RU34818U1 - Reactive Power Compensator - Google Patents

Reactive Power Compensator Download PDF

Info

Publication number
RU34818U1
RU34818U1 RU2003126066/20U RU2003126066U RU34818U1 RU 34818 U1 RU34818 U1 RU 34818U1 RU 2003126066/20 U RU2003126066/20 U RU 2003126066/20U RU 2003126066 U RU2003126066 U RU 2003126066U RU 34818 U1 RU34818 U1 RU 34818U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
voltage
regulator
capacitor
substation
Prior art date
Application number
RU2003126066/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.А. Дементьев
В.И. Кочкин
Н.Г. Вишняков
В.Г. Киракосов
Г.И. Крупин
А.Г. Мельников
О.П. Нечаев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы"
Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт электроэнергетики
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Энерком-Сервис"
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 Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы", Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт электроэнергетики, Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Энерком-Сервис" filed Critical Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы"
Priority to RU2003126066/20U priority Critical patent/RU34818U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU34818U1 publication Critical patent/RU34818U1/en

Links

Description

20031260662003126066

.сЧч li 3 , г ,а «MnKH02J3/18.SCH li 3, g, and "MnKH02J3 / 18

Компенсатор реактивной мощности.Reactive power compensator.

Область техники.The field of technology.

Полезная модель относится к области электроэнергетюси, и в частности, к устройствам для регулирования реактивной мощности и напряжения при управлении режимами работы электрических сетей. Она может найти применение, например, для регулирования и автоматического поддержания напряжения на шинах подстанций ПО, 220, 330 и 500 кВ.The utility model relates to the field of electric power industry, and in particular, to devices for regulating reactive power and voltage when controlling operating modes of electric networks. It can be used, for example, for regulating and automatically maintaining voltage on the buses of substations PO, 220, 330 and 500 kV.

Уровень техники.The prior art.

Известный компенсатор реактивной мощности, принятое за прототип 1, содержит реакторный регулятор, конденсаторный регулятор, блок управления и формирователь управляющего напряжения, выход которого подключен к блоку управления, а вход предназначен для подключения к датчику напряжения на пгинах подсташщи.The known reactive power compensator, adopted for the prototype 1, contains a reactor regulator, a capacitor regulator, a control unit and a control voltage driver, the output of which is connected to the control unit, and the input is designed to connect to a voltage sensor on the pins of the base.

Устройство - прототип позволяет поддерживать напряжеьше на щинах подстанции путём регулирования реактивной мощности (тока), однако, процесс регулирования сопровождается повыщенным уровнем выспшх гармоник тока, что требует введения дополнительного фильтрового оборудования 2.The prototype device allows you to maintain the substation more tightly on the substation busbars by regulating reactive power (current), however, the regulation process is accompanied by an increased level of higher harmonics of the current, which requires the introduction of additional filter equipment 2.

Задача полезной модели - уменьпшть уровень выспшх гармоник тока, возникающих при работе компенсатора.The objective of the utility model is to reduce the level of higher harmonics of the current arising from the operation of the compensator.

Раскрытие нолезной модели.Disclosure of the noble model.

Предметом полезной модели является компенсатор реактивной мощности, содержащий N реакторных регуляторов, N-ступенчатый конденсаторный регулятор, блоки управления регуляторами иThe subject of the utility model is a reactive power compensator containing N reactor controllers, an N-stage capacitor controller, control units for regulators and

формирователь управляющего напряжения, выход которого подключён ко всем блокам управления реакторными регуляторами, а вход предназначен для подключения к датчику высокого или среднего напряжения подстанции, при этом блок управления конденсаторным регулятором связан, по меньшей мере, одним своим входом с блоками управления первым и N-ым реакторными регуляторами.control voltage shaper, the output of which is connected to all control units of the reactor regulators, and the input is intended to be connected to a substation high or medium voltage sensor, while the control unit of the capacitor regulator is connected by at least one input to the control units of the first and Nth reactor regulators.

