RU2113753C1 - Method for stabilization and regulation of characteristics of electric power in three- phase supply lines and device which implements said method - Google Patents

Method for stabilization and regulation of characteristics of electric power in three- phase supply lines and device which implements said method Download PDF

Info

Publication number
RU2113753C1
RU2113753C1 RU96119241A RU96119241A RU2113753C1 RU 2113753 C1 RU2113753 C1 RU 2113753C1 RU 96119241 A RU96119241 A RU 96119241A RU 96119241 A RU96119241 A RU 96119241A RU 2113753 C1 RU2113753 C1 RU 2113753C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
thyristor
thyristor switches
load
input
Prior art date
Application number
RU96119241A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96119241A (en
Inventor
И.М. Туманов
Б.Ю. Алтунин
И.В. Блинов
М.Г. Корженков
А.К. Ким
О.В. Шетинин
Original Assignee
Нижегородский государственный технический университет
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 Нижегородский государственный технический университет filed Critical Нижегородский государственный технический университет
Priority to RU96119241A priority Critical patent/RU2113753C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2113753C1 publication Critical patent/RU2113753C1/en
Publication of RU96119241A publication Critical patent/RU96119241A/en

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering, in particular, regulation of voltage loading, compensation of reactive power or balancing load in three-phase supply line. SUBSTANCE: method involves switching of thyristor gates of different modes in several stages in each of which load current circuit breaking and over- voltage at thyristor gates are prevented and moments of stage selection depend on phase angles at load which are equal to time zones of natural commutation of thyristor gates which are opened at these stages. Control unit of device is designed as programmed control system. EFFECT: increased functional capabilities. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования напряжения под нагрузкой, а также компенсации реактивной мощности или симметрирования нагрузки в трехфазной сети. The invention relates to electrical engineering and can be used to regulate voltage under load, as well as compensation for reactive power or load balancing in a three-phase network.

Для регулирования или стабилизации напряжения под нагрузкой широко известен способ коммутации вольтодобавочных трансформаторов дискретного n-фазного трансформаторно-тиристорного регулятора переменного напряжения, заключающийся в том, что коммутацию вольтодобавочных трансформаторов в динамическом режиме производят последовательно один за другим и перевод их из одного режима работы в другой осуществляют через промежуточный режим холостого хода, сняв при этом импульсы управления со всех тиристорных ключей первичной обмотки соответствующего вольтодобавочного трансформатора [1]. To regulate or stabilize voltage under load, a method for switching booster transformers of a discrete n-phase transistor-thyristor AC voltage regulator is widely known, namely, that switching booster transformers in dynamic mode is performed sequentially one after another and they are transferred from one operating mode to another through the intermediate idle mode, while removing control pulses from all thyristor keys of the primary winding, respectively current booster transformer [1].

В качестве прототипа выбран известный способ стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях, по которому меняют величину и фазу добавочного напряжения на участке цепи или величину сопротивления этого участка путем перевода вспомогательных трансформаторов в различные режимы работы с помощью переключения тиристорных ключей этих режимов в определенные моменты времени [2]. As a prototype, a well-known method of stabilization and regulation of electric power parameters in three-phase power grids is selected, by which the magnitude and phase of the additional voltage in the circuit section or the resistance value of this section are changed by transferring auxiliary transformers to different operating modes by switching thyristor switches of these modes at certain times [2].

Известное устройство для стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях содержит трансформаторы, первичные обмотки которых последовательно подключены между входными и выходными зажимами устройства, зажимы вторичных обмоток и отводы через тиристорные ключи подключены к источнику трехфазного напряжения и узел управления с блоком выходных каскадов, выходы которых подключены к управляющим электродам тиристорных ключей [2]. The known device for stabilizing and regulating the parameters of electricity in three-phase electric networks contains transformers, the primary windings of which are connected in series between the input and output terminals of the device, the terminals of the secondary windings and taps through thyristor switches are connected to a three-phase voltage source and a control unit with an output stage block, the outputs of which are connected to the control electrodes of thyristor switches [2].

Недостаток известного способа и устройства заключается в том, что они не обеспечивают достаточной надежности и долговечности работы устройства, а также широких функциональных возможностей его по стабилизации и регулирования параметров электроэнергии. The disadvantage of this method and device is that they do not provide sufficient reliability and durability of the device, as well as its wide functionality for stabilization and regulation of electricity parameters.

