RU2768366C1 - Device for balancing and compensation of reactive power - Google Patents

Device for balancing and compensation of reactive power Download PDF

Info

Publication number
RU2768366C1
RU2768366C1 RU2021131488A RU2021131488A RU2768366C1 RU 2768366 C1 RU2768366 C1 RU 2768366C1 RU 2021131488 A RU2021131488 A RU 2021131488A RU 2021131488 A RU2021131488 A RU 2021131488A RU 2768366 C1 RU2768366 C1 RU 2768366C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase switch
supply network
phase
adjustable capacitor
capacitor units
Prior art date
Application number
RU2021131488A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Рожков
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority to RU2021131488A priority Critical patent/RU2768366C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768366C1 publication Critical patent/RU2768366C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering. To achieve the effect, a device for balancing and reactive power compensation, containing three adjustable capacitor units connected through the clamps of the first normally open three-phase switch between the phases of the supply network and the neutral wire of the supply network, three sensors of the current of the phases of the supply network and three sensors of the phase voltage of the supply network, equipped with an auxiliary normally closed three-phase switch interlocked from simultaneous switching on with the first three-phase switch, at the same time, three input terminals of the auxiliary three-phase switch are connected to the corresponding three common connection points of the adjustable capacitor units and the first three-phase switch, and three output terminals of the auxiliary three-phase switch are connected to input terminals of three adjustable capacitor units that are opposite to its input terminals.
EFFECT: invention is aimed at expanding the functionality of devices for balancing and compensating reactive power in the phases of the electrical network while increasing their reliability, increasing efficiency and reducing cost.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для компенсации реактивной мощности и симметрирования трехфазных электрических сетей, и может быть использовано с целью регулирования напряжения и реактивной мощности в местах подключения данных устройств к питающей сети, а также нормализации показателей качества электрической энергии в целом.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to devices for reactive power compensation and balancing of three-phase electrical networks, and can be used to regulate voltage and reactive power at the points of connection of these devices to the supply network, as well as to normalize the quality of electrical energy in general.

Известно устройство для пофазной компенсации реактивной мощности (патент RU № 2697259, опубл. 13.08.2019, МПК H02J 3/18), содержащее три автоматически регулируемые конденсаторные установки с соединением по схеме звезда с нулевым проводом, подключенные между каждой фазой сети и нейтральным проводом, три регулируемых конденсатора в каждой конденсаторной установке, три трансформатора тока, выводы первичной обмотки которых подключены к соответствующим линейным проводам источника питания и нагрузки трехфазной сети, а выводы вторичной обмотки подключены к входам соответствующего блока регулирования, три пускателя электромагнитных, подключенные к трем соответствующим регулируемым конденсаторам, отличающееся тем, что в него введены: три нерегулируемые (первые) ступени в конденсаторных установках, мощность, которых рассчитана на постоянную составляющую реактивную мощность нагрузки, три независимых блока регулирования, каждый блок регулирования подключается к фазному напряжению соответствующей фазы, к своим соответствующим трансформаторам тока, установленным в каждой фазе сети и регулируемым конденсаторам, три датчика времени срабатывания, подключенные к блокам регулирования и регулируемым конденсаторам.A device for phase-by-phase reactive power compensation is known (patent RU No. 2697259, publ. 13.08.2019, IPC H02J 3/18), containing three automatically adjustable capacitor units with a star connection with a neutral wire, connected between each phase of the network and a neutral wire, three adjustable capacitors in each capacitor unit, three current transformers, the primary winding leads of which are connected to the corresponding linear wires of the power source and load of the three-phase network, and the secondary winding leads are connected to the inputs of the corresponding control unit, three electromagnetic starters connected to the three corresponding adjustable capacitors, characterized in that it includes: three unregulated (first) steps in capacitor units, the power of which is designed for the constant component of the reactive power of the load, three independent control units, each control unit is connected to the phase voltage of the corresponding f ase, to their respective current transformers installed in each phase of the network and adjustable capacitors, three response time sensors connected to control units and adjustable capacitors.

