SU1720125A1

SU1720125A1 - Статический компенсатор реактивной мощности

Info

Publication number: SU1720125A1
Application number: SU874352496A
Authority: SU
Inventors: Юрий Васильевич Бояринов
Original assignee: Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение предназначено дл стабилизации и регулировани напр жени у энергопотребителей. Цель - уменьшение установленной мощности оборудовани . Дл этого статический тиристорный компенсатор выполн ют в виде трансреактора, первична обмотка которого подключена к сети и шунтирована фильтрокомпенсирующей цепью. Вторична обмотка состоит из п секций, включенных последовательно, кажда из которых шунтирована индивидуальным тиристорным ключом с соответствующей системой управлени . Дл осуществлени регулировани выполн ют замыкание и размыкание требуемого по данному режиму числа, секций вторичной обмотки трансреактора. Кроме того, магни- топровод трансреактора выполнен из секций по числу секций вторичной обмотки с последовательным нарастанием сечени каждой последующей секции магнитопро- вода вдвое по отношению к предыдущей. Кажда секци магнитопровода охвачена только одной соответствующей ей секцией вторичной обмотки. Кажда секци вторичной обмотки и шунтирующий ее тиристорный ключ могут быть выполнены как электрически не св занные узлы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено в устройствах компенсации реактивной мощности стабилизации и регулировани напр жени энергопотребителей .

Целью изобретени вл етс уменьшение установленной мощности оборудовани .

На фиг.1 представлена электрическа схема статического компенсатора реактивной мощности (СТК) в однофазном исполнении; на фиг.2 - схема трансформатора-реактора с необходимой св зью секций вторичной обмотки с первичной; на фиг.З - СТК, в котором секции вторичной обмотки и ключей выполнены потенциально не св занными.

Статический тиристорный компенсатор содержит трансформатор-реактор 1, первична обмотка которого 2 предназначена дл подключени в сеть и зашунтирована генератором реактивной мощности, например фильтрокомпенсирующей цепью 3. Вторична обмотка трансформатор-реактора состоит из п секций 4-9, включенных последовательно и зашунтированных кажда тиристорным ключом 10, разбитым на секции 11-16 по количеству секций вторичной обмотки трансформатор-реактора. Кажда секци тиристорного ключа через систему управлени 17 шунтирует соответствующую

ч|

го о

ю ел

секцию вторичной обмотки трансформатора-реактора 1,

Если задана желаема ступень регулировани индуктивности, например Д 0,01 L, то это значит, что закорачивание одной, первой ступени уменьшит индуктивность трансформатор-реактора 1 на 0,01 часть от LHOMMH., закорачивание следующей ступени уменьшит индуктивность на 0,02, третьей на 0,04 и т,д. Шунтирование одновременно первой и третьей секций снизит индуктивность на 0,01 + 0,04 0,05. Таким образом, при п ти отпайках, не счита выводов начала и концы вторичной обмотки трансформатор-реактора 1, ступени регулировани распредел тс так, при замыкании первой ступени 1; второй 2; четвертой 4; п той 8; шестой 16; седьмой 32; восьмой 64,

Обща формула AU 2, где п 0-3..., т.е. принадлежит расширенному р ду натуральных чисел. Индуктивность трансформатор-реактора 1 rip1/; незамкнутой вторичной обмотке выбираетс такой, чтобы она не вли ла существенно на напр жение а сети. На фиг.2 представлена схема трансфор- .матора-реактора 1 с необходимой св зью секций вторичной обмотки с первичной.

Трансформатор-реактор содержит первичную обмотку 2, размещенную на магни- топроводе, состо щем из секций 18-22 по числу секций вторичной обмотки 4-8, Каж-. да секци вторичной обмотки охватывает .только соответствующую секцию магнито- провода, а первична обмотка 2 охватывает все секции магнитопровода. На фиг.2 секции магнитопровода даны в разрезе. Сече- ние каждой последующей секции магнитопровода & два раза больше предыдущей . Этим и обеспечиваетс различный по величине размагничивающий магнитный поток,

Величина размагничивающего потока секций магнитопровода может быть обеспечена различным конструктивным расположением вторичных обмоток, величинами воздушных зазоров в магнитопроводах каждой секции, различным числом витков и сопротивлением каждой секции вторичной обмотки.

При малой величине индуктивности полностью закороченного со стороны вторичной обмотки трансформатор-реактора нз входе его может быть установлен дополнительный реактор 23.

