RU2181915C1 - Saturable reactor power control device - Google Patents

Abstract

FIELD: stepless control of supply current and power of saturation-controlled reactors. SUBSTANCE: device has star-connected power winding, control winding whose coils are connected in parallel, and delta- connected compensating winding. High-voltage winding of transformer incorporating built-in converter is connected to reactor compensating winding leads and two dc output voltage leads of its converter whose thyristors employ Larionov circuit arrangement are connected to control winding. Synchronizing voltage is applied to pulse-phase control system from transformer secondary winding. Current through reactor power winding is controlled by means of proportional regulator in which built-in converter thyristor control angle is found from difference between setting voltage and voltage across reactor point of connection. As voltage rises above setting value, thyristor control angle steplessly changes from open- circuit angle to rated value with the result that saturation current through control winding accordingly increases and current through power winding as well as reactor power rise from open-circuit to rated values. EFFECT: simplified circuit arrangement, enhanced reliability and stability of control, enhanced speed of changing over to reactive power consumption mode. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам регулирования реактивной мощности, и может быть использовано для плавного регулирования сетевого тока и мощности управляемых подмагничиванием реакторов. The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to reactive power control devices, and can be used to smoothly control the mains current and power of bias controlled reactors.

Известны устройства для управления подмагничиваемыми реакторами, которые содержат собственно реактор с обмотками, силовую схему для подмагничивания постоянным током, например трансформатор с полупроводниковым преобразователем, а также систему импульсно-фазового управления, которая по заданному закону регулирования изменяет ток подмагничивания в обмотке управления реактора и тем самым меняет его индуктивность, а соответственно ток и потребляемую мощность сетевой обмотки (1). Known devices for controlling magnetizable reactors, which contain the actual reactor with windings, a power circuit for DC magnetization, for example, a transformer with a semiconductor converter, as well as a pulse-phase control system, which, according to a given regulation law, changes the magnetization current in the reactor control winding and thereby changes its inductance, and accordingly the current and power consumption of the network winding (1).

В известных схемах и устройствах система подмагничивания требовала отдельного источника электропитания, например подключения трансформатора с преобразователем к ячейке собственных нужд 6...10 кВ подстанции (2). При этом напряжение синхронизации в систему управления подавалось с трансформатора напряжения шин подстанции, а поддержание заданного тока или мощности сетевой обмотки реактора производилось в замкнутом контуре регулирования пропорционально-интегральными регуляторами (ПИ-регуляторами) с существенной постоянной времени интегрирующего звена, в результате чего усложняются связи между составными частями реактора и оборудованием подстанции, а также возрастают время регулирования и колебательность системы регулирования в целом. In known schemes and devices, the bias system required a separate power source, for example, connecting a transformer with a converter to the auxiliary cell of 6 ... 10 kV substation (2). In this case, the synchronization voltage was supplied to the control system from the substation bus voltage transformer, and the set current or power of the reactor winding was maintained in a closed control loop by proportional-integral regulators (PI-regulators) with a significant time constant of the integrating link, as a result of which communication between components of the reactor and substation equipment, and also increase the regulation time and the oscillation of the regulation system as a whole.

Кроме того, известная инерционность реактора, обладающего значительной индуктивностью, приводила к тому, что выход на требуемый режим потребления реактивной мощностью происходил с задержкой, соответствующей постоянной времени сетевой обмотки реактора и составляющей в зависимости от мощности величину от 0,3 до 2 с. Однако для ряда применений, например для трехфазных шунтирующих реакторов линий 220-500 кВ при включении линии на холостой ход, такое время набора реактором реактивной мощности является неприемлемым и приводит к перенапряжениям на линии. In addition, the well-known inertia of a reactor with significant inductance led to the fact that the required reactive power consumption was reached with a delay corresponding to the time constant of the network winding of the reactor and depending on power, a value from 0.3 to 2 s. However, for a number of applications, for example, for three-phase shunt reactors of 220-500 kV lines when the line is switched to idle, such a time for the reactor to gain reactive power is unacceptable and leads to overvoltage on the line.

