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invention
Fédération de Russie Patent RU2282912

var statique Compensateur

var statique Compensateur

Nom de l'inventeur: Bryantsev Alexander (RU); Andrey Dolgopolov
Le nom du titulaire du brevet: Bryantsev Alexander
Adresse de correspondance: 111123, Moscou, Vladimir ul.2-I, 8, bâtiment 1, kv.18A, AM Bryantsev
Date de début du brevet: 16.07.2004

L'invention concerne le domaine du génie électrique, en particulier pour la haute tension régulée complexe électrique, et peut être utilisé dans les réseaux électriques à haute tension avec une tension de 110 ... 750 kV pour la compensation de puissance réactive et de stabilisation de la tension. Le résultat technique - accroître l'efficacité du contrôle de puissance réactive dans les réseaux électriques à haute tension, ce qui réduit le coût de l'équipement installé et en améliorant sa fiabilité. Ceci est réalisé en ce qu 'un compensateur de puissance, constitué par une inductance réglable, une batterie de condensateurs et des filtres d'harmoniques, comme phase d'utilisation de l'inductance ajustable aimantation contrôlée du réacteur et il est relié directement au réseau à haute tension, des filtres les cinquième et septième harmoniques sont connectés aux bornes du secondaire bobine de résonance et un condensateur connecté au réseau haute tension par des interrupteurs ou en sectionnant aux bornes des enroulements secondaires du réacteur dans des filtres parallèles.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne le domaine du génie électrique, en particulier pour la haute tension régulée complexe électrique, et peut être utilisé dans les réseaux électriques à haute tension avec une tension de 110 ... 750 kV pour la compensation de puissance réactive et de stabilisation de la tension.

Il y a les moyens traditionnels de compensation et de contrôle de la puissance réactive dans les réseaux électriques - compensateurs synchrones (Royaume-Uni) et compensateurs thyristors statiques (STK). Les premiers sont des machines électriques tournantes qui nécessitent un service permanent intérieur et qualifié. Le STK pas de pièces en mouvement, mais ils sont les mêmes que CK, nécessite un refroidissement, à l'intérieur, le service, étant donné que les moyens de commande sont dans leurs thyristors clés à haute tension à pleine capacité.

En outre, et CK, et STC ne peuvent pas être effectuées sur la tension de connexion directe au réseau haute tension 110 ... 750 kW, ce qui nécessite un transformateur intermédiaire à pleine puissance et réduit l'efficacité du contrôle de la puissance réactive sur le côté haute tension. STC générant canonique du spectre d'harmoniques qui nécessite un gros filtres de capacité supplémentaire car ils circulent et les charges harmoniques en parallèle.

Les caractéristiques ci-dessus réduisent la performance technique et économique du Royaume-Uni et STK, augmenter le coût de l'équipement, l'installation et le fonctionnement, principalement en raison de la connexion du transformateur supplémentaire et des chambres avec un système de refroidissement. Les problèmes techniques lors de l'utilisation de ces appareils sont connectés à des pertes et à l'inefficacité du contrôle de puissance sur le côté haut du transformateur abaisseur ou auto-transformateur supplémentaires, mais aussi avec la nécessité d'installer des filtres supplémentaires pour le pouvoir STK élevé.

Dans le même temps il y a un nouveau type de puissance variable inductance - contrôlée réacteur de magnétisation [1], sur la base de laquelle vous pouvez créer un pouvoir compensateur réactif statique, dépourvu des inconvénients ci-dessus et peut remplacer SC et STC dans les réseaux avec tension 110-750 kV.

L'analogue le plus proche de l'invention pour son but et la composition de l'équipement prévu est Compensateur thyristors statique comprenant une puissance inductance triphasée réglables commutateurs à thyristors successives connectés en parallèle pleine puissance batterie de condensateurs et le filtre principal harmoniques supérieures - 3, 5, 7, 9 et 11 [2]. Cette STK dans les réseaux de haute tension relié à l'enroulement du tertiaire ou autotransformateurs existant, ou, en l'absence de celui-ci, à travers les transformateurs abaisseurs supplémentaires.

La présente invention est d'augmenter la commande de puissance réactive de haute efficacité dans les réseaux d'énergie, réduction des coûts de l'équipement installé et augmenter sa fiabilité.

