NO318397B1 - System for styring av impedans i en arbeidskrets - Google Patents
System for styring av impedans i en arbeidskrets Download PDFInfo
- Publication number
- NO318397B1 NO318397B1 NO20015690A NO20015690A NO318397B1 NO 318397 B1 NO318397 B1 NO 318397B1 NO 20015690 A NO20015690 A NO 20015690A NO 20015690 A NO20015690 A NO 20015690A NO 318397 B1 NO318397 B1 NO 318397B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- working
- circuit
- winding
- impedance
- component
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 39
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 21
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 241000863814 Thyris Species 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/32—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/14—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
- H02H9/021—Current limitation using saturable reactors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Description
Oppfinnelsen vedrører et system for styring av impedans ved hjelp av en kretskomponent med en styrbar impedans av den type som er beskrevet i PCT/NO001/00217.
I nevnte patentsøknad beskrives en kretskomponent omfattende et legeme av magnetiserbart materiale, en arbeidsvikling som er viklet rundt legemet om en første akse og en styrevikling som er viklet rundt legemet og om en andre akse. Ved å endre strømmen i styreviklingen vil man kunne endre kretskomponentens reluktans og således impedansen uavhengig av frekvensvariasjoner i kretsen der arbeidsviklingen er koblet.
Konseptet ifølge oppfinnelsen går således ut på å implementere et system for styring av impedans ved hjelp av en kretskomponent som angitt i patentkrav 1, hvor impedansstyringen utgjøres ved hjelp av en styrestrøm. Oppfinnelsen har en stor fordel i og med at den ikke krever bevegelige deler heller kompliserte kretser for styring av impedansverdien.
Kretskomponenten anvendt i systemet ifølge oppfinnelsen vises i figur 1.1 denne figuren vises et legeme 1 av et magnetiserbart materiale, som kan være ferrit eller jern eller andre egnede magnetiserbare materialer. Rundt legemet 1 er viklet en arbeidsvikling Al som vil kobles til kretsen der man ønsker å innføre en variabel impedans. Al er viklet om en første retning som i tilfellet vist i figur IA sammenfaller med legemets 1 omkrets. En andre vikling, styringsvikling A2 er også viklet om legemet 1, men viklingsaksen er rettvinklet til viklingsaksen for Al. På denne måten unngår man i stor grad transformatorisk kobling mellom Al og A2, og den eneste kobling vil da foregå inne i det magnetiserbare materiale. Koblingen vil i prinsipp vises som en endring i materialets relative permeabilitet ur. Utfra de kjente ligningene: Rm= 1 / ur u oA, L= N<2>/ Rm og Xl= jwL kan man se at en endring i den relative permeabilitet p. T vil føre til en endring i induktans L, og således i induktiv reaktans Xl.
Denne egenskap for kretskomponenten er spesielt nyttig når det gjelder regulering som i dag utgjøres ved hjelp av kraftelektronikk.
Systemet for styring av impedans i en arbeidskrets ifølge oppfinnelsen omfatter:
- en kretskomponent LI med et legeme 1 av et magnetiserbart materiale, en arbeidsvikling Al viklet rundt legemet 1 om en første akse, en styrevikling A2 viklet rundt legemet 1 om en andre akse rettvinklet til den første akse for styring av kretskomponentens impedans. Systemet er kjennetegnet ved at det videre omfatter:
- en måleenhet 2 for måling av parametere vedrørende arbeidskretsens drift,
- en prosesseringsenhet 4 med minst en inngang og en utgang, hvor inngangen er koblet til måleenheten 2, og hvor prosesseringsenhet er innrettet til å sammenlikne måleverdiene med ønskede driftsverdier for arbeidskretsen for å avlede et utgangssignal som utgjør et styringsstrømsignal,
idet kretskomponentens LI arbeidsvikling Al er innrettet for kobling til arbeidskretsen og styreviklingen A2 er innrettet for kobling til prosesseringsenheten 4 slik at styringsstrømsignalet mates til styreviklingen A2 fra prosesseringsenheten 4, hvorved prosesseringsenheten 4 styrer komponentens L1 impedans og arbeidskretsens drift ut fra forholdet mellom måleresultatene og de ønskede verdiene.