Совокупность указанных признаков позволяет снизить уровень высших гармоник тока, возникаюпщх при регулировании реактивной мош:ности (тока), путём обеспечения поочередной работы регуляторов.The combination of these features allows you to reduce the level of higher harmonics of the current arising from the regulation of reactive voltages (current), by ensuring the sequential operation of the regulators.

Полезная модель имеет развитие, которое состоит в том, что конденсаторный регулятор снабжён датчиками тока, а блок управления этим регулятором выполнен с дополнительным входом, предназначенным для подключения к датчику низкого напряжения подстанции.A useful model has a development, which consists in the fact that the capacitor regulator is equipped with current sensors, and the control unit of this regulator is made with an additional input designed to connect to the low voltage sensor of the substation.

Это позволяет уменьшить броски тока при включении ступенейThis reduces the inrush current when the steps are switched on.

конденсаторного регулятора.capacitor regulator.

Полезная модель имеет еш;ё одно развитие, дополнительно уменьшающее броски тока и состоящее в том, что конденсаторный регулятор снабжен токоограничиваюпщми реакторами.The utility model has one more; it is one development that further reduces current surges and consists in the fact that the capacitor regulator is equipped with current-limiting reactors.

Полезная модель имеет два альтернативных развития, по которым реакторные регуляторы могут быть выполнены в виде тиристорнореакторных преобразователей или реакторов, управляемых подмагничиванием.The utility model has two alternative developments, according to which reactor controllers can be made in the form of thyristor-reactor converters or bias-controlled reactors.

Краткое описание фигур чертежей.A brief description of the figures of the drawings.

Сущность полезной модели иллюстрирует фиг.1, где приведена блок-схема предлагаемого устройства (для ) с учётом его развития. На фиг. 1 показаны также элементы оборудования высоковольтной подстанции, на которой установлен компенсатор. На фиг.2 показанаThe essence of the utility model is illustrated in figure 1, which shows a block diagram of the proposed device (for), taking into account its development. In FIG. 1 also shows the equipment elements of the high voltage substation on which the compensator is installed. Figure 2 shows

диаграмма переключения ступеней конденсаторного регулятора в соответствии с изменением управляющего напряжения.diagram of switching stages of a capacitor regulator in accordance with a change in control voltage.

Описание осуществления полезной модели. Схема на фиг.1 содержит:Description of the implementation of the utility model. The circuit in figure 1 contains:

Iи 2 - реакторные регуляторы; 3 - конденсаторный регулятор;II and 2 - reactor regulators; 3 - capacitor regulator;

4, 5 и 6 - блоки управления регуляторами 1, 2 и 3 соответственно;4, 5 and 6 - control units of regulators 1, 2 and 3, respectively;

7- датчик высокого напряжения подстанции (измерительный трансформатор напряжения, подключенвий к шинам высокого или среднего напряжения подстанции и входящий в состав ее оборудования);7- substation high voltage sensor (voltage measuring transformer, connected to substation high or medium voltage buses and included in its equipment);

8- формирователь управляющего напряжения.8- shaper control voltage.

Кроме того, на фигЛ показаны входящие в состав регулятора 3:In addition, FIGL shows the constituent part of controller 3:

9и 10 - конденсаторы (или конденсаторные батареи) первой и второй ступеней;9 and 10 - capacitors (or capacitor banks) of the first and second stages;

I1и 12 - выключатели первой и второй ступеней; 13 и 14 - токоограничивающие реакторы,I1 and 12 - switches of the first and second stages; 13 and 14 - current-limiting reactors,

15 и 16 - датчики тока конденсаторов (измерительные трансформаторы тока);15 and 16 - capacitor current sensors (measuring current transformers);

17 - датчик низкого напряжения подстанции (измерительный трансформатор напряжения в составе оборудования подстанции, подключенный к её ппшам низкого напряжения).17 - substation low voltage sensor (voltage measuring transformer as part of the substation equipment, connected to its low voltage pps).

