RU2656378C1

RU2656378C1 - Method of a controlled shunt reactor inclusion

Info

Publication number: RU2656378C1
Application number: RU2017106656A
Authority: RU
Inventors: Илья Николаевич Джус
Original assignee: Илья Николаевич Джус
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2018-06-05

Abstract

FIELD: electrical equipment.

SUBSTANCE: invention relates to electrical equipment. At the stage of connecting to the network and after reclosing time, while the impulse control of the bias rectifier does not work, rectifier is transferred to the relay mode of current control with two states: either full opening or shunting mode.

EFFECT: invention is used in electric power systems.

1 cl, 1 dwg

Description

Предложение относится к электротехнике и используется в электроэнергетических системах.The proposal relates to electrical engineering and is used in electric power systems.

Широко известный /1, 2, 3/способ включения управляемого шунтирующего реактора (далее - УШР) в сети и содержащего в цепи постоянного тока накопительный конденсатор, состоящий в том, что перед подключением реактора к сети его предварительно подмагничивают, используя независимый источник питания за счет того, что к цепи подмагничивания подключают два выпрямителя, один из которых питается от независимого источника. Использование двух выпрямителей значительно усложняет схему УШР.The well-known / 1, 2, 3 / method for turning on a controlled shunt reactor (hereinafter - CSR) in the network and containing a storage capacitor in the DC circuit, which consists in pre-magnetizing it before connecting the reactor to the network using an independent power source due to the fact that two rectifiers are connected to the bias circuit, one of which is powered by an independent source. The use of two rectifiers significantly complicates the CSR circuit.

Технический результат, достигаемый в предложенном изобретении, состоит в улучшении динамических свойств УШР, снижении потерь энергии в сети.The technical result achieved in the proposed invention consists in improving the dynamic properties of CSR, reducing energy losses in the network.

Технический результат достигается за счет того, что контролируют наличие управляющих импульсов выпрямителя и при отсутствии импульсов управления выпрямителя и при наличии сигнала регулятора тока переводят выпрямитель в релейный режим регулирования тока с двумя состояниями: либо полное открытие, либо режим шунтирования. На чертеже приведена схема для реализации способа. Она содержит: 1 - УШР, 2 - сетевой выключатель, 3 - сеть, 4 - датчик тока, 5 - тиристоры трехфазного мостового управляемого выпрямителя, 6 - трансформатор питания выпрямителя 6; 7 - датчик напряжения, 8 - устройство фазоимпульсного управления, 9 - логические схемы ИЛИ, 10 - регулятор тока, 11 - блок уставки тока, 12 - реле наличия импульсов, 13 - нуль-орган, 14 - логическая схема И, 15 - независимый блок питания (например, аккумулятор) для узлов 9-14, А - силовые вводы, В - его выходы переменного тока для питания выпрямителя, C, D - входы для ввода тока подмагничивания.The technical result is achieved due to the fact that they control the presence of control pulses of the rectifier and, in the absence of control pulses of the rectifier and in the presence of a signal from the current regulator, transfer the rectifier to the relay mode of current regulation with two states: either full opening or bypass mode. The drawing shows a diagram for implementing the method. It contains: 1 - CShR, 2 - mains switch, 3 - mains, 4 - current sensor, 5 - thyristors of a three-phase bridge controlled rectifier, 6 - rectifier power transformer 6; 7 - voltage sensor, 8 - phase-pulse control device, 9 - OR logic circuits, 10 - current regulator, 11 - current setting unit, 12 - pulse presence relay, 13 - zero-organ, 14 - I logic circuit, 15 - independent unit power supply (for example, a battery) for nodes 9-14, A - power inputs, B - its AC outputs for powering the rectifier, C, D - inputs for entering the magnetization current.

Способ включения УШР в сеть осуществляется следующим образом. При штатной работе выключатель 2 включен и устройство 8 подает управляющие импульсы на выпрямитель 5 в фазе, соответствующей регулирующему сигналу регулятора 10 тока, сигнал которого вырабатывается в результате сравнения задания от блока 11 уставки и реального значения тока, измеряемого датчиком 4 тока. Фаза импульсов устройством 8 определяется, благодаря синхронизирующим сигналам с датчика 7 напряжения. Напряжение на вход выпрямителя поступает через трансформатор 6. Изменяя величину тока выпрямителя 5, изменяют величину реактивного тока поступающего из сети 3.The method of incorporating CSR into the network is as follows. During normal operation, the switch 2 is turned on and the device 8 supplies the control pulses to the rectifier 5 in the phase corresponding to the control signal of the current regulator 10, the signal of which is generated by comparing the reference from the setting block 11 and the real current value measured by the current sensor 4. The pulse phase of the device 8 is determined, thanks to the clock signals from the voltage sensor 7. The voltage at the input of the rectifier is supplied through a transformer 6. By changing the current value of the rectifier 5, the value of the reactive current coming from the network 3 is changed.

