das Wechsel- oder Drehstromnetz angeschlossenen Wechselspannungs-Leistungskondensatoren und/oder Filter- bzw. Saugkreise werden über einen Thyristor-Stromrichter in Drehstromoder Einphasen-Brückenschaltung ein- und ausgeschaltet. Im Gleichstromzweig des Thyristor-Stromrichters ist eine Gleichstromdrosselspule angeordnet, während die Wechselspannungs-Leistungskondensatoren und/oder Filter- bzw. Saugkreise direkt zwischen dem Thyristor-Stromrichter und dem Wechsel- oder Drehstromnetz angeschlossen sind.The connected to the AC or three-phase AC power capacitors and / or filter or absorption circuits are switched on and off via a thyristor converter in three-phase or single-phase bridge circuit. In the DC branch of the thyristor power converter, a DC reactor is arranged, while the AC power capacitors and / or filter or absorption circuits are connected directly between the thyristor converter and the AC or three-phase network.

Mit dieser Anordnung wird eine Entkopplung der für Einschwing-, Kurzschluß- und Schwingungsentladungsvorgänge wirksamen Drosselspule von den wechselstromseitigen Drosselspulen bewirkt. Dadurch wird das Schalten von reinen Kapazitäten und von abgestimmten Filter- bzw. Saugkr-»isen höherer Frequenzen (250, 350, 550, 650 Hz, ...) möglich.With this arrangement, decoupling of the choke coil effective for transient, short circuit and vibration discharge operations from the AC-side choke coils is effected. This makes it possible to switch pure capacitances and tuned filter or vacuum circuits of higher frequencies (250, 350, 550, 650 Hz, ...).

Ausführungsbeispiel Execution example

Anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll nun der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigenOn the basis of exemplary embodiments illustrated in the figures of the invention, the idea underlying the invention will now be explained in more detail. Show it

Figur 2 und 3 einen Kondensatorschalter in Drehstrombrückenschaltung undFigures 2 and 3 a capacitor switch in three-phase bridge circuit and

Figur 4 bis 7 einen Kondensatorschalter in Einphasen-Brückenschaltung.Figure 4 to 7 a capacitor switch in single-phase bridge circuit.

Der in Figur 2 dargestellte Kondensatorschalter in Drehstrom-Brückenschaltung besteht aus einer an das Drehstromnetz U, V, W angeschlossenen reinen Leistungskondensatoren-Batterie C sowie einem Thyristorschalter S. Drehstromseitig sind keinerlei Drosselspulen erforderlich, da die Einschalt- und Kurzschlußstrombegrenzung von einer Gleichstromdrosselspule Ld im.Gleichstromzweig der Thyristor-Brückenschaltung S übernommen wird·The capacitor switch shown in Figure 2 in three-phase bridge circuit consists of a connected to the three-phase network U, V, W pure power capacitor battery C and a thyristor switch S. Three-phase are no chokes required because the switch-on and short-circuit current limit of a DC choke coil Ld in. DC branch of the thyristor bridge circuit S is taken ·

Besonders deutlich werden die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile aus der Darstellung der Figur 2. In dieser Anordnung ist zwischen dem Thyristorschalter S und dem Drehstromnetz U, V, W ein Filterkreis F angeordnet, bei dem in Reihe geschaltete drehstromseitige Drosselspulen und Kondensatoren, auf bestimmte, frei wählbare Frequenzen (z.B. die 5. und 7. Oberschwingung) abgestimmt sind. Die Wahl der drehstromseitig angeordneten Filterkreisdrosselspulen kann frei von erforderlichen Schutzmaßnahmen erfolgen, da die zur Begrenzung von Ausgleichsströmen notwendige Drosselspule als Gleichstromdrosselspule Ld im Gleichstromzweig des Thyristorschalters S angeordnet ist. Durch die getrennte Abstimmung der Filterkreise auf die in der Anlage vorkommenden Oberschwingungen und der Schutzdrossel auf die Begrenzung der Ausgleichsströme läßt sich eine nicht unerhebliche Reduzierung der zu installierenden Drosselleistung für die erforderlichen Schutzmaßnahmen erzielen.In this arrangement, a filter circuit F is arranged between the thyristor S and the three-phase system U, V, W, in the series-connected three-phase reactors and capacitors, to certain, freely selectable frequencies (eg the 5th and 7th harmonic) are tuned. The choice of the three-phase side arranged Filterkreisdrosselspulen can be done free of necessary protective measures, since the necessary to limit equalizing currents choke coil is arranged as a DC choke coil Ld in the DC branch of the thyristor S. Due to the separate tuning of the filter circuits to the harmonics occurring in the system and the choke on the limitation of the compensation currents can be a significant reduction of the reactor power to be installed for the required protective measures can be achieved.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen Anwendungsbeispiele der Erfindung zum Schalten von reinen Leistungskondensatoren in einphasigen Stromrichteranordnungen.Figures 4 to 6 show application examples of the invention for switching pure power capacitors in single-phase converter arrangements.