Недостатком данного технического решения является его ограниченный функционал возможностей, связанный с тем, что принцип действия устройства подразумевает его подключение к сети исключительно по схеме звезда, что ограничивает его диапазон регулирования реактивной мощности.The disadvantage of this technical solution is its limited functionality, due to the fact that the principle of operation of the device implies its connection to the network exclusively according to the star scheme, which limits its reactive power control range.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для симметрирования и компенсации реактивной мощности (патент RU № 2229766, опубл. 27.05.2004, МПК H02J 3/18), содержащее первый трехфазный выключатель, три трехфазные батареи конденсаторов с соединением конденсаторов каждой батареи треугольником с тремя внешними зажимами, третьи из которых подключены к фазам питающей сети через второй трехфазный выключатель, выполненный с пофазным независимым управлением, при этом в него введены дополнительный трехфазный выключатель и три нормально замкнутых однополюсных выключателя, причем трехфазные батареи конденсаторов первыми внешними зажимами напрямую, а вторыми внешними зажимами через нормально замкнутые однополюсные выключатели соединены в три общие точки, которые подключены к входам контактов первого и дополнительного трехфазных выключателей, сблокированных от одновременного включения и через контакты первого трехфазного выключателя могут быть подключены к фазам питающей сети, а через контакты дополнительного трехфазного выключателя, замкнутые между собой на выходе, - к нулевому проводу питающей сети.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for balancing and reactive power compensation (patent RU No. 2229766, publ. 27.05.2004, IPC H02J 3/18), containing the first three-phase switch, three three-phase capacitor banks with the connection of the capacitors of each battery with a triangle with three external terminals, the third of which are connected to the phases of the supply network through the second three-phase switch, made with phase-by-phase independent control, while an additional three-phase switch and three normally closed single-pole switches are introduced into it, with three-phase capacitor banks by the first external terminals directly, and the second external clamps through normally closed single-pole switches are connected to three common points, which are connected to the inputs of the contacts of the first and additional three-phase switches, interlocked from simultaneous switching on and through the contacts of the first three-phase switch can be connected to the phases of the supply network, and through the contacts of an additional three-phase switch, closed to each other at the output, to the neutral wire of the supply network.

Недостатками настоящего технического решения являются низкая надежность и низкий коэффициент полезного действия (КПД) вследствие сложности регулирования емкости конденсаторных установок из-за наличия большого количества коммутационных аппаратов. Кроме этого устройство характеризуется ограниченным функционалом возможностей, связанным с ограниченным количеством конденсаторных установок в устройстве.The disadvantages of this technical solution are low reliability and low coefficient of performance (COP) due to the difficulty of regulating the capacitance of capacitor units due to the presence of a large number of switching devices. In addition, the device is characterized by limited functionality associated with a limited number of capacitor units in the device.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение диапазона регулирования устройств симметрирования и компенсации реактивной мощности в фазах электрической сети.The technical objective of the present invention is to increase the control range of devices for balancing and reactive power compensation in the phases of the electrical network.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства при одновременном повышении его надежности работы, увеличении КПД и уменьшении стоимости.The technical result consists in expanding the functionality of the device while increasing its reliability, increasing efficiency and reducing cost.

