HU181140B

HU181140B - Circuit array for compensating reactive power changing quickly,prefaraaly consumer bus-bar generating upper harmonies

Info

Publication number: HU181140B
Application number: HU154980A
Authority: HU
Inventors: P Otto Geszti; Andras Dan; Jenoe Kisvoelgyi
Original assignee: Budapesti Mueszaki Egyete
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1983-06-28

Description

A találmány szerinti kapcsolás alkalmas gyorsan változó meddőteljesítményű nemlineáris - tehát felharmonikusokat termelő — fogyasztók változó meddőteljesítményének kompenzálására.The circuitry of the present invention is suitable for compensating for the variable reactive power of non-linear, i.e. harmonic, consumers with rapidly changing reactive power.

Ismeretesek olyan kapcsolások, amelyek gyorsan 5 változó meddőteljesítmény kompenzálására alkalmasak, azonban ezen kapcsolások felharmonikusokat termelő nemlineáris fogyasztók esetén önmagukban nem elegendők, mindig szükséges a felharmonikus szűrőkkel történő kiegészítés. 10Circuits are known which are capable of rapidly compensating for 5 variable reactive capacities, but these circuits are not sufficient by themselves for non-linear consumers producing harmonics, and complementary harmonics are always required. 10

Ilyen megoldás a ki- be kapcsolható kondenzátortelepek alkalmazása, azonban ebben az esetben a változó kapacitású kondenzátortelep és a táphálózat párhuzamos rezonáns kört alkothat olyan frekvenciákon, amelyekre nincs felharmonikus szűrő hangolva, ez nemkívánatos feszültségtorzuláshoz, frekvenciaérzékeny fogyasztók túlmelegedéséhez stb. vezetne, ezért ezt a megoldást nem alkalmazzák felharmonikusokat termelő fogyasztók esetén.Such a solution is the use of switchable capacitor batteries, but in this case the capacitor battery of variable capacity and the power supply network may form a parallel resonant circuit at frequencies for which there is no tuned harmonic filter, for undesirable voltage distortion, frequency sensitive consumers, etc. therefore this solution is not applied to consumers producing harmonics.

Másik megoldás a fázisszögvezérelt tirisztorokon keresztül bekapcsolt söntfojtók alkalmazása. Ebben az esetben viszont a szabályozás olyan újabb felharmonikusokat termel, amelyek eddig nem fordultak elő, így ezek szűréséről is gondoskodni kell.Another solution is to use shunt suppressors switched on through phase angle controlled thyristors. In this case, however, the regulation produces new harmonics that have not yet occurred, so they must be filtered as well.

A változó meddőteljesítmény kompenzálására alkalmazható még szinkronkompenzátor is, ez azonban lassúbb a tirisztoros megoldásoknál.Even a synchronous compensator can be used to compensate for variable reactive power, but this is slower than thyristor solutions.

A fenti megoldások közös hátránya, hogy a felharmonikus szűrőkön kívül még igen költséges és helyigényes berendezéseket kell alkalmazni, amely miatt a gyorsan változó meddőteljesítményt követő kompenzációt csak igen nagy beruházások esetén valósítják meg. Ennek következtében kisebb ipari üzemek változó meddőteljesítményének kompenzálása nincs megoldva, ami a szükségesnél nagyobb hálózati veszteséget, és a sugaras hálózatokon nemkívánatos fogyasztói feszültségingadozásokat okoz.A common disadvantage of the above solutions is that in addition to harmonic filters, very expensive and space-consuming equipment has to be used, which means that compensation for rapidly changing reactive power is only realized in the case of very large investments. As a result, there is no solution to compensate for the varying reactive power of smaller industrial plants, which results in more network losses and undesirable consumer voltage fluctuations on radial networks.

A többlet hálózati veszteség csak erőművi oldalról fedezhető, tehát beruházást igényel, illetőleg csökkentése révén jelentős erőművi kapacitás szabadul fel.The extra network losses can only be covered from the power plant side, so it requires investment or by reducing significant power plant capacity.

A hálózati feszültség lengése a kisfeszültségű kommunális fogyasztóknál okoz nemkívánatos jelenségeket (flicker), amelyek elkerülésére jelenleg is15 mert megoldás a gyors meddőszabályozás.The fluctuation of the mains voltage causes undesirable flicker phenomena in low-voltage communal consumers, which are currently being avoided15 because of the quick solution to waste.