Цель изобретения - упрощение схемы, повышение надежности и устойчивости регулирования, повышение быстродействие выхода на режим потребления реактивной мощности. The purpose of the invention is to simplify the circuit, increase the reliability and stability of regulation, increase the speed of access to the regime of consumption of reactive power.

Указанная цель достигается тем, что в первом случае для упрощения схемы, повышения надежности и устойчивости регулирования устройство для управления мощностью реактора с подмагничиванием, содержащего сетевую обмотку, соединенную в звезду, обмотку управления, секции которой соединены параллельно, и компенсационную обмотку, соединенную в треугольник, трансформатор со встроенным преобразователем по схеме Ларионова для подмагничивания и систему импульсно-фазового управления, отличается тем, что трансформатор со встроенным преобразователем своей высоковольтной обмоткой подключен к выводам компенсационной обмотки реактора, а двумя выводами постоянного выходного напряжения схемы Ларионова - к обмотке управления, напряжение синхронизации для системы импульсно-фазового управления подается от вторичной обмотки трансформатора со встроенным преобразователем, а регулирование тока в сетевой обмотке реактора производят по пропорциональному закону регулирования с помощью пропорционального регулятора, в котором угол управления тиристорами встроенного преобразователя определяют по рассогласованию между напряжением уставки и напряжением в точке подключения реактора. This goal is achieved by the fact that in the first case, to simplify the circuit, increase the reliability and stability of regulation, a device for controlling the power of a magnetized reactor containing a network winding connected to a star, a control winding whose sections are connected in parallel, and a compensation winding connected in a triangle, a transformer with an integrated converter according to the Larionov circuit for magnetization and a pulse-phase control system, characterized in that the transformer with an integrated converter With its high voltage winding, it is connected to the terminals of the compensation winding of the reactor, and with two terminals of the constant output voltage of the Larionov circuit to the control winding, the synchronization voltage for the pulse-phase control system is supplied from the secondary winding of the transformer with an integrated converter, and the current is regulated in the network winding of the reactor by proportional to the regulation law with the help of a proportional controller, in which the thyristor control angle of the built-in converter op edelyayut of mismatch between the setting voltage and the voltage at the point connecting the reactor.

При этом по мере превышения напряжением заданной уставки по напряжению угол управления тиристорами плавно изменяется от угла холостого хода до номинального, в результате чего соответственно нарастает ток подмагничивания в обмотке управления, а ток сетевой обмотки и мощность реактора увеличиваются от значений холостого хода до номинального. In this case, as the voltage exceeds the specified voltage setting, the thyristor control angle smoothly changes from the no-load angle to the nominal one, as a result of which the bias current in the control winding increases accordingly, and the network winding current and reactor power increase from the no-load value to the nominal value.

Во втором случае для повышения быстродействия выхода на режим потребления реактивной мощности то же устройство отличается тем, что параллельно выходу встроенного преобразователя для подмагничивания к обмотке управления реактора подключена цепочка из последовательно соединенных диода и тиристора, на которые при условии отсутствия напряжения на реакторе непрерывно подают напряжение от источника предварительного подмагничивания, в результате чего обеспечивают дозированное предварительное насыщение магнитной системы реактора. В результате реактор при появлении напряжения на его сетевой обмотке безинерционно выходит на режим заданного значения потребляемой реактивной мощности. In the second case, in order to increase the speed of reaching the reactive power consumption mode, the same device differs in that in parallel with the output of the built-in converter for magnetizing, a chain of diode and thyristor connected in series is connected to the reactor control winding, to which, provided there is no voltage on the reactor, the voltage from a source of pre-magnetization, as a result of which a metered preliminary saturation of the magnetic system of the reactor is provided. As a result, when the voltage appears on its network winding, the reactor inertialessly enters the setpoint mode of the consumed reactive power.

