SU1653071A1

SU1653071A1 - Способ управлени мостовым тиристорным выключателем

Info

Publication number: SU1653071A1
Application number: SU894666386A
Authority: SU
Inventors: Всеволод Савельевич Федий; Сергей Леонидович Чередниченко
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1989-03-27
Publication date: 1991-05-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл фор- сировки мощности одно- и трехфазных конденсаторных батарей при снижении напр жени в промышленных и автономных системах электроснабжени . Цель - расширение функциональных возможностей мостового тиристорного выключател . Мостовой тиристорный выключатель выполнен на полностью управл емых ключах переменного тока 1-4, подключающих конденсатор 5 к сети, через реактор 6 с индуктивным сопротивлением Хр. При этом частоту коммутации пар ключей устанавливают равной

Description

о ел

СА)

О

VI

двойной частоте сети. Индуктивное сопротивление рактора выбирают в пределах

Г Хс у 1

J4S + 1 )

ХР

Хс

(4S-1)2

-X,

сет

где Хс - индуктивное сопротивление питающей сети; Хр - индуктивное сопротивление конденсаторной батареи; Хс - емкостное сопротивление конденсаторной батареи; S - дискретна переменна . 4 ил. 1 табл.

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл фор- сировки мощности одно- и трехфазных конденсаторных батарей при снижении напр жени в промышленных и автономных системах электроснабжени .

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей мостового тири- сторного выключател .

На фиг. 1 представлена схема мостового тиристорного выключател ; на фиг. 2 и 3 - диаграммы импульсов управлени тири- сторами в нормальном и форсировочном режимах; на фиг. 4 - график кратности фор- сировки реактивной мощности конденсаторной батареи.

На фиг. 1 представлена схема мостового тиристорного выключател , выполненного на полностью управл емых ключах переменного тока 1-4, подключающих конденсатор 5 к сети бесконечной или конечной (Хсет 0) мощности через реактор б с индуктивным сопротивлением Хр. Импульсы управлени тиристорами 1-4, вход щими в состав ключей переменного тока, вырабатываютс в двух задающих генераторах 7 и 8 и через переключатель 9 подаютс на вход распределител -формировател 10 импульсов , а с его выхода - на управл ющие электроды тиристоров 1-4. В систему управлени выключателем входит также реле 11 форсировки.

Если напр жение в сети находитс в допустимых пределах, то переключатель 9 находитс в верхнем положении (фиг. 1), на вход распределител -формировател 10 поступают импульсы управлени от задающего генератора 7, частота которых равна частоте сети (). При поступлении команды Пуск эти импульсы (после усилени в распределителе-формирователе) подаютс на управл ющие электроды тиристоров , наход щихс в противоположных плечах схемы выключател . Замыкание этих тиристоров происходит одновременно в момент равенства напр жени сети и напр жени на зар женном (обычно до Vm, где Vm - амплитуда напр жени сети) конденсаторе

5. Так, например, если конденсатор 5 зар жен с пол рностью, приведенной на фиг. 1, а напр жение сети имеет пол рность, указанную без скобок, то импульсы управлени

подаютс на тиристоры 1 и 2 (фиг. 2), в случае противоположной пол рности ( в скобах) - на тиристоры 3 и 4. Таким образом, при нормальном режиме напр жени в сети ток посто нно провод т только два ключа из

0 четырех.

При снижении напр жени в сети от реле 11 форсировки поступает сигнал на переключатель 9 и на вход распределител - формировател 10 поступают импульсы уп5 равлени удвоенной частоты Qy 2 а . которые затем подаютс на тиристоры обоих пар ключей в соответствии с диаграммой на фиг. 3. Кажда пара ключей (например 1 и 2) проводит ток в течение 90 эл. град.

0 (ш 90°). затем она отключаетс , а ток конденсатора переводитс на вторую пару ключей (3 и 4). котора через 90 эл. град, отключаетс и т.д. Таким образом, при предлагаемом способе управлени в отличие от

5 известного осуществл етс поочередна коммутаци каждой пары ключей, наход щихс в противоположных плечах выключател , с частотой, равной удвоенной частоте сети.