Это достигается тем, что известное устройство для симметрирования и компенсации реактивной мощности, содержащее три регулируемые конденсаторные установки, каждая из которых входным зажимом подключена к соответствующей фазе питающей сети, а выходным зажимом подключена к соответствующим входным зажимам первого, нормально разомкнутого, трехфазного выключателя, три выходных зажима которого замкнуты между собой и подключены к нулевому проводу питающей сети, три датчика тока фаз питающей сети и три датчика фазного напряжения питающей сети, выходы которых подключены ко входам блока управления, выходы которого, в свою очередь, подключены к управляющим входам трех регулируемых конденсаторных установок и к управляющему входу первого трехфазного выключателя, снабжено вспомогательным нормально замкнутым трехфазным выключателем, сблокированным от одновременного включения с первым трехфазным выключателем, при этом три входных зажима вспомогательного трехфазного выключателя подключены к соответствующим трем общим точкам соединения регулируемых конденсаторных установок и первого трехфазного выключателя, а три выходных зажима вспомогательного трехфазного выключателя соединены с разноименными по отношению к его входным зажимам входными зажимами трех регулируемых конденсаторных установок.This is achieved by the fact that the well-known device for balancing and compensation of reactive power, containing three adjustable capacitor units, each of which is connected by the input terminal to the corresponding phase of the supply network, and by the output terminal is connected to the corresponding input terminals of the first, normally open, three-phase switch, three output the terminals of which are closed to each other and connected to the neutral wire of the supply network, three sensors of the current of the phases of the supply network and three sensors of the phase voltage of the supply network, the outputs of which are connected to the inputs of the control unit, the outputs of which, in turn, are connected to the control inputs of three adjustable capacitor units and to the control input of the first three-phase switch, equipped with an auxiliary normally closed three-phase switch, interlocked from simultaneous activation with the first three-phase switch, while three input terminals of the auxiliary three-phase switch are connected to the corresponding to them three common points of connection of adjustable capacitor units and the first three-phase switch, and three output terminals of the auxiliary three-phase switch are connected to the input terminals of three adjustable capacitor units opposite with respect to its input terminals.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства для симметрирования и компенсации реактивной мощности.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows a functional diagram of a device for balancing and compensation of reactive power.

Устройство для симметрирования и компенсации реактивной мощности содержит три регулируемые конденсаторные установки 1, каждая из которых входным зажимом подключена к соответствующей фазе питающей сети, а выходным зажимом подключена к соответствующим входным зажимам первого, нормально разомкнутого, трехфазного выключателя 2, три выходных зажима которого замкнуты между собой и подключены к нулевому проводу питающей сети, три датчика тока фаз питающей сети 3 и три датчика фазного напряжения питающей сети 4, выходы которых подключены ко входам блока управления 5. Выходы блока управления 5 подключены к управляющим входам трех регулируемых конденсаторных установок 1 и управляющему входу первого трехфазного выключателя 2. Кроме этого, устройство содержит вспомогательный, нормально замкнутый, трехфазный выключатель 6, сблокированный от одновременного включения с первым нормально разомкнутым трехфазным выключателем 2, при этом три входных зажима вспомогательного трехфазного выключателя 6 подключены к соответствующим трем общим точкам соединения регулируемых конденсаторных установок 1 и первого трехфазного выключателя 2, а три выходных зажима вспомогательного трехфазного выключателя 6 соединены с разноименными, по отношению к его входным зажимам, входными зажимами трех регулируемых конденсаторных установок 1. При этом регулируемые конденсаторные установки 1 могут быть выполнены на базе конденсаторной группы, коммутируемой тиристорами.The device for balancing and reactive power compensation contains three adjustable capacitor units 1, each of which is connected by the input terminal to the corresponding phase of the supply network, and by the output terminal is connected to the corresponding input terminals of the first, normally open, three-phase switch 2, the three output terminals of which are closed to each other and connected to the neutral wire of the supply network, three current sensors of the phases of the supply network 3 and three sensors of the phase voltage of the supply network 4, the outputs of which are connected to the inputs of the control unit 5. The outputs of the control unit 5 are connected to the control inputs of three adjustable capacitor units 1 and the control input of the first three-phase switch 2. In addition, the device contains an auxiliary, normally closed, three-phase switch 6, interlocked from simultaneous switching on with the first normally open three-phase switch 2, while three input terminals of the auxiliary three-phase switch 6 are connected are connected to the corresponding three common connection points of the adjustable capacitor units 1 and the first three-phase switch 2, and the three output terminals of the auxiliary three-phase switch 6 are connected to the input terminals of the three adjustable capacitor units 1 that are opposite in relation to its input terminals. can be made on the basis of a capacitor group switched by thyristors.

