УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Полезная модель относится к устройствам компенсации реактивной мощности в сетях переменного тока и предназначена для использования в области электроэнергетики. Преимущественной областью применения устройства является компенсация реактивной мощности в сетях переменного тока. Компенсация реактивной мощности в сетях переменного тока особенно актуальна при атмосферных и коммутационных перенапряжениях.
Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007 29.180.02.140-2012 «Методические указания по проведению расчетов для выбора типа, параметров и мест установки устройств компенсации реактивной мощности в ЕНЭС» регламентирует выбор типа устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях, при фильтрации гармоник тока и несимметрии фазных напряжений на участках электрической сети, где нарушаются требования ГОСТ 13109-07 на качество электроэнергии.
Броски напряжения, возникающие в сетях при атмосферных и коммутационных перенапряжениях, являются одной из актуальных проблем использования устройств компенсации реактивной мощности с управляемыми вентилями-тиристорами.
Известно устройство компенсации, содержащее конденсаторы, последовательно включенные с реактором и пару встречно-параллельно соединенных тиристоров (прототип, Жежеленко И.В. «Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях». - М.: Энергоатом - издат, 1988, стр.119).
Недостатком указанного аналога является отсутствие защиты от бросков напряжения пары встречно-параллельно соединенных тиристоров устройства компенсации реактивной мощности.
Известно, устройство компенсации реактивной мощности, содержащее цепочку из последовательно соединенных батареи конденсаторов и реактора, а также пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, 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, предназначенное для компенсации реактивной мощности [1]. В составе устройства имеются пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, 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.
Это устройство выбрано в качестве прототипа.
Прототип [1] содержит цепочку из последовательно соединенных батареи конденсаторов и реактора, а также пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, одна пара встречно-параллельно соединенных тиристоров и подключена параллельно реактору, а другая пара встречно-параллельно соединенных тиристоров и включена последовательно в цепь соединения батареи конденсатора и реактора.
Недостаток прототипа-непригодность устройства для компенсации реактивной мощности при возникновении бросков напряжений в сетях.
Отсутствие устройств компенсации реактивной мощности с демпфирующей цепью, приводит к появлению условий возникновения бросков напряжений, превосходящих допустимое значение обратного напряжения тиристоров, повышает вероятность выхода их из строя и возникновения аварийных ситуаций.
Технический результат полезной модели - обеспечение надежности устройства компенсации реактивной мощности при бросках напряжения.
Технический результат полезной модели достигается тем, что устройство для компенсации реактивной мощности содержит цепочку из последовательно соединенных батарей конденсаторов и реактора, а также пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, причем одна пара встречно-параллельно соединенных тиристоров подключена параллельно реактору, а другая пара - включена последовательно в цепь соединения батареи конденсатора и реактора.
Заявленная полезная модель отличается тем, что:
- в качестве объекта защиты от бросков напряжения устройства компенсации реактивной мощности используются тиристоры;
- для защиты от бросков обратного напряжения тиристоров используется демпфирующая цепь;
- демпфирующая цепь выполнена с возможностью снижения бросков обратного напряжения тиристоров;
- демпфирующая цепь рассчитана так, чтоб броски напряжения в схеме не превосходили допустимого обратного напряжения тиристора;
- демпфирующая цепь выполнена с использованием варистора, подключенного параллельно тиристору;
- комплект проводов используется для соединения варистора с тиристором.
Благодаря введению в устройство компенсации реактивной мощности дифференцирующей цепи заявленная полезная модель позволяет:
- обеспечить защиту от бросков напряжения элементы устройства компенсации реактивной мощности;
- повысить надежность элементов и устройства компенсации реактивной мощности при бросках напряжения.
Использование устройства компенсации реактивной мощности, обладающего совокупностью указанных признаков, позволяет снизить броски напряжения до величины допустимого обратного напряжения тиристора и повысить надежность устройства компенсации реактивной мощности.
На фиг.1 представлено устройство компенсации с демпфирующей цепью в процессе компенсации реактивной мощности.
Устройство компенсации реактивной мощности 1 содержит цепочку из последовательно соединенных батареи конденсаторов 2 и реактора 3, а также пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, одна пара встречно-параллельно соединенных тиристоров 4 и 5 подключена параллельно реактору 3, а другая пара встречно-параллельно соединенных тиристоров 6 и 7 включена последовательно в цепь соединения батареи конденсатора 2 и реактора 3 отличающееся тем, что для снижения бросков напряжения в схеме до величины допустимого обратного напряжения тиристоров 6 и 7 используется демпфирующая цепь 8, состоящая из варистора 9, и включенная параллельно тиристорам 6 и 7.
На фиг.1 показано устройство компенсации реактивной мощности 1 с демпфирующей цепью 8. В качестве демпфирующей цепи может быть применен варистор 9.
Варистор 9 подключен параллельно паре встречно-параллельно соединенных тиристоров 6 и 7.
Варистор 9 обеспечивает снижение бросков напряжения в схеме до величины допустимого обратного напряжения тиристора и повышает надежность устройства компенсации 1.
Обеспечение надежной компенсации реактивной мощности с помощью предлагаемого устройства производят следующим образом.
Пара встречно - параллельно соединенных тиристоров 6 и 7 устройства компенсации реактивной мощности 1 защищена от бросков напряжения с помощью демпфирующей цепи 8, которую выполняют с применением варистора 9. Варистор 9 подключают параллельно тиристорам 6 и 7. Необходимое удаление варистора 9 от тиристоров 6 и 7 обеспечивается выбором длины проводов 10 и 11. Провода 10 и 11 варистора 9 подключают поочередно к одному из пары встречно-параллельно соединенных тиристоров 6 (или 7) после снятия напряжения и наложения необходимых заземлений. При включении к сети устройства компенсации реактивной мощности 1 и отсутствии перенапряжения на тиристорах ток, протекающий через тиристор 6 или 7 очень мал. При возникновении броска напряжения резко уменьшается внутреннее сопротивление (до долей Ом) варистора 9, при этом резко увеличивается ток, протекающий через варистор 9, происходит шунтирование защищаемого объекта (одного из тиристоров 6 или 7) и обеспечение защиты тиристоров 6 или 7 от опасного превышения напряжения.
Таким образом, заявляемая полезная модель отличается от известной полезной модели новыми свойствами, а устройство компенсации реактивной мощности с заявляемой совокупностью признаков позволяет оперативно производить компенсацию реактивной мощности при бросках напряжения в схеме.
1. Патент на полезную модель №2475916 РФ, МПК H02J 3/18. УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (ВАРИАНТЫ) /Игольников Ю.С./ Патентообладатель - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" (RU) // Б.И. №5, 20.02.2013.