SU1467668A1

SU1467668A1 - Компенсатор реактивной мощности

Info

Publication number: SU1467668A1
Application number: SU874261556A
Authority: SU
Inventors: Валерий Дмитриевич Заикин; Валерий Иванович Кочкин; Анатолий Петрович Обязуев; Виктор Федорович Мамон
Original assignee: Московское Отделение Научно-Исследовательского Института Постоянного Тока
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1989-03-23

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники. Цель - повышение коммутационного ресурса выключателей компенсатора. В стационарном режиме конденсаторна батаре 7 подключена к сети с помощью выключател I. Сигнал с выхода датчика 9 состо ни сети поступает на вход элемента сравнен ни блока 6 управлени . По величине (Сигнала рассогласовани в блоке 6 .управлени вырабатываетс сигнал управлени тиристорными вентил ми регул тора 5. Ток, протекающий через реакторы , вл етс функцией угла управлени тиристорными вентил ми 13. Мощность тиристорного регул тора 5 выбираетс равной мощности конденсаторной батареи 7. При необходимости увеличить выдаваемую реактивную мощность компенсатора отключаетс выключатель 2 и включаютс выключатели 3 и 4. Устранение перегрузок.при отключении достигаетс отключением выключател 1 с нулевым током за счет того, что в момент отключени мощность , потребл ема тиристорным регул тором 5, устанавливаетс равной мощности конденсаторной батареи 7. Отключение конденсаторной батареи 8 от сети производитс , когда реактивна мощность компенсатора должна быть меныие мощности одной батареи. 9 з.п. ф-лы, 10 ил, i (Л о: СХ)

Description

1 Изобретение oтнoa тc к электротехнике и может быть использовано в электрических сет х дл компенсации реактивной мощности и регулировани напр жени .

Цель изобретени - повьшение коммутационного ресурса выключателей компенсатора,

На фиг,1-10 приведены схеьы компенсатора .

Компенсатор (фиг.О содержит выкчатели l-A, тиристорный регул тор 5 реактивного индуктивного тока, блок б управлени , конденсаторные батареи 7 и 8, датчик 9 состо ни сети 10 переменного тока и датчик 11 ток тирнсторного регул тора 5, Конденсаторные батареи. 7 и 8 через выключат

Компенсатор (фиг,4) содержит датчик 16 минимального тока силовой цепи выключател 1 и управл емый ключ 17, включенный в рассечку цепи 18 отключени выключател 1. При этом

ли 1 и З-) соответственно подсоединены 20 управл ющий вход ключа 17 соединен

к шинам сети 10 переменного тока, Батареи 7 и 8 могут подсоедин тьс к одной системе шин или к разным системам щин подстанции Тиристорный

регул тор 5 через выключатели 2 и 4 25 го .регул тора 5, логический элемент подключен к точкам соединени коцден- И 20 и управл емый ключ 21, вкпючен- саторных батарей 7 и 8 с выключател ми 1 и 3, Датчик 9 соединени сети подключен входом к шинам подстанции, на которых осуществл етс регулирова- 30 элемента И 20, входы которого под- ние с помощью компенсатора заданного ключены к выходу датчика 19 минис выходом датчика 16 минимального тока.

Компенсатор (фиг,5) содержит дат чик 19 минимального тока тиристорно

ный в рассечку цепи 22 отключени выключател 2, Управл ющий вход ключа 21 соединен с выходом логического

0

тор, тиристор и т,п., включенный в рассечку 15 включени выключател 1, Управл нищй вход ключа 14 подключен J к каналу управлени тиристорным регул тором 5, В цепь включени выключател 3 также включен управл емый ключ.

В компенсаторе (фиг.З) в рассечку цепи 15 включени выключател 1 включен замыкающий блок-контакт выключател 2. Соответственно в рассечку цепи включени выключател 3 включен замыкакнций блок-контакт выключател 4.

5

0 управл ющий вход ключа 17 соединен

с выходом датчика 16 минимального тока.

