DE2905408C2 - Thyristor-switched power capacitors for reactive current compensation - Google Patents
Thyristor-switched power capacitors for reactive current compensationInfo
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Description
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kompensator bekanntgeworden, bei dem keine Lei- der Anordnung durch die Verwendung von Dioden anstungskondensatoren
an das Drehstromnetz zu- oder stelle von Thyristoren ergibt sich eine erhebliche Verabgeschaltet
werden. Diese sind hier fest vorgegeben ringerung des Aufwandes für die zum Ansteuern der
und ihre Kapazität durch Zuschalten von Induktivitäten Thyristoren erforderlichen Steuereinrichtungen,
verringert worden; dieses Zuschalten geschieht durch 5 Eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zum
im Dreieck geschalteis Thyristoren, zwischen denen Js- verschleißfreien Schalten von Leistungskondensatoren
weils eine Phase des Netzes über eine Induktivität ange- zur Blindstromkompensation ist in F i g. 2a dargestellt
schlossen ist bei der an die einzelnen Phasenleiter des Drehstromnet-Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen ein- zes R, S, Tuber Reihendrosselspulen Ll bis L3 die
fachen Aufbau eines Drehstrom-Kondensatorschalters 10 Leistungskondensatoren Cl bis C3 angeschlossen sind,
anzugeben, der mit minimalem Thyristor- und Steue- Der sternpunktseitig angeschlossene Halbleiterschalter
rungsaufwand auskommt besteht aus einer modifizierten Drehstrpmbrücken-Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in schaltung mit zwei in Reihe geschalteten Dioden D 3,
den Kennzeichen der Patentansprüche 1,2 und 8 ange- D 5 bzw. D. 4, D 6 in zwei Zweigen dieser, Drehstromgebenen
Merkmale gelöst 15 brückenschaltung und einem einzigen Thyristor T2 im Die erfindungsgemäßen Lösungen geben eine günsti- dritten Zweig dieser Drehstrombrückenschaitung. Der
ge Ausführungsform eines Drehstrom-Kondensator- Thyristor T2 ist in entgegengesetzter Durchlaßrichtung
schalters für hohe Schaithlufigkeken an, die sich durch zu den Dioden D 3 bis D6 gepoit und kathcdenseitig anCompensator has become known, in which no circuit arrangement through the use of diodes anstungskondensatoren be connected to the three-phase network or instead of thyristors, a considerable amount of disconnection results. These are fixed here.
has been reduced; This connection is done by 5 A further embodiment of an arrangement for triangular connected thyristors, between which Js- wear-free switching of power capacitors because one phase of the network is connected via an inductance for reactive current compensation is shown in FIG. 2a is closed in which the individual phase conductors of the three-phase network object of the present invention is to specify a single R, S, T via series inductors Ll to L3, the multiple structure of a three-phase capacitor switch 10 power capacitors C1 to C3 are connected, manages with minimal thyristor and control the effort required the neutral point side connected semiconductor switch consists of a modified Drehstrpmbrücken-This object is achieved according reasonable through the connected in circuit with two series-connected diodes D 3, the characteristics of the claims 1,2 and 8 D 5 or D. 4, D 6 solved in two branches of these three-phase current features 15 bridge circuit and a single thyristor T2 in the solutions according to the invention provide a favorable third branch of this three-phase bridge circuit. The ge embodiment of a three-phase capacitor thyristor T2 is in the opposite forward direction switch for high Schaithlufigkeken, which is posed by to the diodes D 3 to D 6 and on the cathode side
PS- die Verwendung nur eines einzigen steuerbaren Ventils den zugehörigen Leistungskondensator Cl angeschlos-PS- the use of only a single controllable valve connected to the associated power capacitor Cl-
und damit durch minimalem Thyristor- und Steuerung- 20 sen. Auch in dieser Anordnung gilt wie bei der Anord-and thus through minimal thyristor and control 20 sen. In this arrangement, too, as in the case of the arrangement