Предлагаемое изобретение может использоваться для управляемых подмагничиванием реакторов высокого напряжения различного назначения и разнообразных схем соединения обмоток. Один из вариантов такого применения для управляемого трехфазного шунтирующего реактора классов напряжения 220...500 кВ показан на чертеже. В данном случае управляемый реактор (УР) содержит три трехфазные обмотки - сетевую 1 (СО), управления 2 (ОУ) и компенсационную 3 (КО), расположенные соосно на соответствующих стержнях магнитопровода. Устройство подмагничивания постоянным током представляет собой отдельно стоящий трансформатор класса 10/0,4 кВ со встроенным полупроводниковым преобразователем 4 (ПП) на стороне вторичной обмотки (ТМП - трансформатор масляный с преобразователем). Управление преобразователем ТМП осуществляется системой импульсно-фазового управления 5 (СИФУ), которая обеспечивает открытие соответствующих тиристоров преобразователя с углом управления, заданным пропорциональным регулятором по напряжению 6 (П-регулятором), выполненным любым из известных способов, например, на операционном усилителе с резистором в обратной связи. The present invention can be used for magnetization controlled high voltage reactors for various purposes and a variety of winding connection schemes. One of the options for this application for a controlled three-phase shunt reactor of voltage classes 220 ... 500 kV is shown in the drawing. In this case, the controlled reactor (UR) contains three three-phase windings - network 1 (CO), control 2 (OS) and compensation 3 (KO), located coaxially on the corresponding rods of the magnetic circuit. The DC magnetization device is a stand-alone transformer of class 10 / 0.4 kV with a built-in semiconductor converter 4 (PP) on the secondary side (TMP - oil transformer with converter). The TMP converter is controlled by a pulse-phase control system 5 (SIFU), which provides the opening of the corresponding thyristors of the converter with a control angle specified by the proportional voltage regulator 6 (P-regulator), made by any of the known methods, for example, on an operational amplifier with a resistor in feedback.

Сетевая обмотка управляемого реактора в данном случае соединена в звезду и подключается непосредственно к шинам подстанции или линии 220...500 кВ. Фазы обмотки управления соединены параллельно и подключены к выводам постоянного выходного напряжения преобразователя ТМП. Компенсационная обмотка, соединенная в треугольник и служащая для замыкания гармоник, кратных трем, имеет выводы из вершин треугольника, к которым подключается высоковольтная сетевая обмотка 7 (ВН) трансформатора ТМП, соединенная в звезду. Вторичная обмотка 8 (НН), соединенная в треугольник, питает преобразователь, тиристоры которого соединены по схеме Ларионова. Система импульсно-фазового управления (СИФУ) реализуется любым из известных способов и подключается по цепям синхронизации ко вторичной обмотке ТМП, а по опорному сигналу - к пропорциональному регулятору, выходной сигнал которого линейно зависит от рассогласования между напряжением уставки (U уставки) и напряжением в точке подключения реактора (U сети). The network winding of the controlled reactor in this case is connected to a star and connected directly to the buses of the substation or line 220 ... 500 kV. The phases of the control winding are connected in parallel and connected to the terminals of the constant output voltage of the TMP converter. The compensation winding, connected in a triangle and serving to close harmonics that are multiples of three, has conclusions from the vertices of the triangle, to which a high-voltage network winding 7 (VN) of the TMP transformer is connected, connected to a star. The secondary winding 8 (LV), connected in a triangle, feeds the converter, the thyristors of which are connected according to the Larionov circuit. The pulse-phase control system (SIFU) is implemented by any of the known methods and is connected via synchronization circuits to the secondary winding of the TMP, and by a reference signal to a proportional regulator, the output signal of which linearly depends on the mismatch between the set voltage (set point U) and the voltage at the point connecting the reactor (U network).

