Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2475916

(19)

RU

(11)

2475916

(13)

C1

(51) МПК H02J3/18 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 18.02.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011137100/07, 07.09.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

07.09.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 07.09.2011

(45) Опубликовано: 20.02.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: ЕР 189037 А1, 30.07.1986. UA 52813 C2, 15.01.2003. RU 1556498 C, 30.05.1994. JP 6311650 A, 04.11.1994.

Адрес для переписки:

430005, Республика Мордовия, г.Саранск, ул. Большевистская, 68, ГОУВПО "МГУ им. Н.П. Огарева", отдел управления интеллектуальной собственностью

(72) Автор(ы):

Игольников Юрий Соломонович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государстенное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" (RU)

(54) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат заключается в расширении диапазона регулирования реактивной мощности. Устройство содержит цепочку из последовательно соединенных батареи конденсаторов и реактора, а также пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, в первом варианте пара встречно-параллельно соединенных тиристоров подключена параллельно реактору. Во втором варианте одна пара встречно-параллельно соединенных тиристоров подключена параллельно реактору, а другая пара встречно-параллельно соединенных тиристоров включена последовательно в цепь соединения батареи конденсатора и реактора. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к устройствам компенсации реактивной мощности в сетях переменного тока.

Известен компенсатор реактивной мощности, состоящий из последовательно соединенных управляемого реактора и емкости (см., например, Веников В.А., Жуков Л.А., Карташов И.И. и др. «Статические источники реактивной мощности в электрических сетях». - М.: «Энергия», 1975, стр.63).

Недостатком известного устройства является осуществление регулирования величин индуктивности реактора с изменением числа витков путем их переключения механическим устройством. При этом значение индуктивности реактора может меняться от расчетной величины до нуля.

Известно устройство компенсации реактивной мощности, в котором изменение величины индуктивности реактора, а следовательно, и мощности осуществляется с помощью управляемых вентилей, включенных последовательно с реактором (Веников В.А., Жуков Л.А., Карташов И.Я. и др. «Статические источники реактивной мощности в электрических сетях». - М.: «Энергия», 1975, с.67).

Однако значение индуктивности реактора может изменяться от расчетного только в сторону увеличения (с увеличением угла регулирования индуктивность будет возрастать).

Этим же недостатком обладает и устройство компенсации, содержащее конденсаторы, последовательно включенные с реактором и пару встречно-параллельно соединенных тиристоров (прототип, см., например, Жежеленко И.В. «Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях». - М.: Энергоатомиздат, 1988, стр.119).

Технический эффект заключается в расширении диапазона регулирования реактивной мощности.

Сущность заключается в том, что в устройстве компенсации реактивной мощности, содержащем цепочку из последовательно соединенных батареи конденсаторов и реактора, а также пару встречно-параллельно соединенных тиристоров, в первом варианте пара встречно-параллельно соединенных тиристоров подключена параллельно реактору. Во втором варианте одна пара встречно-параллельно соединенных тиристоров подключена параллельно реактору, а другая пара встречно-параллельно соединенных тиристоров включена последовательно в цепь соединения батареи конденсатора и реактора.

На фиг.1 приведена схема устройства по первому варианту; на фиг.2 - диаграммы напряжений и токов для устройства по первому варианту; на фиг.3 - схема устройства по второму варианту.

Устройство (фиг.1) содержит батарею конденсаторов 1, реактор 2, параллельно которому включена пара встречно-параллельно соединенных тиристоров 3 и 4. Цепочка подключена к питающей сети переменного тока 5.

Устройство (фиг.3) содержит пару встречно-параллельно соединенных тиристоров 6 и 7, включенную последовательно с батареей конденсаторов 1, реактором 2 и парой встречно соединенных тиристоров 3 и 4. Питание схемы осуществляется от сети переменного тока 5.

Работу схемы фиг.1 поясняют диаграммы фиг.2, а-д. Напряжение на реакторе 2 при закрытых тиристорах 3 и 4 имеет синусоидальную форму (участок синусоиды на интервале t 2 -t 1 , показан штрихами на фиг.2,а). В момент времени t 1 включается тиристор 3. При этом напряжение на нем U T и на реакторе 2 (фиг.2,а,б) уменьшаются до величины падения, и через него будет протекать ток конденсатора 1 i c (фиг.2,г) и ток реактора 2 i L (фиг.2,в). Следует отметить, что ток конденсатора 1 через тиристор существенно превышает ток i L реактора 2. В момент времени t 2 напряжение на этом тиристоре и на реакторе 2 меняет знак, тиристор 3 закрывается. На интервале t 2 -t 3 оба тиристора 3 и 4 закрыты и ток от сети 5 проходит через реактор 2 и конденсатор 1. В момент времени t 3 управляющим сигналом открывается тиристор 4, и ток от сети 5 проходит через конденсатор 1, этот тиристор и реактор 2 (фиг.2,г), аналогично интервалу t 2 -t 1 . Напряжение на конденсаторе 1 U c при этом показано на фиг.2,д.

Таким образом, меняя момент времени включения t 1 тиристора 3 и симметрично тиристора 4, можно менять действующее значение тока конденсатора 1 i e , потребляемого из сети, то есть регулировать величину реактивной мощности.

В устройстве (фиг.2) реактивная мощность изменяется за счет изменения фазы управляющих импульсов тиристоров 6 и 7 при полностью закрытых тиристорах 3 и 4. Если необходимо изменить реактивную мощность устройства (фиг.2) в сторону ее увеличения, то тиристоры 6 и 7 находятся в открытом состоянии, а регулирование реактивной мощности производится с помощью тиристоров 3 и 4 описанным выше способом изменения фазы управляющих импульсов.

Моделирование устройства подтвердило его работоспособность в соответствии с диаграммами фиг.2,а-д.

По сравнению с известными решениями предлагаемые варианты схемного решения устройства позволяют расширить диапазон регулирования реактивной мощности.

Формула изобретения

1. Устройство компенсации реактивной мощности, содержащее цепочку из последовательно соединенных батареи конденсаторов и реактора, а также пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, отличающееся тем, что пара встречно-параллельно соединенных тиристоров подключена параллельно реактору.

2. Устройство компенсации реактивной мощности, содержащее цепочку из последовательно соединенных батареи конденсаторов и реактора, а также пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, отличающееся тем, что одна пара встречно-параллельно соединенных тиристоров подключена параллельно реактору, а другая пара встречно-параллельно соединенных тиристоров включена последовательно в цепь соединения батареи конденсатора и реактора.

РИСУНКИ