Ce but est atteint par le fait que le compensateur var statique constitué par une inductance réglable, la batterie de condensateurs et un filtre d'harmonique, l'inductance ajustable est contrôlé réacteur à aimantation triphasé avec connexion directe au réseau haute tension, la batterie de condensateurs non régulée connecté en parallèle aux phases du réacteur à sectionner par les commutateurs, les filtres et les cinquième et septième harmoniques sont connectées aux bornes de l'enroulement secondaire du réacteur.

var statique Compensateur

Une variante du circuit de compensation statique var est sans une batterie de condensateurs sur le côté de la haute tension lorsque la batterie de condensateurs pour la délivrance du réacteur de puissance réactive est reliée aux bornes de l'enroulement secondaire du réacteur dans les filtres parallèles.

Le concept de connexion d'un compensateur de puissance est représenté sur la figure 1. Pour les bus du réseau 110 ... 750 kV disjoncteurs sont connectés à travers la section de la batterie de condensateurs 1, les connexions S dans un réseau en étoile de la bobine du réacteur 2 et un transformateur de tension standard (VT), qui fournit une rétroaction pour contrôler le réacteur par son enroulement 3 système de contrôle automatique secondaire (ACS) . Pour le réacteur bornes d'enroulement secondaire relié à un triangle, reliés les filtres 5 et 7 harmonique 4. En l'absence de batteries de condensateurs sur le côté haute tension et la nécessité de ne pas utiliser uniquement mais aussi réactive réacteur d'émission de puissance aux mêmes bornes 5 connectés batterie de condensateurs.

statique Compensateur var représenté dans le schéma fonctionne comme suit. En réduisant la charge du réseau et l'émergence de l'excès de puissance réactive associée à une augmentation du stress sur les pneus, le réacteur 2 se met automatiquement à la consommation de puissance réactive et de stabilisation de tension grâce à son mode de SAU système de contrôle automatique 3. Dans ce réactifs modes de consommation d'énergie des sections ou la totalité de la section du condenseur batterie 1 au large de leurs commutateurs. Dans le processus de stabilisation automatique de tension dans le graphique journalier de la puissance de charge du réacteur 2 prend des valeurs arbitraires du ralenti à la valeur nominale. Le montant maximal des harmoniques supérieures dans le courant de secteur du réacteur atteint 4% en excluant l'effet du filtre 4. Pour réduire le niveau des harmoniques de base jusqu'au niveau requis par les normes au niveau des bornes de l'enroulement secondaire du réacteur activé en permanence filtres harmoniques 5 et 7 (4) de la capacité totale d'environ 12% de la la puissance du réacteur. L'épaisseur de ces filtres est inférieure à celle du filtre CTS correspondant parce qu'ils sont agencés pour la communication électrique et réseau inductance de l'enroulement et l'enroulement secondaire du réacteur, ce qui évite une surcharge d'harmoniques de la charge du réseau.

Il convient de préciser que le spectre des principales harmoniques impairs (3, 5, 7, 9, 11, 13 ...) des harmoniques qui sont des multiples de trois (3, 9, ...), grâce à la présence des enroulements du réacteur secondaire reliés en delta, fermé et il ne se trouve pas sur le réseau. Par conséquent, les filtres 3, 9 et harmoniques suivants sont des multiples d'entre eux ne sont pas nécessaires. Parmi les harmoniques restantes de canonique 5 et 7 sont basiques avec énergie la plus puissante. Par conséquent, l'introduction de ces filtres d'harmoniques 5 et 7 est suffisante pour réduire la distorsion de la tension au point du compensateur statique dans 2 fois ou plus la connexion.

Dans des conditions lorsque la charge augmente la puissance et la tension d'alimentation diminue, respectivement, du compensateur statique commute section d'entrée de série de la batterie de condensateurs 1, fournissant l'émission de la compensation de puissance et de chute de tension réactive nécessaire. Ce règlement lisse continue de fournir le réacteur 2. Le nombre de sections de la batterie de condensateurs et des interrupteurs appropriés peut être tout, en fonction des besoins de puissance réactive au point d'émission de la connexion du réacteur.