I den foreliggende beskrivelse anvendes U for spenning, I for strøm, cos <p for effektfaktor, P for aktiv effekt, Q for reaktiv effekt, S for tilsynelatende effekt, f for frekvens.
En første anvendelse av systemet ifølge oppfinnelsen er for seriekompensering i overføringslinjer. Seriekompensering anvendes når man har en kraftlinje 12 hvor kobling av diverse utstyr fører til at linjens samlede impedans har en for høy induktiv andel. For å kompensere den induktive andelen innfører man kapasitorer Cl. Kretskomponenten LI vil være koblet i serie med linjen 12 hvor kompenseringen skal utføres (dvs. at arbeidsviklingen A1 i komponenten LI er koblet i serie med linjen 12). Samtidig vil komponenten LI være koblet i parallell med en kondensator eller et kondensatorbatteri Cl. Ved hjelp av styreviklingen A2 i LI vil man kunne styre komponentens LI impedans fra en veldig lav verdi (hvor strømmen i linjen 12 føres gjennom komponenten LI og ikke gjennom kondensatoren Cl) til en høy verdi (hvor strømmen i linjen 12 føres i en stor andel gjennom kondensatoren Cl). En annen anvendelse av seriekompensering er for å endre impedansverdi for en overføringslinje og således å styre effektflyt mellom flere parallelle linjer. I tilfellet som vises i figur 1 vil man ved hjelp av komponenten LI ifølge oppfinnelsen kunne styre impedansen i linjen 12 og således lastfordelingen mellom linjene 12 og 13. På denne måten kan man utføre lastflyteregulering (strømbegrensning eller omfordeling av effektflyt) og stabi litetskontrol 1.
Ifølge den kjente teknikken utføres en slik seriekompensering ved hjelp av en tyristorstyrt eller tyristorkoblet seriekondensator (CSCS, TSSC). Man trenger således en tyri storgruppe samt styringsanordninger for å aktivere de forskjellige tyristorer. Dette er både tungvint og kostbar.
Oppfinnelsen vedrører således et system for styring av impedansen til en overføringslinje ifølge patentkrav 2 og 3.
Det er også mulig å implementere oppfinnelsen som en «åpen sløyfe» reguleringskrets hvor man regulerer impedansverdien ut fra ønskede verdier uten noe tilbakekobling for måleverdier.
Et forenklet blokkskjema for denne utførelse av oppfinnelsen vises i figurene 2
og 3.
Figur 3 viser et system ifølge sistnevnte utførelse av oppfinnelsen. Systemet omfatter som nevnt en måleenhet 2 for kobling til en overføringslinje 12 som skal seriekompenseres, og som vil måle linjens driftsparametere, bl.a. spenning, strøm, cos (p. De målte verdiene overføres til en prosesseringsenhet 4 som også i en utførelse av oppfinnelsen blir matet med ønskede verdier. Utfra de innmatede verdiene beregner prosesseringsenheten en ønsket verdi for impedansen til komponenten LI og således den nødvendige styringsstrømverdi som vil påføres styreviklingen A2 i komponenten.
Oppfinnelsen utgjør således et styringssystem med en styrbar seriereaktor som eventuelt kan anvendes i kombinasjon med et seriebatteri.
Nytteverdien for oppfinnelsen er høy idet den vil føre til økt nettutnyttelse (økte lastgrenser) som følge av muligheten til å regulere effektflyt (i normal drift eller etter feil), eller som følge av økte stabilitetsgrenser.
Når det gjelder ytelse for kretskomponenten så kan den maksimale ytelsen fortrinnsvis ligge i størrelsesorden 3000 A, med en impedans på 10-50 ohm.
Når det gjelder reguleringskrav for systemet vil man trenge lineær styring av serieinduktansen. Reguleringssystemet (som i det beskrevne eksempelet implementeres i prosesseringsenheten 4) bør kunne følge effektendringer med en frekvens på inntil 10 Hz dersom enheten skal benyttes for stabilitetskontroll. Hvis man skal anvende den for kompensering av subsynkron resonans så vil man måtte gå opp til 30-50 Hz.
Når det gjelder vernbehov ved anvendelse av systemet så vil man erstatte tradisjonelle impedans/distansevern med «bølgevern». Seriebatteriet som eventuelt vil anvendes fører til behov for metalloksydavledere (MOA).
