SU653677A1 - Устройство продольной емкостной компенсации - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области передачи и распределени  электрической энергии переменным током, в частности в сет х со значительной составл юн ей реактивной мощности и резко переменной нагрузкой.

Известны устройства продольной емкостной компенсации (УИК), включаемые с целью повышени  пропускной способности линий электропередач, компенсации реактивной мощности и снижени  колебаний напр жени  у потребителей 1. Они содержат последовательно включенную конденсаторную батарею (КБ), котора  компенсирует часть реактивного сопротивлени  системы. Вместе с тем УПК увеличивают токи короткого замыкани  в сети и возникающие при этом больщие перенапр жени  на конденсаторной батарее могут привести ее к выходу из стро .

Дл  ограничени  перенапр жений на конденсаторной батарее параллельно ей обычно включаетс  один или несколько разр дников 2. Ввод и вывод установки из работы осуществл етс  соответственно отключением и включением специального щунтирующего выключател . Такие схемы требуют применени  специальных разр дников сложной

конструкции,  вл ющихс  несерийным оборудованием . Это приводит к усложнению установки, увеличению ее габаритов и уменьшению ее сроков службы.

.Новые возможности защиты УПК от аварийных перегрузок открываютс  при использовании силовой полупроводниковой техники . В частности,известны устройства, в которых параллельно конденсаторной батарее иодключаетс  тиристорный выключатель 3, Данные устройства прин ты за прототип.

Прототип обладает следующими недостатками:

-через тиристоры, шунтирующие конденсаторную батарею протекает ток короткого замыкани , что требует значительного увеличени  их установленной мощности;

-в управл емых вентил х по вл етс  большой разр дный ток конденсаторной батареи , что представл ет опасность как дл  самой конденсаторной батареи, так и дл  шунтирующих ее вентилей;

-устройство не ограничивает в достаточной степени ток короткого замыкани  в системе.

Целью насто щего изобретени   вл етс  создание устройства продольной емкостной компенсации (УПК) с повышенной надежностью ограничени  перенапр жений на конденсаторной батарее, со сниженными до допустимого значени  уровн ми токов короткого замыкани  в цени и разр дных токов конденсаторной батареи.

Данна  цель достигаетс  тем, что устройство продольной емкостной компенсации, содержащее конденсаторную батарею, к выводу дл  подсоединени  к питающей сети которой подключены разноименные выводы двух управл емых вентилей, дополнительно снабжено токоограничивающим блоком , один вывод которого подключен ко второму блоку конденсаторной батареи, втог рой вывод служит дл  подключени  к сети , а к двум другим выводам токоограничивающего блока подсоединены указанные управл емые вентил .

Описанный токоограничивающий блок может быть выполнен в виде мостовой схемы на управл емых вентил х, одна диагональ которой подсоединена ко второму выводу конденсатора и ко второму выводу токоограничивающего блока, а во вторую диагональ, котора  подсоединена к указанным управл емым вентил м, включен реактор; или в виде сдвоенного реактора и двух дополнительных управл емых вентилей, причем ветви реактора через встречно включенные дополнительные вентили подсоединены ко второму выводу конденсаторной батареи, а средний вывод сдвоенного реактора подсоединен ко второму выводу токоограничивающего блока.

На фиг. 1 и 2 представлены два варианта выполнени  установки. Фиг. 1 содержит следующие обозначени : 1 - конденсаторна  батаре ; 2, 3, 5 - управл емые вентили; 4 - реактор; 6, 7, 8 - управл емые вентили. На фиг. 2 представлен вариант, в которой реактор выполнен сдвоенным - его ветви обозначены номерами 4j и 4.2.

В нормальном установившемс  режиме ток провод т вентили токоограничивающего устройства 2, 3, 7 и 8, а управл ющие импульсы на вентили 5 и 6 блокированы.

Вентили 2, 3, 7 и 8 провод т ток в течение периода и реактор оказываетс  защунтированным; падени  напр жени  на токоограничивающем устройстве не будет, так как в нормальном режиме батаре  конденсаторов 1 оказываетс  последовательно включенной в цепь нагрузки и осуществл ет продольную емкостную компенсацию.

При возникновении короткого замыкани  блокируютс  управл ющие импульсы на вентил х 2, 3, 7 и 8, и подаютс  кратковременные управл ющие импульсы на тиристоры 5 и 6. В зависимости от знака напр жени  на конденсаторной батарее под действием тока разр да происходит коммутаци  тока цепи с провод щего вентил  2 (3) на вентиль 5 (6). В результате батаре  конденсаторов будет выведена из цепи и на ней сохранитс  остаточный зар д (напр жение), приобретенный В переходном процессе. При- своевременном фор.мировании управл ющих импульсов на вентили 5 и 6 это напр жение может не превышать, например, двухкратного значеQ ни  по отнощению к значению напр жени  на конденсаторной батарее в нормальном режиме.

После отключени  конденсаторной батареи аварийный процесс продолжаетс  при включенном в цепь короткого замыкани 

5 реакторе 4, который ограничивает ударные значени  тока короткого замыкани  в цепи .

Под действием переменной ЭДС при прохождении тока короткого замыкани  через

Q «нуль гаснут вентили 7 и 6 (8 и 5), происходит отключение места короткого замыкани .

После отключени  короткого замыкани  разр д конденсаторной батареи может быть осуществлен, например, через большое разр дное сопротивление (на фиг. 1 и 2 оно не показано).

Установка обеспечивает плавное включение в работу как,в нормальном режиме, так и в послеаварийном режиме. Дл  этого

д на вентили токоограничивающего устройства 2, 3, 7 и 8 следует подать импульсы управлени . За счет фазового регулировани  вентилей можно осуществить плавное увеличение тока без колебательных переходных процессов.

5 Установка обладает свойствами сверхбыстрой коммутации конденсаторной батареи; дл  ее отключени  и включени  необходимо соответственно блокировать импульсы управлени  на вентили 2 и 3 с одновременной подачей управл ющих импульсов на тиристоры 5 и 6, и наоборот. Это открывает возможность устранени , при необходимости ,  влений самовозбуждени , феррорезонанса и т. д.

Другой вариант устройства продольной

5 емкостной компенсации изображен на фиг. 2. Часть токоограничивающего устройства , примыкающа  к конденсаторной батарее , выполнена также как и на фиг. 1. К выводу конденсаторной батареи 1 встречно присоединены управл емые вентили 2 и 3, соединенные с другой стороны с полюсами реактора 4, и 42. Здесь изменен лишь тип реактора - он выполнен сдвоенным и его средн   точка  вл етс  одним из входов установки.

Установившиес  и переходные аварийные

режимы в установках, изображенных на фиг. 1 и 2, в части их вли ни  на услови  работы конденсаторной батареи, токоограничивающие эффекты, возможности устра