SU884031A1 - Static compensator of reactive power - Google Patents

Description

Translated fromRussian

(54) СТАТИЧЕСКИЙ. КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ - 1 Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам регулировани  реактивной мощности. Известны статические компенсаторы реактивной мощности, содержащие конденсаторную батарею и два встречно параллельно включенных тиристорных мо та, шунтированных на выходе реактором l. Недостатки известных устройств значительное количество управл емых йентилей и ограниченный диапазон фазового регулировани . Наиболее близким по технической . сущности к предлагаемому  вл етс  ста тический компенсатор реактивной мощкости , содержащий параллельно включен ные конденсаторную батарею и трехфазный тиристорный мост, подключаемый через трансформатор, а также реактор, подключенный к выводам посто нного то на тиристорного моста Ц2. Основным недостатком такого компен сатора  вл етс  достаточно больша  МОЩНОСТИ инерционность, привод ща  к снижению скорости изменени  величины потребл емой реактивной мощноста. Кроме того, глубокое регулирование величины реактивной мощности сопровождаетс  значительными потер ми в реакторе и, соответственно , ухудшением энергетических показателей компенсатора. Указанный недостаток особенно прр вл етс  при использовании компенсатора реактивной 1бщности в автономных системах электропитани , например в инвбрторах , так как при этом существенно уменьшаетс  КЦЦ устройства при его неполной загрузке. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и расширение диапазона регулировани  . Указанна  цель достигаетс  тем, что статический компенсатор реактивной мощности, содержащий параллельно включенные конденсаторную батарею и трехфазный тиристорный мост, подключенный к трансформатору, а также реактор , подк;иочер1ньш к выводам посто нного тока тиристорного моста, снабжен параллельно включенными цепочками , состо цими из последовательно соединенных тиристора и индуктивного элемента, подключенными к выводам посто нного тока тиристорного моста, причем катоды указанныхтиристоров соединены с анодной группой тиристорного моста. Индуктивные элементы выполнены в виде дополнительных обмоток реактора.(54) STATIC. REACTIVE COMPENSATOR - 1 The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for controlling reactive power. There are known static reactive power compensators containing a capacitor battery and two thyristor in parallel connected in parallel by the reactor l. The disadvantages of the known devices are a significant number of controlled yentiles and a limited range of phase control. The closest technical. In essence, the proposed invention is a static reactive power compensator, which contains a parallel-connected capacitor battery and a three-phase thyristor bridge connected via a transformer, as well as a reactor connected to the outputs of a constant Q2 thyristor bridge. The main disadvantage of such a compensator is the rather large POWER of inertia, which leads to a decrease in the rate of change in the magnitude of the consumed reactive power. In addition, deep regulation of the amount of reactive power is accompanied by significant losses in the reactor and, accordingly, deterioration of the energy performance of the compensator. This disadvantage is especially true when using a reactive compensator in autonomous power supply systems, such as invts, since this significantly reduces the SCR of the device when it is not fully loaded. The purpose of the invention is to increase speed and expand the range of adjustment. This goal is achieved by the fact that a static reactive power compensator, containing a parallel-connected capacitor battery and a three-phase thyristor bridge connected to a transformer, as well as a reactor, connected to the DC terminals of the thyristor bridge, is provided with parallel-connected chains consisting of series-connected a thyristor and an inductive element connected to the DC terminals of the thyristor bridge, with the cathodes of the said thyristors connected to the anode group of the thyristor foot bridge. Inductive elements are made in the form of additional windings of the reactor.

На чертеже показана схема статического компенсатора реактивной мощности .The drawing shows a diagram of a static compensator reactive power.

Компенсатор содержит конденсаторную батарею 1, параллельно которой через трансформатор 2 подключен трерсфазный тиристорный мост 3, образованный тиристорами 4-9. К выводам посто нного тока тиристорного моста 3 подключены реактор 10 и цепочки из последовательно соединенных тиристоров 11 и индуктивных элементов 12 в виде дополнительных обмоток.реактора 10, причем катоды тиристоров 11 соединены с анодами тиристоров 9, 5 и 7,The compensator contains a capacitor battery 1, in parallel with which, through a transformer 2, a three-phase thyristor bridge 3 is connected, which is formed by thyristors 4-9. To the DC terminals of the thyristor bridge 3, a reactor 10 and chains of series-connected thyristors 11 and inductive elements 12 are connected in the form of additional windings of the reactor 10, with the cathodes of thyristors 11 connected to the anodes of thyristors 9, 5 and 7,

Компенсатор работает следующим образом .The compensator works as follows.

Подключенна  к сети конденсаторна  батаре  1 генерирует реактивную мощность емкостного характера, величина которой определ етс  напр жением на конденсаторной батарее 1 , ее с-обственной емкостью и частотой питающего напр жени . Регулирование реактивной мощности., генерируемой компенсатором в сеть,осуществл етс  путем регулировани  реактивной мощности реактора 10 и И1адуктивных элементов 12.The mains-connected capacitor battery 1 generates reactive power of a capacitive nature, the magnitude of which is determined by the voltage across the capacitor battery 1, its capacitance and frequency of the supply voltage. The regulation of reactive power, generated by the compensator into the network, is carried out by adjusting the reactive power of the reactor 10 and I1 of the effective elements 12.

