RU1810915C - Статический компенсатор реактивной мощности - Google Patents

Abstract

Использование: дл  регулировани  напр жени  в лини х электропередач и поддержани  заданного уровн  реактивной мощности потребител ми электрической энергии. Сущность изобретени : управл емый реактор компенсатора реактивной мощности имеет подмагничивающую обмотку из двух параллельных ветвей, секции 5 которых расположены на разных стержн х магнитопровода 3. К средним точкам параллельных ветвей подключен регулируемый источник посто нного тока 6, а к местам соединени  их - нерегулируема  конденсаторна  батаре  1. Внешний диаметр подмаг- ничивающей обмотки меньше внутреннего диаметра сетевой обмотки 4. Предложенна  конструкци  позвол ет уменьшить материа- лоемкость и увеличить надежность компенсатора реактивной мощности. 2 ил. fe

Description

Изобретение относитс  к электроэнергетике и может быть использовано в качестве статического компенсатора реактивной мощности дл  регулировани  напр жени  и поддержани  заданного уровн  р.еактивной мощности потребител ми электрической энергии.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции, повышение быстродействи  и повышение надежности статического компенсатора реактивной мощности.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема статического компенсатора реактивной мощности; на фиг. 2 - конструкци  расположени  обмоток на стержн х магнитопровода управл емого реактора.

Статический компенсатор реактивной мощности (см.фиг. 1) содержит нерегулируемую конденсаторную .батарею 1, подключенную через выключатель 2, и управл емый реактор, имеющий магнито- провод со стержн ми 3, секции сетевой обмотки 4, секции подмагничивающей обмотки 5, расположенные на разных стержн х 3 магнитопровода, выполненные из двух параллельных ветвей, к местам соединени  которых подключен конденсатор 1 и к средним точкам которых подключен регулируемый источник посто нного тока б, при этом внешний диаметр подмагничивающей обмотки 5 выполнен меньшим по сравне - нию с внутренним диаметром сетевой обмотки 4.

Статический компенсатор реактивной мощности работает следующим образом. При токе управлени  равном нулю, в секци х 5 подмагничивающей обмотки и подключенной к напр жению сети сетевой обмотки, состо щей из секций 4, реактор работает на холостом ходу. При этом переменный магнитный поток протекает по стержн м 3 магнитопровода. На выводах параллельных ветвей подмагничивающей обмотки 5 наводитс  напр жение

п -I. Wy .

un-ucw; :

и

где Uc - напр жение сети;

Un напр жение на выводах подмагничивающей обмотки 5;

Wy, Wc числа витков в секци х сетевой 4 и подмагничивающей 5 обмоток, расположенных на одном стержне 3.

Напр жение 1)п приложено через выключатель 2 к нерегулируемой конденсаторной батарее 1, котора  генерирует в сеть реактивную мощность Qc

Qc

У

%с

10

где ип - напр жение на выводах подмагничивающей обмотки 5;

Хс сопротивление конденсаторной батареи 1.

При работе источника посто нного тока 6 протекает, ток управлени  по секци м 5 подмагничивающей обмотки, начинают насыщатьс  стержни 3 магнитопровода, происходит уменьшение генерируемой

15 мощности Qc за счет возрастани  реактивного (индуктивного) тока реактора и соответственно QL, за счет уменьшени  напр жени  Un на выводах подмагничивающей обмотки 5, к которым подключена кон20 денсаторна  батаре  1, через выключатель 2. Уменьшение напр жени  Un происходит за счет насыщени  стержней 3. Пока стержни 3 ненасыщены, весь переменный магнит- ныйпоток пронизывает

25 подмагничивающую обмотку 5. При насыщении стержней 3 переменный магнитный поток вытесн етс  из стержней 3 и замыкаетс  в пределах секций 4 сетевой обмотки, поэтому значение переменного магнитного потока, пронизывающего поперечное сечение секций 5 подмагничивающей обмотки, уменьшаетс . Чем больше насыщение стержней 3, тем меньше напр жение Un. Наименьшее значение Un при насыщении стержней 3 можно достичь, когда стержни 3 наход тс  в насыщенном состо нии в течение всего периода напр жени  сети. При этом напр жение на выводах конденсатор40 ной батареи 1 снижаетс  до значени , определ емого:

30

35

Un Uc

45

где dcp.n. - средний диаметр секций подмагничивающей обмотки 5;

dcp.c. - средний диаметр секций сетевой обмотки 4; Uc - напр жение сети.

Мощность реактора при таком насыщении достигает номинальной величины.

Если прин ть, что мощность конденсаторной батареи 1 равна мощности реактора (как правило так и бывает на практике) , то при номинальной мощности реактора Qp мощность, генерируема  конденсаторной батареей 1, например, дл  устройства мощностью 30000 кВа при данных: Qc 30000

кВарц, Qp 30000 квар, dcp.n. - 0,4 м, dcp.c. 1 м.

Un-.Un

0,4 1

2

0,i6Un.xx;

где Un.xx. - напр жение на конденсаторной батарее 1 при отсутствии подмагничивани  уменьшаетс 

1

1

Oj б2 0,0256

10

Таким образом по сравнению с прототипом предполагаемое изобретение позвол ет упростить конструкцию статического компенсатора реактивной мощности, так как значительно снижаютс  затраты на производство подобных устройств. той же мощности, повысить его надежность и быстродействие , так как отпадает необходимость частой коммутации выключател  при перехоДе от режима генерации к режиму потреблени .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  

в 39 раз и составит 760 квар.

Таким образом изменение реактивной мощности статическим компенсатором можно плавно осуществл ть в пределах от

Qc - Qxxp ДО Орн - QCOCT,

где QDH, Qc - номинальные мощности реактора и конденсаторной батареи 1;

Qxxp - мощность реактора при отсутствии подмагничивани  (дл  реактора с QH ЗООООквар, Qxxp 1200квар);

Qc JOCT. - мощность, генерируема  конденсаторной батареей 1 при насыщении стержней магнитопровода 3.

Это исключает необходимость коммута- .ции выключател  2 при переходе от режима генераций к режиму потреблени  реактивной мощности.

Численные значени  пределов регулировани  реактивной мощности составл ют от 28800 квар емкостных до 29250 квар индуктивных , а дл  обеспечени  режима работы прототипа в данных диапазонах изменени  мощности от Qc до Qp, необходима удвоенна  мощность управал емого реактора .

Статический компенсатор реактивной мощности, содержащий предназначенные дл  подключени  к сети нерегулируемую конденсаторную батарею и управл емый

реактор, имеющий магнитопровод, сетевую и подмагничивающую обмотку, подключенную к регулируемому источнику посто нного тока, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, повышени 

надежности и быстродействи , магнитопровод управл емого реактора имеет два стер- жн  с размещенными на них секционированными сетевой и лодмагничи- вающей обмотками, подмагничивающа  обмотка выполнена из четырех равных секций, соединенных в две параллельные ветви по две секции в каждой, причем секции каждой параллельной ветви размещены на разных стержн х и внутри секций сетевой обмотки,

регулируемый источник посто нного тока подключен к средним точкам параллельных ветвей, а конденсаторна  батаре  - к местам соединени  параллельных ветвей подмагничивающей обмотки.