Når det gjelder tap for systemet skal de stasjonære tap være små men dette er av underordnet verdi idet den komponentens totale nytteverdi er høy. Som fordeler for systemet kan man nevne at det gjelder en enkel komponent med særdeles lave driftskostnader.
En andre utførelse av systemet ifølge oppfinnelsen er som shuntkompensator i overføringslinjer, det vil si som styrbar shuntreaktor eventuelt i kombinasjon med et shuntbatteri. Ifølge den kjente teknikken utføres slik shuntkompensering ved hjelp av tyristorstyrte reaktorer (TCR), med alle de ulempene dette innebærer. Denne utførelse av oppfinnelsen vises i figur 4.
Ifølge denne utførelsen av oppfinnelsen utgjøres shuntkompenseringen ved hjelp av en kretskomponent LI med en arbeidsvikling Al som på en side er koblet til en overføringslinje 13 og på den andre side er koblet til en kondensator Cl. Kondensatoren Cl er i sin tur koblet mot jord. Kompenseringen utføres ved at man ved hjelp av styreviklingen A2 endrer impedansen til kretskomponenten LI og således den samlede impedansen for serien LI-Cl. Den samlede impedansen for seriekoblingen vil således variere fra ren induktiv (høy verdi av impedans for komponenten LI) til null (serieresonans mellom LI og Cl) og deretter til ren kapasitiv (lav verdi av impedans for kretskomponenten LI). Samtidig vil man kunne utføre spenningsregulering ved hjelp av denne anordningen idet en utillatelig høy spenning i linjen vil kunne kompenseres ved å øke den samlede serieimpedansen for komponenten og kondensatoren og omvendt for en utillatelig lav spenning.
Systemet ifølge oppfinnelsen omfatter således et system for shuntkompensering med en måleenhet, en prosesseringsenhet og en styrbar kretskomponent, hvor arbeidsviklingen (Al) er innrettet for kobling i parallell med overføringslinjen (13), og hvor systemet omfatter dessuten en kondensator eller et kondensatorbatteri (C1) koblet i serie med kretskomponentens (LI) arbeidsvikling (Al) for shuntkompensering av overføringslinjen (13).
Funksjonen til denne utførelse av oppfinnelsen vil være reaktiv kompensering og spenningsregulering i overføringslinjen.
Den vil føre til økt nettutnyttelse (økte lastgrenser) som følge av bedre spenningsregulering (i normal drift eller etter feil) og reaktiv reserve, eller også som følge av økte grenser med hensyn til spenningsstabilitet.
Når det gjelder ytelse for shuntreaktoren vil den ligge i størrelsesorden 80-150MV Ar (300kV, 420kV). Vedrørende kravene til regulering som stilles for prosesseringsenheten så vil disse være tilsvarende et SVC-anlegg (båndbredde 10-20 Hz).
Dette systemet har ingen spesielle vernbehov og det vil si at man vil kunne anvende vanlige avledere (MOA).
Når det gjelder tapsforhold så vil disse tilsvare eller være lavere enn for vanlige reaktorer det vil si reaktorer som ikke kan regulere impedansen med jernkjerne. Styrestrømtap vil komme i tillegg (3%). Det er mest relevant å sammenligne dette aspektet ved oppfinnelsen med en tradisjonell tyristorstyrt reaktor (TCR).
Når det gjelder de spesielle fordeler ved oppfinnelsen så kan man nevne muligheter for å oppnå lavere overharmoniske strømmer enn ved en tradisjonell tyristorstyrt reaktor (TCR).
En tredje utførelse av systemet ifølge oppfinnelsen er for jordfeilkompensering. Den kjente teknikken i dette området omfatter anvendelse av en såkalt Petersenspole for å begrense jordfeilstrøm. En Petersenspole er en reaktor med jernkjerne og luftgap som koblets mellom nettets nøytralpunkt og jord. Petersenspoler er svært kostbare i tillegg til at de må reguleres mekanisk. Petersenspolen skal til enhver tid reguleres til resonans med resten av systemet den er koblet til. Impedansendringer i systemet vil således føre til behov for ny, mekanisk innstilling av spolen. Dette er tungvint og kostbart, og begrenser betraktelig bruken av en slik spole.