На фиг.1 также показаны силовой трансформатор (Т), шины высокого, среднего и низкого напряжения (ВН, СН, НН соответственно) в составе оборудования подстанции, на которой установлен компенсатор, а также Uycr - уставка (заданное значение) напряжения.Figure 1 also shows the power transformer (T), high, medium and low voltage busbars (HV, MV, LV), as a part of the equipment of the substation on which the compensator is installed, as well as Uycr - voltage setting (preset value).

Компенсатор поддерживает напряжение на шинах подстанции путем регулирования реактивной мопщости (тока), потребляемойThe compensator maintains voltage on the substation buses by adjusting the reactive capacity (current) consumed

реакторными регуляторами 1. 2 и отдаваемой конденсаторным регулятором 3.reactor regulators 1. 2 and given by the capacitor regulator 3.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Формирователь 8 выдаёт на входы 18, 19 и 20 блоков 4, 5 и 6 управляющее напряжение, уровень которого пропорционален отклонению напряжения, измеряемого датчиком 7, от заданного значения UycrВ исходном состоянии выключатели 11 и 12 отключены.Shaper 8 outputs control voltage to inputs 18, 19 and 20 of blocks 4, 5 and 6, the level of which is proportional to the deviation of the voltage measured by sensor 7 from the set value Uycr. In the initial state, switches 11 and 12 are turned off.

Под действием поступающего на вход 18 управляющего напряжения, возрастающего по характеристике I (см. фиг. 2), блок 4 плавно изменяет реактивную мощность, потребляемую регулятором 1, от холостого хода до номинальной нагрз зки.Under the action of a control voltage supplied to input 18, increasing in response to characteristic I (see Fig. 2), unit 4 smoothly changes the reactive power consumed by regulator 1 from idle to rated load.

В блоке 5 из управляющего напряжения, поступающего на вход 19, вьрштается напряжение Unopora (см. фиг.2). Уровень Unopora соответствует исчерпанию рабочего диапазона регулятором 1 с выходом его в режим номинальной нагрузки. Когда управляющее напряжение преодолевает напряжение порога, установленного в блоке 5, он включает регулятор 2, работающий аналогично регулятору 1 в диапазоне от холостого хода до номинальной нагрузки. Управляющее напряжение, равное двойному напряжению порога, соответствует нахождению обоих регуляторов 1 и 2 в режиме номинальной нагрузки.In block 5 of the control voltage supplied to the input 19, the voltage Unopora (see figure 2). The Unopora level corresponds to the exhaustion of the operating range by regulator 1 with its output in the nominal load mode. When the control voltage overcomes the voltage threshold set in block 5, it includes a regulator 2, which works similarly to regulator 1 in the range from idle to rated load. The control voltage equal to the double threshold voltage corresponds to the presence of both regulators 1 and 2 in the nominal load mode.

При уменьшении управляющего напряжения по характеристике I (см. фиг.2) регуляторы 2 и 1 поочередно плавно возвращаются из режима номинальной нагрз ки в режим холостого хода. При дальнейшем уменьшении управляющего напряжения оно меняет знак.When the control voltage decreases according to characteristic I (see Fig. 2), the controllers 2 and 1 alternately smoothly return from the nominal load mode to the idle mode. With a further decrease in control voltage, it changes sign.

Управляющее напряжение противоположного знака на входах 18 и 19 блоков 4 и 5 удерживает регуляторы 1 и 2 в режиме холостого хода. Под воздействием этого напряжения на входе 20 блок 6 подключаетThe control voltage of the opposite sign at the inputs 18 and 19 of blocks 4 and 5 holds the regulators 1 and 2 in idle mode. Under the influence of this voltage at input 20, block 6 connects

.(:. (:

конденсаторы 9 первой ступени к шинам НН подстанции выключателем 11.capacitors 9 of the first stage to the busbars of the LV substation switch 11.

