RU2562062C1 - Shunt reactor controlled by magnetic biasing - Google Patents

Shunt reactor controlled by magnetic biasing Download PDF

Info

Publication number
RU2562062C1
RU2562062C1 RU2014116925/07A RU2014116925A RU2562062C1 RU 2562062 C1 RU2562062 C1 RU 2562062C1 RU 2014116925/07 A RU2014116925/07 A RU 2014116925/07A RU 2014116925 A RU2014116925 A RU 2014116925A RU 2562062 C1 RU2562062 C1 RU 2562062C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
windings
voltage
network
control
transducer
Prior art date
Application number
RU2014116925/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Ивакин
Андрей Андреевич Магницкий
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") filed Critical Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод")
Priority to RU2014116925/07A priority Critical patent/RU2562062C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2562062C1 publication Critical patent/RU2562062C1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to shunt reactors (SR) controlled by magnetic biasing, representing electrical equipment systems for compensation of reactive power and stabilisation of voltage of high-voltage power transmission lines (PTL). SR includes an electromagnetic part, a magnetic biasing transducer, and a control, regulation, protection and automation system. The electromagnetic part includes a magnetic conductor with two rods per each phase of the network. Network windings, control windings and compensation windings are located on the rods. Control windings can be combined with network windings. The magnetic biasing transducer includes a controlled rectifier with a two-winding power supply transformer, the secondary windings of which are connected to an alternating-current input of the controlled rectifier, and primary windings are connected to an alternating-current output of a DC-to-AC transducer. Primary windings of the two-winding power supply transformer are connected to outputs of the reactor compensation winding, and secondary windings are connected to an alternating-current input of an AC-to-DC transducer. Direct-current inputs of DC-to-AC transducer and AC-to-DC transducer are connected to each other and to an electrical energy accumulator.
EFFECT: improving quick action, reducing influence of operating modes of a magnetic biasing transducer of the reactor on auxiliary needs of the substation, enlarging functional capabilities, including due to magnetic biasing at absence of voltage at high-voltage inputs.
1 dwg

Description

Заявляемое техническое решение относится к электротехнике, а именно к устройствам управляемых подмагничиванием шунтирующих реакторов (УШР), представляющих собой комплексы электротехнического оборудования для компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП). УШР содержит электромагнитную часть, преобразователь подмагничивания с управляемым выпрямителем и трансформатором питания, систему управления, регулирования, защиты и автоматики, причем электромагнитная часть содержит магнитопровод с двумя стержнями на каждую фазу сети, на стержнях расположены сетевые обмотки, обмотки управления и компенсационные обмотки, имеющие выводы на баке электромагнитной части реактора.The claimed technical solution relates to electrical engineering, and in particular to devices controlled by magnetization of shunt reactors (CSR), which are complexes of electrical equipment to compensate for reactive power and stabilize the voltage of high-voltage power lines (power lines). The CSR contains an electromagnetic part, a magnetization converter with a controlled rectifier and a power transformer, a control, regulation, protection and automation system, the electromagnetic part containing a magnetic circuit with two rods for each phase of the network, network windings, control windings and compensation windings having terminals on the tank of the electromagnetic part of the reactor.

Известен аналог - управляемый шунтирующий реактор, сетевые обмотки которого используются одновременно и как обмотки подмагничивания (Бударгин О.М., Макаревич Л.В., Мастрюков Л.А. Управляемый насыщающийся реактор мощностью 180 МВА, напряжением 500 кВ ОАО «ЭЛЕКТРОЗАВОД». ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. №6, 2012, стр.28, рис. 1. [1]). Электромагнитная часть реактора данного типа содержит магнитопровод с двумя стержнями на каждую фазу сети, на стержнях расположены сетевые и компенсационные обмотки, образующие полуфазы. Высоковольтные выводы обмоток полуфаз соединены и через высоковольтные вводы подключаются к фазам сети с помощью высоковольтных выключателей. Нейтральные выводы обмоток полуфаз имеют отдельные выводы из бака реактора. Нейтральные выводы сетевых обмоток трех фаз соединяются по три, образуя схему соединения сетевых обмоток «двойная звезда с расщепленной нейтралью», и заземлены через нейтральный реактор. Сетевые обмотки являются одновременно и обмотками управления. К нейтральным выводам сетевых обмоток трехфазного управляемого реактора подключается выход постоянного тока преобразователя подмагничивания с управляемым выпрямителем и трансформатором питания, первичные обмотки которого подключается либо к выводам треугольника компенсационной обмотки УШР, либо к сети собственных нужд подстанции за счет наличия в схеме питания специальных высоковольтных коммутационных аппаратов (выключателей).A known analogue is a controlled shunt reactor, the network windings of which are used simultaneously and as magnetization windings (Budargin OM, Makarevich LV, Mastryukov LA Controlled saturable reactor with a capacity of 180 MVA, voltage of 500 kV, OJSC ELECTROZAVOD. ELECTRO Electrical Engineering, Electric Power Industry, Electrical Engineering Industry No. 6, 2012, p. 28, Fig. 1. [1]). The electromagnetic part of a reactor of this type contains a magnetic circuit with two rods for each phase of the network, network and compensation windings forming half-phases are located on the rods. The high-voltage leads of the half-phase windings are connected and connected through the high-voltage bushings to the phases of the network using high-voltage switches. The neutral leads of the half-phase windings have separate leads from the reactor tank. The neutral terminals of the three-phase network windings are connected in three, forming a “double star with split neutral” network windings, and are grounded through a neutral reactor. Network windings are also control windings. The DC output of the bias converter with a controlled rectifier and a power transformer is connected to the neutral terminals of the network windings of a three-phase controlled reactor, the primary windings of which are connected either to the terminals of the compensation winding triangle of the CSR, or to the auxiliary network of the substation due to the presence of special high-voltage switching devices in the power circuit ( breakers).