Figur 4 zeigt einen vollgesteuerten Einphasen-Brückenschalter S mit gleichstromseitiger Drosselspule Ld, der für den Freilauf eine Diode D parallelgeschaltet ist. Wie in den vorbeschriebenen Anordnungen, ist der Leistungskondensator C direkt zwischen Thyristorschalter S und Wechselstromnetz U., Mp angeordnet.Figure 4 shows a fully controlled single-phase bridge switch S with DC-side inductor Ld, which is connected in parallel for the freewheeling diode D. As in the arrangements described above, the power capacitor C is arranged directly between the thyristor switch S and the alternating current system U., Mp.

Die Figuren 5 und 6 zeigen in modifizierter Anordnung halbgesteuerte elektronische Schalter S5 wobei einmal die Thyristoren und Dioden getrennt in zwei Zweigen der Brückenschaltung, zum anderen jeweils in Reihe in ö.en beiden Zweigen der Brückenschaltung angeordnet sind.Figures 5 and 6 show in a modified arrangement of semi-controlled electronic switches S 5 wherein once the thyristors and diodes are arranged separately in two branches of the bridge circuit, on the other respectively in series in ö.en two branches of the bridge circuit.

" '. I, i 4 & ^l U "'. I, i 4 & ^ l U

Die Figur 7 zeigt analog zur Figur 2 eine einphasige Anordnung zur Steuerung abgestimmter Filterkreise F mittels eines vollgesteuerten Thyristorschalters S, an dessen Gleichstromklemmen die zur Begrenzung von Ausgleichsströmen erforderliche Gleichstromdrosselspule Ld angeschlossen ist. Auch hier sind die Filterkreiselemente unabhängig von den erforderlichen Schutzmaßnahmen dimensionierbar und können frei auf bestimmte Frequenzen abgestimmt werden.FIG. 7 shows, analogously to FIG. 2, a single-phase arrangement for controlling matched filter circuits F by means of a fully controlled thyristor switch S, to whose DC terminals the DC choke coil Ld required to limit equalizing currents is connected. Again, the filter circuit elements are dimensioned independently of the required protective measures and can be freely tuned to specific frequencies.

Claims (3)

Erfindungsanspruchinvention claim 1. Anordnung zum elektronischen Schalten von Leistungskondensatoren, Filter-, Saugkreisen, die an ein Wechseloder Drehstromnetz anschließbar sind, gekennzeichnet dadurch,1. Arrangement for the electronic switching of power capacitors, filter, absorption circuits, which can be connected to a three-phase AC or AC network, characterized in that daß als elektronischer Schalter ein Thyristor-Stromrichter (S) in Drehstrom- .oder Einphasen-Brückenschaltung dient,, in dessen Gleichstromzweig eine Gleichstromdrosselspule (Ld) angeordnet ist und daß die Wechselspannungs-Leistungskondensatoren (C) und/oder Filter- bzw. Saugkreise (F) direkt zwischen dem Thyristor-Stromrichter (S) und dem Wechsel- oder Drehstromnetz (U, V, W bzw. U, Mp) angeschlossen sind.in that a DC choke coil (Ld) is arranged in the DC branch and that the AC power capacitors (C) and / or filter circuits (S) are arranged as electronic switches in a three-phase or single-phase bridge circuit. F) are connected directly between the thyristor power converter (S) and the AC or three-phase network (U, V, W or U, Mp). 2; Anordnung nach Punkt 1 ,
gekennzeichnet dadurch, .
2; Arrangement according to item 1,
characterized by,.
daß der Thyristor-Stromrichter (S) aus einem vollgesteuerten Stromrichter in Drehstrom- oder Einphasen-Brücken- schaltung besteht.that the thyristor power converter (S) consists of a fully controlled power converter in three-phase or single-phase bridge circuit.
3« Anordnung nach Punkt 1,
gekennzeichnet dadurch,
3 «Order under point 1,
characterized by
daß der Thyristor-Stromrichter aus einem halbgesteuerten Thyristor-Dioden-Stromrichter in Drehstrom- oder Einphasen-Brückenschaltung besteht.that the thyristor power converter consists of a half-controlled thyristor diode converter in three-phase or single-phase bridge circuit. Hierzu 1 Saite ZeichnungenFor this 1 string drawings
DD21423879A 1978-07-20 1979-07-10 ARRANGEMENT FOR ELECTRONIC SWITCHING OF POWER CONDENSERS, FILTERS, SUCTION CIRCLES DD143987A5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782832229 DE2832229C2 (en) 1978-07-20 1978-07-20 Thyristor-switched power capacitors or filter circuits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD143987A5 true DD143987A5 (en) 1980-09-17