В результате подключения конденсаторов 10 напряжение на шинах подстанции резко возрастает. Соответственно возросшее управляющее напряжение смещается в положительную область значений на характеристику П (см. фиг.2). При этом вновь включаются в описанную выще работу регуляторы 1 и 2. При повторном снижении управляющего напряжения с переходом его в отрицательную область аналогично включается следующая ступень регулятора 3 (выключателем 12) и управляющее напряжение смещается на характеристику Ш (см. фиг.2), а регуляторы 1 и 2 переходят в соответствующие состояния.As a result of connecting the capacitors 10, the voltage on the substation tires increases sharply. Accordingly, the increased control voltage is shifted to the positive range of values by the characteristic P (see figure 2). At the same time, the regulators 1 and 2 are again included in the above described operation. When the control voltage is again reduced with its transition to the negative region, the next stage of the regulator 3 (by switch 12) is likewise turned on and the control voltage is shifted to the characteristic Ш (see Fig. 2), and Knobs 1 and 2 go into their respective states.

При дальнейщем возрастании зшравляющего напряжения до двойного порогового значения блок 6 выключает одну ступень регулятора 3 (например, выключателем 12) и, тем самым, возвращает управляющее напряжение на характеристику П. Повторное достижение управляющим напряжением двойного порогового значения вызывает отключение оставшейся ступени регулятора 3 выключателем 11 и переход управляющего напряжения на характеристику I.With a further increase in the tracing voltage to a double threshold value, block 6 turns off one stage of regulator 3 (for example, by switch 12) and, thereby, returns the control voltage to characteristic P. Repeated achievement of a double threshold value by the control voltage causes the remaining stage of regulator 3 to turn off by switch 11 and transition of control voltage to characteristic I.

Описанный процесс работы характеризуется тем, что общий диапазон регулирования реактивной мощности, требуемый для поддержания в заданйых пределах напряжения на пшнах подстанции, делится между регуляторами, работающими поочерёдно, что обеспечивает соответствующее снижение уровня высших гармоник тока.The described operation process is characterized by the fact that the total range of reactive power regulation required to maintain the voltage at the substation’s pins within the specified limits is divided between the regulators operating in sequence, which ensures a corresponding decrease in the level of higher current harmonics.

Для повышения точности переключения регулятора 3 при исчерпании регуляторами 1 и 2 диапазона плавного регу.лироваш1я блок 6 может быть связан с блоками 4 и 5 по входам 21 и 22. Соответствующие выходы блоков 4 и 5 сигнализируют о нахождении регулятора 1 в режиме холостого хода и о нахождении регулятора 2 в 6To increase the accuracy of switching controller 3, when regulators 1 and 2 exhaust the range of smooth regulation, block 6 can be connected to blocks 4 and 5 via inputs 21 and 22. The corresponding outputs of blocks 4 and 5 signal that controller 1 is in idle mode and finding knob 2 in 6

режиме номинальной нагрузки. В этом случае вход 20 блока 6 может не использоваться.rated load mode. In this case, the input 20 of block 6 may not be used.

Для повышения надёжности поочерёдной последовательной работы реакторных регуляторов реактивного тока, исключения перекрытия их диапазонов регулирования блоки 4 и 5 могут быть связаны цепями 23, разрешающими работу соответствующего реакторного регулятора при поступлении сигнала от соседнего реактивного регулятора об исчерпании диапазона регулирования.To increase the reliability of sequential sequential operation of reactor reactive current regulators, to prevent overlapping of their control ranges, blocks 4 and 5 can be connected by circuits 23, allowing the operation of the corresponding reactor regulator upon receipt of a signal from a neighboring reactive regulator about the exhaustion of the control range.

В зависимости от характерных для данной подстанции режимов регулирования датчик 8 может быть под1сшочен к шинам ВН (как показано на фиг. 1) или к пшнам СН.Depending on the control regimes typical for a given substation, the sensor 8 can be connected to the HV buses (as shown in Fig. 1) or to the CH millet.