j» aufwand auszeichnet nung nach Fig. 1, daß die Reihendrosselspulen L1 bis j »expense distinguished voltage of FIG. 1 in that the series inductors L 1 to
8 Die erfindungsgemäße Lösung für eine mehrstufige L 3 zur Begrenzung vqn Ausgleichsströmen bei mehr-8 The solution according to the invention for a multi-stage L 3 to limit equalizing currents in the case of several
!§ Kondensatoranlage ist durch die im Kennzeichen des stufigen Anlagen erforderlich sind, während bei einer! § Condenser system is required by the mark of the tiered systems, while with a
j§ Patentanspruchs 7 aufgezeigten Merkmale gegeben. einstufigen Anlage im allgemeinen die Netzinduktivitä-j§ patent claim 7 indicated features given. single-stage system in general the network inductance
P Diese Lösung stellt neben minimalem Thyristor- und 25 ten ausreichen. Die minimale Schalterspannung beträgt P This solution provides minimal thyristor and 25 th is sufficient. The minimum switch voltage is
Ü Steuerungsaufwand minimale Ausgleichsvorgänge bei der Anordnung nach Fig.2 nur noch das 0,16- bisÜ Control effort minimal compensation processes with the arrangement according to Fig. 2 only 0.16 to
s| beim Schalten der Kondensatoren sicher. 0,36fache des Scheitelwertes der verketteten Netzspan-s | safe when switching the capacitors. 0.36 times the peak value of the linked mains voltage
I Anhand von in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausfüh- nung, so daß die Ausgleichsströme entsprechend geringI With the aid of FIGS. 1 to 4, so that the equalizing currents are correspondingly low
P rungsbeispieien soll der der Erfindung zugrundeliegen- sind.P rungsbeispieien should be the basis of the invention.
(I de Gedanke näher erläutert werden. Es zeigt 30 In den F i g. 2b, 2c, 2d sind Abwandlungen der Anord-(I de thought will be explained in more detail. It shows 30 In FIGS. 2b, 2c, 2d, modifications of the arrangement
% F i g. 1 an ein Drehstromnetz angeschlossene Lei- nung nach F i g. 2a dargestellt, wobei in F i g. 2b der ein- % F i g. 1 line connected to a three-phase network according to FIG. 2a shown, wherein in F i g. 2b the one
% stungskondensatoren mit einem Halbleiterschalter in zige Thyristor 72 anodenseitig an den zugehörigen Lei- % Stungskondensatoren with a semiconductor switch in Zige thyristor 72 on the anode side to the associated managerial
% Polygonschaltung, stungskondensator Ci angeschlossen ist und in den % Polygon circuit, stungskondensator Ci is connected and in the
f| F i g. 2a bis 3d an ein Drehstromnetz angeschlossene F ig. 2c und 2d in Reihe zum einzigen Thyristor T2 einef | F i g. Figs. 2a to 3d connected to a three-phase network. 2c and 2d in series with the single thyristor T2 one
S; Leistungskondensatoren mit einem Halbleiterschalter 35 Diode D 7 in den dritten Zweig der modifizierter. Dreh-S; Power capacitors with a semiconductor switch 35 diode D 7 in the third branch of the modified. Turning
ji in modifizierter Drehstrombrückenschaitung in ver- strombrückenschaltung angeordnet ist In den Anord-ji is arranged in a modified three-phase bridge circuit in an electrical bridge circuit.
Ji schiedenenSchaltungsvarianten, nungen der Fig.2a bis 2d können selbstverständlichThe various circuit variants shown in FIGS. 2a to 2d can of course be used
$■ F i g. 3 eine sechsstufige Kondensatoranlage mit sechs auch die Dioden zum Teil oder vollständig gegen Thyri-$ ■ F i g. 3 a six-stage capacitor system with six also the diodes partly or completely against thyria
i^ Halbleiterschaltern in modifizierter Drehstrombrük- stören ausgetauscht werden, was in F i g. 2a gestrichelti ^ semiconductor switches are exchanged in modified three-phase bridges, which is shown in FIG. 2a dashed
r| kenschaltung und 40 angedeutet ist Der Thyristor 72 im dritten Zweig kannr | The thyristor 72 in the third branch can
>| Fig. 4 eine zweistufige Filterkreisanlage mit einem dann entfallen.> | Fig. 4 a two-stage filter circuit system with a then omitted.
