SU1092648A1

SU1092648A1 - Device for single-phase control of mains voltage

Info

Publication number: SU1092648A1
Application number: SU833582979A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Маркевич; Александр Анатольевич Иванов
Original assignee: Псковский Филиал Ленинградского Ордена Ленина Политехнического Института Им.М.И.Калинина
Priority date: 1983-04-26
Filing date: 1983-04-26
Publication date: 1984-05-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОФАЗНОГО .РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ, со .держащее вольтодобавочньй трансфор:матор , вторична обмотка которого включена последовательно с нагрузкой , первична обмотка подключена через управл емые вентили к сети, причем обща точка первой пары согласно включенных управл емых вентилей через конденсатор подключена к одному полюсу сети, к которому подключена обща точка другой пары согласно включенных управл емых вентилей через второй конденсатор, анод управл емого вентил первой пары согласно включенных управл емых вентилей подключен к другому полюсу сети , отличающеес тем, что, с целью распшрени диапазона регулировани и упрощени устройства, оно снабжено двум диодами, каждый из которых включен встречно по отношению ко второму управл емому вентилю каждой пары согласно включенных управл емых вентилей, анод второй пары согласно включенных управл емых вентилей подключен к тому же полюсу сети, что и анод первой паW ры согласно включенных управл емых вентилей, а другой конец первичной обмотки вольтодобавочного трансфор-. матора подключен к тому же полюсу сети, что и конденсаторы.A DEVICE FOR SINGLE-PHASE NETWORK VOLTAGE CONTROL, containing an add-on voltage transformer: a mater, the secondary winding of which is connected in series with the load, the primary winding is connected to the network via controlled valves, and the common point of the first pair is connected to the grid via the controlled valves connected to the mains connected to the controlled valves. the network to which the common point of the other pair is connected according to the included controlled valves through the second capacitor, the anode of the controlled valve of the first pair according to the included Equal valves are connected to the other network pole, characterized in that, in order to expand the control range and simplify the device, it is equipped with two diodes, each of which is switched in opposite to the second controlled valve of each pair according to the controlled controlled valves, the second anode the pairs according to the switched-on controlled valves are connected to the same network pole as the anode of the first pair according to the switched-on controlled valves, and the other end of the primary winding of the booster transformer. The mator is connected to the same network pole as the capacitors.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл регулировани напр жени в электрических распределительных сет х 0,4-10 кВ.The invention relates to electrical engineering and can be used to control the voltage in electrical distribution networks of 0.4-10 kV.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл однофазного регулировани напр жени сети, содержащее вольтодобавочный трансформатор , вторична обмотка которого включена последовательно с нагрузкой , первична обмотка подключена через управл емые вентили к сети, причем обща точка первой пары согласно включенных управл емых вентилей через конденсатор подключена к одному полюсу сети, к которому подключена обща точка другой пары согласно включенных управл емых вентилей через второй конденсатор, анод управл емого вентил первой пары согласно включенных управл емых вентилей подключен к другому полюсу сети . Регулирование напр жени осуществл етс изменением начальной фазы тока первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора относительно напр жени сети путем изменени момента открьшани тиристоров 1 3.Closest to the invention is a device for single-phase voltage control, comprising a booster transformer, the secondary winding of which is connected in series with the load, the primary winding is connected to control mains via controlled valves, and the common point of the first pair is connected to one pole of the network, to which the common point of the other pair is connected according to the switched-on controlled gates through the second capacitor, the anode of the controlled valve a first pair included according actuated valves connected to the other network terminal. Voltage regulation is carried out by changing the initial phase of the primary current of the booster transformer relative to the supply voltage by changing the opening time of the thyristors 1 3.

Недостатками данного устройства вл ютс узкий диапазон регулировани , а также сложность силовой части устройства и системы управлени тиристорами из-за необходимости изменени схемы соединени обмоток вольтодобавочного трансформатора.The disadvantages of this device are the narrow control range, as well as the complexity of the power section of the device and the thyristor control system, due to the need to change the connection circuit of the windings of the booster transformer.