Известный аналог [1] имеет ряд недостатков:The known analogue [1] has several disadvantages:

- при питании преобразователя подмагничивания от компенсационной обмотки затруднена форсировка мощности реактора в момент включения, что особенно важно для использования УШР в качестве линейного реактора в режимах одностороннего включения ЛЭП на холостой ход, когда реакторы являются одним из основных средств ограничения перенапряжений на конце включаемой ЛЭП, т.к. до включения ЛЭП отсутствует подмагничивание стержней магнитопровода реактора, что соответствует минимальной мощности УШР и минимальному влиянию УШР на ограничение перенапряжений в момент включения ЛЭП;- when the magnetization converter is powered from the compensation winding, it is difficult to force the reactor power at the moment of switching on, which is especially important for using CSR as a linear reactor in the modes of one-sided switching of power lines to idle, when reactors are one of the main means of limiting overvoltages at the end of a switched power line, t .to. before turning on the power transmission line, there is no magnetization of the rods of the reactor magnetic circuit, which corresponds to the minimum power CSR and the minimum effect of CSR on the limitation of overvoltages at the time of switching on the power line;

- при питании преобразователя подмагничивания от сети собственных нужд требуется решение проблемы соответствия показателей качества напряжения в питающей сети требованиям нормативных документов, т.к. управляемый выпрямитель генерирует в сеть высшие гармоники тока, вызывающие искажение синусоидальности напряжения в питающей сети, а изменения величины потребляемой выпрямителем активной и реактивной мощности в процессе работы приводят к колебаниям и отклонениям напряжения;- when powering the bias converter from the auxiliary supply network, a solution to the problem of compliance of voltage quality indicators in the supply network with the requirements of regulatory documents is required, because a controlled rectifier generates higher current harmonics into the network, causing distortion of the sinusoidality of the voltage in the supply network, and changes in the amount of active and reactive power consumed by the rectifier during operation lead to voltage fluctuations and deviations;

