SU904098A1

SU904098A1 - Device for compensating for reactive power of power-diode rectifier

Info

Publication number: SU904098A1
Application number: SU792818720A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Петрович Корнилов; Игорь Андреевич Селиванов; Александр Сергеевич Карандаев; Роберт Абдуллович Ганеев
Original assignee: Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова; Магнитогорский Металлургический Комбинат Им. В.И.Ленина
Priority date: 1979-09-19
Filing date: 1979-09-19
Publication date: 1982-02-07

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в качестве устройства дл улучшени технико-энергетических показателей многомостовых вентильных преобразователей посто нного тока. Известны устройства дл компенсации реактивной .мощности управл емых вентильных преобразователей, содержащие конденсаторные блоки с вкл1Ьчёнными последовательно реакто рами, присоедин емые к питающей сети {1. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, содержащее компенсатор в виде трех цепочек последовательно включенных конденсаторов и реакторов, одни вьшоды которых объединены, а другие подключены к фазам питаю1цей сети, два управл емых преобразовател , соединенных между собой на стороне посто нного тока через сглаживающий дроссель, причем каждый преобразователь подключен ко вторичной обмотке трехобмоточного трансформатора, первнчна обмот ка которого присоединена к фазам питающей сети 2. При колебани х напр жени происходит снижение реактивно мощности, генерируемой устройством, а это требует повыщент установленной мощности конденсаторов. Кроме того , устройство требует применен высоковольтных реакторов сравнительно больщой типовой мощности дл защиты конденсаторных батарей от резонансов та одной из гармоник, генертруемых вентильным преобразователем. Присоединение конденсаторов к щинам переменного тока со стороны сетевой обмотки преобразовательных трансформаторов не уменьщает потерь электрической, энергии в преобразовательных трансформаторах, обусловленных потреблением преобразователем реактивной мощности из сети. Следовательно, недостатками устройства вл ютс его большие габариты и иевысокие энергетические показатели . Цель изобретени - улучшение массогабаритных показателей и повышение энергетических характеристик. Указанна цель достигаетс тем. что в устрЫ1стве дл компенсации реактивной мощ390The invention relates to electrical engineering and can be used as a device for improving the technical and energy performance of multi-bridge DC-DC converters. Devices for compensation of reactive power of controlled valve transducers are known, which contain capacitor banks with series-connected reactors connected to the supply network {1. Closest to the present invention is a device containing a compensator in the form of three chains of series-connected capacitors and reactors, one of which is connected and the other connected to the supply phases of the network, two controlled converters interconnected on the DC side through a smoothing choke, each converter is connected to the secondary winding of a three-winding transformer, the first winding of which is connected to the phases of the supply network 2. During voltage fluctuations It reduces the reactive power generated by the device, and this requires an increase in the installed capacity of the capacitors. In addition, the device requires applied high-voltage reactors of relatively large typical power to protect capacitor batteries from resonances in one of the harmonics generated by the valve converter. Connecting capacitors to AC current from the power winding of converter transformers does not reduce the loss of electrical, energy in converter transformers caused by the consumption of reactive power from the network. Therefore, the drawbacks of the device are its large dimensions and high energy performance. The purpose of the invention is to improve the weight and size parameters and increase the energy characteristics. This goal is achieved by what's in a device for compensating reactive power

моста вентильного преобразовател , содержащем преобразовательные трансформаторы, первичные обмотки каждого из которых подключены к питающей сети, а кажда из вторичных обмоток - к вентильному преобразователю , компенсирующие цепочки, содержащие последовательно включенные конденсатор и реактор, кажда из компенсирующих цепочек одним выводом присоединена к одной из фаз вторичной обмотки первого преобразовательного трансформатора, а другим выводом к одной из фаз вторичной обмотки второго преобразовательного трансформатора.bridge valve converter containing converter transformers, the primary windings of each of which are connected to the mains, and each of the secondary windings - to the valve converter, compensating chains, containing a series-connected capacitor and reactor, each of the compensating chains are connected to one of the secondary phases windings of the first converter transformer, and the other output to one of the phases of the secondary winding of the second converter transformer.

На фиг. 1 представлена принципиальна схема устройства с присоединением компенсирующих цепочек к разноименным фазам вторичных обмоток преобразовательных трансформаторов; на фиг. 2 - то же, с присоедине1шем компенсирующих цепочек к одноименным фазам вторичных обмоток.FIG. 1 is a schematic diagram of the device with the connection of compensating chains to the opposite phases of the secondary windings of converter transformers; in fig. 2 - the same, with the addition of compensating chains to the phases of the secondary windings of the same name.

Устройство содержит компенсирующие цепочки 1, 2 и 3, состо щие из включенных последовательно конденсаторов и реакторов. Вентильный преобразователь присоединен к питающей сети через отдельные преобразовательные трансформаторы 4,-4з и Si-Sa. В преобразователь вход т вентили 6-17 и сглживающий дроссель 18.The device contains compensating chains 1, 2 and 3, consisting of capacitors and reactors connected in series. The valve converter is connected to the mains through separate converter transformers 4, -4h and Si-Sa. The converter includes valves 6-17 and a tightening choke 18.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Предположим, открыты вентили 6, 11 и 12, 17 (фиг. 1). В зтом случае выпр мленны ток протекает через нагрузку по цепи фаза 4з-вентиль 11-нагрузка-вентиль 12-фаза 51-фаза 5 3-вентиль 17-сглаживающий дроссель 18-вентш1ь 6-фаза 4i.Suppose valves 6, 11 and 12, 17 are open (Fig. 1). In this case, the rectified current flows through the load through the circuit phase 4z-valve 11-load-valve 12-phase 51-phase 5 3-valve 17-smoothing choke 18-vent 6-phase 4i.

Через конденсаторы протекает ток по цеп м фаза 4з-блок 3-фаза 51-фаза 5 г-блок 1-фаза 4i; фаза 42-блок 2-фаза 5з-фаза 57-блок 1-фаза 4i. В результате присоединени конденсаторов суммарный ток J©, потреб л емый из сети, определ етс суммой-токов конденсаторов и тока преобразователей % JKO .A current flows through the capacitors through the phase 4z-block 3-phase 51-phase 5 g-block 1-phase 4i; phase 42-block 2-phase 5z-phase 57-block 1-phase 4i. As a result of connecting capacitors, the total current J consumed from the network is determined by the sum of the currents of the capacitors and the current of the converters% JKO.

Поскольку) зти токи различны по характеру - |K.O опережает напр жение, а jgn отстает от напр жени - то результирующий ток JS оказываетс по модулю меньще токаSince these currents are different in nature - | K.O ahead of the voltage, and jgn lags the voltage - the resulting current JS is less than the current

преобразовател ./Js / / 1ьп/ Это приводит к у меньщению загрузкиconverter ./Js / / 1п / This results in less loading

преобразовательного трансформатора и уменьшению потерь злектрической энергии.converter transformer and reduce the loss of electrical energy.

В случае присоединени компенсирующихIn the case of attaching compensating

цепочек к одноименным фазам вторичных обмоток между точками 4|-5,, 42-52, 4з-5з (фиг. 2) устройство работает аналошчно.chains to the same phases of the secondary windings between the points 4 | -5 ,, 42-52, 4h-5h (Fig. 2), the device works analogously.

Присоединение компенсирующих цепочек ко вторичной обмотке не менее чем на 1520% cHH)kaeT загрузку преобразовательных .трансформаторов и тем самым позвол ет уменыиить их типовую мощность. Потери электрической знергии в системе электроснабжени снижаютс в среднем на 35-40%.The connection of compensating chains to the secondary winding is not less than 1520% cHH) kaeT loading of converter transformers and thus allows to reduce their typical power. Losses of electrical energy in the power supply system are reduced on average by 35-40%.

За счет увеличени напр жени вторичной обмотки и уменьшени сопротивлени контура коммутации повышаетс запас преобразовател по напр жению, что особенно важно дл преобразователей с резкопеременной (ударной) нагрузкой. Вместе с тем заметно снижаютс искажени питающего напр жени , так как устройство одновременно вл етс фильтром высших гармоник, генерируемых преобразователем.By increasing the voltage of the secondary winding and reducing the resistance of the switching circuit, the voltage supply of the converter is increased, which is especially important for converters with a rapidly alternating (shock) load. At the same time, the distortion of the supply voltage is noticeably reduced, since the device is simultaneously a filter for higher harmonics generated by the converter.

Таким образом, экономический эффект от внедрени предлагаемого устройства обеспе чиваетс в результате экономии злектрической знергии, снижени типовой мощности преобразовательных трансформаторов при меньщих затратах на дополнительное оборудование (конденсаторы и реакторы), чем в известйых устройствах .Thus, the economic effect of the introduction of the proposed device is provided as a result of saving electrical energy, reducing the typical power of converter transformers at lower costs for additional equipment (capacitors and reactors) than in limescale devices.

Claims

1. US Patent N 3450383, cl. 323-119,1969.

2. US Patent 3,900,792, cl. H 02 J 3/18, 1975.