Целью изобретени вл етс расширение диапазона регулировани и упрощение устройства.The aim of the invention is to expand the control range and simplify the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл однофазного регулировани напр жени сети, содержащее вольтодобавочный трансформатор , вторична обмотка которого -включена последовательно с нагрузкой, первична обмотка подключена через управл емые вентили к сети , причем-обща точка первой пары согласно включенных управл емых- вентилей через конденсатор подключена к одному полюсу сети, к которому подключена обща точка другой пары согласно включенных управл емых вентилей через второй конденсатор, анод управл емого вентил первой пары согласно включенных управл емы вентилей подключен к другому полюсу сети, снабжено двум диодами, каждый из которых включен встречно по отношению ко второму управл емому вентилю каждой пары согласно включенных уп1 авл емых вентилей, анод второй пары согласно включенных управл емых вентилей подключен к тому же полюсу сети, что и анод первой пары согласно включенных управл емых вентилей, а другой конец первичной обмотки вольтодобавочного транс0 форматора подключен к тому же полюсу сети, что и конденсаторы.The goal is achieved by the fact that the device for single-phase voltage control, containing a booster transformer, the secondary winding of which is connected in series with the load, the primary winding is connected to the network through controlled gates, and the common point of the first pair is in accordance with the controllable gates through a capacitor connected to one pole of the network, to which a common point of another pair is connected according to the switched-on controlled gates through the second capacitor, the anode of the controlled valve the first pair according to the switched-on control valves is connected to the other pole of the network, equipped with two diodes, each of which is turned on opposite to the second controlled valve of each pair according to the switched-on control valves, the anode of the second pair is connected to the same the network pole as the anode of the first pair according to the switched-on controlled gates, and the other end of the primary winding of the booster transformer of the formatter is connected to the same network pole as the capacitors.

На фиг. 1 представлена электрическа схема предлагаемого устройстваJ на фиг. 2 - временные диаграммы напS р жени сети и тока в первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора J на фиг. 3 - векторна диаграмма напр жений, по сн юща работу устройства.FIG. 1 shows the electrical circuit of the proposed deviceJ in FIG. 2 shows time diagrams of the supply voltage and current in the primary winding of a booster transformer J in FIG. 3 is a voltage vector diagram illustrating the operation of the device.

00

Устройство, дл однофазного регулировани напр жени сети содержит вольтодобавочный трансформатор с первичной 1 и вторичной 2 обмотками, The device for single-phase voltage regulation of the network contains a booster transformer with primary 1 and secondary 2 windings,

5 конденсаторы 3 и 4, служащие дл питани первичной обмотки током разр да . Общие выводы конденсаторов и один конец первичной обмотки присоединены к одному полюсу сети. 5 capacitors 3 and 4, which serve to discharge the primary winding. The common terminals of the capacitors and one end of the primary winding are connected to the same network pole.

0 Другие вьшоды конденсаторов подключены к второму полюсу сети соответственно через тиристоры 5 и 6 и к второму концу первичной обмотки соответственно через встречно-параллельно включенные тиристор 7 и диод 8 и тиристор 9 и диод 10, при этом тит ристор 5 служит дл зар да конден- сатора 3 от питак цей сети в первый положительный полупериод, а тиристор 6 служит дл зар да конденсатора 4 во второй положительный полупериод, Через встречно-параллельно включенные тиристор 7 и диод 8 осуществл етс разр д конденсатора 3 на пер5 вичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, а через встречнопараллельно включенные тиристор 9 и диод 10 - разр д конденсатора 4.0 The other capacitor outputs are connected to the second pole of the network, respectively, through thyristors 5 and 6 and to the second end of the primary winding, respectively, through an anti-parallel connected thyristor 7 and diode 8 and thyristor 9 and diode 10, while the titrist 5 serves to charge the condenser in the first positive half period, and the thyristor 6 serves to charge the capacitor 4 in the second positive half period. Through the oppositely connected thyristor 7 and diode 8, the capacitor 3 is discharged to the primary winding volt Supplementary transformer, and through the parallel-connected thyristor 9 and diode 10 - the discharge of capacitor 4.