Nevnte utførelse av oppfinnelsen vises skjematisk i figurene 5 og 6. Figur 5 viser en trefasetransformator hvor de primære viklingene er koblet i delta-konifgurasjon mens sekundærvikingene er koblet i stjernekonfigurasjon. Kretskomponenten Lier anordnet mellom stjernekonfigurasjonens nullpunkt og jord. Ved å endre impedansen til kretskomponenten LI vil man kunne styre jordfeil-returstrømmen.
Oppfinnelsen omfatter således et system for jordfeilkompensering, dvs. for regulering av jordfeilimpedans omfattende i figur 6 en måleenhet 2 for måling av jordfeil-returstrøm samt andre parametre for en elektrisk komponent Tl, en prosesseringsenhet 4 med minst en inngang og en utgang, hvor inngangen er koblet til måleenheten 2, og i hvilken prosesseringsenhet sammenliknes måleverdiene med ønskede verdier for jordfeil-returstrømverdier for å avlede et utgangssignal som utgjør et styringsstrømsignal, og en kretskomponent LI med styrbar impedans med en arbeidsvikling Al for kobling mellom komponenten Tl og jord og en styrevikling A2 for kobling til prosesseringsenheten 4 slik at styringsstrømsignalet mates til styreviklingen A2 fra prosesseringsenheten 4 og således styrer prosesseringsenheten 4 komponentens LI impedans og jordfeilstrøm ut fra forholdet mellom måleresultatene og de ønskede verdiene.
Når det gjelder krav til ytelse for dette systemet så vil det fortrinnsvis være inntil 200 A.
Denne utførelsen har ingen spesielle vernbehov, og tapsforholdene vil ikke være viktige siden det normalt vil inntreffe lav spenning over kretskomponenten.
En fjerde utførelse av systemet er som filter. Det vil si for eksempel som shunt-eller seriekompensering med meget hurtig regulering.
Denne hurtige reguleringen vil oppnås simpelthen ved å gi en hurtig endring i styrestrømmen.
Oppfinnelsen vil ifølge denne utførelse omfatte et filter (figur 7 for båndpassfilter, figur 8 for høypassfilter) som omfatter en shunt- eller seriekompensator med en arbeidsvikling for kobling i hovedkretsen samt en styrevikling for kobling til en styreenhet. Kretskomponenten som inngår i filteret vil ved hjelp av styrestrømmen kunne endre filterets egenskaper etter behov ved simpelthen å endre egenskapene til styringsstrømmen.
Et filtersystem ifølge oppfinnelsen vil omfatte et filter med en kretskomponent som nevnt tidligere samt en måle- og en prosesseringsenhet for å styre komponentens induktans. Systemets funksjon vil være kompensering for å redusere overharmoniske, faseusymmetri og flimmer samt reaktiv kompensering.
Opprinnelsen vil i denne anvendelse føre til bedre spenningskvalitet, og økt pålitelighet i HVDC-omformere.
Når det gjelder krav til ytelse så vil denne variere avhengig av hvor filteret skal anvendes, men man kan generelt si at den vil som regel ligge i størrelsesorden 50-100 MV Ar. Reguleringen ved systemet vil måtte være hurtig, det vil si fortrinnsvis fra millisekunder til 1/10 sekund.
Oppfinnelsen vil således representere et alternativ til de kjente aktive filtre (kraftelektronikkbaserte), passive filtre og hybridløsninger.
En femte utførelse av systemet er som strømbegrenser, «generatorbryter», som for eksempel som styrt seriereaktor for strømbegrensning i forbindelse med en elektrisk lastanordning. Denne utførelse av oppfinnelsen vises i figur 9. Denne utførelse er stort sett tilsvarende den som vises i figur 3, bortsett fra at styringen vil utelukkende skje med utgangspunkt i ønskede strømverdier. Oppfinnelsen vil således også omfatte et strømbegrensningssystem hvor man vil kunne implementere en bryter ved hjelp av kretskomponenten ifølge oppfinnelsen. Bryteren vil da kunne gå fra åpen tilstand (dvs. veldig høy impedans) til lukket tilstand (dvs. impedans lik null) trinnløst ved hjelp av styringsstrømmen. Ved anvendelse av en strømbegrenser ifølge oppfinnelsen vil man kunne minske strømmen som tilføres lastanordningen til en størrelse som kan håndteres av en skillebryter. På denne måten vil man kunne erstatte effektbrytere (som er 20 ganger mer kostbare enn skillebrytere men som i gjengjeld er i stand til å avbryte høye strømverdier) med skillebrytere i kombinasjon med strømbegrensere ifølge oppfinnelsen.