Устройство для симметрирования и компенсации реактивной мощности работает следующим образом.Device for balancing and compensation of reactive power operates as follows.

Принцип симметрирования токов и напряжений питающей сети, как и принцип пофазной компенсации реактивной мощности с помощью регулируемых конденсаторных установок 1 подразумевает целенаправленное независимое регулирование подключаемой емкости в каждой из фаз сети. Для этого устройство содержит подключенные к каждой фазе сети, три независимые регулируемые конденсаторные установки 1, управление которыми осуществляется одноименным блоком управления 5. На основе информации о токах каждой из фаз питающей сети и информации о фазных напряжениях питающей сети, поступающих от трех датчиков тока питающей сети 3 и трех датчиков фазного напряжения питающей сети 4 соответственно, блок управления 5 рассчитывает текущий режим работы питающей сети и принимает решение о необходимости изменения значения емкости, подключенной в данный момент к питающей сети.The principle of balancing the currents and voltages of the supply network, as well as the principle of phase-by-phase reactive power compensation using adjustable capacitor units 1, implies purposeful independent regulation of the connected capacitance in each of the phases of the network. To do this, the device contains connected to each phase of the network, three independent adjustable capacitor units 1, which are controlled by the control unit 5 of the same name. Based on information about the currents of each phase of the supply network and information about the phase voltages of the supply network coming from three sensors of the current supply network 3 and three sensors of the phase voltage of the supply network 4, respectively, the control unit 5 calculates the current mode of operation of the supply network and decides on the need to change the value of the capacitance currently connected to the supply network.

Необходимость изменения текущего значения емкости регулируемой конденсаторной установки 1 определяется текущей приоритетной задачей воздействия на режим работы питающей сети с помощью регулируемой конденсаторной установки 1. Так, например, блок управления 5 может обеспечить режим полной компенсации реактивной мощности нагрузки, частичной компенсации реактивной мощности нагрузки, частичной или полной компенсации нулевой последовательности тока нагрузки или напряжения, или обратной последовательности тока или напряжения (режимы симметрирования). Блок управления 5 может поддерживать работу сразу нескольких перечисленных режимов работы в пределах предустановленных диапазонов регулирования. Функционирование конкретного из режимов работы может определяться как внешним оператором или системой управления верхнего уровня, так и самим блоком управления 5 на основе заложенных алгоритмов смены состояний режимов. Так, например, в силу того, что в питающих сетях, как правило, приоритетными задачами являются задачи поддержания уровней напряжения в рамках нормируемых диапазонов, приоритетным режимом блока управления 5 может выступить режим полной компенсации реактивной мощности, позволяющим воздействовать на уровни напряжения питающей сети. В случае, если текущие уровни напряжений питающей сети не выходят за пределы нормируемых диапазонов, приоритет режима полной компенсации реактивной мощности может быть снижен, а приоритет режимов симметрирования повышен. Таким образом, уровни приоритетов режимов работы в блоке управления 5 могут быть подстроены и скорректированы в зависимости от конкретного места установки устройства в составе питающей сети и характера потребления электроэнергии конкретной нагрузкой.The need to change the current value of the capacitance of the adjustable capacitor unit 1 is determined by the current priority task of influencing the operating mode of the supply network using the adjustable capacitor unit 1. So, for example, the control unit 5 can provide full load reactive power compensation, partial load reactive power compensation, partial or full zero-sequence compensation of load current or voltage, or negative sequence of current or voltage (balancing modes). The control unit 5 can support the operation of several listed operating modes at once within the preset control ranges. The functioning of a particular operating mode can be determined both by an external operator or a top-level control system, and by the control unit 5 itself based on the embedded algorithms for changing the state of the modes. So, for example, due to the fact that in the supply networks, as a rule, the priority tasks are the tasks of maintaining voltage levels within the normalized ranges, the priority mode of the control unit 5 can be the full reactive power compensation mode, which allows you to influence the voltage levels of the supply network. If the current voltage levels of the supply network do not go beyond the normalized ranges, the priority of the full reactive power compensation mode can be reduced, and the priority of balancing modes can be increased. Thus, the priority levels of the operating modes in the control unit 5 can be adjusted and adjusted depending on the specific installation location of the device in the supply network and the nature of power consumption by a particular load.