Presque dans les réseaux de 330 kV et au-dessus, l'excès de lignes de transmission de puissance réactive est que l'émission d'une puissance réactive compensateur statique importante est nécessaire. Dans ces cas, un condensateur partagé avec 1 interrupteurs sur le côté haute tension peuvent être éliminés, et la batterie de condensateurs pour entrer dans le mode de transfert de puissance réactive de distribution à la charge maximale de 35 kV au niveau des enroulements latéraux secondaires du réacteur. Cela exclut non seulement la batterie de condensateurs (et il bascule sur le côté haute tension), mais la commutation batterie de condensateurs peut également être éliminé interrupteur 35 kV sur le côté. Ceci est rendu possible parce que la tension de court-circuit entre l'enroulement de puissance et l'enroulement secondaire du réacteur est égale ou supérieure à 50% de la tension sur la batterie de condensateurs lorsque la charge du réacteur de croissance est réduite de plusieurs fois, et l'émission batterie de condensateurs de sortie correspondant - une tension en quadrature, à savoir dix fois ou plus.

Ainsi, la composition et l'épaisseur de l'ensemble de l'équipement est réduit par rapport à la CTS par l'absence de transformateur de couplage, à la sortie du filtre, il n'y a pas besoin de la batterie de condensateurs de commutation des enroulements secondaires (dans le deuxième mode de réalisation, il est connecté) et la commande à faible puissance - environ 1% de la puissance du réacteur par rapport à 100% dans l'unité à thyristor STK [1].

Il convient de noter, et le régime d'avantages sociaux connecter statique var Compensateur directement aux bus à haute tension, à savoir, à savoir le noeud de réseau, ce qui nécessite une compensation de puissance réactive et la régulation de tension. Dans le même temps en éliminant l'inductance intermédiaire (transformateur de couplage) augmente l'efficacité de la réglementation en place de la connexion et la réduction des pertes de la puissance réactive circule à travers le transformateur de couplage.

Ainsi, l'essence de l'invention consiste en ce que dans un compensateur de puissance, constitué par une inductance réglable, une batterie de condensateurs et des filtres d'harmoniques, réglable phase d'utilisation d'inductance contrôlée aimantation du réacteur et il est directement relié à la cinquième filtres de réseau de haute tension septième harmoniques sont connectées aux bornes de l'enroulement secondaire du réacteur et un condensateur connecté à la partition de réseau à haute tension aux bornes des interrupteurs ou les conclusions de l'enroulement secondaire du réacteur dans des filtres parallèles.

Les caractéristiques et avantages de l'électricité statique compensateur de puissance réactive proposée par comparaison avec le STC traditionnel sont les suivantes:

1. Aucun anti-parallèle aux touches de thyristors à pleine capacité, ce qui nécessite un refroidissement, le personnel intérieur et qualifié.

2. Le compensateur est directement relié à la plus élevée des rails de tension d'alimentation, ce qui élimine la nécessité de relier le transformateur et fournit une régulation efficace de la puissance réactive au point sans de nouvelles pertes de connexion.

3. filtres à capacité réduite en raison de leur connexion à l'enroulement secondaire du réacteur élimine la consommation des harmoniques supérieures présentes dans le réseau électrique.

4. Il est possible de connecter la batterie de condensateurs sur les résultats de 35 kV enroulement secondaire du réacteur, en même temps en raison de la tension de commande paramétrique sur ses conclusions sur la croissance de la consommation de la puissance du réacteur à la question nominale réactive batterie de condensateurs de puissance est réduite à presque zéro, sans commutation des commutateurs supplémentaires.

5. En réduisant la gestion de l'alimentation et l'emplacement de tous les équipements des réacteurs de puissance dans une zone ouverte dans les réservoirs d'huile de postes réduit le coût de l'installation et de l'exploitation, l'augmentation de la durée de vie et la fiabilité de l'équipement.

Livres d'occasion

1. réacteurs shunt contrôlés aimantation - le nouvel équipement électrique. / Bryantsev AM et al. génie électrique, №7 1999 str.1-7.

2. compensateurs thyristors statiques pour les réseaux d'énergie et de l'électricité. / IM Bortnik et al. Electricité 1985 №2.

REVENDICATIONS

Statique compensateur VAR constitué d'une inductance variable, une batterie de condensateurs et des filtres d'harmoniques, caractérisé en ce qu 'une phase d'utilisation de l'inductance ajustable commandé aimantation du réacteur et il est relié directement au réseau à haute tension, filtre le cinquième et le septième harmoniques sont connectés aux bornes du réacteur secondaire d'enroulement et un condensateur connecté à la partition du réseau à haute tension à travers les commutateurs ou les conclusions de l'enroulement secondaire du réacteur dans les filtres parallèles.

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Date de publication 15.02.2007gg