SU748652A1

SU748652A1 - Static reactive power source

Info

Publication number: SU748652A1
Application number: SU772507341A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Иванович Азарьев; Игорь Владимирович Белоусов
Priority date: 1977-07-06
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1980-07-15

Description

Изобретение относится к электротехнике и,- в частности, касается схемы управляемого статического конден-.. сатора реактивной мощности для линий j электропередачи переменного тока, преобразовательных подстанций постоянного тока и систем промышленного электроснабжения. .The invention relates to electrical engineering and, in particular, to a circuit for controlled static reactive capacitor .. for alternating current power transmission lines j, direct current converter substations and industrial power supply systems. .

Известны схемы статического источ-jq ника реактивной мощности (Ст.ИРМ), содержащие реакторы с линейной вольтамперной характеристикой с регулированием тока тиристорами и параллельно включенные батареи конденсаторо» И- И· , ¹⁵ Known schemes of a static source of reactive power source (St. IRM), containing reactors with a linear current-voltage characteristic with current regulation by thyristors and parallel connected capacitor banks ”AND-AND ·, ¹⁵

Недостатком известных схем является нерегулируемость батареи конденсаторов и, как следствие этого, значительная требуемая мощность как «й конденсаторной батареи, так и реакторов. Так например, в Ст.ИРМ, выполненном по известной схеме, при диапазоне регулирования реактивной мощности 100%, потребуется конденсаторная батарея мощностью 100% и реактор мощностью 200%. Однако при использовании Ст.ИРМ для регулируемой поперечной компенсации электропередач 100% генерация реактивной мощности требу2 ется лишь кратковременно, при прохождении предела устойчивости в переходных режимах или в послеаварийных режимах до вмешательства диспетчерских служб. В этих условиях целесообразно формировать мощность конденсаторной батареи, используя перегрузочную способность конденсаторов.A disadvantage of the known schemes is the unregulated capacity of the capacitor bank and, as a consequence, the significant required power of both the nth capacitor bank and reactors. So, for example, in St. IRM, performed according to the well-known scheme, with a reactive power control range of 100%, a capacitor bank with a capacity of 100% and a reactor with a capacity of 200% will be required. However, when using the ST.IRM for controlled transverse compensation of power transmissions of 100%, reactive power generation2 is required only for a short time, when the stability limit is passed in transient conditions or in post-emergency conditions before the intervention of dispatch services. Under these conditions, it is advisable to form the capacity of the capacitor bank using the overload capacity of the capacitors.

Другим недостатком известных схем является подключение конденсаторной батареи непосредственно к линии электропередачи сверхвысокого напряжения, что существенно удорожает стоимость установки конденсаторов.Another disadvantage of the known schemes is the connection of a capacitor bank directly to an ultra-high voltage power line, which significantly increases the cost of installing capacitors.

Цель изобретения — устранение указанных недостатков, уменьшение установленной мощности источника и снижение потерь мощности.The purpose of the invention is the elimination of these disadvantages, reducing the installed power of the source and reducing power losses.

Указанная цель достигается благодаря тому, что статический источник реактивной мощности с выводом для подключения к шинам подстанции или непосредственно к сети переменного тока и, содержащий соединенные параллельно конденсаторную батарею и основной индуктивный элемент с последовательно включенным тиристорным ключом, управляющие электроды которого соединены с выходом регулятора, содер748652This goal is achieved due to the fact that a static source of reactive power with an output for connecting to the substation buses or directly to the alternating current main and containing a capacitor bank connected in parallel and a main inductive element with a thyristor key in series, the control electrodes of which are connected to the regulator output, contains 748652

II

h.....h .....

??

Б-— ί.~ “ ИЙГ дополнительный индуктивный эле. мент с блоком управления, один из выводов которого подключен к выводу ' для подключения к шинам подстанции или нёй'осред'ствённо' к го тока, другой вывод — к общей точ.....кесоединения конденсаторной батареи и основного индуктивного элемента, а вывод блока управления дополнительно' J го индуктивного элемента соединён с “'выходом ⁷ регулятора, причем дополнительный индуктивный элемент шунтирован разрядником.B-— ί. ~ “YIG additional inductive ele. a cop with a control unit, one of the outputs of which is connected to the output 'for connecting to the substation buses or directly' to the current, the other output to the common point ..... the capacitor battery and the main inductive element are connected, and the output the control unit additionally of the “J th inductive element is connected to the“ ”output ^{7 of the} controller, and the additional inductive element is shunted by the arrester.