Funksjonen til systemet vil da være strømbegrensning ved å innføre høyere eller lavere impedans avhengig av behovet.
Når det gjelder nytteverdi for denne oppfinnelsen, så vil det viktigste være at den vil føre til reduserte krav til bryterutrustning.
Krav til ytelse vil i dette tilfellet være selvstendig avhengig av den aktuelle anvendelsen.
Når det gjelder reguleringskrav så vil man ikke behøve å ha en lukket sløyfe for regulering.
Tapsforholdet i normal «på-modus» vil være omtrent 0-tap.
Oppfinnelsen vil utgjøre et alternativ til en Is-begrenser.
I det følgende vil man omtale mulige konkrete anvendelser av oppfinnelsen.
Seriereaktor Flesaker-Tegneby
Når det gjelder mulige anvendelser i det norske hovednettet, så kan man nevnte for eksempel anvendelse som seriereaktor. Grenser for overføringskapasitet fra vest til øst i Sør-Norge vil ofte være bestemt av kapasiteten på 300 kV Flesaker-Tegneby. Årsaken til dette er at ved utfall av sentrale linjer i østlandsområdet, vil dette føre til økende belastning på linjen/kabelen mellom Flesaker og Tegneby. En styrbar seriereaktor vil gi mulighet for å redusere effektflyten på denne forbindelsen i en feilsituasjon, og dermed vil en kunne øke de operative lastgrenser i Flesakersnittet.
Banes trømforsyning
Effektpendlinger er et økende problem for banestrømforsyningen i Norge og i andre land som benytter roterende omformere. Omformeraggregatene i Norge består i hovedsak av mekanisk koblede synkronmotor-synkrongeneratorsett som forsyner banestrømnettet med enfase vekselspenning på ca. 15 kV og frekvens lik 16 2/3 Hz. Det oppleves stadig oftere stabilitetsproblemer knyttet til omformeraggregatene som en følge av at lokomotivene blir kraftigere og mer hurtig regulerende.
Problemet skyldes en iboende dårlig demping i omformeraggregatene, som gir utslag i effektpendlinger på trefasesiden (nettsiden) og dermed forringet elkvalitet. I tillegg gir pendlingene økt mekanisk slitasje på selve aggregatene.
En styrt seriereaktor i tilknytning til transformatoren som forsyner omformeraggregatene fra nettsiden vil kunne være et meget effektivt tiltak for å stabilisere driften.
Portabel kontrollenhet for ulike anvendelser
Behovet for stasjonære kontrollenheter i nettet vil naturlig variere som følge av belastningsendringer, nettutbygging eller spesielle midlertidige behov. En kan også tenke seg at selv om det nesten alltid vil være et behov for en kontrollenhet, så vil den beste plasseringen i nettet endre seg over tid. Det vil derfor kunne være vanskelig å forsvare en slik investering i nettet fordi man ikke vet hvor eller hvor lenge man har behov for komponenten.
Dette motiverer for å utvikle kompakte kontrollenheter som er transportable, og som har stor fleksibilitet med hensyn på anvendelser. Med fleksible anvendelser menés det i denne sammenheng både fleksibilitet med hensyn på kontrollfunksjon og til knytning i nettet (ulike spenningsnivå, serie eller shunttilkobling, osv).
Konkret kan man for eksempel tenke seg en enhet montert på en semitrailer, og som består av styrbare reaktorer, evt. i kombinasjon med kondensatorbatteri, og med nødvendig utrustning for vern og nettilkobling. Kontrollsystemet må være fleksibelt og konfigurerbart slik at enheten kan benyttes for ulike formål, for eksempel reaktiv kompensering, aktiv spenningsregulering og spenningskvalitetforbedring eller demping av effektpendlinger.
Andre konkrete eksempler på anvendelse av oppfinnelsen vil være
• Jordstrømskompensering,
• Brukt som feilstrømbegrenser. Mulighet for å gjøre generatorbrytere billigere og mindre.