Блок управления 5 осуществляет также управление первым нормально разомкнутым трехфазным выключателем 2. При этом одновременно с этим осуществляется и управление вспомогательным нормально замкнутым трехфазным выключателем 6, так как упомянутые выключатели сблокированы от одновременного включения с целью предотвращения возникновения аварийных режимов работы, связанных с протеканием токов коротких замыканий. Как видно из чертежа, выключенное состояние первого трехфазного выключателя 2 и включенное состояние вспомогательного трехфазного выключателя 6 обеспечивает подключение к питающей сети трех регулируемых конденсаторных установок 1, соединенных по схеме треугольник. При этом включенное состояние первого трехфазного выключателя 2 и выключенное состояние вспомогательного трехфазного выключателя 6 обеспечивает подключение к питающей сети трех регулируемых конденсаторных установок 1, соединенных по схеме звезда.The control unit 5 also controls the first normally open three-phase switch 2. At the same time, the auxiliary normally closed three-phase switch 6 is also controlled, since the said switches are blocked from being turned on simultaneously in order to prevent the occurrence of emergency operating modes associated with the flow of short circuit currents . As can be seen from the drawing, the off state of the first three-phase switch 2 and the on state of the auxiliary three-phase switch 6 provides connection to the supply network of three adjustable capacitor units 1 connected in a triangle. In this case, the on state of the first three-phase switch 2 and the off state of the auxiliary three-phase switch 6 provides connection to the power supply network of three adjustable capacitor units 1, connected in a star circuit.

Указанная отличительная особенность предлагаемого изобретения обеспечивает расширение его функциональных возможностей, так как в зависимости от схемы подключения регулируемых конденсаторных установок 1 к питающей сети, одно и то же состояние каждой из трех регулируемых конденсаторных установок 1 будет обеспечивать различные величины эквивалентных емкостей, подключаемых к питающей сети. Так, например, при фиксированном значении емкости регулируемых конденсаторных установок 1 и фиксированном значении напряжения питающей сети, уровень реактивной мощности, генерируемой регулируемыми конденсаторными установками 1 в питающую сеть, будет в три раза больше при соединении регулируемых конденсаторных установок 1 в треугольник, по сравнению с соединением звезда. В то же время, реализуемое предлагаемым изобретением соединение регулируемых конденсаторных установок 1 в звезду, позволяет скомпенсировать нулевую последовательность тока нагрузки, обеспечивая тем самым требуемый режим симметрирования питающей сети.This distinctive feature of the invention provides an extension of its functionality, since, depending on the connection scheme of the adjustable capacitor units 1 to the supply network, the same state of each of the three adjustable capacitor units 1 will provide different values of equivalent capacities connected to the supply network. So, for example, with a fixed value of the capacitance of the adjustable capacitor banks 1 and a fixed value of the supply voltage, the level of reactive power generated by the adjustable capacitor banks 1 into the supply network will be three times greater when the adjustable capacitor banks 1 are connected in a triangle, compared with the connection star. At the same time, the connection of adjustable capacitor units 1 into a star, implemented by the invention, makes it possible to compensate for the zero sequence of the load current, thereby providing the required mode of balancing the supply network.