Это объясняется тем, что при изменении фазового угла нагрузки сдвигают временные зоны естественной коммутации тиристорных ключей. This is because when the phase angle of the load changes, the time zones of the natural switching of the thyristor switches are shifted.

Кроме того, зоны естественной коммутации тиристорных ключей в разных фазах не совпадают и имеют сдвиг, как правило, на 60o. Поэтому переключение тиристорных ключей в определенные моменты времени при переводе вспомогательных трансформаторов в различные режимы работы сопровождается коммутационными экстратоками, величины которых в 100 oC 1000 раз больше номинального нагрузочного тока. Последнее приводит к перегрузке тиристорных ключей и вспомогательных трансформаторов по току и напряжению, а также к кратковременным (до 0,02 с) колебаниям напряжения в питающей сети. Это в свою очередь вызывает сбои в работе электронного узла управления самого устройства и другой электронной техники, подключенной к зажимам данной трехфазной сети. Использование одного и того же устройства либо в качестве симметрикомпенсирующего устройства из-за весьма существенного изменения фазового угла нагрузки от активно-индуктивного (0o ≤ Фн ≤ 90o) до чисто емкостного (Фн 0 - 90o) не представляется возможным в связи с возникновением экстратоков.In addition, the zones of natural switching of thyristor keys in different phases do not coincide and have a shift, usually by 60 o . Therefore, switching the thyristor switches at certain points in time when transferring auxiliary transformers to various operating modes is accompanied by switching extracurrents, the values of which are 100 ° C 1000 times the rated load current. The latter leads to an overload of thyristor switches and auxiliary transformers in current and voltage, as well as to short-term (up to 0.02 s) voltage fluctuations in the supply network. This in turn causes malfunctions in the electronic control unit of the device itself and other electronic equipment connected to the terminals of this three-phase network. Using the same device either as a symmetric compensating device due to a very significant change in the phase angle of the load from active-inductive (0 o ≤ Фн ≤ 90 o ) to purely capacitive (Фн 0 - 90 o ) is not possible due to the occurrence extracurrents.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности способа стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях и устройства для его реализации. The aim of the invention is to expand the functionality and improve the reliability of the method of stabilization and regulation of electric parameters in three-phase power networks and devices for its implementation.

Технический результат заключается в том, что появляется возможность использования одного и того же устройства, либо в качестве симметрокомпенсирующего устройства, а также исключаются экстратоки и перенапряжения на тиристорных ключах в момент перевода вспомогательных трансформаторов в различные режимы работы. The technical result consists in the possibility of using the same device either as a symmetric compensating device, and also eliminating extracurrents and overvoltages on thyristor switches at the time of switching auxiliary transformers into different operating modes.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях, по которому меняют величину и фазу добавочного напряжения на участке цепи или величину сопротивления этого участка путем перевода вспомогательных трансформаторов в различные режимы работы с помощью переключения тиристорных ключей этих режимов в определенные моменты времени, переключение тиристорных ключей этих режимов выполняют за несколько промежуточных этапов неполнофазного режима работы вспомогательных трансформаторов, на каждом из которых включают один или более тиристорных ключей нового режима работы и одновременно с этим включают один или более тиристорных ключей предыдущего режима работы таким образом, чтобы исключить разрыв цепи тока нагрузки на данном промежуточном этапе, а моменты перевода вспомогательных трансформаторов в различные промежуточные этапы неполного фазного режима выбирают в зависимости от фазового угла нагрузки совпадающими с временными зонами естественной коммутации выключаемых на этих этапах тиристорных ключей. The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of stabilization and regulation of electric power parameters in three-phase power networks, by which the magnitude and phase of the additional voltage in the circuit section or the resistance value of this section are changed by transferring auxiliary transformers to different operating modes by switching thyristor switches of these modes at certain points in time, the switching of thyristor switches of these modes is performed in several intermediate stages of phase-out auxiliary transformer operating modes, on each of which one or more thyristor switches of a new operating mode are switched on and at the same time one or more thyristor switches of the previous operating mode are switched on in such a way as to exclude an open circuit of the load current at this intermediate stage, and the moments of transfer of auxiliary transformers in various intermediate stages of the incomplete phase mode, we select, depending on the phase angle of the load, coinciding with the time zones of natural switching, turn off Thyristor keys at these stages.

