SU879703A1 - Filter compensating device - Google Patents
Filter compensating device Download PDFInfo
- Publication number
- SU879703A1 SU879703A1 SU802881183A SU2881183A SU879703A1 SU 879703 A1 SU879703 A1 SU 879703A1 SU 802881183 A SU802881183 A SU 802881183A SU 2881183 A SU2881183 A SU 2881183A SU 879703 A1 SU879703 A1 SU 879703A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- capacitors
- current
- filter
- transformer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
Изобретение относится к области улучшения качества напряжения в электрических сетях, а именно к подавлению высших гармонических составляющих, присутствующих в спектре напряжения и к регулированию величины уровней напряжения в электрических сетях. Такое устройство может быть использовано в электрических сетях, питающих электрические нагрузки с нелинейной вольтамперной характерно- 11 тикой, например вентильные преобразователи.The invention relates to the field of improving the quality of voltage in electric networks, namely to suppressing higher harmonic components present in the voltage spectrum and to regulating the magnitude of voltage levels in electric networks. Such a device may be used in electrical networks supplying electrical loads with nonlinear current-voltage harakterno- 11 tikoy example valve converters.
Известно, что вентильные преобразователи требуют значительную реактивную мощность и генерируют в питаю- ’ щую их сеть высшие гармоники тока, вредное влияние которых на все эле-. менты сети общеизвестно J£l}.It is known that valve converters require significant reactive power and generate higher current harmonics in the supply network, the harmful effects of which on all ele- ments. cops of the network are well-known J £ l}.
Благодаря своей рентабельности, по' сравнению с другими источниками реактивной мощности, шунтовые конденсаторные батареи нашли широкое распространение в электрических сетях в качест2 ве дополнительных источников реактивной мощности.Due to its profitability, in comparison with other sources of reactive power, shunt capacitor banks are widely used in electric networks as additional sources of reactive power.
Однако шунтовые конденсаторные батареи особенно чувствительны к высшим гармоникам тока. Легко проникая в них, токи высших гармоник перегружают диэлектрик конденсаторов и вызывают его преждевременное старение. Кроме того, возможен резонанс тока на частоте одной из гармоник’, что еще больше перегружает конденсаторы и вызынает ухудшение несинусоидапьности напряжения в электрической сети.However, shunt capacitor banks are particularly sensitive to higher current harmonics. Easily penetrating into them, the higher harmonics currents overload the dielectric of the capacitors and cause its premature aging. In addition, current resonance is possible at the frequency of one of the harmonics ’, which further overloads the capacitors and detects a deterioration in the non-sinusoidal voltage in the electric network.
Значительное распространение в электрических сетях вентильных преобразователей и других потребителей с нелинейной вольтамперной характеристикой вызывает серьезные затруднения с применением шунтовых конденсаторных батарей.Significant distribution in the electric networks of valve converters and other consumers with a non-linear current-voltage characteristic causes serious difficulties with the use of shunt capacitor banks.
Для ограничения токов высших гармоник, проникающих в шунтовые конденсаторные батареи, последовательно с ними включают индуктивность такой ве— личины, чтобы совместно с емкостью конденсаторов батарей образовывалась резонансная цепь, настроенная на частоту одной из гармоник. При этом получается двухцелевое устройство: компенсация реактивной мощности и минимизация высших гармоник. Его можно назвать фильтро-компенсирующим устройством.To limit the currents of higher harmonics penetrating shunt capacitor banks, an inductance of such a value is connected in series with them so that together with the capacitance of the battery capacitors a resonant circuit is formed tuned to the frequency of one of the harmonics. This results in a dual-purpose device: reactive power compensation and minimization of higher harmonics. It can be called a filter-compensating device.