Claims (6)
1. System for styring av impedans i en arbeidskrets, omfattende: - en kretskomponent (LI) med et legeme (1) av et magnetiserbart materiale, en arbeidsvikling (Al) viklet rundt legemet (1) om en første akse, en styrevikling (A2) viklet rundt legemet (1) om en andre akse rettvinklet til den første akse for styring av kretskomponentens impedans,
karakterisert vedat systemet videre omfatter: - en måleenhet (2) for måling av parametere vedrørende arbeidskretsens drift, en prosesseringsenhet (4) med minst en inngang og en utgang, hvor inngangen er koblet til måleenheten (2), og hvor prosesseringsenhet er innrettet til å sammenlikne måleverdiene med ønskede driftsverdier for arbeidskretsen for å avlede et utgangssignal som utgjør et styringsstrømsignal,
idet kretskomponentens (LI) arbeidsvikling (Al) er innrettet for kobling til arbeidskretsen og styreviklingen (A2) er innrettet for kobling til prosesseringsenheten (4) slik at styringsstrømsignalet mates til styreviklingen (A2) fra prosesseringsenheten (4), hvorved prosesseringsenheten (4) styrer komponentens (LI) impedans og arbeidskretsens drift ut fra forholdet mellom måleresultatene og de ønskede verdiene.
2. System ifølge krav 1,
hvor arbeidskretsen er en overføringslinje, arbeidsviklingen er koblet i serie med arbeidskretsen, og systemet dessuten omfatter en kondensator eller et kondensatorbatteri koblet i parallell med arbeidsviklingen.
3. System ifølge krav 1,
hvor arbeidskretsen er en overføringslinje og arbeidsviklingen er koblet i parallell med arbeidskretsen, og systemet dessuten omfatter en kondensator eller et kondensatorbatteri koblet i serie med arbeidsviklingen.
4. System ifølge krav 1,
hvor arbeidskretsen er en jordfeilkrets for en elektrisk komponent, måleenheten er innrettet for måling av jordfeil-returstrøm, og arbeidsviklingen er koblet mellom nevnte elektriske komponent og jord.
5. System ifølge krav 1,
hvor arbeidskretsen er en filterkrets for reduksjon av overharmoniske strømmer, faseusymmetri og flimmer samt reaktiv kompensering av en elektrisk anordning.
6. System ifølge krav 1,
karakterisert vedat arbeidskretsen er et bryter- eller strømbegrensningssystem for en elektrisk anordning som for eksempel en elektrisk motor, og arbeidsviklingen er koblet mellom en strømforsyning og anordningen.
Priority Applications (15)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20015690A NO318397B1 (no) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | System for styring av impedans i en arbeidskrets |
| US10/299,684 US6965291B2 (en) | 2001-11-21 | 2002-11-20 | Circuit component and transformer device with controllable impedance and with systems equipped with such devices |
| EP02803574A EP1456728B1 (en) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | Device with controllable impedance |
| CA2467986A CA2467986C (en) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | Device with controllable impedance |
| KR1020047007823A KR100925300B1 (ko) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | 제어가능 임피던스를 갖는 디바이스 |
| JP2003546183A JP2005510076A (ja) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | 制御可能なインピーダンスを有するデバイス |
| PT02803574T PT1456728E (pt) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | Dispositivo com impedância controlável |
| CNB028274105A CN100397277C (zh) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | 具有可控制阻抗的器件 |
| AU2002366185A AU2002366185A1 (en) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | Device with controllable impedance |
| PCT/NO2002/000434 WO2003044612A1 (en) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | Device with controllable impedance |
| DE60217173T DE60217173T2 (de) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | Einrichtung mit steuerbarer impedanz |
| AT02803574T ATE349730T1 (de) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | Einrichtung mit steuerbarer impedanz |