Величина реактивной мощности, по7 требл емой компенсатором, определ етс  индуктивностью реактора 10, часто .той и величиной питающего напр жени , диапазоном фазового регулировани  тиристоров 4-9 и 11. При регулировании угла включени  тиристоров 4-9 (при неработающих тиристорах 11 и неизменной величине индуктивности реактора 10) осуществл етс  изменение величины индуктивной составл ющей тока, протекающего через обмотки трансформатора 2 и, следовательно, измен етс  величина реактивной мощности потребл емой (генерируемой ) компенсатором.The magnitude of the reactive power required by the compensator is determined by the inductance of the reactor 10, the frequency and magnitude of the supply voltage, the phase control range of thyristors 4-9 and 11. When adjusting the turn-on angle of thyristors 4-9 (with inactive thyristors 11 and a constant the inductance of the reactor 10) changes the value of the inductive component of the current flowing through the windings of the transformer 2 and, therefore, changes the value of the reactive power consumed (generated) by the compensator.

Введение VI цепочек из последовательно соединенных тиристора 11 и индуктивного элемента 12 позвол ет весь диапазон регулировани  реактивной мощности разбить наИ + 1 интервалов. При включении одного из тиристоров 11 (при работающей паре тиристоров 4-9) соответствующий индуктивный элемент12The introduction of VI chains from series-connected thyristor 11 and inductive element 12 allows the entire range of reactive power control to be divided into AND + 1 intervals. When one of the thyristors 11 is turned on (with a working thyristor pair 4-9), the corresponding inductive element12

подключаетс  параллельно реактору 10, в результате чего его результирующа  индуктивность уменьшаетс ,и происходит форсированный отбор -еактивной мощности емкостного характера из питающей сети. В зависимости от соотношени  параметров реактора 10 и индуктивных элементов 12, а также от программы управлени  тиристорами 4-9 и 11, может быть реализован требуемыйconnected in parallel to reactor 10, with the result that its resultant inductance decreases, and forced withdrawal of capacitive power from the supply network occurs. Depending on the ratio of the parameters of the reactor 10 and the inductive elements 12, as well as on the thyristor control program 4-9 and 11, the required

5 вид регулировочной характеристики компенсатора .5 type of adjusting characteristics of the compensator.

Предлагаемый компенсатор выгодно отличаетс  от известного, прежде все;го более высоким быстродействием за счет введени  цепей форсированного отбора реактивной мощности, при этом но-вое значение .индуктивной составл ющей тока, потребл емого компенсатором, устанавливаетс  за 1/6 часть периода питающего напр жени . Реактор 10 предназначен дл  компенсации на всей реактивной мощности компенсаторной батареи 1, а только ее некоторой части, вследствие чего КПД предлагаемой схемы выше, чем у известного устройства. Введение цепей фopcиpoвк не приводит вместе с тем к усложнению устройства, так как дополнительные иццуктивные элементы могут быть реализованы в виде обмоток реактора 10-, а максимальное напр жение на тиристорах 11 не превышает половины амплитуды напр жени  на тиристорах 4-9.The proposed compensator differs favorably from the known, first of all, higher speed due to the introduction of reactive power take-off circuits, and the new value of the inductive component of the current consumed by the compensator is set at 1/6 of the supply voltage period. The reactor 10 is designed to compensate for the entire reactive power of the compensating battery 1, and only for some of it, as a result of which the efficiency of the proposed circuit is higher than that of the known device. The introduction of the circuits of the circuits does not, however, complicate the device, since the additional active elements can be realized in the form of the reactor windings 10, and the maximum voltage on the thyristors 11 does not exceed half the amplitude of the voltage on the thyristors 4-9.

Claims (2)

Translated fromRussian

1. Статический компенсатор реактивной мощности, содержащий параллельно включенные конденсаторную батарею и трехфазный тиристорный мост, подключенный к трансформатору,, и реактор, под-. ключенный к выводам посто нного тока1. Static reactive power compensator, containing a parallel-connected capacitor battery and a three-phase thyristor bridge connected to the transformer, and the reactor, under-. connected to the terminals of direct current5 анодной и катодной групп тиристорного моста, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  быстродействи  и расширени  диапазона регулировани , он снабжен параллельно5 anodic and cathodic groups of the thyristor bridge, characterized in that, in order to improve speed and expand the range of regulation, it is provided in parallel0 включенными цепочками, состо щими из последовательно соединенных тиристора и индуктивного элемента, подключенными к выводам посто нного тока тиристорного моста, причем катоды указанных0 connected circuits consisting of a series-connected thyristor and an inductive element connected to the DC terminals of the thyristor bridge, with the cathodes specified5 тиристоров соединены с анодной группой тиристорного моста.5 thyristors are connected to the anode group of the thyristor bridge.2. Компенсатор по п. 1, о т л и чающийс  тем, что индуктив588403142. The compensator according to claim 1, about tl and which is based on the fact that inductance58840314ные элементы выполнены в виде допол- 1 . Авторское свидетельство СССР нительных обмоток реактора.elements are made in the form of additional- 1. USSR author's certificate of reactor windings.Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination№ 520664, кл. Н 02 Т 3/18, 28.07.70.No. 520664, cl. H 02 T 3/18, 07.28.70.2. Патент ФРГ 1518575, кл. 21 d, 42/03, 30.04.63.2. Patent of Germany 1518575, cl. 21 d, 42/03, 30.04.63. 7 Zv i i у 7 Zv i i y