ί;| Halbleiterschalter in modifizierter Drehstrombrücken- In F i g. 3 ist eine sechsstufige Kondensatoranlage mitί; | Semiconductor switch in modified three-phase bridge In F i g. 3 is a six-stage condenser system with
i-ft schaltung als Sternpunktschalter. Drehstromdrosselspulen L 1 bis L18, Drehstromkon-i-ft circuit as a star point switch. Three-phase choke coils L 1 to L 18, three-phase
;| Eine günstige Ausführungsform eines Drehstrom- densatoreinheiten Cl bis C18 und sechs Halbleiter-; | A favorable embodiment of a three-phase capacitor units Cl to C18 and six semiconductor
!:A Kondensatorschalters für hohe Schalthäufigkeiten ist 45 schaltern in modifizierter Drehstrombrückenschaitung ! : A capacitor switch for high switching frequencies is 45 switches in modified three-phase bridge circuit
5I der in F i g. 1 dargestellte sternpunktseitig angeordnete dargestellt, die an die einzelnen Phasenleiter R, S, Tdes 5 I of the in F i g. 1 shown arranged on the star point side, which are connected to the individual phase conductors R, S, Tdes
?| Halbleiterschalter mit einem einzigen steuerbaren Ven- Drehstromnetzes zur Blindstromkompensation ange-? | Semiconductor switch with a single controllable three-phase network for reactive current compensation.
H til. An jede der einzelnen Drehstromphasenleiter R, S, T schlossen sind. Die Halbleiterschalter enthalten jeweilsH til. Are connected to each of the individual three-phase phase conductors R, S, T. The semiconductor switches each contain
? sind zusammen mit Reihendrosselspulen L 1 bis L 3 Lei- vier Dioden und einen Thyristor 72 bis 77, die in den? are, together with series inductors L 1 to L 3, four diodes and a thyristor 72 to 77, which are in the
_' stungskondensatoren Cl bis C3 angeschlossen. Die 50 sechs Stufen innerhalb des Halbleiterschalters so ange-_ 'power capacitors C1 to C3 connected. The 50 six stages within the semiconductor switch are arranged in this way.
1 Reihendrosselspulen Li bis L 3 sind zur Begrenzung ordnet sind, daß die einzelnen Halbleiterschalter mit 1 series choke coils Li to L 3 are arranged to limit that the individual semiconductor switches with
j von Ausgleichsströmen beim Schalten der steuerbaren einem Phasenversatz von 60° el geschaltet werden kön-j of equalizing currents when switching the controllable phase shift of 60 ° el can be switched
■3 Halbleiierventile bei mehrstufigen Anlagen erforder- nen. Die Thyristoren 72 bis 77 werden jeweils bei mini-■ 3 semiconducting valves required for multi-stage systems. The thyristors 72 to 77 are each operated at mini-
< 1 lieh, bei einer einstufigen Anlage genügen oft die Netz- maler Spannung eingeschaltet, um die Ausgleichsströ-<1 borrowed, in a single-stage system the mains voltage switched on is often sufficient to compensate
;■ induktivitäten. Konstruktiv wird man die Drosselspulen 55 me klein zu halten. Der Phasenversatz von 60° el beim; ■ inductances. In terms of construction, the choke coils 55 me will be kept small. The phase shift of 60 ° el at
: : Li bis L 3 vorzugsweise im Halbleiterschalter integrie- Schalten der Thyristoren bewirkt vorteilhafterweise mi- : Li to L preferably effected in the semiconductor switch integrate switching the thyristors 3 advantageously mi-
ren. Dieser Halbleiterschalter besteht aus einer Poly- nimale Ausgleichsströme.ren. This semiconductor switch consists of a poly- nimal equalizing currents.