Текущее состояние каждого трехфазного выключателя в составе устройства определяет блок управления 5 на основе приоритета текущего режима работы устройства. Так, например, если текущее значение реактивной мощности, генерируемой нагрузкой, не выходит за пределы нормируемых диапазонов и при этом присутствует необходимость компенсации нулевой последовательности тока нагрузки, то блок управления 5 выдает команду на включение первого трехфазного выключателя 2 и соответственно выключение вспомогательного трехфазного выключателя 6. При этом, если блок управления 5 получил от датчиков фазного напряжения питающей сети 4 значения уровня напряжения питающей сети, которые выходят за рамки нормируемых величин, блок управления 5 повышает приоритет режима регулирования напряжения питающей сети и выдает команду на соединение регулируемых конденсаторных установок 1 в треугольник путем выключения первого трехфазного выключателя 2 и, соответственно, включение вспомогательного трехфазного выключателя 6. Такой режим способен принципиально выдать большие значения реактивной мощности и обеспечить тем самым больше возможностей для регулирования напряжения питающей сети. Алгоритмы смены состояний трехфазных выключателей не ограничиваются описанными примерами и могут быть подстроены и скорректированы в зависимости от конкретного места установки устройства в составе питающей сети и характера потребления электроэнергии конкретной нагрузкой.The current state of each three-phase switch in the device is determined by the control unit 5 based on the priority of the current operating mode of the device. So, for example, if the current value of the reactive power generated by the load does not go beyond the normalized ranges and at the same time there is a need to compensate for the zero sequence of the load current, then the control unit 5 issues a command to turn on the first three-phase switch 2 and, accordingly, turn off the auxiliary three-phase switch 6. In this case, if the control unit 5 received from the sensors of the phase voltage of the supply network 4 values of the voltage level of the supply network, which are outside the normalized values, the control unit 5 increases the priority of the supply voltage regulation mode and issues a command to connect the adjustable capacitor units 1 into a triangle by turning off the first three-phase circuit breaker 2 and, accordingly, turning on the auxiliary three-phase circuit breaker 6. th network. Algorithms for changing the states of three-phase switches are not limited to the described examples and can be adjusted and adjusted depending on the specific installation location of the device in the power supply network and the nature of electricity consumption by a particular load.

Стоит отметить, что для обеспечения режима симметрирования, блоку управления 5 необходима информация о текущем значении тока нагрузки. При этом, предлагаемое устройство не нуждается в дополнительных датчиках тока нагрузки для получения этой информации. Блок управления 5 определяет ток нагрузки на основе информации о токе питающей сети, поступающей от датчиков тока фаз питающей сети 3 и тока регулируемых конденсаторных установок 1. В узлах подключения регулируемых конденсаторных установок 1 к питающей сети, при выбранном направлении токов питающей сети, токов регулируемых конденсаторных установок 1 и токов нагрузки, последние (токи нагрузки) определяются однозначно при известных величинах первых двух. При этом, токи регулируемых конденсаторных установок 1 блок управления 5 однозначно определяет на основе информации о напряжении питающей сети, поступающей от датчиков фазного напряжения питающей сети 4, и информации о выставленном самим же блоком управления 5 значении емкости регулируемых конденсаторных установок 1, подключенных в данный момент к питающей сети.It should be noted that to ensure the balancing mode, the control unit 5 needs information about the current value of the load current. At the same time, the proposed device does not need additional load current sensors to obtain this information. The control unit 5 determines the load current based on information about the current of the supply network coming from the current sensors of the phases of the supply network 3 and the current of the adjustable capacitor units 1. installations 1 and load currents, the latter (load currents) are uniquely determined with known values of the first two. At the same time, the currents of the adjustable capacitor units 1 are unambiguously determined by the control unit 5 on the basis of information about the voltage of the supply network coming from the phase voltage sensors of the supply network 4, and information about the value of the capacitance of the regulated capacitor units 1 set by the control unit 5 itself, connected at the moment to the mains.

