SU574817A1 - Устройство дл коммутации конденсаторов в сети переменного тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области распределени  электрической энергии, а именно к регулированию реактивной мощности в сет х, и может быть использовано на предпри ти х, потребл ющих электрическую энергию.

Известное устройство дл  коммутации конденсаторов содержит между фазами сети включенную группу конденсаторов с контакторно-коммутациопной аппаратурой. При помощи устройства реактивную мощность возможно регулировать только дискретно. Кроме того, использование группы конденсаторов и контакторно-коммутационной аппаратуры делает устройство громоздким 1.

Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению  вл етс  устройство дл  коммутации конденсаторов в сети переменного тока, которое содержит встречно параллельно включенные тиристоры, снабженные блоком принудительной коммутации. Упом нутый блок прИНудительной коммутации содержит трансформатор, вторична  обмотка которого подключена параллельно к упом нутому конденсатору, а первична  обмотка через конденсатор соединена со встречно параллельно включенными тиристорами. К каждому из тиристоров согласно подключен источник тока .

Недостатком известного устройства  вл етс  низкий КПД из-за нагревани  нторичной

обмотки трансформатора при протекании через нее посто нной составл ющей тока конденсатора . Посто нна  составл юща  возникает из-за несимметричности временной диаграммы напр жени  конденсатора, обуславливаемой недостаточной симметрией управлени  тиристорами устройства. Кроме этого, КПД уменьшаетс  из-за разр жени  конденсатора через вторичную обмотку трансформатора в промежутке времени, когда конденсатор отключен от сети. Известное устройство также отличаетс  громоздкостью конструкции, обуславливаемой наличием трансформатора и источников посто нного тока.

Цель изобретени  - повышение КПД устройства .

Дл  этого в устройстве дл  коммутации конденсаторов в сети переменного тока с помощью встречно параллельно включенных тиристров, снабженных блоком принудительной коммутации, указанный блок принудительной коммутации содержит дроссель, включенный между тиристорами и одной из фаз сети, и мост, в два соседних плеча которого встречно включены тиристоры, а в остальные-конденсаторы , в одну диагональ моста согласно последовательно включены диоды, причем из них включен согласно тиристору прилежащего плеча моста,

а втора  диагональ подключена к указанноМу дросселю, при этом обща  точка указанных диодов подключена к другой фазе сети.

Такое устройетво позвол ет получить повышенный КПД и менее громоздкую конструкцию .

С целью возможности использовани  вентилей более низкого класса напр женнй точка соединени  диодов подключена к шине сети через конденсатор. Благодар  такому подключению на диоды н тиристоры блока прпнздителыюй коммутации подаетс  напр жение , амилитуда которого значительно меньше амплитхды линейного напр жени . Кроме того , в сл)чае ошибочного включени  тиристоров блока принудительной коммутации, когда направление напр жени  сети согласно направлению включени  тиристора, в блоке принудительной коммутации не возникает ток короткого замыкани  и диод с тиристором не выход т из стро .

На фиг. 1 изображена иринциниальна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2- временные диаграммы напр жени  сети, напр жени  на конденсаторе, тока через конденсатор и тока через дроссель.

Устройство дл  коммутации конденсаторов в сети переменного тока содержит между фазами сети включенный конденсатор 1 п последовательно к нему нодключенные встречно параллельно соединенные тиристоры 2 и 3. Эти тиристоры соединены с фазой Сети через дроссель 4, который включен :В одну диагональ моста, в виде которого выполнен блок принудительной коммутации. В другую диагональ моста согласно последовательно включены диоды 5, 6, а точка их соединени  нодключена к другой фазе сети через конденсатор 7. В два соседних нлеча моста встречно включены тиристоры 8, 9, а в остальные плечиВключены конденсаторы 10 и И.

Устройство работает следуюш,им образом.