A találmány célja, hogy a felharmonikusokat termelő fogyasztóknál alkalmazott felharmonikus szűrőket (a felharmonikusok frekvenciájára hangolt 20 soros rezgőköröket) használja fel a meddőteljesítmény gyors szabályozására. A szűrők kondenzátorainak változtatásával a meddőteljesítmény szabályozható ugyan, de eközben megváltozik a rezonanciafrekvencia is és a szűrés hatásossága csökken. Ezért 25 olyan kapcsolási elrendezés kialakítása szükséges, amely a felharmonikus szűrők alapharmonikus meddőteljesítményét gyorsan változtatja, miközben a szűrők rezonanciafrekvenciája nem változik.It is an object of the present invention to utilize harmonics filters (20-series oscillating circuits tuned to the frequency of harmonics) used by consumers producing harmonics for rapid control of reactive power. By changing the capacitors of the filters, while controlling the reactive power, the resonance frequency also changes and the efficiency of the filtration decreases. Therefore, it is necessary to provide 25 switching arrangements that rapidly change the fundamental harmonic power of the harmonic filters without changing the resonant frequency of the filters.

A találmány szerint ez oly módon érhető el, 30 h°gy ^a felharmonikus szűrőket, amelyek a hálózatiAccording to the invention, this can be achieved by applying 30 h ^of harmonic filters which are network-connected

-1181140 frekvencián kapacitív jellegűek, egy változtatható áttételű transzformátoron keresztül csatlakoztatjuk a hálózat azon pontjához, ahol a meddőteljesítmény változtatására szükség van. Az áttétel változtatásakor a szűrök primer oldalra redukált impedanciája és igy a hálózati frekvencián mérhető kapacitása megváltozik, anélkül, hogy a rezonanciafrekvertciák értéke megváltozna. A gyors meddőteljesítmény szabályozás érdekében célszerű a szabályozó transzformátor megcsapolásait félvezető kapcsoló elem, célszerűen 10 tirisztor vagy triac segítségével átkapcsolni.At -1181140, they are capacitive in nature and are connected to a point in the network where a change in reactor power is required via a variable transformer transformer. When the transmission is changed, the impedance of the filters reduced to the primary side, and thus the capacitance measured at the network frequency, is changed without changing the value of the resonance frequency. For rapid control of the reactor power, it is expedient to switch the regulator transformer dips by means of a semiconductor switching element, preferably 10 thyristors or triac.

A megoldást részletesen a rajz alapján ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti megoldás kiviteli példáját mutatja be.The solution will be described in detail on the basis of the drawing. Figure 1 illustrates an embodiment of the present invention.

Az 1 transzformátor 1 b szekunder tekercse meg- 15 csapolásaihoz a 2 terhelés alatti megcsapolás átkapcsoló berendezés csatlakozik, amelynek 1 k közös pontja és az 1 b szekunder tekercs 1 v végpontja közé van kötve egy vagy több 3 felharmonikus szűrő, amelyre jutó feszültséget a 2 terhelés alatti 20 megcsapolás átkapcsoló szabályozza, miáltal a 3 felharmonikus szűrő 1 a primer tekercsre redukált alapharmonikus meddőteljesítménye változtatható.The tap 15 of the secondary winding 1b of the transformer 1 is connected to a tap-change switching device 2 under load 2 having one or more harmonic filters 3 applied between the common point 1k and the 1v end point of the secondary coil 1b. The tap harmonic switch 20 is controlled so that the basic harmonic power output of the harmonic filter 3 reduced to the primary coil can be varied.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezést háromfázisú transzformátor esetén mindhárom fázis- 2‘s bán el kell helyezni, és mód van a meddőteljesítmény fázisonkénti vagy háromfázisú szabályozására.In the case of a three-phase transformer, the circuit arrangement according to the invention must be located in each of the three phase-2 bars and it is possible to regulate the reactive power in phases or three-phase.

A találmány szerinti elrendezés ellátható a meddőteljesítmény automatikus szabályozását végző berendezéssel, ami a gyorsan változó meddőteljesítmény kompenzáció gyakorlati felhasználását elő5 segíti.The arrangement according to the invention may be provided with an apparatus for automatic control of the reactive power, which facilitates the practical use of rapidly changing reactive power compensation.

A találmány szerinti kapcsolás alkalmazása nagy ipari fogyasztók esetében jelentős beruházási költség megtakarításával, kisebb ipari üzemek esetén pedig (a gyors meddőkompenzáció lehetővé tételével) energiamegtakarítással és a hálózati feszültség minőségének javulásával jár.The use of the circuit according to the invention saves significant investment costs for large industrial consumers, and for smaller industrial plants (by enabling rapid reactor compensation) saves energy and improves the quality of the mains voltage.

Claims

Claim:

Circuit arrangement for compensating for rapidly changing reactive power on a consumer busbar producing harmonics, which includes a tap-load switching device and a harmonic filter, characterized in that the switching device is connected to a tap-load switching device of a secondary coil (1b) of the secondary winding (1) One or more harmonic filters (3) are connected between the common point (1 k) and the end point (1 v) of the secondary winding (1 b) of the transformer (1).

1 drawing, 1 figure

Responsible for publishing: Director of Economic and Legal Publishing House 84.4278 - Zrínyi Nyomda, Budapest