Повышение надежности работы предлагаемого устройства, увеличение его КПД и уменьшение стоимости достигнуто благодаря сокращению количества механических коммутационных аппаратов по сравнению с их количеством в устройстве-прототипе. В рамках регулирования выбранного в блоке управления 5 режима работы устройства переключение первого трехфазного выключателя 2 и вспомогательного трехфазного выключателя 6 сводится к минимуму, так как непосредственное воздействие на режимы работы питающей сети осуществляется с помощью регулирования емкости регулируемой конденсаторной установки 1.Improving the reliability of the proposed device, increasing its efficiency and reducing the cost is achieved by reducing the number of mechanical switching devices compared to their number in the prototype device. As part of the regulation of the device operation mode selected in the control unit 5, the switching of the first three-phase switch 2 and the auxiliary three-phase switch 6 is minimized, since the direct impact on the operating modes of the supply network is carried out by adjusting the capacitance of the adjustable capacitor unit 1.

Необходимо отметить, что выполнение регулируемых конденсаторных установок 1 на базе конденсаторной группы, коммутируемой тиристорами, обеспечивает дополнительное существенное улучшение надежности и динамических свойств предлагаемого устройства. При этом высокие быстродействие и дискретность регулирования регулируемой конденсаторной установки 1 обеспечивается благодаря применению полупроводниковых приборов, чей коммутационный ресурс и быстродействие существенно выше механических коммутационных аппаратов.It should be noted that the implementation of adjustable capacitor units 1 on the basis of a capacitor group switched by thyristors provides an additional significant improvement in the reliability and dynamic properties of the proposed device. At the same time, high speed and discreteness of regulation of the adjustable capacitor unit 1 is ensured through the use of semiconductor devices, whose switching life and speed are significantly higher than mechanical switching devices.

Использование изобретения позволяет существенно расширить функциональные возможности устройств симметрирования и компенсации реактивной мощности за счет увеличенного диапазона их регулирования при одновременном увеличении надежности работы, КПД и уменьшении стоимости таких устройств в целом за счет сокращения количества коммутационных аппаратов.The use of the invention makes it possible to significantly expand the functionality of devices for balancing and reactive power compensation due to an increased range of their regulation while simultaneously increasing the reliability of operation, efficiency and reducing the cost of such devices as a whole by reducing the number of switching devices.

Claims (1)

Устройство для симметрирования и компенсации реактивной мощности, содержащее три регулируемые конденсаторные установки, каждая из которых входным зажимом подключена к соответствующей фазе питающей сети, а выходным зажимом подключена к соответствующим входным зажимам первого, нормально разомкнутого, трехфазного выключателя, три выходных зажима которого замкнуты между собой и подключены к нулевому проводу питающей сети, три датчика тока фаз питающей сети и три датчика фазного напряжения питающей сети, выходы которых подключены ко входам блока управления, выходы которого, в свою очередь, подключены к управляющим входам трех регулируемых конденсаторных установок и к управляющему входу первого трехфазного выключателя, отличающееся тем, что оно снабжено вспомогательным нормально замкнутым трехфазным выключателем, сблокированным от одновременного включения с первым трехфазным выключателем, при этом три входных зажима вспомогательного трехфазного выключателя подключены к соответствующим трем общим точкам соединения регулируемых конденсаторных установок и первого трехфазного выключателя, а три выходных зажима вспомогательного трехфазного выключателя соединены с разноименными по отношению к его входным зажимам входными зажимами трех регулируемых конденсаторных установок.A device for balancing and reactive power compensation, containing three adjustable capacitor units, each of which is connected by the input terminal to the corresponding phase of the supply network, and by the output terminal is connected to the corresponding input terminals of the first, normally open, three-phase switch, the three output terminals of which are closed to each other and connected to the neutral wire of the supply network, three current sensors of the phases of the supply network and three sensors of the phase voltage of the supply network, the outputs of which are connected to the inputs of the control unit, the outputs of which, in turn, are connected to the control inputs of three adjustable capacitor units and to the control input of the first three-phase switch, characterized in that it is equipped with an auxiliary normally closed three-phase switch interlocked from simultaneous switching on with the first three-phase switch, while three input terminals of the auxiliary three-phase switch are connected to the corresponding three to the common connection points of the adjustable capacitor units and the first three-phase switch, and the three output terminals of the auxiliary three-phase switch are connected to the input terminals of the three adjustable capacitor units that are opposite in relation to its input terminals.
RU2021131488A 2021-10-27 2021-10-27 Device for balancing and compensation of reactive power RU2768366C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021131488A RU2768366C1 (en) 2021-10-27 2021-10-27 Device for balancing and compensation of reactive power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021131488A RU2768366C1 (en) 2021-10-27 2021-10-27 Device for balancing and compensation of reactive power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768366C1 true RU2768366C1 (en) 2022-03-24