При закорачивании одной секции вторичной обмотки, например, первой секции тиристорного ключа 11 в первой секции магнитопровода 18 произойдет уменьшение

магнитного потока, в результате чего возрастет ток в первичной обмотке дл того чтобы ЭДС, индуктируема на первичной обмотке, уравновесила приложенное сетевое напр жение , т.е. произойдет увеличение м.д.с. первичной обмотки за счет увеличени тока в ней на величину, компенсирующую размагничивающий поток закороченной секции трансформатора-реактора.

0 Таким образом, комбиниру замкнутое и разомкнутое состо ние ключей секций, производитс регулирование индуктивного тока на входе, т.е. реактивной мощности. При полностью закороченных секци х ин5 дуктивность трансформатора-реактора будет минимальной, при этом СТК будет потребл ть максимальную реактивную мощность. Величина этой мощности определ етс величиной потока рассе ни пер0 вичной обмотки, который и выбираетс из расчета максимальной потребл емой реактивной мощности.

Нз фиг.З представлен СТК, в котором секции вторичной обмотки 4-8 и секции ти5 ристорного ключа 11-15, шунтирующие их, не соединены в последовательную цепочку, а выполнены потенциально не св занными. При определенных мощност х и уровн х напр жени это может оказатьс более легким

0 решением исполнени тиристорного ключа. При этом на тиристорном ключе не суммируетс напр жение секций. Применение данного СТК позвол ет избежать генерации высших гармоник, что исключает необходи5 мость в фильтрах, снижаютс потери электроэнергии , стоимость и габариты, так как трансформатор-реактор вл етс одной единицей оборудовани , Упрощаетс и система регулировани , так как при уже шести

0 отпайках имеетс 127 ступеней регулировани , нет нужды измен ть фазу угла включени тиристоров. Тиристорные секции или включены, или выключены.

Шунтирование секций вторичной об5 мотки в данном СТК обеспечиваетс уже имеющимс большим количеством последовательно включенных тиристоров. Нет необходимости дл каждой секции иметь самосто тельный ключ. Достаточно вывести

0 контакт из цепи уже имеющихс последовательно включенных тиристоров. При этом на каждой секции тиристорного ключа напр жение жестко определ етс витками обмотки соответствующей секции. Количеством

5 витков вторичных обмоток можно обеспечить одинаковую нагрузку током и напр жением тиристоров в каждой секции ключа. Кроме этого, в каждой секции ключа напр жение по последовательно включенным тиристорам может быть также жестко

поделено с помощью отпаек от обмоток внутри секций.

Claims

Данный принцип ступенчатого регулировани не исключает возможности фазового регулировани мощности СТК в пределах одной ступени регулировани . При этом изменение угла включени тиристорного ключа может быть выбрано в таких пределах, что уровень высших гармоник будет пренебрежимо мал и не потребуютс специальные устройства дл их фильтрации. В этом случае будет обеспечено абсолютное плавное регулирование реактивной мощности СТК. Формула изобретени 1. Статический компенсатор реактивной мощности, содержащий секционированный индуктивный элемент, ключи из последовательно-параллельно включенных тиристоров, каждый из которых шунтирует соответствующую секцию указанного индуктивного элемента, генератор реактивной мощности, включенный параллельно входу секционированного индуктивного элемента, отличающийс тем, что, с целью уменьшени установленной мощно J

сти оборудовани , в качестве секционированного индуктивного элемента применен трансформатор-реактор, зажимы первичной обмотки которого использованы в каче- стве входа указанного индуктивного элемента, а в качестве секционированной части индуктивного элемента использована вторична обмотка трансформатора-реактора .
2. Компенсатор по п.1, отличающий- с тем, что трансформатор-реактор выполнен с магнитопроводом из секций по числу секций вторичной обмотки, причем поперечное сечение каждой последующей секции магнитопровода в два,раза больше предыдущей, первичной обмоткой охвачены все секции магнитопровода, а каждой секцией вторичной обмотки охвачена только соответствующа ей секци магнитопровода ,
3. Компенсатор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ и и с тем, что секци вторичной обмотки и шунтирующа ее секци тиристорного ключа выполнены как электрически не св занные узлы.

I Т1

/

4

J

W

3

18

Y//////A

19

:J

20

21

L..J

22

О

фиг. 2

ЛЖ

11

12

13

llll

И 11111 ПТПТ

т

AY

W

8

15 M

AY

фиг 3

в

75