В процессе работы регулятора 3 конденсаторы 9 и 10 коммутируются выключателями 11 и 12. При отключении от шин на конденсаторах остаётся заряд, знак которого зависит от фазы напряжения на конденсаторе в момент отключения. Не синхронизированное с напряжением на шинах включение выключателей 11, 12 может привести к большим броскам тока или потребовать больших задержек перед включением для разряда конденсаторов. Для исключения этого недостатка регулятор 3 может быть снабжён датчиками 15 и 16 тока, а блок 6 управления выполнен с дополнительным входом, предназначенным для подключения к датчику 17 низкого напряжения подстанции.In the process of operation of the regulator 3, the capacitors 9 and 10 are switched by switches 11 and 12. When disconnected from the buses, the capacitors remain charged, the sign of which depends on the phase of the voltage on the capacitor at the time of shutdown. The inclusion of switches 11, 12 not synchronized with the voltage on the tires can lead to large inrush currents or require large delays before switching on to discharge capacitors. To eliminate this drawback, the controller 3 can be equipped with current sensors 15 and 16, and the control unit 6 is made with an additional input designed to connect to the low voltage sensor 17 of the substation.

Анализ процесса отключения трёх фаз батареи показывает, что знаки зарядов на отключённых конденсаторах определяются направлением перехода тока отключаемого конденсатора через нуль (от плюса к нулю или от минуса к нулю).An analysis of the tripping process of the three phases of the battery shows that the signs of the charges on the disconnected capacitors are determined by the direction of transition of the current of the disconnected capacitor through zero (from plus to zero or from minus to zero).

Блок 6, контролируя с помошрью датчиков 15 и 16 направление перехода через нуль токов, отключаемых конденсаторов, и фазу или знак напряжения, поступающего с датчика 17, обеспечивает приBlock 6, controlling with the help of sensors 15 and 16 the direction of the transition through zero currents, disconnected capacitors, and the phase or sign of the voltage coming from the sensor 17, provides for

последующем включении соответствующего выключателя 11 или 12 подачу на конденсаторы 9 или 10 напряжения желательной полярности, тем самым, уменьшая бросок тока при подключении конденсатора.subsequently turning on the corresponding switch 11 or 12, applying voltage of the desired polarity to the capacitors 9 or 10, thereby reducing the inrush current when the capacitor is connected.

Регулятор 3 может бьггь снабжён токоограничивающими реакторами 13 и 14, дополнительно уменьшаюпщми броски тока при коммутациях выключателей 11, 12. Включение реакторов 13 и 14 перед выключателями 11, 12 и конденсаторами 9, 10 позволяет уменьшить токи через элементы конденсаторного регулятора 3 при коротких замыканиях в его цепях.Controller 3 can be equipped with current-limiting reactors 13 and 14, which additionally reduces current surges during switching of switches 11, 12. Turning on reactors 13 and 14 in front of switches 11, 12 and capacitors 9, 10 allows reducing currents through the elements of capacitor controller 3 during short circuits in it chains.

Реакторные регуляторы могут быть выполнены в двух альтернативных вариантах: в виде тиристорно-реакторных преобразователей или в виде реакторов, управляемых подмагничиванием.Reactor regulators can be made in two alternative versions: in the form of thyristor-reactor converters or in the form of reactors controlled by magnetization.

Источники информаврии.Sources of information

1.Авторское свидетельство на изобретение «Компенсатор реактивной мощности № 1467668, H02J 3/18,1988.1. Certificate of invention “Reactive power compensator No. 1467668, H02J 3 / 18.1988.

2.Зражевская З.С., Ильиничнин В.В., Кочкин В.И., Лавреньтьев В.М., Мипгга В.В., Пешехонов B.C., Скоробогатов А.Н. Исследования тиристорного компенсатора. Электрические станции, 1988, JSfoll, с.57-60.2.Zrazhevskaya Z.S., Ilinichnin V.V., Kochkin V.I., Lavrent'ev V.M., Mipgga V.V., Peshekhonov B.C., Skorobogatov A.N. Research thyristor compensator. Power Stations, 1988, JSfoll, pp. 57-60.

