Claims (3)
Изобретение относитс к силовой преобразовательной технике и может быть использовано, в частности, в системах гарантированного электроснабжени , Известны схемы преобразователей посто нного тока в переменный 1 и переменного тока в посто нный или переменный 2,содержащее проме жуточное звено повышенной частоты, что позвол ет значительно снизить массу и габариты силового трансформатора . Эти преобразователи могут работать при любом направлении пере дачи активной мощности, т.е. вл ютс обратимыми. Недостатком известных решений вл етс дополнительна загрузка элементов схемы, в частности, силового трансформатора,токами реактивн составл ющей мощности, что приводит к увеличению его установленной мощности. Циркул ци реактивной мощ ности .обусловлена как наличием реак тивной нагрузки, так и работой вентилей в зарегулированном режиме дл обеспечени формы кривой и регулиро вани напр жени преобразовател . Регулирование преобразователей путем изменени угла управлени ве тильных коммутаторов приводит к увеличению установленной мощности фильтров и искажени м питающей сети. Прототипом изобретени вл етс устройство 3, схема которого содержит трансформатор повышенной частоты, кажда из обмоток которого соединена через вентильные коммутаторы и фильтры с зажимами соответствующей сети посто нного или переменного тока. Коммутаторы обеспечивают протекание тока в обоих направлени х . На первичной и вторичной сторонах трансформатора подключены конденсаторы. Формирование кривой на выходе схемы и регулирование напр жени осуществл етс изменением углов управлени вентильных коммутаторов . Схема может работать при любом направлении передачи активной мощности. Все недостатки, перечислен ные выше, присущи и прототипу. Целью изобретени вл етс улучшение технико-энергетических показателей преобразовател при любом направлении передачи активной мощности . Поставленна цель достигаетс тем,что статический обратимый преобразователь дл согласовани электричеСких сетей (содержащий общий трансфо рматорный узел повышенной частоты с конденсаторами на приемной и передающей сторонах, соединенный череэг вентильные коммутаторы и филь ры, со входными и выходными выводаМи ) снабжен статическими компенсаторами реактивной мощности, подключенными параллельно упом нутым конденсаторам. На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого преобразовател ; на фиг.2 - пример принципиальной схемы преобраэоэател . Преобразователь {фиг.1) содержит зазкимы 1 и 2 св зываемых сетей,фильт ры :3 и 4 высших гармоник,вентильные коммутаторы 5 и 6,трансформаторный узел 7, статические компенсаторы 8 и 9. В качестве примера реализаци на фи. 2 приведена принципиальна простейшего обратимого преобра овател дл св зи сетей посто нного и переменного тока. В этой схеме трансформаторный узел 7, содер жавши трансформатор 10 и конденсаторы 11 и 12,соединён через один вент ный коммутатор 5 и фильтр 3 с выводами 13 и 14 ..сети посто нного тока, через .другой вентильный коммутатор 6и фильтр 4 с выводами 15-17 сети переменного тока. Коммутаторы 5 и. 6 выполнены на тиристорах по реверси.вной двухполупериодной схеме с выводом нулевой точки. В общем случае они могут быть выполнены полностью или. частично на других элементах, а также по Любым известным схемам (например, ..мостовым) и с требуем лм числом фаз. Трансформаторный узел 7также может быть многофазным и содержать несколько трансформаторо или несколько обмоток. Отличие изобретени заключаетс в том, что на приемной, так и на передающей стороне трансформаторного узла 7 дополнительно подключены статически компенсаторь реактивной мощности 8и 9, которые могут быть выполнены по любым известным схемам. В приведенном примере они состо т из по ледовательного соединени дроссел 18(19) и встречно-параллельных тири торов 20 и 21 (22 и 23).В соответст С назначением схема может работать в двух режимах: при передаче активной мощности от сети посто нного тока в сеть переменного тока и наоборот , В первом режиме напр жение источника посто нного тока, подклю чённого к выходс1М 13 и 14 (на схеме ае показан), преобразуетс в переменное синусоидальное напр жение по эьвиенной частоты с помощью тиристор 24 и 25,дроссел 26 и конденсатора и, образующего инвертор тока. Полученное напр жение после трансформ ции преобразуетс коммутатором 6, р ботающим в режиме преобразовател частоты с непосредственной св зью, в трехфазное синусоидальное напр жение заданной частоты и через фильтр 4 подаетс в нагрузку, подключенную к выводам 15-17 (на схеме не показана . В этом режиме регулирование реактивной мощности осуществл етс компенсатором 9, а регулирование напр жени при изменении нагрузки и входного напр жени компенсатором 8. В первом режиме преобразователь работает в том случае, если в сети переменного тока исчезает напр жение от другого источника ( на схеме не показан), При по влении напр жени от этого источника преобразователь переводитс во второй режим, при котором энерги передаетс в сеть посго нного тока дл зар да источника питани (аккумул торной батареи). При этом коммутатор б работает в инверторном режиме, а напр жение повышенной частоты выпp ш eтc тиристорами 28.