Технический результат достигается также тем, что в устройстве для стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях, содержащем трансформаторы, первичные обмотки которых последовательно подключены между входными и выходными зажимами устройства, зажимы вторичных обмоток и отводы их через тиристорные ключи подключены к источнику трехфазного напряжения, и узел управления с блоком выходных каскадов, выходы которых подключены к управляющим электродам тиристорных ключей, узел управления выполнен в виде системы программного управления, содержащей блок центрального процессора, считывающий из постоянного запоминающего устройства в соответствии с командой на перевод устройства в новый режим работы цифровые данные о необходимых моментах времени организации различных промежуточных этапов и тиристорных ключах, которые должны быть включены или выключены при смене этапов в процессе перевода устройства в данный режим, корректирующий эти цифровые данные с учетом поступающих на его вход текущих значений фазового угла нагрузки и хранящий их в своей оперативной памяти, постоянно следящий за значением текущего времени от момента перехода напряжения одной из фаз через нулевое значение и при совпадении его с цифровыми данными из оперативной памяти выполняющей включение и выключение определенных тиристорных ключей в соответствии с данными оперативной памяти для перевода устройства в новый режим работы, снабженный тремя парами входных и выходных зажимов, одна пара подключена к блоку постоянного запоминающего устройства, вторая пара - к датчику фазы нагрузки регулирующего органа устройства, входной зажим третьей пары - к блоку управления, выходной зажим третьей пары - к блоку управления, выходной зажим связан с входом блока выходных каскадов, а датчик фазы выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя и подключен с помощью трех входных и трех выходных зажимов в питающую трехфазную сеть. The technical result is also achieved by the fact that in the device for stabilizing and regulating the parameters of electric power in three-phase electric networks containing transformers, the primary windings of which are connected in series between the input and output terminals of the device, the terminals of the secondary windings and their taps are connected to the three-phase voltage source through thyristor switches, and a control unit with a block of output stages, the outputs of which are connected to the control electrodes of the thyristor keys, the control unit is made in the form of topics of program control containing a central processor unit that reads from the read-only memory in accordance with the command to transfer the device to a new operating mode digital data on the necessary time points for organizing various intermediate stages and thyristor switches that must be turned on or off when changing stages in the process transfer the device to this mode, correcting these digital data, taking into account the current values of the phase angle of the load arriving at its input and storing them in RAM, constantly monitoring the value of the current time from the moment the voltage of one of the phases passes through a zero value and when it coincides with digital data from the RAM, turning on and off certain thyristor keys in accordance with the RAM data to transfer the device to a new operating mode equipped with three pairs of input and output terminals, one pair is connected to a permanent storage device, the second pair is connected to the load phase sensor of the regulatory body devices, the input terminal of the third pair is connected to the control unit, the output terminal of the third pair is connected to the control unit, the output terminal is connected to the input of the output stage unit, and the phase sensor is made in the form of an analog-to-digital converter and connected using three input and three output terminals to three-phase power supply network.

Предлагаемый способ и устройство обеспечивают перевод вспомогательных трансформаторов в различные режимы работы без возникновения экстратоков и перенапряжений на тиристорных ключах и других элементах устройства. The proposed method and device provide the transfer of auxiliary transformers into various operating modes without the occurrence of extracurrents and overvoltages on thyristor switches and other elements of the device.

На фиг. 1 приведена схема одного из вариантов устройства для осуществления способа стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях; на фиг. 2 - схемы вторичной обмотки вспомогательного трансформатора устройства, поясняющие процесс стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 3 - временные зоны естественной коммутации тиристорных ключей, поясняющие процесс стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в соответствии с предлагаемым способом. In FIG. 1 is a diagram of one embodiment of a device for implementing the method of stabilization and regulation of electric parameters in three-phase power networks; in FIG. 2 is a diagram of the secondary winding of the auxiliary transformer of the device, explaining the process of stabilization and regulation of electric parameters in accordance with the proposed method; in FIG. 3 - temporary zones of natural switching of thyristor keys, explaining the process of stabilization and regulation of electricity parameters in accordance with the proposed method.

Устройство (фиг. 1) содержит трехфазный трансформатор 1 с первичными обмотками 2 и вторичными обмотками 3 в каждой фазе. Первичные обмотки 2 последовательно подключены между входными зажимами A, B, C и выходными зажимами A', B', C' устройства, а зажимы вторичных обмоток 3 и отвода 4 их через тиристорные ключи блока 5 подключены к зажимам a, в, c источника трехфазного напряжения. Блок 5 состоит из ключевых элементов в виде тиристорных ключей. The device (Fig. 1) contains a three-phase transformer 1 with primary windings 2 and secondary windings 3 in each phase. The primary windings 2 are connected in series between the input terminals A, B, C and the output terminals A ', B', C 'of the device, and the terminals of the secondary windings 3 and their outlet 4 through thyristor switches of unit 5 are connected to the terminals a, b, c of the three-phase source voltage. Block 5 consists of key elements in the form of thyristor keys.