Кроме указанного, к выводам обмотки управления параллельно выходу преобразователя ТМП подключена цепочка предварительного подмагничивания постоянным током 9, состоящая из последовательно включенных диода и тиристора, на которую подается напряжение подмагничивания от отдельного источника питания 10 (ИП) во всех режимах, когда на реакторе отсутствует напряжение сети (перед включением линии на холостой ход, в паузе АПВ и т.п.). In addition to the above, to the control winding terminals parallel to the output of the TMP converter, a DC pre-magnetization circuit 9 is connected, consisting of a diode and a thyristor connected in series, to which the magnetization voltage is supplied from a separate power source 10 (IP) in all modes when there is no mains voltage on the reactor (before turning on the line at idle, in pause of automatic reclosure, etc.).

Исполнение магнитопровода, схемы соединения обмоток, тип преобразователя ТМП в данном изобретении не имеют принципиального значения и могут быть любыми из известных технических решений. Существенными признаками являются четыре нижеследующих, которые и входят в два зависимых пункта изобретения. The design of the magnetic circuit, the connection diagram of the windings, the type of transformer TMP in this invention are not of fundamental importance and can be any of the known technical solutions. The essential features are the following four, which are included in two dependent claims.

Во-первых, наличие выводов компенсационной обмотки, выбранной на соответствующее напряжение и ток нагрузки, позволяет обеспечить питание ТМП непосредственно от реактора без использования отдельного источника переменного высокого напряжения в виде свободной ячейки 10 кВ подстанции. Таким образом обеспечивается самоподмагничивание реактора в рабочих режимах и упрощаются связи комплекса управляемого реактора в целом, достигается его удешевление за счет экономии фидера питания по стороне 10 кВ. Кроме того, благодаря зависимости напряжения на выводах компенсационной обмотки от тока в ней (при росте нагрузки реактора растет ток в компенсационной обмотке и падает напряжение на ее выводах) обеспечивается дополнительная форсировка по напряжению системы подмагничивания (ТМП) в режимах перехода от нагрузок, близких к холостому ходу, к номинальным нагрузкам реактора, что соответственно повышает быстродействие реактора в указанных режимах. Firstly, the presence of the terminals of the compensation winding, selected for the corresponding voltage and load current, makes it possible to supply TMP directly from the reactor without using a separate AC high voltage source in the form of a free 10 kV substation cell. This ensures self-magnetization of the reactor in operating conditions and simplifies the communication of the complex of the controlled reactor as a whole, and reduces its cost by saving power feeder on the side of 10 kV. In addition, due to the dependence of the voltage at the terminals of the compensation winding on the current in it (with increasing reactor load, the current in the compensation winding increases and the voltage at its terminals drops), additional boosting is achieved by the voltage of the magnetization system (TMP) in the transition modes from loads close to idle go to the rated load of the reactor, which accordingly increases the speed of the reactor in these modes.

Следует заметить, что известны технические решения обеспечения самоподмагничивания управляемого реактора тиристорами в отпайках сетевой обмотки или обмотки управления (1,2). Однако по условиям надежности и технологичности они применимы только для управляемых реакторов более низкого класса напряжения, поскольку при больших напряжениях и мощностях реакторов они требуют значительного числа встраиваемых в общий бак полупроводниковых приборов либо большого числа выводов отпаек обмоток наружу (при внешнем расположении приборов), либо большого числа выводов отпаек обмоток наружу (при внешнем расположении коммутируемых тиристоров в отпайках обмоток), что также затруднительно по условиям технологии. Указанная выше дополнительная форсировка по напряжению в этих решениях также отсутствует, что сравнительно снижает быстродействие реактора. It should be noted that there are known technical solutions for providing self-magnetization of a controlled reactor with thyristors in the taps of the network winding or control winding (1,2). However, according to the conditions of reliability and manufacturability, they are applicable only to controlled reactors of a lower voltage class, since at high voltages and reactor capacities they require a significant number of semiconductor devices built into the common tank or a large number of leads of the windings soldered to the outside (with the external arrangement of the devices), or a large the number of conclusions of the soldering of the windings to the outside (with the external arrangement of switched thyristors in the soldering of the windings), which is also difficult according to the technology. The above additional voltage boost in these solutions is also absent, which comparatively reduces the speed of the reactor.