Однако режим работы конденсаторной батареи в фильтро-компенсирующем устройстве достаточно тяжел, так как она загружается током фильтруемой гармоники, а напряжение на ней повышается не только за счет этого тока, но и за счет настраивающей индуктивности при номинальном напряжении питающей сети пропорционально коэффициенту:However, the operating mode of the capacitor bank in the filter-compensating device is quite heavy, since it is loaded with the filtered harmonic current, and the voltage on it increases not only due to this current, but also due to the tuning inductance at the rated voltage of the supply network in proportion to the coefficient:
% = ’ где - порядковый номер гармоники, на которую настроен фильтр. Если же напряжение в электрической сети превышает номинальное значение, то режим работы конденсаторов фильтро-компенсирующих устройств еще больше утяжеляется. Таким образом, необходимо управление режимом работы конденсаторов фильтро-компенсирующих устройств.% = 'where is the harmonic sequence number to which the filter is tuned. If the voltage in the electric network exceeds the nominal value, then the operation mode of the capacitors of the filter-compensating devices is further aggravated. Thus, it is necessary to control the operation of the capacitors of filter-compensating devices.
Известно компенсирующее устройство, содержащее шунтовую конденсаторную батарею, регулировочный автотрансформатор и последовательный трансформатор, причем вторичная обмотка последовательного трансформатора включена последовательно с батареей Г22·Known compensating device containing a shunt capacitor bank, an adjustment autotransformer and a series transformer, and the secondary winding of a series transformer is connected in series with the battery G22 ·
Изменение положения переключателя ответвления регулировочного автотрансформатора вызывает изменение добавоч кого напряжения, вводимого в цепь питания батареи, последовательным трансформатором, и, следовательно, напряжения на выводах батарей прямо пропорциональны квадрату приложенного напряжения. Напряжение ступени регулирования обычно составляет величину порядка 1-1,5% номинального напряжения, устройство позволяет осуг’ ществлять изменение отдаваемой мощности батареи небольшими ступенями (1,5-3%) без дополнительных выключателей.A change in the position of the branch switch of the regulating autotransformer causes a change in the additional voltage introduced into the battery supply circuit by the series transformer, and, therefore, the voltage at the battery terminals is directly proportional to the square of the applied voltage. The voltage of the control step is usually about 1-1.5% of the rated voltage, the device allows you to ’to change the output power of the battery in small steps (1.5-3%) without additional switches.
Пределы регулирования мощности определяются пределами регулирования напряжения. Например, регулирование напряжения в пределах ±25% обеспечивает изменение мощности батареи в 2,8 раза.The power control limits are determined by the voltage control limits. For example, voltage regulation within ± 25% provides a 2.8-fold change in battery power.
Такое устройство может быть использовано в качестве фильтро-ком5 пенсирующего, однако эффективность его применения может оказаться незначительная, а конденсаторы могут быстро выйти из строя по причине перегрузки их токами гармоник и перенаί0 пряжения на них.Such a device can be used as a compensating filter-com5, however, its application efficiency may turn out to be insignificant, and capacitors can quickly fail due to overloading harmonics with currents and transferring voltage ί0 to them.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение надежности и сохранности конденса торов шунтовых конденсаторных бата15 рей при их эксплуатации в электрических сетях с высшими гармониками тока.The purpose of the invention is the expansion of functionality, increasing the reliability and safety of capacitors of shunt capacitor banks during their operation in electric networks with higher current harmonics.