■ gon-Schaltung mit drei in Dreieck geschalteten Halblei- In Fig. 4 ist ein Halbleiterschalter in modifizierter terventilen, deren Durchlaßrichtung im Sinne des Drei- Drehstrombrückenschaitung als Sternpunktschalter eiecks die gleiche ist. Zwei der Halbleiterventile sind Di- 60 ner zweistufigen Filterkreisanlage eingesetzt. Die Reichen D1, D 2 und ein Halbleiterventil ein Thyristor 71. henschaltung jeweils einer Drosselspule L bzw. L' und Die Verwendung von nur einem Thyristor in der Poly- eines Leistungskondensators C bzw. C für Netzstromgonschaltung ist deshalb möglich, weil die Leistungs- oberschwingungen der Ordnungszahl ν — 5 bzw.«/ = 7 kondensatoren wegen der Pol&rität ihrer jeweiligen La- ist an jeweils einen Phasenleiter R bzw. 5 bzw. 7 des dung beim Schalten sperrend wirken. Bei dieser Anord- 65 Drehstromnetzes angeschlossen. An die Verbindung nung des Halbleiterschalters 'st die minimale Schalter- der Filter für die fünfte bzw. siebente Netzstromoberspannung gleich dem Scheiteiwert der verketteten schwingung ist der Halbleiter in modifizierter Dreh-Netzspannung. Neben einer erheblichen Verbilligung strombrückenschaltung mit einem Thyristor 72 und je-In Fig. 4 is a semiconductor switch in modified terventilen, the direction of passage in the sense of the three-phase bridge circuit as a star point switch is the same. Two of the semiconductor valves are used in a two-stage filter circuit system. The realms D 1, D 2 and a semiconductor valve a thyristor 71. each connection of a choke coil L or L ' and Harmonics of the ordinal number ν - 5 or / = 7 capacitors have a blocking effect on switching due to the polarity of their respective charge on a phase conductor R or 5 or 7 of the connection. In this arrangement 65 three-phase network is connected. At the connection connection of the semiconductor switch, the minimum switch- the filter for the fifth or seventh mains current overvoltage is equal to the peak value of the chained oscillation. The semiconductor is in modified rotary mains voltage. In addition to a considerable reduction in the cost of a current bridge circuit with a thyristor 72 and each
weils zwei in Reihe geschalteten Dioden D 3 bis D 6 analog zum Halbleiterschalter nach F i g. 2a angeschlossen. Auch für diese Form des Einsatzes eines Halbleiterschalters zum verschleißfreien Schalten von an ein Drehstromnetz angeschlossenen Filterkreisanlagen ergeben sich die Vorteile eines verminderten Bauelement- und Steuerungsaufwandes.because two diodes D 3 to D 6 connected in series analogous to the semiconductor switch according to FIG. 2a connected. Also for this type of use of a semiconductor switch for wear-free switching from on Three-phase network connected filter circuit systems result in the advantages of a reduced component and control effort.
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Cited By (1)
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DE102012018495B3 (en) * | 2012-09-17 | 2013-12-19 | Vermot AG | Method of compensating for inductive reactive current and reactive power of electrical load involves operating detector circuits such that switching time dot takes place precisely in zero crossover of voltage/current to neutral |
Families Citing this family (1)
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CH609182A5 (en) * | 1975-12-01 | 1979-02-15 | Asea Ab | |
DE2832229C2 (en) * | 1978-07-20 | 1989-05-18 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Thyristor-switched power capacitors or filter circuits |
-
1979
- 1979-02-09 DE DE2905408A patent/DE2905408C2/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102012018495B3 (en) * | 2012-09-17 | 2013-12-19 | Vermot AG | Method of compensating for inductive reactive current and reactive power of electrical load involves operating detector circuits such that switching time dot takes place precisely in zero crossover of voltage/current to neutral |
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DE2905408A1 (en) | 1980-08-21 |
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