Устройство снабжено системой программного управления, содержащей блок центрального процессора 6, снабженный тремя парами входных и выходных зажимов, одна пара подключена к блоку постоянного запоминающего устройства 7, вторая пара - к датчику фазы 8 нагрузки регулирующего органа устройства, входной зажим третьей пары - к блоку управления 9, а выходной зажим связан с входом блока выходных каскадов 10, выходы которых подключены к управляющим входам электродам тиристорных ключей блока 5. Датчик фазы 8 выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя и подключен с помощью трех входных зажимов a1, в1, c1 и трех выходных зажимов a2, в2, c2 в питающую трехфазную сеть.The device is equipped with a software control system containing a central processor unit 6, equipped with three pairs of input and output terminals, one pair is connected to a permanent memory unit 7, the second pair is connected to the load phase 8 sensor of the regulatory body of the device, the input terminal of the third pair is connected to the control unit 9, and the output terminal is connected to the input of the block of output stages 10, the outputs of which are connected to the control inputs of the electrodes of the thyristor switches of block 5. The phase sensor 8 is made in the form of an analog-to-digital converter STUDIO and connected via a three input terminals 1, 1, c 1 and three output terminals a 2, a 2, c 2 in the three-phase feed network.

На фиг. 2 изображены схема 11 вторичной обмотки вспомогательного трансформатора устройства для момента времени начала первого промежуточного этапа переключения тиристорных ключей блока 5, схема 12 вторичной обмотки вспомогательного трансформатора устройства для момента времени начала второго промежуточного этапа переключения тиристорных ключей блока 5, схема 13 вторичной обмотки вспомогательного трансформатора устройства для момента времени начала третьего промежуточного этапа переключения тиристорных ключей блока 5. In FIG. 2 shows a circuit 11 of the secondary winding of the auxiliary transformer of the device for the start time of the first intermediate stage of switching the thyristor switches of block 5, circuit 12 of the secondary winding of the auxiliary transformer of the device for the time of the start of the second intermediate stage of switching thyristor switches of block 5, circuit 13 of the secondary winding of the auxiliary transformer of the device for the time point of the beginning of the third intermediate stage of switching the thyristor keys of block 5.

На фиг. 3 изображены временная зона 14 естественной коммутации тиристорных ключей, выключаемых на первом промежуточном этапе переключения, временная зона 15 естественной коммутации тиристорных ключей, выключаемых на втором промежуточном этапе переключения, временная зона 16 естественной коммутации тиристорных ключей, выключаемых на третьем (последнем) этапе переключения. In FIG. 3 shows a temporary zone 14 of natural switching of thyristor switches that are turned off at the first intermediate switching stage, a temporary zone 15 of natural switching of thyristor keys that are turned off at the second intermediate switching stage, a temporary zone 16 of natural switching of thyristor keys that are turned off at the third (last) switching stage.