Компенсатор (фиг,5) содержит датчик 19 минимального тока тиристорного .регул тора 5, логический элемент И 20 и управл емый ключ 21, вкпючен- элемента И 20, входы которого под- ключены к выходу датчика 19 мининый в рассечку цепи 22 отключени выключател 2, Управл ющий вход ключа 21 соединен с выходом логического

параметра, например напр жени или реактивной мощности. В первом случае используетс датчик н&пр жени , а во втором - датчик реактивной мощности. Входа блока 6 управлени соединены с выходами датчиков 9 и 11, Выходы блока 6 управлени , предназначенные дл управлени тиристорным регул тором 5, подключены к управл ющим входам вентилей регулйтора 5, Выходы блока 6 управлени , предназначенные дл управлени выключател ми компенсатора, подключены к цепь м включени и отключени выключателей 1-4, Тиристорный регул тор 5 реактивного тока может быть выполнен в виде тиристорно-реакторных групп, соединенных в треугольник. Кажда тиристорно-р еак- торна группа регул тора 5 состоит из последовательно соединенных ре актора 12 и тиристорного ключа в вид встречно-параллельно соединенных ти

,-

ристорных вентилей 13, Тиристорный регул тор 5 может быть выполнен по другой схеме, например в виде мостового преобразовател .

Компенсатор (фиг,2) содер.жит управл емый ключ 14 (например транзисг

мального тока и выходу элемента 23 сравнени блока 6 управлени В элементе 23 происходит сравнение сигнала , поступающего из датчика 9 состо ни сети, с сигналом уставки.

Компенсатор (фиг.6), кроме того, содержит управл е№1Й ключ 24, вклкг- ченный в рассечку цепи 25 включени выключател 4, При этом управл ющий вход ключа 24 соединен с выходом логического элемента И 20.

В компенсаторе (фиг, 7) размыкающий блок-контакт выключател 2 включен 3 рассечку цепи 25 включени выключател 4,

В компенсаторе (фиг,8) раз№1каю- щий блок-контакт выключател 4 включен в рассечку цепи 26 включени выключател 2,

Q

Компенсатор (фиг,9) содержит управл емый ключ 27, включенный в . рассечку цепи управлени управл емого 55 ключа 28, причем управл ющий вход ключа 27 соединен с выходом элемен- .та 23 сравнени . Управл емый ключ 28 включен в рассечку цепи 29 отключени выключател 3, Вход ключа 28 св эан с выходом датчика 30 минимального тока силовой цепи выключател 3

Компенсатор (фиг,10) содержит датчик 31 максимального тока тирис торного регул тора 5, логический элемент И 32 и управл еьый ключ 33, включенный в рассечку цепи 29 отключени выключател 3. При этом выход элемента И 32 соединен с управл ющи входом ключа 33, а два входа элемента И 32 подключены соответственно к выходам датчика 31 максимального тока и элемента 23 сравнени .

Компенсатор работает следующим образом ,

В стационарном режиме (например, при включенной одной батарее) конденсаторна батаре 7 подключена к сети с помощью выключател 1, Выдаваема реактивна мощность батареи 7 вл етс нерегулируемой величиной, Тирис-. торный регул тор 5 индукт;ивного тока подключен параллельно конденсаторной батарее 7 с помощью выключател 2, Сигнал с выхода датчика 9 состо ни сети поступает на вход элемента сравнени блока 6 управлени . На другой вход элемента сравнени поступает сигнал уставки регулируемой величины . На выходе элемента сравнени присутствует сигнал рассогласовани , по величине которого в блоке 6 управлени вырабатываетс сигнал, про- порци.ональный требуемому углу управлени тиристорными вентил ми регул г тора 5, Этот сигнал поступает на управл ющие входы вентилей 13, которые открываютс с заданным углом управлени . Ток, протекающий через реакторы 12, вл етс функцией угла уп-7 равлени тиристорными вентил ми 13, В результате реактивна мощность,потребл ема тиристорным регул тором 5, может измен тьс от нулевого до номинального значени , которое опреде л етс установленной мощностью реакторов 12 и вентилей 13, Мощность . . тиристорного регул тора 5 выбираетс равной мощности конденсаторной батареи 7, Это позвол ет регулировать суммарную реактивную мощность батареи 7 и регул тора 5 от нулевого до номинального значени реактивной мощности , выдаваемой батареей 7,

Если из услови работы сети 10 Требуетс увеличить выдаваемую реактивную мощность ;компенсатора,;, т,е. сделать ее больше, чем может выдать

.-

.