Во-вторых, упрощение схемы комплекса управляемого реактора и повышение надежности его работы обеспечивается за счет оптимизации связей по управлению, а именно передачей синхронизирующих напряжений в СИФУ непосредственно от вторичной обмотки ТМП, питающей схему преобразователя. Наряду с сокращением количества и протяженности вторичных цепей в сравнении с получением синхронизации от подстанционных трансформаторов напряжения это решение позволяет упростить нижеописанный алгоритм работы цепей предварительного подмагничивания, поскольку отсутствие напряжения на ТМП и в цепях синхронизации однозначно свидетельствует о тех режимах, когда на реакторе отсутствует напряжение и требуется его предварительное подмагничивание. Secondly, the simplification of the circuit of the controlled reactor complex and increasing the reliability of its operation is ensured by optimizing control connections, namely, the transfer of synchronizing voltages to SIFU directly from the secondary winding of the TMP supplying the converter circuit. Along with reducing the number and length of secondary circuits in comparison with obtaining synchronization from substation voltage transformers, this solution allows us to simplify the algorithm described below for the operation of pre-magnetization circuits, since the absence of voltage on the TMF and in the synchronization circuits unambiguously indicates those modes when there is no voltage on the reactor and is required its preliminary bias.

В-третьих, по сравнению с известньми решениями изменен контур регулирования и способ формирования опорного напряжения для СИФУ. Ранее в контурах регулирования реактора по напряжению и заданной мощности использовались как пропорциональные, так и интегральные звенья (ПИ-регуляторы). Наличие интегрального звена в регуляторе при известной инерционности самого объекта регулирования создавало систему замкнутого регулирования не ниже второго порядка, что неизбежно приводило к ее колебательности, дополнительным контурам для ее минимизации, а также к снижению быстродействия, поскольку в интегрирующем звене постоянная времени выбирается большей или равной постоянной объекта регулирования. Thirdly, in comparison with the well-known solutions, the control loop and the method of forming the voltage reference for SIFU have been changed. Earlier, both proportional and integral links (PI regulators) were used in the reactor voltage and power settings. The presence of an integral link in the regulator, with the known inertia of the control object itself, created a closed-loop control system of at least second order, which inevitably led to its oscillation, additional circuits to minimize it, and also to a decrease in speed, since the time constant is chosen to be greater than or equal to the constant in the integrating link object of regulation.

В то же время инерционность реактора как объекта регулирования при допустимости для рассматриваемого круга задач пропорционального регулирования со статизмом позволяет применить пропорциональный регулятор (П-регулятор), в котором все звенья регулятора являются практически безинерционными. Тогда система регулирования будет иметь первый порядок, переходные процессы станут апериодическими и колебательность системы будет исключена. При этом собственно реактор, являясь инерционным звеном или интегратором в системе регулирования, сглаживает случайные отклонения и быстро переходные процессы как в сети, так и в контуре регулирования. При безинерционном формировании управляющего опорного сигнала П-регулятором по рассогласованию напряжения сети с напряжением уставки регулирование сетевого тока и мощности реактора производится с постоянной времени сетевой обмотки порядка 0,1 с. At the same time, the inertia of the reactor as an object of regulation, if it is admissible for the considered range of problems of proportional regulation with statism, allows the use of a proportional controller (P-controller), in which all the links of the controller are practically inertia-free. Then the regulatory system will be of the first order, transients will become aperiodic and the oscillation of the system will be excluded. At the same time, the reactor itself, being an inertial link or an integrator in the control system, smooths out random deviations and fast transients both in the network and in the control loop. When the control signal is generated without inertia by the P-controller for the mismatch of the mains voltage with the set voltage, the mains current and reactor power are regulated with a time winding constant of about 0.1 s.