- перевод преобразователя подмагничивания с питания от сети собственных нужд на питание от компенсационной обмотки сопровождается сбросом мощности реактора на время, необходимое для технологических операций по отключению и включению высоковольтных коммутационных аппаратов, обеспечивающих требуемый тип питания преобразователя подмагничивания.- the transfer of the magnetization converter from power from the auxiliary supply network to power from the compensation winding is accompanied by a reset of the reactor power for the time required for technological operations to turn off and turn on the high-voltage switching devices that provide the required type of power for the magnetization converter.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является управляемый шунтирующий реактор (Управляемый шунтирующий реактор на Игналинской АЭС. Ввод в эксплуатацию. А. Долгополов и др., Новости электротехники, №6 (54), 2008, рис. 7, [2]), принятый за прототип. В нем частично устранены недостатки аналога. Электромагнитная часть данного реактора содержит магнитопровод с двумя стержнями на каждую фазу сети, на стержнях расположены сетевые обмотки, компенсационные обмотки и обмотки управления. Обмотки управления соединены с преобразователем подмагничивания, включающим параллельно соединенные по стороне постоянного тока управляемые выпрямители стационарного режима работы с трансформаторами питания, подключенными к выводам компенсационной обмотки УШР, и управляемые выпрямители форсировочного режима работы и начального подмагничивания с трансформаторами питания, подключенными к сети собственных нужд подстанции. Для повышения быстродействия УШР трансформаторы питания выпрямителей форсировочного режима работы и начального подмагничивания, подключенные к сети собственных нужд подстанции, имеют вторичное напряжение существенно выше, чем трансформаторы питания выпрямителей стационарного режима работы, подключенные к компенсационной обмотке УШР, причем выпрямители форсировочного режима работы и начального подмагничивания могут быть включены последовательно по стороне постоянного тока, что позволяет получить выпрямленное напряжение, прикладываемое к обмотке управления УШР, в 30 раз большее, чем напряжение, необходимое для поддержания номинального тока подмагничивания в установившемся режиме, т.е. обеспечивать 30-кратную форсировку напряжения подмагничивания.The closest in technical essence to the claimed device is a controlled shunt reactor (controlled shunt reactor at the Ignalina nuclear power plant. Commissioning. A. Dolgopolov et al., Electrical Engineering News, No. 6 (54), 2008, Fig. 7, [2]) adopted for the prototype. It partially eliminated the disadvantages of the analogue. The electromagnetic part of this reactor contains a magnetic circuit with two rods for each phase of the network, network rods, compensation windings and control windings are located on the rods. The control windings are connected to the bias converter, which includes parallel-connected controlled rectifiers of the stationary mode of operation with power transformers connected to the terminals of the compensation winding of the CSR, and controlled rectifiers of the forced mode of operation and initial bias with power transformers connected to the substation's own needs network. To improve the performance of CSRs, the power transformers of the rectifier forcing operation and initial magnetization connected to the auxiliary network of the substation have a secondary voltage significantly higher than the transformers of power supply for rectifiers of the stationary mode connected to the compensation winding of CSR, and the rectifiers of the forced mode of operation and initial magnetization can be connected in series on the DC side, which allows to obtain a rectified voltage, butt the voltage supplied to the control coil of the CSR is 30 times greater than the voltage required to maintain the rated magnetization current in steady state, i.e. provide 30-fold boost bias voltage.

Однако реактор-прототип имеет недостатки. При питании управляемых выпрямителей от сети собственных нужд необходимо обеспечить выполнение требований по снижению влияния работы данных выпрямителей на качество напряжения в питающей сети, что приводит к необходимости установки дополнительных компенсирующих устройств или увеличению мощности сети собственных нужд подстанции. Кроме того, параллельная работа выпрямителей с разными диапазонами напряжения подмагничивания при работе каждого из них в своем диапазоне изменения параметра регулирования неизменно приводит к снижению быстродействия в зоне малых изменений параметра регулирования (выпрямитель форсировочного режима при малых изменениях параметра не работает), к снижению эффективности использования установленной мощности выпрямителей, усложняет систему управления преобразователя подмагничивания.However, the prototype reactor has disadvantages. When supplying controlled rectifiers from the auxiliary network, it is necessary to fulfill the requirements to reduce the impact of the operation of these rectifiers on the quality of the voltage in the supply network, which leads to the need to install additional compensating devices or to increase the power of the auxiliary needs network of the substation. In addition, the parallel operation of rectifiers with different magnetization voltage ranges when each of them operates in its own range of variation of the control parameter invariably leads to a decrease in speed in the zone of small changes in the regulation parameter (the rectifier of the boost mode does not work with small changes in the parameter), to a decrease in the efficiency of use of the installed power rectifiers, complicates the control system of the bias converter.

Целью изобретения является исключение указанных недостатков и увеличение функциональных возможностей реактора.The aim of the invention is to eliminate these drawbacks and increase the functionality of the reactor.

Указанная цель достигается за счет того, что в известном устройстве управляемого подмагничиванием шунтирующего реактора, содержащего электромагнитную часть, имеющую магнитопровод с двумя стержнями на каждую фазу сети, на стержнях расположены сетевые обмотки, обмотки управления и компенсационные обмотки, причем обмотки управления могут быть совмещены с сетевыми обмотками, преобразователь подмагничивания с управляемым выпрямителем и трансформатором питания, имеющим первичные и вторичные обмотки, причем вторичные обмотки соединены с входом переменного тока управляемого выпрямителя, выход постоянного тока которого соединен с обмотками управления, систему управления, регулирования, защиты и автоматики, новым является то, что в преобразователь подмагничивания введены преобразователь переменного тока в постоянный и второй трансформатор питания, имеющий первичные и вторичные обмотки, причем первичные обмотки соединены с выводами компенсационной обмотки реактора, а вторичные обмотки соединены с входом переменного тока преобразователя переменного тока в постоянный, преобразователь постоянного тока в переменный, выход переменного тока которого соединен с первичными обмотками трансформатора питания управляемого выпрямителя, накопитель электрической энергии, соединенный с входами постоянного тока преобразователя постоянного тока в переменный и преобразователя переменного тока в постоянный, а система управления, регулирования, защиты и автоматики соединена с цепями управления преобразователей постоянного тока в переменный, переменного тока в постоянный, управляемого выпрямителя и накопителя электрической энергии.This goal is achieved due to the fact that in the known device controlled by magnetization of a shunt reactor containing an electromagnetic part having a magnetic circuit with two rods for each phase of the network, the network windings, control windings and compensation windings are located on the rods, and the control windings can be combined with network windings, a magnetizing converter with a controlled rectifier and a power transformer having primary and secondary windings, the secondary windings being connected to the AC input of a controlled rectifier, the DC output of which is connected to the control windings, the control, regulation, protection and automation system, is new in that an AC converter into a DC and a second power transformer having primary and secondary windings is introduced into the magnetization converter the primary windings are connected to the terminals of the compensation winding of the reactor, and the secondary windings are connected to the AC input of the AC / DC converter, a DC to AC converter, the AC output of which is connected to the primary windings of the power transformer of the controlled rectifier, an electric energy storage device connected to the DC inputs of the DC-to-AC converter and the AC-to-DC converter, and the control, regulation, protection and automation system is connected with control circuits of converters of direct current to alternating current, alternating current to direct, controlled rectifier and drive e ktricheskoy energy.