Индуктивнс сть первичной обМотки Inductive primary winding

0 вольтодобавочного трансформатора, вход щей в разр дную цепь, в емкости конденсаторов выбраны так, что разр д носит колебательный характер и частота тока равна часто5 те сети, а фаза тока может мен тьс автоматически от 90 до, ЗбО относительно напр жени сети с помощью блока управлени тиристорами в зависимости от уровн напр жени сети .The 0 booster transformer entering the discharge circuit in the capacitor capacitance is chosen so that the discharge is oscillatory in nature and the frequency of the current is equal to the frequency of the network, and the phase of the current can change automatically from 90 to 30 with respect to the network voltage thyristor control depending on the voltage level of the network.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В первый положительный полупериод напр жени сети в момент времени t (фиг. 2с) открываетс тиристор 5 и конденсатор 3 зар жаетс до амплитудного значени напр жени сети с пол рностью, показанной на фиг. 1. В момент времени Ц ток зар да конденсатора 3 спадает до нул и тиристор 5 закрьгеаетс . Во второй положительный полупериод напр жени сети в момент времени t (фиг, 2с«) открываетс тиристор 6 и зар жаетс конденсатор 4 также до амплитудного значени напр жени сети и с такой -же пол рностью (фиг. 1). В момент времени tg ток зар да конденсатора 4 спадает до нул и тиристор 6 закрываетс . Така последовательность зар да конденсаторов сохран етс и в дальнейшем.In the first positive half-cycle of the mains voltage at time t (Fig. 2c), the thyristor 5 is opened and the capacitor 3 is charged to the amplitude value of the mains voltage with polarity shown in FIG. 1. At time Ts, the charge current of the capacitor 3 drops to zero and the thyristor 5 closes. In the second positive half-cycle of the mains voltage, at time t (fig 2c), the thyristor 6 is opened and capacitor 4 is also charged to the amplitude value of the mains voltage and with the same polarity (fig. 1). At time tg, the charge current of the capacitor 4 drops to zero and the thyristor 6 closes. Such a capacitor charge sequence is maintained in the future.

После зар да конденсаторы поочередно и в той же последовательности разр жаютс на первичную обмотку 1 вольтодобавочного трансформатора, причем разр д каждого конденсатора длитс в течение одного периода. Дл этого первоначально открываетс тиристор 7 и с момента времени t до момента времени . 2а,й) в первичной обмотке формируетс положительна полуволна тока от колебательного разр да конденсатора 3. К диоду 18 в этО врем приложено обратное напр жение и он находитс в непровод щем состо нии. В момент времени t ток через тиристор 7 спадает до нул и он закрываетс .After charging, the capacitors are alternately and in the same sequence discharged to the primary winding of 1 booster transformer, and the discharge of each capacitor lasts for one period. For this, the thyristor 7 initially opens from time t to time. 2a, d) a positive half-wave current from the oscillating discharge of capacitor 3 is formed in the primary winding. A reverse voltage is applied to the diode 18 at this time and it is in a non-conducting state. At time t, the current through the thyristor 7 drops to zero and it closes.

К этому же моменту времени мен етс пол рность напр жени на конденсаторе 3 и диод 8 смещаетс в пр мом направлении, и с момента времени t до момента времени t (фиг. 2а,И) в первичной обмотке формируетс отрицательна полуволна тока от разр да конденсатора 3. В момент времени tg ток через диод 8 спадает до нул и на этом колебательный разр д конденсатора 3 в течение одного периода заканчиваетс . В этот момент времени открываетс тиристор 9 и с момента времени tgBy the same time, the polarity of the voltage on the capacitor 3 changes and the diode 8 shifts in the forward direction, and from time t to time t (Fig. 2a, I) in the primary winding a negative half-wave current is generated from the discharge of the capacitor 3. At time tg, the current through the diode 8 drops to zero and at this point the oscillating discharge of the capacitor 3 ends in one period. At this point in time, the thyristor 9 opens and, since time tg