0

Гармонический анализ сетевого тока ключа при таком способе управлени показал , что его основна гармоника hi определ етс выражением

5

Лл t .,,.(

М +

cos

УЯ

,j п I в

1/ 1i I

(1)

WV 1

- кратность часУ Хсет + Хр Хс

тоты собственных колебаний в контуре, об- разованном индуктивност ми сети вместе с реактором и емкостью конденсатора 5.

IB - ток конденсатора 5 согласно известному способу управлени тиристорным выключателем .

Из выражени (1) следует, что коэффициент форсировки конденсаторной батареи 5 по току

1ц , , 4 --г- 1 +

v -1

cos

VJl

(2)

и дл данной конденсаторной батареи Хс зависит только от относительного индуктивХСет Ь Хр

ного сопротивлени цепи

Хс

которое входит в формулу дл нахождени V. Требуемое значение числител ХСет+Хр можно обеспечить путем выбора соответствующего сопротивлени Хр.

Дл того, чтобы коэффициент форсировки Кф был больше единицы, необходимо чтобы

V Т

функци cos -у- в (2) была положительной,

что может иметь место при изменении v в пределах 3-5; 7-9; 11-13 и т.д. или в общем видеот(45-1)до(43+1). где . 2, 3, ...

В качестве примера рассмотрим, как определ етс сопротивление Хр дополнительного реактора при . Нижний предел этого сопротивлени соответствует значению кратности частоты собственных колебаний

1

5

V:

Т-Хп

г Хсет Хг

Отсюда --уk

АС

0,04 или Хр-0,04Хс- Хсвт(4%Хс-Хсет).

Верхний предел сопротивлени реактора соответствует значению v 3:

.

уХсет т Хр

4-Х

Хс

.11 илиХр 0.11ХсОтсюда -ХСет{11%Хс-Хсет ).

На фиг. 4 показана крива изменени коэффициента форсировки относительного индуктивного сопротивлени цепи, Максимальна форсировка (. 3, 5) соответствует значению v 4 и/1и сопротивлению реактора, равному 6,25% Хс-ХСет.

Пусть конденсаторна батаре 5 мощностью квар подключена к сети В сопротивлением 2 Ом.

Сопротивление батареи равно Хс1

У:

Q

380

144,4 Ом.

1000 10J

Дл обеспечени режима максималь- ной форсировки сопротивление дополнительного реактора 6 должно составить Y -6,25 р 100

144,,025 Ом.

Дл сети бесконечной мощности () требуемое по услови м форсировки сопротивление (а следовательно, и установленна мощность реактора) больше, чем дл сети конечной мощности.

В таблице приведены величины сопро- тивлени реактора 6 дл других значений S, а также величины v и Хр, при которых коэффициент форсировки батареи максимален.

Claims

Формула изобретени

Способ управлени мостовым тиристор- ным выключателем, выполненным на управл емых ключах переменного тока, одна диагональ которого подключена через реактор к питающей сети, а втора - к конденсаторной батарее, путем поочередной коммутации каждой пары ключей, наход щихс в противоположных плечах выключател , отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей , частоту коммутации пар ключей устанавливают равной двойной частоте сети, а индуктивное сопротивление реактора выбирают в пределах

Хс

(4S+1)

- Хсет Хр

Хс

(4S-1)2

-Хс

где Хсет - индуктивное сопротивление питающей сети;

Хр - .индуктивное сопротивление конденсаторной батареи;

Хс - емкостное сопротивление конден- саторной батареи;

S- дискретна переменна (, 2, 3...).

i;z з;1/ з

ТъО,5Т; Пу }p,;ulttb)°l5Ј

ГМЛ1

шмт ппш

Фиг.з

Kqj 2,21 ,8 - 1,4

1,0I

лу

шмт ппш im %

Ренин wop- сироВки

Область фор справки оеактибнои нощности()