![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •Актуальность курса для подготовки магистров по направлению «Электроэнергетика и электротехника»
- •Предмет и цели курса
- •3. Междисциплинарные связи курса
- •Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- •Модуль 1. Электронная аппаратура современной электроэнергетики
- •Теоретические методы анализа силовой электронной аппаратуры электроэнергетики
- •1.1. Энергетические показатели качества электромагнитных процессов
- •1.2. Энергетические показатели качества использования преобразовательного устройства и его элементов
- •1.3. Основные показатели конструкции преобразователей
- •Теория и средства преобразования переменного тока в постоянный
- •Методы расчёта энергетических показателей средств преобразования переменного тока в постоянный
- •2.2. Управляемые однофазные полупроводниковые выпрямители
- •2.3. Управляемые трехфазные выпрямители
- •Теория и средства преобразования постоянного тока в переменный
- •Принцип действия инверторов, ведомых сетью
- •Современная элементная база инверторов
- •Теория и средства компенсации неактивных составляющих мощности силовой электронной аппаратуры
- •Неуправляемые компенсаторы неактивных составляющих мощности
- •Управляемые компенсаторы реактивной мощности
- •Системы управления вентильными преобразователями
- •5.1. Функции и структура систем управления
- •5.2. Фазосмещающие устройства (фсу)
- •Дифференциальные токовые зашиты
- •1.1. Назначения и виды дифференциальных защит
- •11.2. Принцип действия продольной дифференциальной защиты
- •1.3. Общие принципы выполнения продольной дифференциальной защиты линий
- •1.4. Дифференциальная защита типа дзл
- •Высокочастотные защиты
- •2.1. Направленная защита с высокочастотной блокировкой
- •2.2. Канал токов вч
- •Дифференциально-фазная высокочастотная защита (дфз)
- •Цифровые токовые защиты
- •3. 1. Общие сведения
- •3.2. Характеристика ступенчатых токовых защит аbb серий spacom и re-500 и rza-systems серии
- •Выбор характеристик цифровых защит
- •Библиографический список
Управляемые компенсаторы реактивной мощности
Поддержание коэффициента мощности на максимальном уровне при изменении реактивной мощности, потребляемой преобразователями, возможно при использовании управляемых конденсаторно-тиристорных источников реактивной мощности. Схема такого однофазного устройства приведена на (рис.3, а). В трехфазных системах используются три аналогичные схемы. Управляемый источник реактивной мощности состоит из двух LC-фильтров, настроенных на частоты наиболее интенсивных высших гармоник (пятой и седьмой) и регулируемого вентильного преобразователя. Преобразователь, который часто называют индуктивно-тиристорным регулятором, состоит из двух тиристоров (VI V2), и имеет нагрузку в виде индуктивности L. При отсутствии управляющих импульсов тиристоры VI и V2 закрыты, устройство подавляет гармонические искажения напряжения сети на 5-й и 7-й гармониках, а конденсаторы C5 и С7 генерируют реактивную мощность Qc.
Рис. 3. Регулируемый источник реактивной мощности (а), временные диаграммы токов и напряжений в регулируемом преобразователе переменного напряжения с индуктивной нагрузкой (б, в, г) и зависимость реактивной мощности от угла управления (д).
При
и широких управляющих импульсах
преобразовательработает
в режиме непрерывного тока, когда
и поочередно открыт
то один, то другой тиристор. Через
индуктивность протекает синусоидальный
ток, равный вынужденной составляющей
(рис.3,б)
.
При
увеличении
(рис.3,в,
г) энергия,
накапливаемая на интервале
в
индуктивности, уменьшается, при этом
уменьшается и интервал,
на котором индуктивность отдает энергию
в сеть. В результате между полуволнами
тока в индуктивности возникают разрывы
(рис.3, в
и
г),
ток становится несинусоидальным.
При
этом кривая
тока
в индуктивности, по-прежнему, остается
симметричной относительно показанной
на рисунке оси, а угол, в течение которого
тиристоры проводят ток,
равен
.
Таким образом,первая
гармоника тока индуктивности отстаёт
по фазе от напряжения u1
на
угол
при
любом угле управления
.
Ток в индуктивности равен сумме принужденной и свободной составляющих процесса:
.
Учитывая,
что при включении тиристора
,
а
,
получим
.
(1)
Разложении функции (1) в ряд Фурье позволяет найти 1-ю гармонику тока через индуктивность:
.
(2)
Реактивная
мощность, потребляемая индуктивно-тиристорным
преобразователем, определяется формулой
Ql=U1Il1
.
Эта
мощность в соответствии с (2) уменьшается
с ростом угла управления
(график зависимости приведён нарис.3,
д).
Таким
образом, рассматриваемая цепь при
изменении угла
α
выполняет роль управляемой индуктивности
.
Результирующая
реактивная мощность схемы (рис.3, a)
равна разности
Q
= QC
–
QL.
Если
выбрать
QLmax
=
Qc,
реактивная
мощность Q
всегда
будет иметь
емкостной характер. Зависимость Q
от
угла управления
приведена
на рис.3, д.
Таким образом, рассмотренный источник реактивной мощности генерирует реактивную мощность и осуществляет ее регулирование, подавляя при этом искажения в сети. Поэтому такие источники реактивной мощности находят все более широкое применение для повышения коэффициента мощности вентильных преобразователей и других установок.
Лекция 5.