Известных технических решений с такими признаками не обнаружено.Known technical solutions with such signs were not found.

Принципиальная схема предлагаемого управляемого шунтирующего реактора показана на фиг. 1.A schematic diagram of the proposed controlled shunt reactor is shown in FIG. one.

УШР, показанный на фиг. 1, содержит электромагнитную часть 1 с магнитопроводом, на стержнях которого расположены сетевые обмотки, обмотки управления и компенсационные обмотки, преобразователь подмагничивания 2 с системой управления, регулирования, защиты и автоматики 3. На крышку бака реактора выведены высоковольтные выводы 4 сетевых обмоток, подключаемые через трехфазный высоковольтный выключатель 5 к сети высокого напряжения 6, выводы 7 компенсационных обмоток, которые в трехфазном реакторе собираются в треугольник для компенсации в фазном токе реактора гармоник кратных трем, выводы обмоток управления 8. К выводам обмоток управления 8 подключен выход постоянного тока управляемого выпрямителя 9, вход переменного тока которого через трансформатор питания 10 соединен с выходом переменного тока преобразователя постоянного тока в переменный (инвертора напряжения) 11 с регулируемым выходным напряжением. К выводам компенсационных обмоток 7 подключен трансформатор питания 12 преобразователя переменного тока в постоянный (управляемого выпрямителя) 13. Входы постоянного тока преобразователей 11 и 13 соединены с накопителем электрической энергии (НЭЭ) 14. Цепи управления преобразователями 9, 11, 13 и НЭЭ 14 соединены с системой управления, регулирования, защиты и автоматики 3.The CSR shown in FIG. 1, contains an electromagnetic part 1 with a magnetic circuit, on the rods of which there are network windings, control windings and compensation windings, a bias converter 2 with a control, regulation, protection and automation system 3. High-voltage outputs of 4 network windings connected via a three-phase are displayed on the tank lid high-voltage switch 5 to the high-voltage network 6, the terminals 7 of the compensation windings, which in a three-phase reactor are assembled in a triangle to compensate for the phase current of the garm reactor nick multiples of three, the control terminals of the windings 8. To control terminals of the windings 8 connected to the DC output of the controlled rectifier 9, whose AC input power through a transformer 10 connected to the output AC DC to AC converter (inverter voltage) 11 with an adjustable output voltage. The leads of the compensation windings 7 are connected to a power transformer 12 of the AC to DC converter (controlled rectifier) 13. The DC inputs of the converters 11 and 13 are connected to the electric energy storage device (NEE) 14. The control circuits of the converters 9, 11, 13 and NEE 14 are connected to control system, regulation, protection and automation 3.

Управляемый подмагничиванием шунтирующий реактор, показанный на фиг. 1, работает следующим образом.The bias-controlled shunt reactor shown in FIG. 1, works as follows.

Подключение управляемого шунтирующего реактора к уже работающей ЛЭП, при напряжении на ЛЭП в допустимых пределах, для исключения влияния сильных электромагнитных возмущений на режим работы ЛЭП, происходит с минимальной мощностью реактора (режим холостого хода) с последующим увеличением мощности в соответствии с требованиями диспетчера, который задает соответствующие уставки в системе управления УШР по напряжению на шинах, мощности или току УШР.A controlled shunt reactor is connected to an existing power line, with voltage on the power line within acceptable limits, to exclude the influence of strong electromagnetic disturbances on the power line operation mode, it takes place with a minimum reactor power (idle mode) with a subsequent increase in power in accordance with the requirements of the dispatcher, which sets corresponding settings in the CSR control system for bus voltage, power or CSR current.