Необходимость стабилизации или регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях приводит к необходимости изменения напряжения вспомогательного трансформатора 1 как по величине, так и по фазе. Для этого с помощью блока 5 меняют схему подключения вторичной обмотки 3 к зажимам a, в, c трехфазной питающей сети. The need to stabilize or regulate the parameters of electricity in three-phase power networks leads to the need to change the voltage of the auxiliary transformer 1 both in magnitude and in phase. To do this, using block 5, change the connection diagram of the secondary winding 3 to the terminals a, b, c of a three-phase supply network.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Блок центрального процессора 6 организует работу всей системы программного управления устройством. Он постоянно считывает текущую информацию с датчика фазы 8 о фазовом угле тока нагрузки и о моментах времени перехода через нулевое значение тока и напряжения, оцифровывает ее и на моменты времени перехода напряжения фазы A через нулевое значение помещает обновленную информацию о фазовом угле нагрузки в оперативную память центрального процессора 6. Центральный процессор 6 ведет отсчет реального текущего времени от момента перехода напряжения фазы A через нулевое значение. Счетчик времени обнуляется каждый раз в момент перехода напряжения фазы A через нулевое значение. По команде блока управления 9 на перевод устройства в новый режим работы центральный процессор 6 считывает из блока постоянного запоминающего устройства 7 необходимую цифровую информацию о моментах времени организации различных промежуточных этапов переключения определенных тиристорных ключей в блоке 5, обрабатывает эту информацию с учетом текущего значения фазового угла нагрузки и помещает ее в свою оперативную память. Далее центральный процессор 6 следит за значением текущего времени и при совпадении его с временем начала первого промежуточного этапа переключения путем воздействия на блок выходных каскадов 10 снимает импульсы управления с выключаемых тиристорных ключей и подает импульсы управления на те тиристорные ключи, которые должны быть включены на данном этапе. По мере увеличения текущего времени и совпадение его с моментами реализации других промежуточных этапов аналогично происходит переключение соответствующих тиристорных ключей блока 5. После реализации всех промежуточных этапов переключения тиристорных ключей устройство оказывается в новом стационарном режиме работы. The block of the Central processor 6 organizes the operation of the entire system of software control of the device. It constantly reads the current information from the phase 8 sensor about the phase angle of the load current and about the moments of transition through the zero value of current and voltage, digitizes it and places the updated information about the phase angle of the load into the RAM of the central memory at the moments of transition of the voltage of phase A through the zero value processor 6. The Central processor 6 counts the real current time from the moment the phase A voltage passes through a zero value. The time counter is reset every time the phase A voltage passes through a zero value. At the command of the control unit 9 to transfer the device to a new operating mode, the central processor 6 reads from the permanent memory unit 7 the necessary digital information about the time moments of the organization of various intermediate stages of switching certain thyristor keys in block 5, processes this information taking into account the current value of the phase load angle and puts it in its RAM. Next, the central processor 6 monitors the value of the current time and when it coincides with the start time of the first intermediate switching stage by acting on the block of output stages 10, it removes control pulses from switched off thyristor keys and supplies control pulses to those thyristor keys that should be turned on at this stage . As the current time increases and it coincides with the moments of the implementation of other intermediate stages, the corresponding thyristor switches of block 5 are switched in a similar way. After all the intermediate stages of switching the thyristor keys are implemented, the device appears in a new stationary operation mode.