| ES02803574T ES2279902T3 (es) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | Dispositivo con impedancia controlable. |
| US11/072,107 US20050174127A1 (en) | 2001-11-20 | 2005-03-04 | Circuit component and transformer device with controllable impedance and with systems equipped with such devices |
| HK05108421.7A HK1076516A1 (en) | 2001-11-21 | 2005-09-23 | Device with controllable impedance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20015690A NO318397B1 (no) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | System for styring av impedans i en arbeidskrets |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20015690D0 NO20015690D0 (no) | 2001-11-21 |
| NO20015690L NO20015690L (no) | 2003-05-22 |
| NO318397B1 true NO318397B1 (no) | 2005-03-14 |
Family
ID=19913051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20015690A NO318397B1 (no) | 2001-11-20 | 2001-11-21 | System for styring av impedans i en arbeidskrets |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6965291B2 (no) |
| NO (1) | NO318397B1 (no) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1941592B1 (en) * | 2005-09-07 | 2012-08-15 | Bar Ilan University | Fault current limiters (fcl) with the cores saturated by superconducting coils |
| NO328415B1 (no) * | 2008-03-17 | 2010-02-15 | Vetco Gray Scandinavia As | Innretning relatert til et offshore kabelsystem |
| US20090260944A1 (en) * | 2008-04-21 | 2009-10-22 | Tai-Her Yang | Electromagnetic actuating device with driving and holding tapped coil |
| US8593244B2 (en) * | 2008-09-18 | 2013-11-26 | The Boeing Company | Control of leakage inductance |
| KR102499262B1 (ko) * | 2015-10-14 | 2023-02-13 | 삼성전자주식회사 | 액티브 필터 및 그 제어방법, 액티브 필터를 포함하는 전력 관리 시스템 |
| US10890932B2 (en) | 2018-08-20 | 2021-01-12 | Eaton Intelligent Power Limited | Electrical network configured to magnetically couple to a winding and to control magnetic saturation in a magnetic core |
| CN110514953B (zh) * | 2019-03-25 | 2021-11-05 | 中国电力科学研究院有限公司 | 基于功角、电压混叠的电网故障的仿真辨识方法及系统 |
| US11538614B2 (en) | 2019-11-20 | 2022-12-27 | General Electric Technology Gmbh | Flexible transformer system |
| US11735923B2 (en) | 2020-07-28 | 2023-08-22 | Eaton Intelligent Power Limited | Voltage regulation device that includes a converter for harmonic current compensation and reactive power management |
| CN112165079B (zh) * | 2020-09-24 | 2022-08-02 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种接地故障全补偿系统的限流电抗器设计方法及装置 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US562967A (en) * | 1896-06-30 | Conveying apparatus | ||
| US2333015A (en) | 1939-11-28 | 1943-10-26 | Gen Electric | Variable reactance device |
| US2284406A (en) | 1940-03-01 | 1942-05-26 | Gen Electric | Transformer |
| US2716736A (en) | 1949-12-08 | 1955-08-30 | Harold B Rex | Saturable reactor |
| US2716836A (en) * | 1950-08-19 | 1955-09-06 | M A Bitzer | Apparatus for distributing insecticides |
| US2825869A (en) | 1955-04-07 | 1958-03-04 | Sperry Rand Corp | Bi-toroidal transverse magnetic amplifier with core structure providing highest symmetry and a closed magnetic path |
| US2883604A (en) * | 1957-02-08 | 1959-04-21 | Harry T Mortimer | Magnetic frequency changer |
| US3409822A (en) | 1965-12-14 | 1968-11-05 | Wanlass Electric Company | Voltage regulator |
| SU441601A1 (ru) | 1971-09-23 | 1974-08-30 | Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского | Электрический реактор |
| US3757201A (en) | 1972-05-19 | 1973-09-04 | L Cornwell | Electric power controlling or regulating system |
| DE2625354C3 (de) * | 1976-06-04 | 1981-06-04 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Übertrager für Gleich- und Wechselstromsignale mit einem ferromagnetischen Kern, der mindestens zwei voneinander unabhängige Magnetflüsse zuläßt |
| US4210859A (en) * | 1978-04-18 | 1980-07-01 | Technion Research & Development Foundation Ltd. | Inductive device having orthogonal windings |
| CA1118509A (fr) | 1978-10-20 | 1982-02-16 | Gerald Roberge | Variable inductance |