До момента времени ti (фиг. 2), когда, например , на шинах сети направление напр жени  соответствует изобрал енному на ф1иг. 1 без скобок, тиристор 2 открыт, конденсатор 10 зар жен, а конденсаторы 1, 7 и 11 продолжают зар жатьс  (направление зар да конденсаторов 1 и 7 показано на фиг. 1 без скобок ). В момент времени /i открывают тиристор 8. Напр жение конденсатора 10 прикладываетс  iK дросселю 4. Оно противоположно по нанравлению напр л ению сети и компенсирует падение напр жени  в цепи сеть - конденсатор 1 - тиристор 2 - дроссель 4. Благодар  индуктивности дроссел  4 разр д конденсатора 10 задерживаетс  на врем , необходимое дл  восстановлени  запираюш;их свойств тиристора 2. В св зи с этим тиристор 2 гаситс . В промежуток времени /i-/2 конденсатор 1 отключен от сети, и нанр жсние на нем остаетс  неизменным (фиг. 2). В момент времени 4 при равенстве напр жени  сети Усет и напр жени  на конденсаторе 1 и включают тиристор 3, вследствие чего

конденсатор 1 снова подключаетс  к шппам сети и создаст ток /с, , нротекаюший в сеть. В момент времени /з напр жение сети Осст, а тем самым и нанр жение на конденсаторе 1 УС, уменьшаетс  до О, а ток i с, через конденсатор 1, нротекаюншй в есть, достигает максимального значени . С этого момента начипают зар жатьс  конденсаторы 1, 7 и Ю (направление напр жени  на шинах сети ноказано на фиг. 1 в скобках). Зар д конденсаторов 7 и 10 происходит четверть периода напр жени  сети. В момент времени 4 открывают тиристор 9. Напр жение конденсатора 11 прикладываетс  к дросселю 4 и аналогично

моменту времени ti происходит гашение тиристора 3, а тем самым и отключение конденсатора 1 от сети. В момент времени 4 при равенстве напр жений {Усет и i7ci открывают тиристор 2, вследствие чего снова подключают конденсатор 1 к сети. В момент времени 4 напр жение сети f/сет, а тем самым и напр жение на конденсаторе 1 U d уменьшаетс  до О, а ток tc, через конденсатор 1, протекающий в сеть, достигает максимального значенп . С этого момента начинают зар жатьс  конденсаторы 1, 7 и 11 (направление напр жени  на конденсаторах 1 и 7, а также направление напр жени  сети показано на фиг. 1 без скобок). Устройство возвращаетс  всосто ние , в котором находилось до момента времени 4. Описанные процессы повтор ютс  каждый период напр жени  сети.

Подбором моментов времени включени  и гашени  тиристоров 2 и 3 регулируют промежуток времени, когда конденсатор 1 подключен к сети, а тем самым и среднее значение тока через конденсатор 1, протекаюш,его в сеть. В св зи с этим происходит регулирование реактивной мощности в сет х.

Предлагаемое изобретение но сравнению с нрототипом обладает новышенным КНД, так как конденсатор блока принудительной коммутации во врем  работы подключаетс  к тиристорам непосредственно, а не через трансформатор , наличие которого вызывает значительные иотери.

Кроме того, схема устройства  вл етс  менее громоздкой, так как отсутствуют трансформатор и источники посто нного тока.

Claims (3)

1. Устройство дл  коммутации конденсаторов в сети переменного тока с помош,ью встречно параллельно включенных тиристоров , снабженных блоком принудительной коммутации, отличаюшеес  тем, что, с целью повышени  КПД, указанный блок принудительной коммутации содержит дроссель, включенный между тиристорами и одной из фаз сети, и мост, в два соседних плеча которого встречно включены тиристоры, а в остальные - конденсаторы, в одну диагональ моста согласно последовательно включены диоды , причем каждый из них включен согласно тиристору прилежащего плеча моста, втора  диагональ моста подключена к указанному дросселю, при этом обща  точка указанных диодов подключена к другой фазе сети.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  возможности использовани  вентилей более низкого класса напр жений, точка соединени  диодов подключена к шине сети через конденсатор.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Иль щов В. П. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок. М-Л., «Энерги , 1966.

2.Авторское свидетельство СССР №275212, кл. Н 02J 3/18, 1970.

3.Авторское свидетельство СССР Л 389626, кл. Н 02J 3/18, 1970.

(+1

ж1цА -В

г :i

.(+) 9

+ .

://

ло