В нормальном режиме, при включенном выключателе УШР со стороны сетевой обмотки и при наличии напряжения на ЛЭП, есть напряжение на выводах компенсационной обмотки реактора, и преобразователь подмагничивания 2 путем изменения тока управляемого выпрямителя 9 поддерживает ток, мощность реактора или заданное напряжение на шинах в зависимости от выбранного алгоритма управления. При этом управляемый выпрямитель 9 питается от компенсационной обмотки УШР через преобразователи 11 и 13 и трансформаторы питания 10 и 12. При этом диапазон изменения выпрямленного напряжения, подаваемого на обмотку управления реактора от выпрямителя 9 определяется регулированием не только угла управления выпрямителя 9, но и выходного напряжения инвертора 11, поэтому быстродействие реактора оказывается максимальным как при небольших диапазонах изменения регулируемой величины, так и при больших диапазонах регулирования. Для реакторов с номинальным напряжением 220-500 кВ величина быстродействия, характеризуемая временем набора и сброса мощности в максимальном диапазоне, т.е. от минимального до номинального значения, а также от номинального до минимального значения, как правило, задается заказчиком и составляет доли секунды. Для предлагаемого УШР, при наборе и сбросе мощности в диапазоне регулирования меньше максимального, обеспечивается не только более высокое быстродействие, но и более точное поддержание заданного значения напряжения на шинах, тока или мощности УШР в зависимости от выбранного алгоритма управления.In normal mode, when the CSR switch is turned on from the side of the network winding and if there is voltage on the power lines, there is voltage at the terminals of the compensation winding of the reactor, and the bias converter 2 by changing the current of the controlled rectifier 9 maintains the current, reactor power, or the specified voltage on the buses depending on selected control algorithm. In this case, the controlled rectifier 9 is powered from the compensation coil of the CSR through converters 11 and 13 and power transformers 10 and 12. The range of variation of the rectified voltage supplied to the reactor control winding from the rectifier 9 is determined by regulating not only the control angle of the rectifier 9, but also the output voltage inverter 11, therefore, the speed of the reactor is maximum both with small ranges of change of the controlled variable, and with large ranges of regulation. For reactors with a rated voltage of 220-500 kV, the speed value, characterized by the time of power gain and discharge in the maximum range, i.e. from the minimum to the nominal value, as well as from the nominal to the minimum value, as a rule, is set by the customer and is a fraction of a second. For the proposed CSR, when the power is set and reset in the control range is less than the maximum, not only higher speed is provided, but also a more accurate maintenance of the set voltage value on the buses, current or power of the CSR depending on the selected control algorithm.

Максимальное быстродействие (форсировка мощности) требуется от управляемого шунтирующего реактора в режимах, сопровождающихся перенапряжениями на оборудовании ЛЭП. Прежде всего это важно при использовании УШР в качестве линейного реактора в режимах одностороннего включения линии электропередачи (ЛЭП) на холостой ход, а также при автоматическом повторном включении (АПВ) линии, когда реакторы являются одним из основных средств ограничения перенапряжений на конце включаемой ЛЭП. При этом быстродействие реактора определяет длительность перенапряжений на оборудовании и снижение энергии, выделяющейся в ограничителях перенапряжений (ОПН), защищая их от повреждения. Данные режимы проходят под управлением диспетчерского персонала, автоматики ЛЭП и подстанций, позволяя скоординировать действие этой автоматики с работой системы управления, регулирования, защиты и автоматики УШР.Maximum speed (power boost) is required from a controlled shunt reactor in modes accompanied by overvoltages on power transmission line equipment. First of all, this is important when using the CSR as a linear reactor in the regimes of one-sided switching on of a power line (power transmission line) to idle, as well as when automatically reconnecting (AR) the line, when reactors are one of the main means of limiting overvoltages at the end of a switched power line. At the same time, the speed of the reactor determines the duration of the overvoltage on the equipment and the decrease in the energy released in the surge arresters (AR), protecting them from damage. These modes are controlled by dispatch personnel, power line automation and substations, allowing you to coordinate the operation of this automation with the operation of the control system, regulation, protection and automation of CSR.