Рассмотрим один из вариантов осуществления способа на примере перевода вспомогательного трансформатора из исходного режима работы с условным названием "добавить 1" в конечный режим работы с условным названием "добавить 2". В исходном режиме включены тиристорные ключи 51, 52 oC 55 (схема 11). В конечном режиме должны быть включены тиристорные ключи 56, 57 oC 510 (схема 13). На первом промежуточном этапе, в определенный момент времени в соответствии с временной зоной 14 (заштрихованная область) выполняют включение тиристорного ключа 56 и снимают импульсы управления с тиристорного ключа 53 (схема 11). По тиристорному ключу 53 протекал в исходном режиме работы ток фазы B (iB). При включении тиристорного ключа 56 получают короткозамкнутый контур с перенапряжением Uac. Током короткозамкнутого контура тиристорный ключ 53 быстро выключается без возникновения экстратока, если момент времени начала первого промежуточного этапа совпадает с заштрихованной областью временной зоны 14. После выключения тиристорного ключа 53 вспомогательный трансформатор 1 находится в неполнофазном режиме работы, магнитный поток в стержне фазы A его в 2 раза больше, чем в стержнях фаз B и C. При этом цепь тока нагрузки устройства не разрывается, перенапряжения на тиристорных ключах отсутствуют и вспомогательный трансформатор в этом промежуточном режиме может находится сколь угодно долго. На втором промежуточном этапе, в определенный момент времени в соответствии с временной зоной 15 ( заштрихованная область) выполняют включение тиристорных ключей 57, 58 и 59 и снимают импульсы управления с тиристорных ключей 51, 52 и 55 (схема 12). По тиристорным ключам 51, 52 протекал в первом промежуточном режиме работы ток нагрузки фазы A (iA), а по тиристорному ключу 55 - ток нагрузки фазы C (iC). При включении тиристорного ключа 57 получают короткозамкнутый контур с напряжением Uaв, а при включении тиристорных ключей 58 и 59 - второй короткозамкнутый контур с напряжением Uac. Током первого короткозамкнутого контура выключаются тиристорные ключи 51, 52, а током второго - тиристорный ключ 55. При этом экстратоков не возникает, если момент времени начала второго промежуточного этапа совпадает с заштрихованной временной зоной 15. Цепь тока нагрузки устройства не разрывается, перенапряжения на тиристорных ключах отсутствуют и вспомогательный трансформатор в этом промежуточном режиме может находиться длительное время. Магнитный поток в стержне фазы C вспомогательного трансформатора в 2 раза больше, чем в стержнях фаз A и B. На третьем промежуточном этапе, в определенный момент времени в соответствии с временной зоной 16 (заштрихованная область) выполняют включение тиристорного ключа 510 и снимают импульсы управления с тиристорного ключа 54 (схема 13). По тиристорному ключу 54 протекал во втором промежуточном режиме работы ток фазы B (iв). При включении тиристорного ключа 510 создается короткозамкнутый контур с напряжением Uaв. Током короткозамкнутого контура выключаются тиристорный ключ 54 без возникновения экстатока, если момент времени начала третьего промежуточного этапа совпадает с заштрихованной областью временной зоны 16. После выключения тиристорного ключа 54 вспомогательный трансформатор оказывается в новом полнофазном режиме работы с условным названием "добавить 2". При этом напряжение на выходных зажимах A', B', C' устройства увеличивается на определенную ступень регулирования. Если к выходным зажимам устройства подключить 3-фазную конденсаторную батарею, то можно регулировать или стабилизировать коэффициент мощности в сети переменного тока, а неполнофазные режимы использовать для симметрирования тока нагрузки этой сети.Consider one of the embodiments of the method by the example of transferring the auxiliary transformer from the initial mode of operation with the conditional name "add 1" to the final mode of operation with the conditional name "add 2". In the initial mode, thyristor switches 5 1 , 5 2 o C 5 5 are turned on (scheme 11). In the final mode, thyristor switches 5 6 , 5 7 o C 5 10 must be turned on (circuit 13). At the first intermediate stage, at a certain point in time in accordance with the time zone 14 (shaded area), the thyristor key 5 6 is turned on and the control pulses are removed from the thyristor key 5 3 (circuit 11). In the thyristor key 5 3 , the current of phase B (i B ) flowed in the initial mode of operation. When you turn on the thyristor key 5 6 get a short-circuited circuit with an overvoltage U ac . With a short-circuit current, the thyristor switch 5 3 quickly turns off without an overcurrent if the time moment of the beginning of the first intermediate stage coincides with the shaded area of time zone 14. After the thyristor switch 5 3 is turned off, the auxiliary transformer 1 is in non-phase mode, the magnetic flux in the phase A terminal thereof 2 times more than in the terminals of phases B and C. Moreover, the load current circuit of the device does not break, there are no overvoltages on the thyristor switches and an auxiliary transformer in Oh intermediate mode can be arbitrarily long. In the second intermediate stage, at a certain point in time in accordance with the time zone 15 (shaded area), the thyristor switches 5 7 , 5 8 and 5 9 are turned on and the control pulses are removed from the thyristor keys 5 1 , 5 2 and 5 5 (circuit 12) . In the first intermediate operating mode, thyristor switches 5 1 , 5 2 flowed in the load current of phase A (i A ), and on thyristor switches 5 5 - the load current of phase C (i C ). When the thyristor switch 5 7 is turned on , a short-circuited circuit with a voltage of U av is obtained , and when the thyristor switches 5 8 and 5 9 are turned on , a second short-circuited circuit with a voltage of U ac is obtained . The current of the first short-circuited circuit turns off the thyristor switches 5 1 , 5 2 , and the current of the second - thyristor switch 5 5 . In this case, no overcurrent occurs if the time moment of the beginning of the second intermediate stage coincides with the shaded time zone 15. The load current circuit of the device does not break, there are no overvoltages on the thyristor switches and the auxiliary transformer in this intermediate mode can be for a long time. The magnetic flux in the phase C terminal of the auxiliary transformer is 2 times greater than in the phases A and B. In the third intermediate stage, at a certain point in time in accordance with time zone 16 (shaded area), the thyristor switch 5 10 is turned on and the control pulses are removed with thyristor key 5 4 (circuit 13). The thyristor switch 5 4 flowed in the second intermediate mode of operation current phase B (i in ). When you turn on the thyristor switch 5 10 creates a short-circuited circuit with a voltage of U AB . With a short-circuit current, the thyristor switch 5 4 is turned off without the occurrence of an extra current if the start time of the third intermediate stage coincides with the shaded area of time zone 16. After the thyristor switch 5 4 is turned off, the auxiliary transformer is in the new full-phase mode with the code name "add 2". In this case, the voltage at the output terminals A ', B', C 'of the device increases by a certain level of regulation. If you connect a 3-phase capacitor bank to the output terminals of the device, you can adjust or stabilize the power factor in the AC network, and the non-phase modes can be used to balance the load current of this network.