Эта цель достигается в фильтрокомпенсирующем устройстве, содержа20 щем батарею конденсаторов и последовательный трансформатор, вторичная об мотка которого выполнена с выводом для подключения к питающей сети и соединена последовательно с конден25 саторной батареей, второй вывод которой подсоединен к второму выводу для подключения к питающей сети, снабжено тиристорными ключами в виде встречно-параллельно включенных вен30 тилей с блоком управления, датчиком тока и датчиком напряжения, выводы которых соединены с блоком управления ключами, а трансформатор выполнен с двумя первичными обмотками, соединенными последовательно, причем точка соединения первичных обмоток подсоединена к выводу для подсоединения к питающей сети вторичной обмотки, а к свободным концам первичных обмоток подсоединены выводы тиристорных ключей, вторые вывода которых подсоединены к второму выводу для подсоединения к питающей сети.This goal is achieved in a filter-compensating device containing a capacitor bank and a series transformer, the secondary winding of which is made with a terminal for connection to the mains and connected in series with a capacitor bank, the second terminal of which is connected to the second terminal for connecting to the mains, equipped with thyristor keys in the form of counter-parallel connected ven30 styles with a control unit, a current sensor and a voltage sensor, the terminals of which are connected to the key control unit, and the transformer is made with two primary windings connected in series, with the connection point of the primary windings connected to the terminal for connecting to the mains supply of the secondary winding, and to the free ends of the primary windings are connected the terminals of the thyristor switches, the second terminals of which are connected to the second terminal for connection to the mains .
На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.The drawing shows an electrical diagram of the proposed device.
Устройство содержит шунтовую конденсаторную батарею 1 с выводом для подключения к питающей сети, последовательно с которой соединена вторичная обмотка последовательного 50 трансформатора 2 с двумя первичными обмотками, соединенными последовательно, к свободным концам которых подсоединены тиристорный ключ 3 для •встречного включения обмоток после55 довательного трансформатора и тиристорный ключ 4 для согласного включения обмоток последовательного трансп форматора с системой 5 управления ти ристорными ключами, к входу которой подсоединены выходы датчика 6 тока и датчика 7 напряжения.The device contains a shunt capacitor bank 1 with an output for connecting to a power supply network, in series with which the secondary winding of a serial 50 transformer 2 is connected, with two primary windings connected in series, to the free ends of which a thyristor switch 3 is connected to • turn on the windings after 55 transformer transformers and thyristor switch 4 for the consonant inclusion of windings of a serial transformer with a thyristor switch control system 5, to the input of which there are connected the outputs of the current sensor 6 and voltage sensor 7 are not available.
Устройство работает следующим образом. 5The device operates as follows. 5
В режиме, .когда величина тока нагрузки фильтро-компенсирующего устройства токами высших гармоник начинает превышать значение lg конденсаторов или напряжение на них приближав 10 ется к величине 1,1 11ц, сигнал от датчика 6 тока или датчика 7 напряжения поступает на систему 5 плавного управления тиристорными ключами такий образом, что открывается толь- 5 ко ключ 3 и подключает одну из первичных обмоток последовательного трансформатора 2 на напряжение фильтро-компенсйрующего устройства встречно с вторичной. При этом напря- 20 жение на конденсаторах снижается и их токовая нагрузка уменьшается.In the mode, when the load current of the filter-compensating device with higher harmonics currents begins to exceed the lg value of the capacitors or the voltage on them approaches 10 11 1.1 Hz, the signal from the current sensor 6 or voltage sensor 7 is fed to the thyristor smooth control system 5 keys Taqiy manner that opens tol- key 3 to 5 and connects one of the primary windings of the transformer 2 on the serial voltage filter-kompensyruyuschego oppositely from the secondary device. In this case, the voltage on the capacitors decreases and their current load decreases.