Максимальное быстродействия УШР в этих режимах обеспечивается за счет предварительного намагничивания магнитопровода УШР, что при отсутствии напряжения на компенсационной обмотке обеспечивается за счет энергии, запасенной накопителем электрической энергии 14. Накопителем в предлагаемом УШР может быть любой накопитель электрической энергии на основе химических источников тока того или иного вида (аккумуляторные батареи), конденсаторных батарей, включая молекулярные, маховиковых устройств и т.д. В зависимости от вида, НЭЭ может иметь в своем составе преобразователи, обеспечивающие заряд, хранение и выдачу в требуемый момент времени электрической энергии. В нормальном режиме работы УШР заряд НЭЭ осуществляться от компенсационной обмотки через преобразователь 13. Предварительный заряд НЭЭ при длительных отключениях реактора от высоковольтной сети может, при необходимости, осуществляться и от сети собственных нужд подстанции через специальное зарядное устройство, входящее в состав НЭЭ.The maximum speed of the CSR in these modes is ensured by preliminary magnetization of the magnetic circuit of the CSR, which, if there is no voltage on the compensation winding, is provided by the energy stored in the electric energy storage device 14. The storage device in the proposed CSR can be any electric energy storage device based on chemical current sources of one or another type (rechargeable batteries), capacitor banks, including molecular, flywheel devices, etc. Depending on the type, the NEE may include in its structure converters that provide charge, storage and delivery of electrical energy at the required time. In the normal operation mode of the CSR, the charge of the NEE is carried out from the compensation winding through the converter 13. The preliminary charge of the NEE during prolonged shutdowns of the reactor from the high-voltage network can, if necessary, be carried out from the auxiliary needs of the substation through a special charger that is part of the NEE.

Для подмагничивания магнитопровода реактора в условиях отсутствия напряжения на компенсационной обмотки инвертор напряжения 11 преобразует постоянное напряжение НЭЭ 14 в трехфазное переменное напряжение, которое через трансформатор питания 10 подается на вход переменного тока управляемого выпрямителя 9. Напряжение постоянного тока управляемого выпрямителя 9 подается на обмотку управления реактора, обеспечивая начальное подмагничивание стержней магнитопровода. При этом величина напряжения на входе управляемого выпрямителя 9, регулируемая инвертором напряжения 11, такова что при минимальных углах управления выпрямителя 9 обеспечивается минимальный ток подмагничивания. Это позволяет минимизировать потери в преобразователе подмагничивания и снизить электрические воздействия на силовые полупроводниковые приборы. Увеличивая выходное напряжение инвертора 11, можно сократить, если требуется, время, необходимое для подмагничивания магнитопровода УШР. Таким образом, наличие НЭЭ 14 в схеме преобразователя подмагничивания 2 позволяет обеспечить форсировку напряжения подмагничивания магнитопровода УШP в паузу трехфазного АПВ (при отсутствии напряжения на выводах компенсационной обмотки реактора), в том числе в ситуациях, когда до момента отключения реактор работал в режиме небольшой мощности, т.е. с малым током подмагничивания.To magnetize the reactor magnetic circuit in the absence of voltage on the compensation winding, the voltage inverter 11 converts the DC voltage of the NEE 14 into a three-phase alternating voltage, which is fed through the power transformer 10 to the AC input of the controlled rectifier 9. The DC voltage of the controlled rectifier 9 is supplied to the reactor control winding, providing initial magnetization of the cores of the magnetic circuit. In this case, the voltage at the input of the controlled rectifier 9, regulated by the voltage inverter 11, is such that at the minimum control angles of the rectifier 9 a minimum bias current is provided. This allows you to minimize losses in the magnetization transducer and to reduce the electrical effects on power semiconductor devices. By increasing the output voltage of the inverter 11, it is possible to reduce, if necessary, the time required for magnetizing the magnetic circuit of the CSR. Thus, the presence of NEE 14 in the bias converter circuit 2 makes it possible to force the magnetization voltage of the USP magnetic circuit to pause a three-phase reclosure (in the absence of voltage at the terminals of the compensation winding of the reactor), including in situations where the reactor was operating in low power mode before shutdown those. with a small bias current.

Подключение к высоковольтной сети реактора, у которого стержни подмагничены до индукции насыщения стали В0, обеспечивает практически мгновенное включение УШР с мощностью близкой к номинальной.Connection to a high-voltage network of the reactor, in which the rods are magnetized before the induction of steel saturation B 0 , provides an almost instantaneous inclusion of CSR with a power close to nominal.

После подключения реактора к сети и появления напряжения на выводах компенсационной обмотки система управления, регулирования, защиты и автоматики 3 форсирует выпрямленное напряжение преобразователя 9, что приводит к увеличению тока подмагничивания до величины, соответствующей заданной уставке в системе управления УШР. Дальнейший режим работы шунтирующего реактора определяется выбранным алгоритмом системы управления УШР.After connecting the reactor to the network and the appearance of voltage at the terminals of the compensation winding, the control, regulation, protection and automation system 3 forces the rectified voltage of the converter 9, which leads to an increase in the bias current to a value corresponding to a given setting in the control circuit. The further mode of operation of the shunt reactor is determined by the selected algorithm of the control system.