Предложенное решение позволяет расширить функциональные возможности и повысить надежность способа стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях и устройства для его реализации. The proposed solution allows you to expand the functionality and improve the reliability of the method of stabilization and regulation of electricity parameters in three-phase power networks and devices for its implementation.

Claims (2)

1. Способ стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях, по которому меняют величину и фазу добавочного напряжения на участке цепи или величину сопротивления этого участка путем перевода вспомогательных трансформаторов в различные режимы работы и переключения тиристорных ключей этих режимов в определенные моменты времени, отличающийся тем, что переключение тиристорных ключей этих режимов выполняют за несколько промежуточных этапов неполнофазного режима работы вспомогательных трансформаторов, на каждом из которых включают один или более тиристорных ключей нового режима работы и одновременно с этим выключают один или более тиристорных ключей предыдущего режима работы таким образом, чтобы исключить разрыв цепи тока нагрузки на данном промежуточном этапе, а моменты перевода вспомогательных трансформаторов в различные промежуточные этапы неполнофазного режима работы выбирают в зависимости от фазового угла нагрузки совпадающими с временными зонами естественной коммутации выключаемых на этих этапах тиристорных ключей. 1. A method of stabilizing and regulating parameters of electricity in three-phase power networks, which changes the magnitude and phase of the additional voltage in the circuit section or the resistance value of this section by transferring auxiliary transformers to different operating modes and switching thyristor switches of these modes at certain points in time, characterized in that the switching of thyristor switches of these modes is performed for several intermediate stages of an out-of-phase operation mode of auxiliary transformers, on each of which includes one or more thyristor switches of a new operating mode and at the same time turn off one or more thyristor switches of the previous operating mode in such a way as to avoid breaking the load current circuit at this intermediate stage, and the moments of transfer of auxiliary transformers to various intermediate stages of an out-of-phase mode the work is selected depending on the phase angle of the load coinciding with the time zones of natural switching turned off at these stages of the thyristor switches. 2. Устройство для стабилизации и регулирования параметров электроэнергии в трехфазных электросетях, содержащее трансформаторы, первичные обмотки которых последовательно подключены между входными и выходными зажимами устройства, зажимы вторичных обмоток и отводы их через тиристорные ключи подключены к источнику трехфазного напряжения и узел управления с блоком выходных каскадов, выходы которых подключены к управляющим электродам тиристорных ключей, отличающееся тем, что узел управления выполнен в виде системы программного управления, содержащей блок центрального процессора, считывающий из постоянного запоминающего устройства в соответствии с командой на перевод устройства в новый режим работы цифровые данные о необходимых моментах времени организации различных промежуточных этапов и тиристорных ключах, которые должны быть включены или выключены при смене этапов в процессе перевода устройства в данный режим, корректирующий эти цифровые данные с учетом поступающих на его вход текущих значений фазового угла нагрузки и хранящий их в своей оперативной памяти, постоянно следящий за значением текущего времени от момента перехода напряжения одной из фаз через нулевое значение и при совпадении его с цифровыми данными из оперативной памяти выполняющий включение и выключение определенных тиристорных ключей в соответствии с данными оперативной памяти для перевода устройства в новый режим работы, снабженный тремя парами входных и выходных зажимов, одна пара подключена к блоку постоянного запоминающего устройства, вторая пара - к датчику фазы нагрузки регулирующего органа устройства, входной зажим третьей пары - к блоку управления, а выходной зажим связан с входом блока выходных каскадов, а датчик фазы выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя и подключен с помощью трех входных и трех выходных зажимов в питающую трехфазную сеть. 2. A device for stabilizing and regulating the parameters of electricity in three-phase power networks, containing transformers, the primary windings of which are connected in series between the input and output terminals of the device, the terminals of the secondary windings and their taps through thyristor switches are connected to a three-phase voltage source and a control unit with an output stage block, the outputs of which are connected to the control electrodes of the thyristor switches, characterized in that the control unit is designed as a software controlled system I, containing a central processor unit that reads from the read-only memory in accordance with the command to transfer the device to a new operating mode digital data on the necessary time points for the organization of various intermediate stages and thyristor keys that must be turned on or off when changing stages in the process of transferring the device into this mode, which corrects these digital data taking into account the current values of the phase angle of the load arriving at its input and stores them in its RAM, closely monitors the value of the current time from the moment the voltage of one of the phases passes through the zero value and, when it matches digital data from the main memory, turns on and off certain thyristor keys in accordance with the main memory data to transfer the device to a new operating mode, equipped with three pairs input and output terminals, one pair is connected to a permanent storage device, the second pair is connected to the load phase sensor of the regulatory body of the device, the input terminal is three pairs to the control unit, and the output terminal is connected to the input of the output stage unit, and the phase sensor is made in the form of an analog-to-digital converter and connected via three input and three output terminals to a three-phase supply network.
RU96119241A 1996-09-25 1996-09-25 Method for stabilization and regulation of characteristics of electric power in three- phase supply lines and device which implements said method RU2113753C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96119241A RU2113753C1 (en) 1996-09-25 1996-09-25 Method for stabilization and regulation of characteristics of electric power in three- phase supply lines and device which implements said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96119241A RU2113753C1 (en) 1996-09-25 1996-09-25 Method for stabilization and regulation of characteristics of electric power in three- phase supply lines and device which implements said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2113753C1 true RU2113753C1 (en) 1998-06-20
RU96119241A RU96119241A (en) 1998-11-20