Блок управления может быть выполнен в виде выключателя, в виде встреч’Ъо-параллёлЬно включенных управляемых вентилей или в'виде выпрямителя к выводам которого подсоединена об; 'мотка подмагничивания.The control unit can be made in the form of a switch, in the form of meetings of parallel-connected controlled gates or in the form of a rectifier to the terminals of which is connected about; '' coil of magnetization.

На фиг. 1 изображена схема Ст.ИРМ ' ~с'индуктив4ым дополнительным элёмен' том, замыкаемым выключателем,’ на фиг. 2 — то Же с дополнительным ин'элементом,. замыкаемым тиристорным ключом) на фиг. 3 — то же ...... с Подмагничиваемым дополнительнымIn FIG. 1 shows a diagram of St. IRM '~ with' inductive 4 additional element 'closed by a switch ’in FIG. 2 - the same with an additional in'element. lockable thyristor key) in FIG. 3 - same ...... with magnetizable optional

.......Индуктивным элементом........ Inductive element.

Схема Ст.ИРЙ содержит дополнительный индуктивный элемент 1, последовательно включенный с группой параллёльно включенных конденсаторной батареи 2 и основного индуктивного элемента' 3 с тиристорным ключом 4. До'’ ‘пЬлнительный индуктивный элемент ли...........бо шунтируется выключателем 5 (фиг.1) ' йли тиристорным ключом 6 (фиг. 2) , либо содержит обмотку 7 подмагничивания (фиг. 3), соединенную с выпрямительным устройством 8. Схема Ст.ИРМ 'содержит также регулятор 9, выход которого соединен с точкой регулирования сети, а выход — с блоками управ^лёния' дЬп'рлнительного индуктивного ' элемента 1' и ’ тиристорного ключа 4.The circuit of St. IRY contains an additional inductive element 1, connected in series with a group of parallel connected capacitor banks 2 and the main inductive element '3 with a thyristor key 4. Prior to' ', the additional inductive element is ........... more is shunted by a switch 5 (FIG. 1) 'or with a thyristor key 6 (Fig. 2), or it contains a magnetization winding 7 (Fig. 3) connected to a rectifier device 8. The St. IRM' circuit also contains a regulator 9, the output of which is connected to network control point, and the output - with control units 'Rlnitelnogo inductive' element 1 'and' key thyristor 4.

Индуктивный дополнительный элемент .1 (реактор форсировки) шунтируется также разрядником 10.The inductive auxiliary element .1 (boost reactor) is also shunted by the arrester 10.

Выход устройства Ст.ИРМ подключается разрядником 10, либо на шины вторичного (третичного) напряжения трансформатора (автотрансформатора), либо непосредственно к сети класса напряже-. ния, соответствующего номинальному ~~напрЖкё'н'йю тиристорного ключа.The output of the ST.IRM device is connected by a spark gap 10, either to the secondary (tertiary) voltage buses of the transformer (autotransformer), or directly to the voltage class network. corresponding to the nominal thyristor key voltage.

Работа Ст.ИРМ происходит следующим образом.The work of St. IRM is as follows.

. 'В нормальном режиме работы на подстанции дополнительный индуктивный элемент (реактор форсировки) 1 либо ' О’Мкиут выключателем 5 (тиристорным ключом 6), либонаходится в подмагниченном состоянии и имеет номинальное индуктивное сопротивление. При этом конденсаторная батарея работает при ^л'-' номййайьном или максимальном длительно допускаемом напряжении, и в режиме- запертого к л лч а 4 генерирует свою. 'In normal operation at the substation, an additional inductive element (boost reactor) 1 or'O'Mkiut with switch 5 (thyristor switch 6), is in a magnetized state and has a nominal inductive resistance. In this case, the capacitor bank operates at ^l '-' nomnyyaynom or maximum long-term allowable voltage, and in the mode locked to lch 4 generates its own

- номинальную мощность для питания нагрувки на подстанции.- rated power for feeding the load in the substation.