Заявляемое техническое решение исследовалось на математических моделях управляемого подмагничиванием шунтирующего реактора и показало высокую эффективность для повышения быстродействия управляемых шунтирующих реакторов, используемых для компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения на высоковольтных линиях электропередачи переменного тока и подстанциях электроэнергетических систем.The claimed technical solution was investigated on mathematical models of magnetically controlled shunt reactor and showed high efficiency for increasing the speed of controlled shunt reactors used to compensate for reactive power and voltage regulation on high-voltage AC power lines and substations of electric power systems.

Источники информацииInformation sources

1. Бударгин О.М., Макаревич Л.В., Мастрюков Л.А. Управляемый насыщающийся реактор мощностью 180 МВА, напряжением 500 кВ ОАО «ЭЛЕКТРОЗАВОД». ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. №6, 2012, стр.28, рис. 1.1. Budargin O.M., Makarevich L.V., Mastryukov L.A. Managed saturable reactor with a capacity of 180 MVA, voltage of 500 kV, OJSC ELECTROZAVOD. ELECTRO. Electrical engineering, electric power industry, electrical industry. No. 6, 2012, p. 28, fig. one.

2. Управляемый шунтирующий реактор на Игналинской АЭС. Ввод в эксплуатацию. А. Долгополов и др.. Новости электротехники, №6(54), 2008, рис. 72. Managed shunt reactor at the Ignalina nuclear power plant. Commissioning. A. Dolgopolov et al. News of Electrical Engineering, No. 6 (54), 2008, Fig. 7

Claims (1)

Устройство управляемого подмагничиванием шунтирующего реактора, содержащего электромагнитную часть, имеющую магнитопровод с двумя стержнями на каждую фазу сети, на стержнях расположены сетевые обмотки, обмотки управления и компенсационные обмотки, причем обмотки управления могут быть совмещены с сетевыми обмотками, преобразователь подмагничивания с управляемым выпрямителем и трансформатором питания, имеющим первичные и вторичные обмотки, причем вторичные обмотки соединены с входом переменного тока управляемого выпрямителя, выход постоянного тока которого соединен с обмотками управления, систему управления, регулирования, защиты и автоматики, отличающееся тем, что в преобразователь подмагничивания введены преобразователь переменного тока в постоянный и второй трансформатор питания, имеющий первичные и вторичные обмотки, причем первичные обмотки соединены с выводами компенсационной обмотки реактора, а вторичные обмотки соединены с входом переменного тока преобразователя переменного тока в постоянный, преобразователь постоянного тока в переменный, выход переменного тока которого соединен с первичными обмотками трансформатора питания управляемого выпрямителя, накопитель электрической энергии, соединенный с входами постоянного тока преобразователя постоянного тока в переменный и преобразователя переменного тока в постоянный, а система управления, регулирования, защиты и автоматики соединена с цепями управления преобразователей постоянного тока в переменный, переменного тока в постоянный, управляемого выпрямителя и накопителя электрической энергии. The device is controlled by magnetizing a shunt reactor containing an electromagnetic part having a magnetic circuit with two rods for each phase of the network, the network windings, control windings and compensation windings are located on the rods, and the control windings can be combined with the network windings, the magnetization converter with a controlled rectifier and a power transformer having primary and secondary windings, the secondary windings connected to an AC input of a controlled rectifier, output the direct current of which is connected to the control windings, a control, regulation, protection and automation system, characterized in that an AC converter is inserted into the bias converter into a direct and second power transformer having primary and secondary windings, the primary windings being connected to the terminals of the reactor compensation winding and the secondary windings are connected to the AC input of the AC / DC converter, the DC / AC converter, the output the alternating current of which is connected to the primary windings of the power transformer of the controlled rectifier, an electric energy storage device connected to the DC inputs of the DC-to-AC converter and the AC-to-DC converter, and the control, regulation, protection and automation system is connected to the control circuits of the DC-to-DC converters alternating current, alternating current into direct current, controlled rectifier and electric energy storage device.
RU2014116925/07A 2014-04-25 2014-04-25 Shunt reactor controlled by magnetic biasing RU2562062C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116925/07A RU2562062C1 (en) 2014-04-25 2014-04-25 Shunt reactor controlled by magnetic biasing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116925/07A RU2562062C1 (en) 2014-04-25 2014-04-25 Shunt reactor controlled by magnetic biasing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2562062C1 true RU2562062C1 (en) 2015-09-10