Полу-. ченный посто нный ток через дроссель 26 сглаживаетс и поступает в батарею . Пульсации напр жени на батарее сглаживаютс конденсатором 29. Ток зар да регулируетс тиристорами 27 и 28. Регулирование реактивной мощности в этом режиме осуществл етс компенсатором 3, а регулирование напр жени - компенсатором 9. Использование на приемной и передающей сторонах трансформаторного узла компенсаторов реактивной мощности, один из которых в зависимости от режима работы преобразовател работает в качестве регул тора реактивной мощности , а другой - в качестве регул тора напр жени , позвол ет свести к миним.му загрузку элементов преобразовател реактивными токами и полностью исключает циркул цию реактивной мощности через трансформаторный узел, что приводит к уменьшению его установленной мощности. Кроме ТОГО;- улучшаетс качество электроэнергии на входе и выходе преобразовател , в результате чего может быть уменьшена установленна мощ-; ность фильтров или при той же мощности фильтров уменьшаетс искажающее действие преобразовател на питающую сеть и улучшаетс форма напр жени и тока на выходе преобразовател . Формула изобретени Статический обратимый преобразователь дл согласовани электрических сетей содержащий, общий трансформаторный узел пов1ышенной частоты с конденсаторами , подключенными параллельно его первичным и Е:торичным обмоткам , соединенный со входными и ЕЫХОДными выводами через последовательно включенные вентильные коммутаторы и фильтры, отличающийс тем,что, с целью улучшени технико-энергетических показателей при любом направлении передачи активной мощности, он снабжен статическими компенсаторами реактивной мощности, подключенными параллельно упом нутым конденсаторам.The invention relates to power converter technology and can be used, in particular, in systems of guaranteed power supply. Circuits of direct current to alternating current 1 and alternating current to constant or alternating current 2 are known, containing an intermediate link of increased frequency, which can significantly reduce weight and dimensions of the power transformer. These converters can operate in any direction of the transfer of active power, i.e. are reversible. A disadvantage of the known solutions is the additional loading of circuit elements, in particular, a power transformer, currents of the reactive power component, which leads to an increase in its installed power. Circulation of reactive power is determined by the presence of a reactive load and the operation of the valves in the regulated mode to provide the shape of the curve and control the voltage of the converter. Adjusting the transducers by changing the control angle of the spinning switches leads to an increase in the installed filter power and mains distortions. The prototype of the invention is a device 3, the circuit of which contains a high-frequency transformer, each of whose windings is connected via valve switches and filters with terminals of a corresponding DC or AC network. Switches provide current flow in both directions. On the primary and secondary sides of the transformer are connected capacitors. The formation of a curve at the output of the circuit and voltage control is carried out by changing the control angles of the valve commutators. The circuit can work with any direction of transfer of active power. All the disadvantages listed above are inherent in the prototype. The aim of the invention is to improve the technical and energy performance of the converter in any direction of transmission of active power. The goal is achieved by the fact that a static reversible converter for matching electrical networks (containing a common high-frequency transformer node with capacitors at the receiving and transmitting sides, connected switch valves and filters with input and output pins M) is equipped with reactive power compensators connected parallel to the capacitors mentioned. FIG. 1 is a block diagram of the proposed converter; figure 2 is an example of a schematic diagram of the transmutation. The converter (Fig. 1) contains the zazkims 1 and 2 of the connected networks, the filters: 3 and 4 higher harmonics, valve switches 5 and 6, the transformer node 7, static compensators 8 and 9. As an example, the implementation on phi. 2 shows a basic simple reversible converter for communication of DC