В режиме, когда напряжение электрической сети становится меньше 1)^, а токовая нагрузка фильтро-компенси- 25 рующего устройства меньше 1н конденсаторов, от датчика 6 тока и датчика 7 поступают сигналы на систему 5 плавного управления тиристорными ключами таким образом, что ключ 3 закрывается^ 30 а ключ 4 открывается и подключает вторую первичную обмотку последовательного трансформатора 2 на напряжение фильтро-компенсирующего устройства согласно с вторичной. При этом напря- 35 жение на конденсаторах, возрастает и возрастает величина неактивной мощности, выдаваемой фильтро-компенсирующим устройством, однако величина его тока не должна превышать I. 40In the mode when the voltage of the electric network becomes less than 1) ^, and the current load of the filter-compensating device 25 is less than 1 n capacitors, signals from the current sensor 6 and sensor 7 receive signals to the thyristor switch smooth control system 5 so that the key 3 ^ 30 is closed and key 4 is opened and connects the second primary winding of the series transformer 2 to the voltage of the filter-compensating device according to the secondary. In this case, the voltage across the capacitors increases and increases the value of the inactive power produced by the filter-compensating device, however, the value of its current should not exceed I. 40
Известно срок службы конденсаторов, выпускаемых нашей промышленностью для шунтовых конденсаторных батарей, составляет 20 лет. Однако по причине перегрузки токами высших гармоник и 45 перенапряжений на конденсаторах в большинстве случаев их применения в электрических сетях с высшими гармониками тока они уже в течение первого года эксплуатации выходят из строя.The service life of the capacitors manufactured by our industry for shunt capacitor banks is known to be 20 years. However, due to overloading of higher harmonics by currents and 45 overvoltages on capacitors, in most cases of their application in electric networks with higher current harmonics, they already fail during the first year of operation.
Годовая экономия от применения предлагаемого фильтро-компенсирующего устройства составит около 2000 руб, в год и при этом повысится срок службы конденсаторов.The annual savings from the use of the proposed filter-compensating device will be about 2000 rubles a year, and at the same time, the service life of the capacitors will increase.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802881183A SU879703A1 (en) | 1980-02-11 | 1980-02-11 | Filter compensating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802881183A SU879703A1 (en) | 1980-02-11 | 1980-02-11 | Filter compensating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU879703A1 true SU879703A1 (en) | 1981-11-07 |
Family
ID=20877154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802881183A SU879703A1 (en) | 1980-02-11 | 1980-02-11 | Filter compensating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU879703A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU169039U1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-03-02 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Filter compensating installation for traction power supply system of alternating current |
-
1980
- 1980-02-11 SU SU802881183A patent/SU879703A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU169039U1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-03-02 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Filter compensating installation for traction power supply system of alternating current |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6545453B2 (en) | Systems and methods for providing voltage regulation externally to a power transformer | |
US7573253B2 (en) | System for managing electrical consumption | |
AU756680B2 (en) | Uninterruptible power supply systems, voltage regulators and operating methods employing controlled ferroresonant transformer circuits | |
US4286207A (en) | High-power AC voltage stabilizer | |
CA1038450A (en) | Reactance controller | |
SU879703A1 (en) | Filter compensating device | |
US20100061028A1 (en) | System for managing electrical consumption with coaxial communication line protection | |
RU2025018C1 (en) | Method of control over mode of power transmission | |
US9257844B2 (en) | Arrangement and method for reactive power compensation | |
KR102230454B1 (en) | Uninterruptible power supply having multiple harmonics filtering function | |
GB2111222A (en) | Series-resonant test-voltage source | |
US5015922A (en) | Power supply circuit for a gas discharge lamp | |
RU2337424C1 (en) | Method of reactive power source control | |
RU174881U1 (en) | ENERGY-SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK | |
RU2727148C1 (en) | Device for compensation of reactive power in high-voltage networks | |
RU2818292C1 (en) | Device for independent phase-by-phase compensation of reactive power | |
CN218243018U (en) | Novel fast saturated damper and capacitive voltage transformer in CVT of intelligent substation | |
Kurundwade et al. | Management of power factor and harmonic | |
RU2014706C1 (en) | Device for limiting of parameters of electromagnetic processes under emergency operation | |
SU1270831A1 (en) | Method of supplying electric power to load | |
SU1077006A1 (en) | Method of automatic control of resonant filter | |
SU762088A1 (en) | Reactive power compensating device | |
JP2001054238A (en) | Drive control for transformer | |
RU2223581C1 (en) | Dc low-voltage power system | |
SU642823A1 (en) | Method of restoring mains normal operating mode |