до момента времени t (фиг. 2ci,5) формируетс положительна полуволна тока через первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора от колебательного разр да конденсатора 4. В момент времени t ток через тиристор 9 спадает до нул и он закрьшаетс , а с момента времени tg до момента времени tg (фиг. 2«,&) диод 10 будет смещен в пр мом напo равлении и формируетс отрицательна полуволна тока через первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора от разр да конденсатора 4. На этом цикл разр да двух конденса5 торов заканчиваетс и в дальнейшем процессы повтор ютс . В результате в первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора протекает непрерывньй переменньй ток (фиг. 26).before time t (Fig. 2ci, 5), a positive half-wave of the current through the primary winding of the booster transformer is generated from the oscillatory discharge of capacitor 4. At time t, the current through thyristor 9 drops to zero and it closes, and from time tg to time The tg (Fig. 2 ", &) diode 10 will be displaced in the forward direction and a negative half-wave of current through the primary winding of the booster transformer is generated from the discharge of capacitor 4. This completes the discharge cycle of two capacitors 5 and The processes are repeated. As a result, a continuous alternating current flows in the primary winding of the booster transformer (Fig. 26).

00

Мен момент открьтани тирис-, тора 7 в диапазоне от t до t, тиристора 9 одновременно и соответственно от tg до t- (фиг. 2«) можно мен ть начальную фазу тока в пер The instant of opening of the thyristor, torus 7 in the range from t to t, the thyristor 9 simultaneously and, respectively, from tg to t- (Fig. 2), can be changed the initial phase of the current in the first

5 вичной обмотке вольтодобавочного трансформатора относительно напр жени сети от 4 90 до Ц 360° (фиг. 26, в).5 to the primary winding of the booster transformer with respect to the mains voltage from 4 to 90 to 360 ° C (Fig. 26, c).

Изменение начальной фазы перемен0 ного тока в первичной обмотке 1 вольтодобавочного трансформатора приводит к изменению фазы добавочной ЭДСли во вторичной обмотке 2 вольтодобавочного трансформатора. A change in the initial phase of the alternating current in the primary winding 1 of the booster transformer leads to a change in the phase of the additional electromotive voltage in the secondary winding 2 of the booster transformer.

5 В зависимости от фазы добавочной ЭДС будет измен тьс и результирующее напр жение сети. При изменении начальной фазы тока в первичной обмотке 1 вольтодобавочного 5 Depending on the phase of the additional emf, the net voltage will also vary. When changing the initial phase of the current in the primary winding 1 booster

0 трансформатора от 90° до Ц ,180 добавочна ЭДС flU вычитаетс от напр жени сети, а при изменении начальной фазы тока от V 180 до 360 добавочна ЭДС &V 0 of the transformer from 90 ° to C, 180 additional voltage EMU flU is subtracted from the mains voltage, and when the initial phase of the current changes from V 180 to 360, the additional voltage EMF & V

5 складываетс с напр жением сети U (фиг. 3).5 collapses with the network voltage U (Fig. 3).

Питание первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора током Power supply of the primary winding of booster transformer current

0 ; колебательного разр да каждого конденсатора в течение одного периода с частотой, равной частоте сети, позвол ет расширить диапазон регулирований на 90, а также существен5 но упростить устройство.0; the oscillating discharge of each capacitor during one period with a frequency equal to the frequency of the network makes it possible to extend the range of adjustments by 90, and also greatly simplify the device.

isis

t/ 2t / 2

tsitOtsitO

5454

5 905 90

s s

Claims

DEVICE FOR SINGLE-PHASE CONTROL OF THE VOLTAGE OF THE NETWORK, containing a booster transformer, the secondary winding of which is connected in series with the load, the primary winding is connected through controlled valves to the network, and the common point of the first pair according to the included controlled valves through the capacitor is connected to one pole of the network to which the common point is connected another bunker according to the included controlled valves through the second capacitor, the anode of the controlled valve of the first pair 'according to the included controlled x the Vienna. the tyli is connected to the other pole of the network, characterized in that, in order to expand the control range and simplify the device, it is equipped with two diodes, each of which is turned on in relation to the second controlled valve of each pair according to the included controlled valves, the anode of the second pair according to the included controlled valves connected to the same pole of the network as the anode of the first pair according to the included controlled valves, and the other end of the primary winding of the boost transformer, the matora is connected to the same pole at the network, as are the capacitors.

SU „, .1092648