В-четвертых, подключение к выводам обмотки управления параллельно к выходу ТМП цепочки предварительного подмагничивания, состоящей из последовательно включенных диода и тиристора, позволяет обеспечить безинерционный выход реактора на требуемый режим потребления реактивной мощности при подаче напряжения на сетевую обмотку. Для этого во всех режимах, когда напряжение сети на реакторе отсутствует - при первичном включении линии или реактора, при восстановлении напряжения после паузы АПВ (автоматического повторного включения при к. з. в сети) и т.п. по признаку отсутствия синхронизирующих напряжений, получаемых от ТМП в СИФУ, подается напряжение на указанную цепь предварительного подмагничивания и управляющее напряжение на тиристор в ее составе. Указанное напряжение вызывает ток предварительного подмагничивания через диод и тиристор в обмотке управления реактора, в результате чего магнитная система частично насыщается постоянным магнитным потоком, и при включении сетевого напряжения фазы реактора безинерционно набирают реактивную мощность, величина которой обусловлена величиной тока предварительного подмагничивания через дополнительную цепь из диода и тиристора на выводах обмотки управления. Изменяя напряжение и ток предварительного подмагничивания, можно регулировать ток сетевой обмотки и соответствующую мощность, которые безинерционно обеспечат реактор при подаче на него напряжения сети. Мощность источника и полупроводниковых приборов в цепи предварительного подмагничивания составляет величину менее 1% мощности управляемого реактора. Fourth, the connection to the terminals of the control winding in parallel to the TMP output of the pre-magnetization circuit, consisting of a diode and a thyristor connected in series, allows the reactor to be inertia-free to the required mode of reactive power consumption when voltage is applied to the network winding. To do this, in all modes, when the network voltage at the reactor is absent - when the line or reactor is switched on for the first time, when the voltage is restored after an automatic reclosure pause (automatic restart when short-circuit in the network), etc. on the basis of the absence of synchronizing voltages received from the TMF in the SIFU, the voltage is supplied to the specified circuit of preliminary magnetization and the control voltage to the thyristor in its composition. The indicated voltage causes a bias current through the diode and thyristor in the control winding of the reactor, as a result of which the magnetic system is partially saturated with a constant magnetic flux, and when the mains voltage is turned on, the reactor phases inertialessly gain reactive power, the value of which is determined by the magnitude of the bias current through an additional circuit from the diode and thyristor at the terminals of the control winding. By changing the voltage and pre-bias current, it is possible to adjust the current of the network winding and the corresponding power, which will provide the inertia-free reactor when the mains voltage is applied to it. The power of the source and semiconductor devices in the pre-magnetization circuit is less than 1% of the power of the controlled reactor.

Управляемый подмагничиванием трехфазный шунтирующий реактор, приведенный на чертеже, работает следующим образом. При отключенном выключателе со стороны сетевой обмотки и отсутствии напряжения на реакторе отсутствует также напряжение на ТМП и синхронизирующие напряжения на СИФУ, получаемые со вторичной обмотки ТМП. При этом на диод и тиристор в цепи предварительного подмагничивания подается напряжение 220 В от источника питания ИП системы управления (СУ). Выпрямление и регулирование этого напряжения указанными диодом и тиристором обеспечивает протекание в обмотке управления выпрямленного тока такой величины, которая обеспечит дозированное насыщение магнитопровода в соответствии с той реактивной мощностью, которую должен безинерционно набрать реактор после подачи на него сетевого напряжения. Controlled by magnetization, a three-phase shunt reactor, shown in the drawing, operates as follows. When the circuit breaker is disconnected from the side of the network winding and there is no voltage on the reactor, there is also no voltage on the TMP and synchronizing voltages on the SIFU received from the secondary winding of the TMP. At the same time, a voltage of 220 V is supplied to the diode and thyristor in the pre-magnetization circuit from the power supply of the control system IP (SU). The rectification and regulation of this voltage by the indicated diode and thyristor ensures that the rectified current in the control winding flows such that it ensures dosed saturation of the magnetic circuit in accordance with the reactive power that the reactor must inertialessly gain after applying mains voltage to it.