Family

ID=54073492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116925/07A RU2562062C1 (en) 2014-04-25 2014-04-25 Shunt reactor controlled by magnetic biasing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2562062C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA028401B1 (en) * 2015-11-03 2017-11-30 Хайченко, Ирина Валентиновна Shunt reactor controlled by biasing (variants)
RU2656380C1 (en) * 2017-03-01 2018-06-05 Илья Николаевич Джус Controlled reactor (options)
RU183616U1 (en) * 2017-12-11 2018-09-28 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR
RU2778547C1 (en) * 2022-01-10 2022-08-22 Илья Николаевич Джус Controlled three-phase reactor (options)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB998226A (en) * 1962-05-25 1965-07-14 Trench Electric Ltd A current limiting arrangement
US4255034A (en) * 1979-08-03 1981-03-10 Eastman Kodak Company Film retention in cartridge assembly
SU1758684A1 (en) * 1989-12-26 1992-08-30 Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина Controllable three-phase reactor
RU84163U1 (en) * 2008-07-01 2009-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" CONTROLLED CURRENT LIMITING REACTOR (OPTIONS)
RU2473999C1 (en) * 2011-07-15 2013-01-27 "Сиадор Энтерпрайзис Лимитед" Method to increase efficiency of shunting reactor controlled by magnetisation
RU136919U1 (en) * 2013-07-17 2014-01-20 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") MAGNETIC CONTROLLED BYPASS REACTOR

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB998226A (en) * 1962-05-25 1965-07-14 Trench Electric Ltd A current limiting arrangement
US4255034A (en) * 1979-08-03 1981-03-10 Eastman Kodak Company Film retention in cartridge assembly
SU1758684A1 (en) * 1989-12-26 1992-08-30 Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина Controllable three-phase reactor
RU84163U1 (en) * 2008-07-01 2009-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" CONTROLLED CURRENT LIMITING REACTOR (OPTIONS)
RU2473999C1 (en) * 2011-07-15 2013-01-27 "Сиадор Энтерпрайзис Лимитед" Method to increase efficiency of shunting reactor controlled by magnetisation
RU136919U1 (en) * 2013-07-17 2014-01-20 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") MAGNETIC CONTROLLED BYPASS REACTOR

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA028401B1 (en) * 2015-11-03 2017-11-30 Хайченко, Ирина Валентиновна Shunt reactor controlled by biasing (variants)
RU2656380C1 (en) * 2017-03-01 2018-06-05 Илья Николаевич Джус Controlled reactor (options)
RU183616U1 (en) * 2017-12-11 2018-09-28 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR
RU2778547C1 (en) * 2022-01-10 2022-08-22 Илья Николаевич Джус Controlled three-phase reactor (options)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU136919U1 (en) MAGNETIC CONTROLLED BYPASS REACTOR
US9831717B2 (en) Systems and methods for operating uninterruptible power supplies
US9041257B2 (en) System for distributing electric power to an electrical grid
EP2733809B1 (en) Power quality control
EP2479882A2 (en) Apparatus for transferring electric power between an AC network and a multiphase electric machine
CN104821652A (en) Industrial power supply ups system
CN107565577B (en) Gas tube switched flexible AC electricity transmission system
RU2562062C1 (en) Shunt reactor controlled by magnetic biasing
RU2447529C1 (en) Three-phase reactor controlled by magnetic biasing
CN104716652A (en) Magnetically controlled shunt reactor
EA028401B1 (en) Shunt reactor controlled by biasing (variants)
KR101430577B1 (en) Voltage sag protector for three phase servo driver
RU151864U1 (en) POWER SUPPLY SYSTEM FOR OWN NEEDS OF A POWER PLANT
CN210578329U (en) Device for optimizing transient performance of digital excitation generator
CN103094906A (en) 750 kV magnetic-control type controllable highly resistance circuit based on compensation winding energy-getting excitation
Poliakov et al. Three phase dual active bridge power converter implementation in power supply system of telescope rotary support device
RU2337424C1 (en) Method of reactive power source control
KR20160080719A (en) Apparatus for controlling power configured to be connected to power system operating temporarily and method for controlling power
RU119518U1 (en) REGULATED REACTIVE POWER SOURCE
Klimash et al. Method for control of the start-up regulating devicefor power transformers of the power supply system
CN117895521B (en) Power distribution network control system and method based on AVC circuit mixed regulation
El-Taweel et al. Integration of step voltage regulators in islanded microgrids
RU2713488C1 (en) Propellant electrical installation
Azharuddin et al. A Novel Multi level Converter Unified Power–Quality (MC-UPQC) Conditioning System On line Loading, Losses, And Voltage Stability Of Radial Distribution Systems
Nikolaev et al. Sustainability of High-Power Frequency Converters with Active Rectifiers Connected in Parallel with “EAF-SVC” Complex