- м . 10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

конденсаторна батаре 7, -то в этом случае отключаетс выключатель 2, и включаютс выключатели 3 и 4, Тирис- торный регул тор 5 оказываетс подключенным параллельно конденсаторной батарее 8, и начинает происходить регулирование их суммарной реактивной мощности,. В результате обща мощность компенсатора будет равна мощности конденсаторной батареи 7 плюс суммарна мощность батареи 7 и тиристорного регул тора 5, Таким образом, компенсатор обеспечивает плавное изменение выдаваемой реактивной мощности от нулевого значени до суммарной мощности конденсаторных батарей 7 и 8 при использовании регул тора 5 индуктивного тока с мощностью, равнрй половине от мощности всего компенсатора .

Подключение к сети параллельно соединенных конденсаторной батареи 7 и тиристорного регул тора 5 необходимо проводить при наличии импульсов управлени на вентил х 13 регул тора . Дл осуществлени данного алгоритма пуска в рассечку цепи 15 включени выключател 1 включен управл е- ключ 14 (фиг,2), управл ющий вход которого соединен с каналом упранпе ни тиристорного регул тора 5, Замыкание ключа 14 произойдет только при наличии сигнала в канале управлени тиристорного регул тора 5, т,е, при наличии импульсов управлени на вентил х регул тора 5, В результате сигнал на включение выключател 1 из блока 6 управлени пройдет только при включенных вентил х регул тора 5,

Кроме того, в рассечку цепи 15 включени выключател 1 включен замыкающий блок-контакт выключател 2 (фиг,3), что преп тствует подключению конденсаторной батареи 7 к сети без подключенного к батарее тиристорного регул тора 5, .

Отключение конденсаторной батареи от сети переменного тока сопровождаетс значительными перегрузками. Устранение этих перегрузок достигаетс тем, что отключение выключател 1 конденсаторной батареи 7 осуществл етс с нулевым током за счет того, что в момент отключени мощность, потребл ема тиристорным регул тором 5, устанавливаетс равной мощности конденсаторной батареи 7,

При снижении тока через выключатель 1 ниже заданного значени на выходе датчика 16 минимального тока по вл етс сигнал, поступающий на вход управл емого ключа 17, в результате чего последний заьикаетс . Сигнал на отключение выключател 1 может пройти из блока 6 управлени только при замкнутом ключе 17, Отсюда следует I ч то отключение выключател 1 может быть осуществлено только при токе через него ниже заданного значени (фиг.4),

Переключение тиристорного регул тора 5 с конденсаторной батареи 7 на конденсаторную батарею 8 требуетс производить в момент, когда батаре 7 будет выдавать в сеть полную мощность , что соответствует нулевому значению потребл емой мощности тир с- торного регул тора 5,. а также когда состо ние сети такое, что требуетс увеличивать выдачу реактивной мощности . Последнее определ етс наличием сигнала рассогласовани на выходе элемента 23 сравнени (фиг,5), При нулевом значении мощности тиристорного регул тора 5 ток в его депи равен нулю или току холостого хода промежуточного трансформатора при его использовании . На выходе датчика 19 минимального тока по вл етс сигнал, поступающий на вход логического элемента И 20, на другой вход которого поступает сигнал, присутствукмций на выходе элемента 23 сравнени . Совпадение во времени указанных сигналов .приводит к по влению сигнала на выхо- де элемента И 20. и, соответственно, поступлению его на управл ющий вход ключа 21, который замыкаетс .

Замыкание ключа 21 дает возможность пройти сигналу на отключение выключател 2, Включение выключател 4 должно происходить при тех же услови х . Поэтому сигнал с. выхода логического элемента И 20 поступает также на управл ющий вход ключа 24 (фиг,6), который включен в рассечку цепи 25 включени выключател 4,

. Включение выключател 4 произво- . дитс после отключени выключател 2, например, если конденсаторные батареи 7 и8 подключены к разным системам шин 10 подстанции. Это достигаетс .включением размыкающего блок-контакта выключател .2 в цепь 25 включени выключател 4 (фиг, 7), Выключение выклю

7668ь

чател 2 производитс при отключенном выключателе 4 за счет наличи в цепи 26 включени размыкающего блок контакта выключател 4 (фиг.8),

. Отключение конденсаторной батареи 8 от сети производитс , когда реактивна мощность компенсатора должна быть меньше мощности одной батареи,