При подаче напряжения на реактор включением выключателя 220... 500 кВ (либо при включении линии на холостой ход или после паузы АПВ) реактор безинерционно переходит в режим потребления реактивной мощности, обусловленной величиной тока предварительного подмагничивания. Одновременно при этом снимается напряжение от источника предварительного подмагничивания, подается напряжение на ТМП от компенсационной обмотки, синхронизирующие напряжения от ТМП в СИФУ, и дальнейшее регулирование сетевого тока и реактивной мощности реактора осуществляется преобразователем ТМП в соответствии с углом открытия тиристоров преобразователя, который в свою очередь вырабатывается в СИФУ сравнением пилообразного напряжения с опорньм сигналом от П-регулятора. Замкнутый контур системы автоматического регулирования, состоящий из П-регулятора, СИФУ, ТМП и обмотки управления, поддерживает в последней ток подмагничивания, обеспечивающий такое насыщение магнитной системы реактора, при котором значения индуктивностей и токов фаз сетевой обмотки реактора обуславливают текущую потребляемую реактивную мощность реактора в соответствии с сигналом рассогласования между напряжением уставки и напряжением в точке подключения реактора к сети 220...500 кВ. По мере повышения напряжения сети выше заданного напряжения уставки с заданным статизмом порядка 2...5% растет рассогласование на входе П-регулятора, что вызывает уменьшение угла открытия тиристоров преобразователя ТМП от угла холостого хода до его номинального значения, соответствующий рост тока подмагничивания в обмотке управления, насыщение магнитной системы реактора и рост сетевого тока в фазах А, В, С. В соответствии с этим плавно и линейно возрастает (или снижается) потребляемая реактивная мощность от значений холостого хода до номинального режима (и обратно). When voltage is supplied to the reactor by turning on the 220 ... 500 kV circuit breaker (either when the line is switched to idle or after the autoreclose pause), the reactor without inertia switches to the mode of reactive power consumption due to the magnitude of the pre-magnetization current. At the same time, the voltage from the pre-magnetization source is removed, voltage is supplied to the TMP from the compensation winding, synchronizing voltages from the TMP to SIFU, and further regulation of the mains current and reactive power of the reactor is carried out by the TMP converter in accordance with the opening angle of the converter thyristors, which in turn is generated in SIFU by comparing the sawtooth voltage with the reference signal from the P-controller. The closed loop of the automatic control system, consisting of a P-controller, SIFU, TMP and a control winding, in the latter maintains a bias current that ensures saturation of the reactor magnetic system at which the inductances and phase currents of the reactor network windings determine the current consumed reactive power of the reactor in accordance with with a mismatch signal between the setpoint voltage and the voltage at the point of connection of the reactor to the 220 ... 500 kV network. As the mains voltage rises above the setpoint voltage with a given statism of the order of 2 ... 5%, the mismatch at the P-controller input increases, which causes a decrease in the opening angle of the thyristors of the TMP converter from the idle angle to its nominal value, a corresponding increase in the magnetization current in the winding control, saturation of the magnetic system of the reactor and the growth of the mains current in phases A, B, C. In accordance with this, the consumed reactive power smoothly and linearly increases (or decreases) from the idling to regime (and vice versa).