В аварийных.ситуациях, в переходных режимах, кратковременных послеаварийных режимах, или режимах, приближающихся к пределу устойчивости энергосистемы, когда требуется дополнительная реактивная мощность при за-, пёртом тиристорном ключе 4, конденсаторная батарея 2 форсируется реактором 1 форсировки, вводимом в схему при отключений выключателя 5 (запирании тиристорного уменьшений степени реактора. . ' ключа 6) или подмагничивания нагрузок электроВ режимах Малых передачи,' когда в системе образуется избыток реактивной мощности, Ст.ИРМ переводится в режим реактора, при этом реактор ,1 форсировки сохраняется в работе (может быть полностью размагничен), а конденсаторная батарея 2 шунтируется реактором 3, коммутируемым тиристорным ключом 4. Номинальная мощность Ст.ИРМ в режиме потребления реактивной мощности выбирается ПО режиму ‘м'сЙЙх нагрузок энергосистемы. ОдйаКо предлагаемая схема Ст.ИРМ обладает 'значительной перегрузочной способностью и в режиме потребления, поскольку при выведенном (или предельно Подмагниченном) реакторе 1 форсировки й полностью открытом тиристорном ключе· 4 Ст.ИРМ при номинальном напряжении способен кратковременно потреблять реактивную'мощность, приближающуюся к удвоенной номинальной.In emergency situations, in transient modes, short-term post-emergency modes, or modes approaching the stability limit of the power system, when additional reactive power is required when the thyristor key 4 is closed, the capacitor bank 2 is boosted by boost reactor 1, which is introduced into the circuit when the circuit breaker trips 5 (locking thyristor decreases the degree of the reactor.. 'Key 6) or magnetizing the loads of electric In Small transmission modes,' when excess reactive power is generated in the system, St. IRM is set in reactor mode, while the reactor 1 boost is maintained in operation (can be fully demagnetized), and the capacitor bank 2 is shunted by the reactor 3, switched by a thyristor switch 4. The rated power SYX power system loads. However, the proposed St. IRM scheme has considerable overload capacity in the consumption mode, since with the output (or extremely magnetized) reactor 1 forcing and the fully open thyristor switch · 4 St. IRM at rated voltage it is capable of short-term consumption of reactive power close to double par.

Перегрузочная способность Ст.ИРМ в режиме ^еакФора открывает большие перспективы применения предлагаемого источника для ограничения внутренних перенапряжений и снижения уровня изоляции ' электропередач сверхвысокого напряжения, в этом случае для мгновенного вывода реактора форсировки может быть’ применен шунтирующий разрядник 10.The overload capacity of St. IRM in ^ eFOR mode opens up great prospects for the application of the proposed source for limiting internal overvoltages and reducing the insulation level of ultra-high voltage power lines, in this case, a shunt arrester 10 can be used to immediately output the boost reactor.

Схема Ст.ИРМ с подмагничиваемым реактором 1 форсировки наиболее предпочтительна, поскольку дает возможность регулировать степень перегрузки конденсаторной батареи 2 в режиме запертого ключа 4.The scheme of St. IRM with a magnetizable forcing reactor 1 is most preferable, since it makes it possible to regulate the degree of overload of the capacitor bank 2 in the locked key mode 4.

Изобретение позволяет уменьшить установленную мощность источников реактивной мощности на подстанции, уменьшить потери активной мощности в' лийЖ^э’§лё?с'трдНёредачи сверхвысоко55 го на'п^^ё'ния, уменьшить мощность ’ шунтирующих рёактбр'ов ДЛЯ ограничения перенапряжений на’электропередаче.The invention allows to reduce the installed power of reactive power sources at the substation, to reduce the active power losses in 'liЖ ^e ' .

Claims

The invention relates to electrical engineering and, in particular, to a controlled static static reactive power capacitor circuit for alternating current power lines, direct current converter stations and industrial power supply systems. . There are known schemes of a static reactive power source (Art. IRM) containing reactors with a linear volt ampere characteristic with controlled current thyristors and parallel connected batteries of condensate diodes 1,

