RU2577769C1

RU2577769C1 - Method for connecting capacitors

Info

Publication number: RU2577769C1
Application number: RU2015109785/07A
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Климаш; Василий Игоревич Тараканов; Алексей Юрьевич Гетопанов
Original assignee: Владимир Степанович Климаш; Василий Игоревич Тараканов; Алексей Юрьевич Гетопанов
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2016-03-20

Abstract

FIELD: electrical equipment.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, particularly, to electric power systems. Disclosed is a method of switching on three-phase capacitor units with virtually no transient process and excess voltages on condensers their steady-state values.

EFFECT: method enables to obtain technical result-improvement of dynamics of discrete control in static reactive power compensators.

1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемый способ относится к электротехнике, в частности к электроэнергетическим системам.The proposed method relates to electrical engineering, in particular to electric power systems.

Известен способ подключения конденсатора к однофазной сети (см. Л.А. Бессонов. Теоретические Основы Электротехники. - М.: Высшая школа, 1996, с. 244-245). Суть этого способа в том, что при включении конденсатора в момент перехода питающего напряжения через ноль переходный процесс напряжения на конденсаторе отсутствует, т.е. сразу достигается его установившееся значение. Этот способ также применим для включения трехфазных блоков конденсаторов, соединенных в звезду с нулевым проводом, когда поочередно независимо включается каждая ее фаза.A known method of connecting a capacitor to a single-phase network (see L. A. Bessonov. Theoretical Foundations of Electrical Engineering. - M .: Higher School, 1996, S. 244-245). The essence of this method is that when the capacitor is turned on at the moment the supply voltage passes through zero, there is no transient voltage across the capacitor, i.e. its steady-state value is immediately reached. This method is also applicable for switching on three-phase capacitor blocks connected to a star with a neutral wire, when each of its phases is switched on independently.

Однако данный способ неприменим для включения конденсаторов, соединенных в треугольник или в звезду без нулевого провода, а также группы конденсаторов, часть из которых соединена в треугольник, а другая часть - в звезду.However, this method is not applicable for the inclusion of capacitors connected in a triangle or in a star without a neutral wire, as well as groups of capacitors, some of which are connected in a triangle, and the other part in a star.

Известен способ включения конденсаторов в многоступенчатых компенсаторах реактивной мощности с дискретным регулированием, который взят за прототип (см. Ильяшов В.П. Конденсаторные установки промышленных предприятий. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983. С. 39-41). Этот способ применяется в компенсаторах реактивной мощности, серийно выпускаемых, например, Серпуховским конденсаторным заводом ОАО «СКЗ»КВАР». В способе-прототипе включение и переключение конденсаторов каждой ступени производится одновременным подключением фазных блоков к трем фазам сети при помощи электрических аппаратов (магнитных пускателей, контакторов, высоковольтных автоматов и т.п.).There is a method of turning on capacitors in multi-stage reactive power compensators with discrete regulation, which is taken as a prototype (see Ilyashov V.P. Condenser plants of industrial enterprises. 2nd ed., Revised and additional - M .: Energoatomizdat, 1983. C . 39-41). This method is used in reactive power compensators, commercially available, for example, by the Serpukhov condenser plant of OJSC SKZ KVAR. In the prototype method, the switching and switching of capacitors of each stage is performed by simultaneously connecting the phase blocks to the three phases of the network using electrical devices (magnetic starters, contactors, high-voltage machines, etc.).

Недостатком этого способа является то, что он сопровождается асимметричными перенапряжениями при продолжительном переходном процессе. Это снижает точность и быстродействие регулирования реактивной мощности.The disadvantage of this method is that it is accompanied by asymmetric overvoltages during a long transient process. This reduces the accuracy and speed of reactive power control.

Задачей предлагаемого способа является включение трехфазных блоков конденсаторов, соединенных в треугольник или в звезду, без превышения напряжений на конденсаторах их установившихся значений, повышение точности и быстродействия компенсаторов реактивной мощности.The objective of the proposed method is the inclusion of three-phase blocks of capacitors connected in a triangle or star, without exceeding the voltage across the capacitors of their steady-state values, increasing the accuracy and speed of reactive power compensators.

В результате решения поставленной задачи будут устранены перенапряжения на конденсаторах и практически отсутствовать переходные процессы при их включении и переключении. Это позволит достаточно быстро и с высокой точностью реагировать на изменение реактивной мощности нагрузки.As a result of solving this problem, overvoltages on the capacitors will be eliminated and there will be practically no transient processes when they are turned on and switched. This will allow quickly and with high accuracy to respond to changes in the reactive power of the load.

Решение поставленной задачи достигается тем, что сначала включают две фазы соответствующими выключателями в момент перехода линейного напряжения этих двух фаз через ноль, а затем включают третью фазу в момент перехода фазного напряжения этой фазы через ноль.The solution to this problem is achieved by first turning on two phases with the appropriate switches at the moment of the transition of the linear voltage of these two phases through zero, and then turning on the third phase at the moment of the transition of the phase voltage of this phase through zero.

Сущность предлагаемого способа включения конденсаторов поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми к нему чертежами, где на фиг. 1 приводится схема подключения батарей конденсаторов к трехфазной сети, часть из которых соединена в звезду, а другая часть - в треугольник.The essence of the proposed method for switching on capacitors is illustrated by the following description and the accompanying drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of connecting capacitor banks to a three-phase network, some of which are connected to a star, and the other part to a triangle.

Работа способа поясняется приведенными ниже графиками напряжений при включении конденсаторов, соединенных в звезду и в треугольник.The operation of the method is illustrated by the graphs of voltages below when switching on capacitors connected to a star and a triangle.

Способ осуществляют при помощи моделирования в программной среде MatLab. На фиг. 2 и фиг. 3 показаны напряжения на конденсаторах, соединенных соответственно в звезду и в треугольник, при включении по предлагаемому способу (а) и при одновременном включении трех фаз (б). На фиг. 4 приведен процесс изменения напряжения при включении двух ступеней трехфазных блоков конденсаторов по предлагаемому способу (а) и способу-прототипу (б). Здесь сначала включают трехфазный блок со схемой соединения конденсаторов в треугольник, а затем подключают трехфазный блок со схемой соединения конденсаторов в звезду.The method is carried out using simulation in the software environment MatLab. In FIG. 2 and FIG. 3 shows the voltage across the capacitors connected respectively in a star and in a triangle, when turned on by the proposed method (a) and with the simultaneous inclusion of three phases (b). In FIG. 4 shows the process of changing the voltage when two stages of three-phase capacitor units are turned on by the proposed method (a) and the prototype method (b). Here, first, a three-phase unit with a capacitor connection diagram in a triangle is connected, and then a three-phase unit with a capacitor connection circuit in a star is connected.

Предлагаемое техническое решение может найти применение в электроэнергетических установках со статическими компенсаторами реактивной мощности.The proposed solution can be used in power plants with static reactive power compensators.

Claims

The method of turning on capacitors using three single-phase switches, characterized in that first they switch on two phases with the corresponding switches at the moment the line voltage of these two phases passes through zero, and then turn on the third phase at the moment the phase voltage of this phase passes through zero.