При этом предлагаемые в изобретении технические решения позволяют минимизировать состав оборудования и связей в реакторе, повысить надежность и устойчивость его работы, а также обеспечить максимальное быстродействие в требуемых режимах за счет форсировки напряжения на ТМП и предварительного подмагничивания магнитной системы. Moreover, the technical solutions proposed in the invention can minimize the composition of equipment and connections in the reactor, increase the reliability and stability of its operation, as well as provide maximum performance in the required modes by boosting the voltage on the TMP and pre-magnetizing the magnetic system.

Предлагаемые технические решения исследованы на математических и физических моделях управляемых шунтирующих реакторов напряжением 220 и 330 кВ. Эти исследования и эксперименты, а также макетирование основных узлов показали эффективность и работоспособность как отдельных решений, так и комплекса управляемого подмагничиванием реактора в целом. The proposed technical solutions are investigated on mathematical and physical models of controlled shunt reactors with voltage of 220 and 330 kV. These studies and experiments, as well as prototyping of the main units, have shown the efficiency and operability of both individual solutions and the complex as a whole controlled by magnetization of the reactor.

Литература
1. Управляемые реакторы. Электротехника, 1991, 2 (спецвыпуск).Literature
1. Controlled reactors. Electrical Engineering, 1991, 2 (special issue).

2. Управляемые подмагничиванием шунтирующие реакторы - новое электротехническое оборудование. А.М., Брянцев, Б.И. Базылев, А.Г. Долгополов и др. - Электротехника, 1999, 7. 2. Shunt reactors controlled by bias - a new electrical equipment. A.M., Bryantsev, B.I. Bazylev, A.G. Dolgopolov et al. - Electrical Engineering, 1999, 7.

Claims (2)

1. Устройство для управления мощностью реактора с подмагничиванием, содержащего сетевую обмотку, соединенную в звезду, обмотку управления, секции которой соединены параллельно, и компенсационную обмотку, соединенную в треугольник, трансформатор со встроенным преобразователем для подмагничивания, тиристоры которого соединены по схеме Ларионова, и систему импульсно-фазового управления, отличающееся тем, что трансформатор со встроенным преобразователем своей высоковольтной обмоткой подключен к выводам компенсационной обмотки реактора, а выводами постоянного выходного напряжения - к обмотке управления, система импульсно-фазового управления подключается по цепям синхронизации ко вторичной обмотке трансформатора со встроенным преобразователем для подмагничивания, а по опорному сигналу - к пропорциональному регулятору, выходной сигнал которого линейно зависит от рассогласования между напряжением уставки и напряжением сети в точке подключения реактора. 1. Device for controlling the power of a bias reactor containing a network winding connected to a star, a control winding whose sections are connected in parallel, and a compensation winding connected to a triangle, a transformer with an integrated converter for magnetization, the thyristors of which are connected according to the Larionov circuit, and the system pulse-phase control, characterized in that the transformer with a built-in converter with its high-voltage winding is connected to the terminals of the compensation winding of the reactor and with the outputs of the constant output voltage to the control winding, the pulse-phase control system is connected via synchronization circuits to the secondary winding of the transformer with an integrated converter for magnetization, and by the reference signal to a proportional regulator, the output signal of which linearly depends on the mismatch between the set voltage and network voltage at the connection point of the reactor. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что параллельно выходу встроенного преобразователя для подмагничивания к обмотке управления реактора подключена цепочка из последовательно соединенных диода и тиристора, на которые при условии отсутствия напряжения сети на реакторе непрерывно подают напряжение подмагничивания от отдельного источника питания, в результате чего обеспечивают дозированное предварительное насыщение магнитной системы реактора. 2. The device according to p. 1, characterized in that in parallel with the output of the built-in converter for magnetization, a chain of diode and thyristor connected in series is connected to the reactor control winding, to which, in the absence of mains voltage, the magnetization voltage is continuously applied to the reactor from a separate power source, resulting in a metered pre-saturation of the magnetic system of the reactor.