Family

ID=6045076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD21423879A DD143987A5 (en) 1978-07-20 1979-07-10 ARRANGEMENT FOR ELECTRONIC SWITCHING OF POWER CONDENSERS, FILTERS, SUCTION CIRCLES

Country Status (4)

Country Link
DD (1) DD143987A5 (en)
DE (1) DE2832229C2 (en)
LU (1) LU81447A1 (en)
RO (1) RO75406A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2905408C2 (en) * 1979-02-09 1985-05-02 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Thyristor-switched power capacitors for reactive current compensation
DE3115469A1 (en) * 1980-04-25 1982-04-08 ASEA AB, 72183 Västerås "COMBINED OVEN ARRANGEMENT"
DE19703318C2 (en) * 1997-01-30 1999-10-14 Frako Kondensatoren Und Anlage Electrical circuit arrangement and method for low-loss influencing of fundamental wave reactive current and / or harmonic currents in 3-phase AC networks with or without neutral conductor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1918250A1 (en) * 1969-04-03 1970-11-12 Licentia Gmbh Method for generating rapidly changing blind currents

Also Published As

Publication number Publication date
DE2832229A1 (en) 1980-01-31
DE2832229C2 (en) 1989-05-18
RO75406A (en) 1980-11-30
LU81447A1 (en) 1979-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1311058B1 (en) Frequency power converter
DE2950247C2 (en) Power supply system
DE4232356C2 (en) Power supply device with at least two power sources
DE19616591A1 (en) Power converter unit of voltage source type
DE10153738B4 (en) Rectifier circuit and method for its control
EP0166954A1 (en) Method for the reduction of dynamic overvoltages in an alternating current grid system
EP3361617A1 (en) Rectifier circuit for an electrolysis plant
CH641610A5 (en) ROTARY CONTROL SYSTEM.
DE2362375C2 (en) Controllable and erasable power converters for high direct current values, fed from an alternating current network
EP0026374B1 (en) Device for transferring high-power electric energy from a higher frequency three-phase supply network to a lower frequency single-phase load network
DD143987A5 (en) ARRANGEMENT FOR ELECTRONIC SWITCHING OF POWER CONDENSERS, FILTERS, SUCTION CIRCLES
EP0046221B1 (en) Thyristor-controlled circuit for rapid compensation of reactive power
DE3404076A1 (en) DC SHORT COUPLING
EP1248344B1 (en) Bipolar reactance circuit for nonlinear loads
DE2614445A1 (en) Rectifier converting LF AC voltage into DC voltage - has input invertor and rectifier and invertor on secondary side with separate transformers for both HF and LF components
DE2433825C3 (en) Devices for supplying energy and improving the power factor of AC networks
DE2746588C2 (en)
DE2852066C2 (en)
EP0642201A1 (en) High voltage direct current transmission system
DE1513518B2 (en) DEVICE FOR FORCED COMPUTATION FOR A SELF-GUIDED CONVERTER TO CONTROL THE SPEED AND ROTATION DIRECTION OF A THREE-PHASE AC MOTOR
DE2905408C2 (en) Thyristor-switched power capacitors for reactive current compensation
DE4021008C2 (en) Inverter arrangement with AC load
WO1996001516A1 (en) Three-phase reactive-power controller
DE961818C (en) Capacitor-excited asynchronous generator for single-phase loading
DE700342C (en) Three or more phase inductor