2. A disadvantage of the known circuits is the uncontrollability of the capacitor bank and, as a result, the required power of both the capacitor bank and the reactors is significant. So for example, in Art. IRM, you-. A complete tio scheme, with a range of 100% reactive power control, a 100% capacitor battery and a 200% reactor power will be required. However, when using STIRM for adjustable lateral power compensation, 100% reactive power generation is required. short-term, with the passage of the stability limit in transient regimes or in post-emergency conditions before the intervention of dispatch services. Under these conditions, it is advisable to form the power of a capacitor bank using the overload capacity of the capacitors. Another disadvantage of the known circuits is the connection of a capacitor battery directly to an extra high voltage power line, which significantly increases the cost of installing capacitors. The purpose of the invention is to eliminate these drawbacks, reducing the installed source power and reducing power loss. This goal is achieved due to the fact that a static source of reactive power with an output for connection to substation buses or directly to an AC network and; containing a capacitor battery connected in parallel and a main inductive element with a series-connected thyristor key, the control electrode of which is connected to the output of the regulator, containing an additional inductive element. cop with blockyuprayleny; one of the conclusions of which is connected to the DLI output; wi-fi connection, WiH VfoCpetetBeHHO cWfri wired current, another output to the common capacitor battery and the main inductive element, and the output of the control unit is additionally connected to the wiring box with a separate inductive cell and a main inductive cell, and the output of the control unit is connected to torus, and the additional inductive element is shunted by a surge. The control unit can be made in the form of a switch, in the form of meeting-parallel controlled control valves or in the form of a rectifier to the terminals of which is connected to the magnetization circuit. FIG. 1 shows a diagram of the STI with an inductive additional element, a lock with an alIM switch; in fig. 2 - the same with an additional induction element,. The lockable thyristor key in FIG. 3 - the same s11ymagnetized additional inductive element. The IRA circuit contains an additional inductive element 1, successively connected with a group of parallel capacitor bank 2 and main inductive element 3 with a thyristor key 4. Up to the inductive element of the cell is whether 66 ShuTyyraya switch 5 (figure 1 yly thyristor key b ( Fig., 2), either contains a bias winding 7 (Fig. 3) connected to the rectifier device 8. The circuit of the IRD also contains a regulator 9, the output to the loop is connected to the regulated point, the network, and the output is from control units laziness dbPoln The inductive element 1 and ty) of the Start key 4. The inductive additional element 1 (force reactor) is shunted by the same voltage as 10. An output of the device of the IRM device is connected with the voltage of 10, or to the secondary (tertiary) voltage of the transformer ( autotransformer), or directly to the network of the class of the voltage of the yoy, ooo; in accordance with 01 nominal voltage of the thyristor key. Working STIP is as follows. , in the normal operation mode on, the station has an additional inductive element (force reactor) 1 or G Zykyut with switch 5 (thyristor klk) ch 6), the lib is in the magnetized state and has a ground terminal impedance. At the same time: the capacitor battery operates at a NOM or a maximum duration of the sustained power supply, and in the mode of a locked key 4, generates its own modular 5 mode for feedstock loads for go. P: S: ta - Cs. In emergency situations, in transition modes, short-duration post-emergency modes, or modes close to the stability limit of the power supply system, when additional reactive power is required for a -. The fuser of the thyristor key 4, the capacitor battery 2 is forced by the peak 1 force, entered into the circuit when the switch 5 is disconnected (stopping the tyristist key 6) or MonshenI with the factor of the magnetisation of the factor. -,, in ryejahs Small loads of power transmission / when there is an excess of reactive power in the system. The IPM is transferred to the reactor mode, while the reactor, 1 force is kept in operation (can be fully demagnetized), and the capacitor battery 2 is shunted by the reactor 3 switched with a thyristor switch 4. Nominal. The power of St. IRM in the mode of consumption of reactive power is selected according to the mode of the load of the power system. However, the proposed scheme of the ST. IRM has a considerable overloading capability both in the consumption mode, since with the extracted (or extremely iodomagnetised) force 1 reactor and the open tirisTornbM key 4, the IRMM with a nominal voltage can briefly consume the reactive power and the approach is approached by the approximate voltage of the STI. The overload capacity of STI in the reactor mode opens up large perspectives of the proposed source to limit the internal overvoltages and reduce the isolation level of the high-voltage electric power supply G S in this case, the shunt discharge circuit can be applied to an instantaneous high-voltage reactor of the forcing, by means of a shunt discharge circuit, a shunt discharge circuit can be applied to the boost circuit can be applied to the boost circuit can be applied to the power supply circuit can be applied to the shunt circuit of the probe and can be connected to the power supply. 1 forcing is most preferable, because it gives you the opportunity & Shuli0vat the degree of overload of the capacitor battery 2 in the locked key mode 4. Image ozvol is ubtayovLonyuy reduce power sources reaktivyoy moschyosti substation, to reduce active power loss liyZhelo1stE1bT1eredachi sverhvnsokogo soyi minutes to reduce power lschuntirugoschyh peciKtopoB for limiting overvoltages naelektroperedache. Invention Formula 1. Static reactive power source with output for connection to substation buses or directly to an AC network, containing