10 В этом случае ток через выключатель 3 будет иметь нулевое значение и, со- ответственно, на выходе датчика 30 минимального тока по витс сигнал (фиг.9), На выходе элемента 23 срав15 нени также будет присутствовать сигнал , который поступит на вход управл емого ключа 27, последний замкнетс , и сигнал с выхода датчика 30 пройдет- на вход ключа 28, Замыкание

20 последнего позвол ет пройти команд е в цепь 29 отключени выключател 3. Другим фактором необходимости отключени конденсаторной батареи 8 вл етс достижение тока тиристорного ре25 гул тора 5 максимального значени , что фиксируетс датчиком 31 максимального тока (фиг,10), Совпадение по времени сигнала на выходе датчика 31 и элемента 23 сравнени приводит

30 к по влению сигнала на выходе элемента И 32 и включению управл емого ключа 33,

Claims

Формула изобретени

35

1, Компенсатор реактивной мощност

ти, содержащий две конденсаторные батареи, тиристорный регул тор реактивного тока, выключатели, блок уп40 равлени , датчик состо ни сети и

датчик тока тиристорного регул тора, при этом выходы датчиков подключены к входу блока управлени , а его выходы св заны с управл ющими входами тирис45 торного регул тора и цепь ми управлени выключателей,отличающий- с тем, что, с целью повышени коммутационного ресурса выключателей компенсатора, количество выключателей

50

55

равно четырем, причем первый и третий выключатели включены между конденсаторными батаре ми и сетью, а второй и четвертый подключены к тиристорному регул тору и соответствующей конденсаторной батарее, а цепи управлени выключателей св заны с выходами блока управлени ,

2, Компенсатор по п,1, о т л и- чающийс тем, что он снабжен

расдвум управл емыми ключами, включенными в рассечки цепей включени первого и третьего выключателей, при этом управл ющие входы ключей подключены к каналу управлени тиристор ным регул тором,

3,Компенсатор попп.1,2, отличающий с тем, что замыкаклцие блок-контакты второго и четвертого . выключателей включены в рассечку цепи включени первого и третьего выключателей .

4,Компенсатор по пп.1-3, отличающий с тем, что он снабжен датчиком минимального тока силовой цепи первого и третьего выключателей управл е№1м ключом, в-ключенным в сечку цепи отключени первого и третьего выключателей, при этом управл ющий вход ключа соединен с выходом датчика минимальнрго тока,

5,Компенсатор по пп,1-4, отличающийс тем, что он снабжен датчиком минимального тока тиристор- ного регул трра, логическим элементо И и управл емым ключом, включенным

в рассечку цепи отключени второго выключател , при этом управл ющий вход управл емого ключа соединен с выходом элемента И, два входа которого подключены сортветственно к выходу датчика минимального тока и выходу -Элемента сравнени блока управлени , ..

6,Компенсатор по п,5, от л и- чающийс тем, что он снабжен

Фиг. 2

0

5

0

5

0

5

управл ем 1м ключом, включенным в рассечку цепи включени четвертого выключател , при этом управл ющий вход ключа соединен с выходом элемента И,

7,Компенсатор по пп,1-6, о т л и- ч ающий с тем, что раэмыкаюа(ий блок-контакт второго выключател включен в рассечку цепи включени четвертого выключател ,

8,Компенсатор по пп,1-7, о т л и- чающий с тем, что размыкающий блок-контакт четвертого выключател включен в рассечку цепи включени второго выключател ,

9,Компенсатор по п,4, от л и- чающийс тем, что он снабжен вторым управл емым ключом, включенным в рассечку цепи первого управл емого ключа, при этом управл ющий вход второго ключа подключен к выходу элемента сравнени блока управлени ,

10,Компенсатор- по пп,1-8, о т- личающийс тем, что он снабжен датчиком максимального тока ти- ристорного регул тора, логическим элементом И и управл емым ключом, включенным в рассечку цепи отключени третьего выключател , при этом выход элемента И соединен с управл ющим входом управл емого ключа, а два входа элемента И подключены соответственно к выходам датчика максимального тока и выходу элемента сравнени блока управлени .

СИ

9.3

П

ФизЛ

фуг.7

Фиг. 8

±il TLXJ

-

25

32

3/

Фиг.Ю