| FR2452167A1 (fr) * | 1979-03-20 | 1980-10-17 | Aerospatiale | Procede pour la realisation d'une armature magnetique a structure divisee et armature ainsi obtenue |
| SU877631A1 (ru) | 1980-02-29 | 1981-10-30 | Предприятие П/Я М-5075 | Управл емый трансформатор |
| US5404101A (en) | 1992-02-27 | 1995-04-04 | Logue; Delmar L. | Rotary sensing device utilizing a rotating magnetic field within a hollow toroid core |
| SE9203331L (sv) | 1992-11-09 | 1994-05-10 | Asea Brown Boveri | Styrbar induktor samt användning av en sådan |
| US5672967A (en) | 1995-09-19 | 1997-09-30 | Southwest Research Institute | Compact tri-axial fluxgate magnetometer and housing with unitary orthogonal sensor substrate |
| SE515458C2 (sv) | 1996-03-15 | 2001-08-06 | Abb Research Ltd | Styrbar reaktor med återkopplad styrlindning |
| SE506893C2 (sv) | 1996-05-23 | 1998-02-23 | Asea Brown Boveri | Styrbar induktor |
| SE511406C2 (sv) | 1997-01-08 | 1999-09-27 | Abb Ab | Styrbar induktor |
| US5936503A (en) | 1997-02-14 | 1999-08-10 | Asea Brown Boveri Ab | Controllable inductor |
| JP2001519970A (ja) | 1997-03-26 | 2001-10-23 | エービービー アクチボラゲット | 制御可能なインダクタのためのコア及びそれを製造するための方法 |
| US6307468B1 (en) | 1999-07-20 | 2001-10-23 | Avid Identification Systems, Inc. | Impedance matching network and multidimensional electromagnetic field coil for a transponder interrogator |
| NO317045B1 (no) * | 2000-05-24 | 2004-07-26 | Magtech As | Magnetisk pavirkbar strom- eller spenningsregulerende anordning |
| DE10062091C1 (de) | 2000-12-13 | 2002-07-11 | Urs Graubner | Induktives Bauelement |
-
2001
- 2001-11-21 NO NO20015690A patent/NO318397B1/no not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-11-20 US US10/299,684 patent/US6965291B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-03-04 US US11/072,107 patent/US20050174127A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20050174127A1 (en) | 2005-08-11 |
| US6965291B2 (en) | 2005-11-15 |
| US20030117228A1 (en) | 2003-06-26 |
| US20030234698A2 (en) | 2003-12-25 |
| NO20015690L (no) | 2003-05-22 |
| NO20015690D0 (no) | 2001-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20050174127A1 (en) | Circuit component and transformer device with controllable impedance and with systems equipped with such devices | |
| FI100748B (fi) | Verkon impedanssin nopea säätölaite | |
| EP2302648B1 (en) | Self power-acquiring quickly responsive controllable electric reactor | |
| US4661763A (en) | Phase shifter | |
| EP1787383A1 (en) | Convertible high voltage direct current installation | |
| US3992661A (en) | Reactive current compensating apparatus for electric power systems | |
| EP0575589B1 (en) | Controlled power supply | |
| CN101860035A (zh) | 晶闸管控制磁控电抗器的无功补偿系统 | |
| CA2467986C (en) | Device with controllable impedance | |
| CN106816881B (zh) | 一种串联补偿装置及其容量优化方法 | |
| CN115173422B (zh) | 一种联络型供电变压器及其调控方法 | |
| Habibolahzadeh et al. | Hybrid SVC-HPQC scheme with partial compensation technique in co-phase electric railway system | |
| CN100370672C (zh) | 通过与电力网并联来交换电力的装置和方法 | |
| FI124025B (en) | Electric power reactive power compensator | |
| US9257844B2 (en) | Arrangement and method for reactive power compensation | |
| RU2308779C2 (ru) | Управляемый реактор-автотрансформатор | |
| JPS62182815A (ja) | サイリスタ制御式電圧位相調整単巻変圧器 | |
| CN1167178C (zh) | 静止无功补偿装置 | |
| Lowe | Special applications of power reactors in HV power systems | |
| CN102496444A (zh) | 高漏抗超导可控电抗器 | |
| Hammad | A new shunt static reactive power control device and its applications | |
| Sood | Capacitor Commutated Converters for HVDC Systems | |
| Grünbaum et al. | FACTS–powerful systems for flexible power transmission | |
| JPS6263322A (ja) | 無効電力補償装置 | |
| NO319367B1 (no) | Transformatoranordning med styrbar impedans samt systemer utrustet med slike innretninger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: MAGTECH AS, NO |
|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |