SU1282258A1 - Device for controlling voltage and reactive power - Google Patents

Abstract

Translated fromRussian

Изобретение относитс  к системам распределени  электрической энергии и предназначено дл  регулировани  и стабилизации переменного напр жени , компенсации колебаний напр жени , а также может быть использовано в качестве статического источника реактивной мощности. Цель изобретени  - повышение точности стабилизации напр жени , увеличение быстродействи  его регулировани  и расширение диапазона регулировани  реактивной мощности. Первична  обмотка 2 трансформатора-реактора 1 соединена последовательно с нагрузкой 3.Вторична  обмот :а 4 включена последо- вательно с конденсаторной батареей 5 на напр жение сети. Параллельно конденсаторной батарее 5 присоединена ветвь, состо ща  из реактора 6 и тиристорного ключа 7. Увеличение тока вторичной обмотки 4 вызывает увеличение.напр жени  на нагрузке 3 при емкост ном характере тока и уменьшение напр жени  на нагрузке 3 при индуктивном. Регулирование реактивной мощности осуществл етс  не только за счет изменени  ее потреблени  индуктивными элементами устройства, но и за счет изменени  ее генерации конденсаторной батареей. 1 ил. ( (ОThe invention relates to electrical energy distribution systems and is intended to regulate and stabilize an alternating voltage, compensate for voltage fluctuations, and can also be used as a static source of reactive power. The purpose of the invention is to improve the accuracy of voltage stabilization, increase the speed of its regulation and expand the range of control of reactive power. The primary winding 2 of the transformer-reactor 1 is connected in series with the load 3. The secondary winding: 4 is connected in series with the capacitor battery 5 to the supply voltage. Parallel to the capacitor battery 5 is connected a branch consisting of a reactor 6 and a thyristor switch 7. An increase in the current of the secondary winding 4 causes an increase in the voltage across the load 3 with a capacitive current pattern and a decrease in the voltage on the load 3 with inductive. The regulation of reactive power is carried out not only by changing its consumption by inductive elements of the device, but also by changing its generation by a capacitor battery. 1 il. ( (ABOUT

Description

Translated fromRussian

юYu

СХ) N5CX) N5

toto

СЛSL

0000

Изобретение относитс  к области электротехники, в частности к систеам распределени  электрической энергии , и предназначено дл  регулировани  и стабилизации переменного напр жени , компенсации колебаний напр жени , а также может быть использовано в качестве статического источника реактивной мощности.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to electrical energy distribution systems, and is intended to control and stabilize alternating voltage, compensate for voltage fluctuations, and can also be used as a static source of reactive power.

Цель изобретени  - повышение точности стабилизации напр жени , увеличение быстродействи  его регулировани  и расширение диапазона регулировани  реактивной мощности.The purpose of the invention is to improve the accuracy of voltage stabilization, increase the speed of its regulation and expand the range of control of reactive power.

На чертеже изображено устройство дл  регулировани  напр жени  и реактивной мощности.The drawing shows a device for controlling voltage and reactive power.

Устройство дл  регулировани  на- пр жени  и реактивной мощности содержит трансформатор-реактор 1,первична  обмотка 2 которого соединена последовательно с нагрузкой 3, а вторична  обмотка 4 включена последовательно с конденсаторной батареей 5 на напр жение сети, причем начало обмотки 4 присоединено к сети между концом первичной обмотки 2 и нагрузкой 3. Параллельно конденсаторной батарее 5 присоединена ветвь, состо ща  из реактора 6 и тиристорного ключа 7, соединенных последовательно.A device for controlling voltage and reactive power contains a transformer-reactor 1, the primary winding 2 of which is connected in series with the load 3, and the secondary winding 4 is connected in series with the capacitor battery 5 to the supply voltage, and the beginning of the winding 4 is connected to the network between the end the primary winding 2 and the load 3. Parallel to the capacitor battery 5, a branch is connected, consisting of a reactor 6 and a thyristor switch 7 connected in series.

При изменении углов отпирани  тиристорного ключа 7 и соответственно тока в его ветви происходит изменение ЭДС взаимоиндукции в первичной обмотке 2 от тока вторичной обмотк-и 4, а также падени  напр жени  в сети и на первичной обмотке 2 в результате изменени  степени компенсации ре- активьой мощности нагрузки 3.Причем увеличение тока вторичной обмотки 4 вызывает увеличение напр жени  на нагрузке 3 при емкостном характере тока и уменьшение напр жени  на нагрузке 3 при индуктивном.When changing the angles of unlocking of the thyristor switch 7 and, accordingly, the current in its branch, the EMF of mutual induction in the primary winding 2 changes from the current of the secondary winding 4, as well as the voltage drop in the network and the primary winding 2 as a result of a change in the compensation of reactive power load 3. And the increase in the current of the secondary winding 4 causes an increase in the voltage on the load 3 at the capacitive nature of the current and a decrease in the voltage on the load 3 at the inductive.

Регулирование реактивной мощности в устройстве происходит одновременно с регулированием напр жени  на нагрузке 3 при изменении угла отпирани  тиристорного ключа 7. Причем увеличение тока реактора 6 приводит к уменьшению тока конденсаторной батареи 5, то есть регулирование реактивной мо щности осуществл етс  не только за счет изменени  ее потреблени  индуктивными элементами устройства , но и за счет изменени  ее генерации конденсаторной батареей 5.The device regulates reactive power simultaneously with voltage regulation at load 3 when the unlocking angle of the thyristor switch 7 changes. Moreover, an increase in the current of the reactor 6 leads to a decrease in the current of the capacitor battery 5, i.e. the regulation of reactive power is not only due to a change in its consumption inductive elements of the device, but also due to a change in its generation by a capacitor battery 5.

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

При полностью запертом тиристорном ключе 7 напр жение на нагрузке 3 и степень компенсации ее реактивной мощности имеют максимальное значение, а при полностью открытом - минимальное значение. Если сопротивление реактора 6 меньше сопротивлени  конденсаторной батареи 5, то при полностью запертом тиристорном ключе 7 ток вторичной обмотки 4 будет иметь индуктивный характер, а устройство в делом потребл ть реактивную мощность . В диапазоне изменени  углов отпирани  тиристорного ключа 7 происходит одновременное и безынерционное регулирование напр жени  на нагрузке 3 и реактивной мощности устройства .When the thyristor switch 7 is completely locked, the voltage at the load 3 and the degree of compensation of its reactive power have the maximum value, and when fully open, the minimum value. If the resistance of the reactor 6 is less than the resistance of the capacitor bank 5, then when the thyristor switch 7 is completely locked, the current of the secondary winding 4 will be inductive in nature, and the device will consume reactive power. In the range of changing the angles of unlocking the thyristor switch 7, simultaneous and inertia-free regulation of the voltage across the load 3 and the reactive power of the device occurs.

Регудирование реактивной мощности и напр жени  на нагрузке 3 осуществл етс  в устройстве не только за счет регулировани  угла отпирани  тиристоров, но и за счет индуктивной св зи между обмотками 2 и 4.Так,при емкостном характере тока вторичной обмотки 4 с увеличением тока нагрузки возрастает падение напр жени  в питающей сети и за счет индуктивной св зи между обмотками 2 и 4 увеличиваетс  напр жение на конденсаторной батарее 5, что в свою очередь вызывает увеличение емкостного тока в обмотке 4, возрастание положительной добавки напр жени  на обмотке 2 и компенсацию падени  напр жени  в сети.The reactive power and voltage on the load 3 are regulated in the device not only by adjusting the unlocking angle of the thyristors, but also by the inductive coupling between windings 2 and 4. So, with the capacitive nature of the current of the secondary winding 4, the increase in load current increases voltage in the supply network and due to inductive coupling between windings 2 and 4 increases the voltage on the capacitor battery 5, which in turn causes an increase in capacitive current in the winding 4, an increase in the positive voltage additive and on winding 2 and compensation of the voltage drop in the network.

Выбор параметров трансформатора- реактора 1 и конденсаторной батареи 5 производитс  исход  из требуемой максимальной добавки напр жени  в режиме при полностью запертом тиристорном ключе 7. Причем одна и та же добавка напр жени  на нагрузке 3 может быть получена при разных соотношени х параметров трансформатора- реактора и конденсаторной батареи 5.The choice of the parameters of the transformer-reactor 1 and the capacitor bank 5 is based on the required maximum voltage addition in the mode with the thyristor switch 7 fully locked. Moreover, the same voltage additive at load 3 can be obtained with different ratios of the transformer-reactor parameters and capacitor bank 5.

Регулирование и компенсаци  колебаний напр жени  производитс  в устройстве одновременно и с одинаковой точностью путем регулировани  тока в ветви тиристорного ключа 7 как при воздействии отдельных возмущающих факторов - изменении питающего напр жени , изменении сопротивлени  питающей сети или тока нагрузки, так и их совокупности.Voltage oscillations are regulated and compensated at the same time and with equal accuracy by adjusting the current in the thyristor switch 7 branch, both under the influence of individual disturbing factors — change in the supply voltage, change in the supply network resistance or load current, and their combination.

Claims (1)

Translated fromRussian

Формула изобретени  Устройство дл  регулировани  напр жени  и реактивной мощности, содержащее трансформатор-реактор,первична  обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой, а вторична  обмотка включена последовательно с конденсаторной батареей на н апр жение сети, причем начало этой обмотки присоединено к сети между конб12822584Claims An apparatus for regulating voltage and reactive power, comprising a transformer-reactor, the primary winding of which is connected in series with the load, and the secondary winding is connected in series with the capacitor battery to the power supply network, and the beginning of this winding is connected to the network between w12822584цом первичной обмотки и нагрузкой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности стабилизации напр жени , увеличени  быстро- с действи  его регулировани  и расширени  диапазона регулировани  реактивной мощности, параллельно конденсаторной батарее присоединена ветвь, состо ща  из реактора и тиристорного 10 ключа, соединенных последовательно.The primary winding and the load, characterized in that, in order to increase the voltage stabilization accuracy, increase the speed of its control and extend the range of reactive power control, a branch consisting of a reactor and a thyristor 10 key connected in series is connected parallel to the capacitor battery .