То есть УШР 1 является плавно регулируемой индуктивностью. После включения УШР 1 в сеть 3 и после паузы автоматического повторного включения (сети) устройство 8 с большим запаздыванием (секунды) производит синхронизацию и выдачу управляющих импульсов на выпрямитель, образованный тиристорами 5. И в течение указанного времени УШР 1 не выполняет свою функцию - регулируемого потребления реактивного тока в известном способе, хотя регулятор 10 тока находится в работе, благодаря питанию от независимого блока 15 питания. В соответствии с данным предложением датчик 12 наличия импульсов (выполнен, например, в виде одновибратора с временем 10-20 мс) подает сигнал на схему И 14. Нуль-орган 13 находится в включенном состоянии, так как регулятор 10 тока «требует» появления тока в выпрямителе 5. На выходе схемы И 14 появляется сигнал, который через схемы ИЛИ 9 поступает на четыре тиристора выпрямителя 5, обеспечивая на его выходе максимально возможное напряжение, которое форсированно обеспечивает возрастание тока. Два тиристора 5 одной из фаз постоянно получают управляющий сигнал датчика 12, пока отсутствуют импульсы блока 8 фазового управления. Поэтому тиристоры 5 все включены. В режиме полного открытия не требуется фазировка импульсов, подаваемых на управление тиристорами 5. Постоянная времени цепи постоянного тока составляет несколько секунд. Из-за необходимости форсировки при полном открытии напряжение на порядок выше номинального. Поэтому, достигнув за 0,2-0,5 с нужного тока, регулятор 10 снижает свой сигнал, нуль-орган 13 отключается, выпрямитель 5 переводится в режим шунтирования, при котором ток медленно спадает с постоянной времени несколько секунд. В таком режиме шунтирования остаются включенными от датчика 12 через ИЛИ 9 два тиристора мостового выпрямителя 5 одной из его фаз. Таким образом система подмагничивания работает в релейном режиме, находясь попеременно то в режиме максимального напряжения (полное открытие тиристоров 5), то в режиме шунтирования, при котором его напряжение равно нулю (открыты два тиристора одной фазы).That is, CSR 1 is a continuously adjustable inductance. After connecting the CSR 1 to the network 3 and after a pause of the automatic re-connection (network), the device 8 with a large delay (seconds) synchronizes and generates control pulses to the rectifier formed by the thyristors 5. And within the specified time, the CSR 1 does not fulfill its function - adjustable the consumption of reactive current in the known method, although the current controller 10 is in operation, thanks to the power from an independent power supply unit 15. In accordance with this proposal, the sensor 12 for the presence of pulses (made, for example, in the form of a single vibrator with a time of 10-20 ms) sends a signal to circuit I 14. The zero-organ 13 is in the on state, since the current regulator 10 “requires” the appearance of current in the rectifier 5. At the output of the AND 14 circuit, a signal appears that is fed through the OR circuit 9 to the four thyristors of the rectifier 5, providing the maximum possible voltage at its output, which forces the current to increase. Two thyristors 5 of one of the phases constantly receive the control signal of the sensor 12, while there are no pulses of the phase control unit 8. Therefore, thyristors 5 are all on. In the full opening mode, the phasing of pulses supplied to control thyristors 5 is not required. The time constant of the DC circuit is several seconds. Due to the need to force when fully open, the voltage is an order of magnitude higher than the nominal. Therefore, having reached the desired current in 0.2-0.5 s, the regulator 10 reduces its signal, the null-organ 13 is turned off, the rectifier 5 is switched to bypass mode, in which the current slowly decreases with a time constant of several seconds. In this mode, the bypasses remain connected from the sensor 12 through OR 9 two thyristors of the bridge rectifier 5 of one of its phases. Thus, the bias system operates in the relay mode, being alternately in the maximum voltage mode (full opening of the thyristors 5), then in the bypass mode, in which its voltage is zero (two thyristors of the same phase are open).

По прошествии времени, нужного для синхронизации, на выходе устройства 8 появляются сигналы фазового управления, управляющие выпрямителем 5. При этом одновибратор 12 блокирует прохождение сигнала через схему И 14. Канал релейного управления отключен, и выпрямитель 5 работает в режиме плавного управления. Таким образом, улучшаются динамические свойства УШР, снижаются потери энергии в сети.After the time required for synchronization, the output of the device 8 appears phase control signals that control the rectifier 5. In this case, the one-shot 12 blocks the passage of the signal through the circuit And 14. The relay control channel is disconnected, and the rectifier 5 operates in the smooth control mode. Thus, the dynamic properties of CSR are improved, and energy losses in the network are reduced.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2447529, кл. H01F 29/14, 2010.1. RF patent No. 2447529, cl. H01F 29/14, 2010.

2. Патент РФ №2473999.2. RF patent No. 2473999.

3. Журнал «Электро», 2012, №4, стр. 37-41.3. The journal "Electro", 2012, No. 4, pp. 37-41.

Claims

The method of incorporating a controlled shunt reactor into the network, which consists in monitoring the presence of voltage on the reactor and generating rectifier control pulses in accordance with the current regulator signal, characterized in that the presence of rectifier control pulses is controlled and, in the absence of rectifier control pulses and in the presence of a current regulator signal, the rectifier is transferred into the relay mode of current regulation with two states: either full opening, or bypass mode.