Claims (5)

1. Компенсатор реактивной мощности, содержащий N реакторных регуляторов, N-ступенчатый конденсаторный регулятор, блоки управления регуляторами и формирователь управляющего напряжения, выход которого подключен ко всем блокам управления реакторными регуляторами, а вход предназначен для подключения к датчику высокого или среднего напряжения подстанции, при этом блок управления конденсаторным регулятором связан, по меньшей мере, одним своим входом с блоками управления первым и N-ым реакторными регуляторами.1. A reactive power compensator comprising N reactor controllers, an N-stage capacitor controller, controller control units and a control voltage driver, the output of which is connected to all reactor control unit control units, and the input is designed to connect a substation high or medium voltage sensor, while the capacitor regulator control unit is connected by at least one of its input to the control units of the first and Nth reactor regulators. 2. Компенсатор по п.1, в котором, конденсаторный регулятор снабжен датчиками тока, а блок управления этим регулятором выполнен с дополнительным входом, предназначенным для подключения к датчику низкого напряжения подстанции.2. The compensator according to claim 1, in which the capacitor regulator is equipped with current sensors, and the control unit of this regulator is made with an additional input for connecting to a low voltage sensor of the substation. 3. Компенсатор по п.1, в котором конденсаторный регулятор снабжен токоограничивающими реакторами.3. The compensator according to claim 1, in which the capacitor regulator is equipped with current-limiting reactors. 4. Компенсатор по п.1, в котором реакторные регуляторы выполнены в виде тиристорно-реакторных преобразователей.4. The compensator according to claim 1, in which the reactor controllers are made in the form of thyristor-reactor converters. 5. Компенсатор по п.1, в котором реакторные регуляторы выполнены в виде реакторов, управляемых подмагничиванием.5. The compensator according to claim 1, in which the reactor controllers are made in the form of reactors controlled by magnetization.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003126066/20U 2003-08-28 2003-08-28 Reactive Power Compensator RU34818U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126066/20U RU34818U1 (en) 2003-08-28 2003-08-28 Reactive Power Compensator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126066/20U RU34818U1 (en) 2003-08-28 2003-08-28 Reactive Power Compensator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU34818U1 true RU34818U1 (en) 2003-12-10

Family

ID=48229628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003126066/20U RU34818U1 (en) 2003-08-28 2003-08-28 Reactive Power Compensator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU34818U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6317343B1 (en) Capacitor power supply with switches to decrease variations in output voltage
US5440179A (en) UPS with bi-directional power flow
KR100317065B1 (en) Apparatus for charging accumulators of electrical energy
US8754663B2 (en) Circuit for simulating an electrical load
US20170040885A1 (en) Method for charging modular multilevel converter
WO1993022827A1 (en) Power inverter for generating voltage regulated sine wave replica
CN105337335B (en) System and method for matching end of discharge for multiple batteries
Shibata et al. Management of serially-connected battery system using multiple switches
RU34818U1 (en) Reactive Power Compensator
EP3301776A1 (en) Power fluctuation mitigation system
RU2722689C1 (en) Autonomous asynchronous generator control device
CN110048494B (en) Battery cell voltage active equalization system
RU2773097C1 (en) Pulse current regulator
SU799079A1 (en) Self-sustained power supply source
RU2679829C1 (en) Method for voltage regulation on the load in a regulator with regulated voltage converter
EP1155358B1 (en) A method and system for alternating current regulation
KR102602691B1 (en) Battery simulation apparatus having current limiting function
SU756377A1 (en) Ac voltage regulating arrangement
SU1103334A1 (en) Electric power source for cavity field winding of toroidal magnetic coil
SU536547A1 (en) Automatic stand for cycling batteries
JPH03295173A (en) Fuel cell power generating system
KR20170091364A (en) Synthetic test circuit
SU890377A2 (en) Ac voltage regulator
RU1804644C (en) Ac voltage regulator
SU506835A1 (en) Discrete AC Regulator

Legal Events

Date Code Title Description
PD1K Correction of name of utility model owner