and AC networks. In this scheme, the transformer node 7, containing the transformer 10 and capacitors 11 and 12, is connected through one vent switch 5 and filter 3 with terminals 13 and 14 of the direct current network, through another valve switch 6 and filter 4 with terminals 15 -17 AC power. Switches 5 and. 6 are made on thyristors according to the reverse full-wave full-wave circuit with zero point output. In general, they can be performed completely or. partially on other elements, as well as according to any known schemes (for example, .. bridge) and with the required number of phases per lm. Transformer node 7 can also be multi-phase and contain several transformers or several windings. The difference of the invention lies in the fact that at the receiving and at the transmitting side of the transformer node 7 there are additionally connected a static compensator of reactive power 8 and 9, which can be performed according to any known schemes. In the above example, they consist of an alternate connection of Drossel 18 (19) and back-to-back thyriors 20 and 21 (22 and 23). In accordance with the assignment, the circuit can operate in two modes: when transmitting active power from the direct current network In the AC network and vice versa, in the first mode, the voltage of the DC source connected to the output 1M 13 and 14 (shown in the diagram ae) is converted into an alternating sinusoidal voltage at an equivalent frequency using a thyristor 24 and 25, drossel 26 and the capacitor and the inverter forming current . The resulting voltage after the transformation is converted by the switch 6, operating in the mode of the frequency converter with a direct connection, into a three-phase sinusoidal voltage of a given frequency and through the filter 4 is fed to the load connected to the terminals 15-17 (not shown in the diagram. in the mode, the reactive power is controlled by the compensator 9, and the voltage is controlled by changing the load and the input voltage by the compensator 8. In the first mode, the converter works if the AC the voltage from another source disappears (not shown in the diagram). When voltage from this source appears, the converter is switched to the second mode, in which power is transferred to a constant current network to charge the power source (battery). b operates in the inverter mode, and the voltage of the increased frequency of the output of the thyristors is 28. The obtained direct current through the choke 26 is smoothed and fed into the battery. The voltage pulsations on the battery are smoothed by the capacitor 29. The charging current is regulated by thyristors 27 and 28. The reactive power is controlled in this mode by a compensator 3, and the voltage is controlled by a compensator 9. The use of reactive power compensators on the receiving and transmitting sides of the transformer node of which, depending on the operating mode of the converter, acts as a regulator of reactive power, and the other, as a voltage regulator, makes it possible to reduce to a minimum the electrical load transducer capacitance by reactive currents and completely eliminates the circulation of reactive power through the transformer node, which leads to a decrease in its installed capacity. In addition to this, - the quality of electric power at the input and output of the converter is improved, as a result of which the installed power can be reduced; Filters or at the same filter power reduces the distorting effect of the converter on the supply network and improves the shape of the voltage and current at the output of the converter. Claims of the Invention A static reversible converter for matching electrical networks comprising a common transformer node of increased frequency with capacitors connected in parallel to its primary and E: toric windings, connected to the input and output terminals via series-connected valve switches and filters, characterized in that improvement of technical and energy indices in any direction of transfer of active power; it is equipped with static compensators of reactive power connected in parallel with the mentioned capacitors.
Источники информации, во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
Г. За вка ФРГ 2629407, кл. Н 02 Н 13/18 от 30;0б.76.G. For the FRG 2629407, cl. H 02 H 13/18 of 30; 0b.76.
2.За вка ФРГ 2614445, кл. Н 02 Н 7/12 от 03.04.76.2. For the FRG 2614445, cl. H 02 H 7/12 of 04/03/76.
3.Espetage PauC И,-, Boss Bima8 К. High-freguency Rink power conversion .lEFE Transaetions on Industry applications, т.13, 5, 1977.3.Espetage PauC And, -, Boss Bima8 K. High-freguency Rink power conversion. LEFE Transaetions on Industry applications, v.13, 5, 1977.