Family

ID=80819821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021131488A RU2768366C1 (en) 2021-10-27 2021-10-27 Device for balancing and compensation of reactive power

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768366C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802915C1 (en) * 2022-04-19 2023-09-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Reactive power compensator control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0260504A2 (en) * 1986-09-09 1988-03-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Reactive power compensation circuit
RU2229766C1 (en) * 2002-10-07 2004-05-27 Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина Balancing and reactive power correction device
WO2008141963A2 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Abb Technology Ag Static var compensator apparatus
RU181451U1 (en) * 2017-11-24 2018-07-16 Дмитрий Алексеевич Малинин ADAPTIVE THREE-PHASE NETWORK ENERGY SAVING SYSTEM
RU2697259C1 (en) * 2019-02-27 2019-08-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for per-phase compensation of reactive power

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0260504A2 (en) * 1986-09-09 1988-03-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Reactive power compensation circuit
RU2229766C1 (en) * 2002-10-07 2004-05-27 Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина Balancing and reactive power correction device
WO2008141963A2 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Abb Technology Ag Static var compensator apparatus
RU181451U1 (en) * 2017-11-24 2018-07-16 Дмитрий Алексеевич Малинин ADAPTIVE THREE-PHASE NETWORK ENERGY SAVING SYSTEM
RU2697259C1 (en) * 2019-02-27 2019-08-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for per-phase compensation of reactive power

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802915C1 (en) * 2022-04-19 2023-09-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Reactive power compensator control method
RU2818292C1 (en) * 2023-12-24 2024-05-02 Артем Александрович Завалов Device for independent phase-by-phase compensation of reactive power

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6951222B2 (en) Power converter and power conversion system
EP0842460B1 (en) Method and device for continuous adjustment and regulation of a transformer turns ratio, and transformer provided with such a device
KR20100017790A (en) Dynamic voltage sag correction
KR20160121643A (en) Multi level inverter
JP2001119860A (en) Method and device for adjusting power voltage system
JP6521325B2 (en) Voltage stabilization device and control method thereof
CN108702101B (en) Power conversion device and method for operating the same
CN115152136A (en) Electrical assembly
KR20110035631A (en) Static var compensator and method for controlling thereof
US5946205A (en) Power conversion system with series connected self-commutated converters
CN111656670B (en) Modular multilevel converter
RU2768366C1 (en) Device for balancing and compensation of reactive power
JP6746046B1 (en) Power converter
WO2019007542A1 (en) A ups system operating in the economical mode
CN210351016U (en) Power supply circuit and power supply equipment
WO1997002518A1 (en) Voltage regulator
RU2697259C1 (en) Device for per-phase compensation of reactive power
KR20200017947A (en) A votage balancer with dc-dc converter function
RU187306U1 (en) ENERGY SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK
JP5718724B2 (en) Power generation system
RU2245600C1 (en) Step-by-step ac voltage regulation device
US11146070B2 (en) Method for operating a mobile power supply device
RU2724118C2 (en) Energy-saving method and device for its implementation
JPH0746763A (en) Reactive power regulator
RU7255U1 (en) DEVICE FOR SINGLE-PHASE CONTROL OF VOLTAGE VOLTAGE