Family

ID=20185937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96119241A RU2113753C1 (en) 1996-09-25 1996-09-25 Method for stabilization and regulation of characteristics of electric power in three- phase supply lines and device which implements said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2113753C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519815C2 (en) * 2008-12-29 2014-06-20 Сименс Акциенгезелльшафт Multilevel converter as reactive power compensator with active power balancing
RU2561915C1 (en) * 2014-05-05 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Voltage regulation method for electric network node and nodes adjoining it
RU181451U1 (en) * 2017-11-24 2018-07-16 Дмитрий Алексеевич Малинин ADAPTIVE THREE-PHASE NETWORK ENERGY SAVING SYSTEM

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1308403B1 (en) * 1999-03-03 2001-12-17 Merloni Elettrodomestici Spa METHOD, SYSTEM AND DEVICE FOR THE MANAGEMENT OF ELECTRICITY CONSUMPTION IN A DOMESTIC ENVIRONMENT.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. SU, авторское свидетельство, 696582, кл. H 02 M 5/10, G 05 F 1/14, 197 9. 2. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519815C2 (en) * 2008-12-29 2014-06-20 Сименс Акциенгезелльшафт Multilevel converter as reactive power compensator with active power balancing
RU2561915C1 (en) * 2014-05-05 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Voltage regulation method for electric network node and nodes adjoining it
RU181451U1 (en) * 2017-11-24 2018-07-16 Дмитрий Алексеевич Малинин ADAPTIVE THREE-PHASE NETWORK ENERGY SAVING SYSTEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1565975B1 (en) A device and a method for control of power flow in a transmission line
US6137277A (en) Static voltage regulator
EP0842460A1 (en) Method and device for continuous adjustment and regulation of a transformer turns ratio, and transformer provided with such a device
US3955134A (en) Reactance controller
JPH10304569A (en) Power transmission plant
US5635772A (en) Method and apparatus for transferring between electrical power sources which adaptively blocks transfer until load voltage decays to safe value
CN114586267B (en) Transformer apparatus
NO149483B (en) VAR GENERATOR
US5818126A (en) Power transfer controller
RU2113753C1 (en) Method for stabilization and regulation of characteristics of electric power in three- phase supply lines and device which implements said method
Karady Concept of a combined short circuit limiter and series compensator (power lines)
JPH02179220A (en) Suppressor for transformer exciting rush current
US5907234A (en) Thyristor-switched capacitor bank
EP1138108B1 (en) Device for energizing a voltage-source converter
CA2287798C (en) Static voltage regulator
RU187306U1 (en) ENERGY SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK
JPH1189090A (en) Voltage stabilization controller using static phase modification equipment
RU96119241A (en) METHOD FOR STABILIZING AND REGULATING ELECTRICITY PARAMETERS IN THREE-PHASE ELECTRIC NETWORKS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
WO1997007581A1 (en) Static var compensator
SU744840A1 (en) Device for automatic regulation of voltage in networks with double-side power supply
RU2724118C2 (en) Energy-saving method and device for its implementation
RU2001117420A (en) The method of stabilization and regulation of electricity parameters in three-phase power networks and a device for its implementation
SU1467668A1 (en) Reactive power compensator
RU2109322C1 (en) Ac voltage regulator
Peterson et al. Pulse Width Modulated Inverters for Uninterruptible AC Power Systems Applications