Устройство для компенсации токов обратной и нулевой последовательностей в трехфазных четырехпроводных электрических сетях

 

yCTPOfteTBO ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ТОКОВ ОБРАТНОЙ И JHy/lEBOiS ПСкдаЯбВАТБЛЬНОСТЕЙ В ТРЕХФАЗ-:-:- . А НЫХ ЧЕТЫРБХПРОВОДНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ С1ВТЯХ., содержащее два фазосдвигакшшх автотрансформатора с отпавками , одни выводы ш торых соединены Н подключены на одну фазу электри еоях й сети, а вторые выводы - к другим фазам электрической сети, конденсатор. включенный одним Выводсял к нулевому проводу, а вторым - к отпайкам фаз( сдвигающего автотрансформатора, в дроссель, включенный одним выводом К нулевому проводу, а BTopbBvi - к ошейкам второго фазосдвигакяцего автотрансформатора , о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью снижения установленной мопн ности при питанив дв; однофазных нагрузок , каждая из нйгруз&к Подключена между аргяюдрм и фазой сетиг 7 связанной с ojoestA выводом соответстазио шего фазосдввганошёго ааатот хаяоформатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 511 H 02 3 3/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (23.) 3494230/24-07 (22) 30.09.82 (46) 23.11.83. Бюп. No 43 (72) А. К. Шидловский, B. Г. Кузнепов, :И. В. Мостомк и А. В. Самков (71) Институт электродинамики AH Украинской CCP (53) 621.316..761.2(088,8)

)» (66) .1. Авторское свйдетелъство СССР

М 404158, нл. Н 02 3 3/26, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР .,Ж 461471, кл. Н 02 3 3/26, 1973. .,3. Авторское свидетельство СССР

Ж 686526, кл. Н 02 3 3 26, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР

%, 801187, sn. Н 02 3 3/26, 1979,.

{54) (57) УСТРОЙСТВО ОЛЯ КОМПЕНСАИИИ ТОКОВ OSPATHOA И НУЛЕВОЙ ПЖМЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ В ТРЕХФАЗ»

НИХ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНЫХ ЭЛЕКТРИ"

ЧЕСКИХ СЕТЯХ;, содермсвщее два фазо- . сдвигакавх автотрансформатора с отпай- ками, одни:. выводы которык соединены и подключены на одну фазу электрической сети а вторые выводы» K другим фазам электрической сети, кмщенса ор,. вюпоченный одним выводом к нулевому проводу, а вторым - к отпайкам фазосдвигающего автотраноформатора, и дроссель, включенный одним выводом i нулевому проводу, а вторьпк - к ожайкам . второго фазосднигакипего автотраноформатора, .о т л и ч а ю щ е е с а тэм, что, с келью сии>кения установленной мощности при питании двух однофазных на: g рузоку EBKQBQ из нагф%йж подключена макду нулевым проводом и фазой. сети; свизанной с одним выводом сосаветствуюшего фазосдвигаип его автотрансформатора.

ЬФ йМ

2 одни выводы которых объединены и подключены на одну фазу электрической сетя, а вторые выводы - к другим фазам электрической сети, конденсатор, включенный одним выводом к нулевому проводу, а вторым - к отпайкам фазосдвигающего ввтотрвнсформатора и дроссель, включенный одним выводом к нулевому проводу, а вторым - к отпайкам второго фвэосдвигвющего ввтотрансформатора, каждая из нагрузок подключена между нулевым проводом и фазой сети, связанной с одним выводом соответствующего фаэосдвигвющего автотрансформвторв.

На фиг„1 представлена принципиальная электрическая схема устройства нв фиг. 2 - векторная диаграмма токов, напряжений и пульсирующих мощностей, иллюстрирукецая работу предлагаемого СУ.

Устройство содержит два симметрируксцих элемента 1 (дроссель) и 2 (конденсатор), два фаэосдвигакацих автотрансформатора 3 и 4, две однофазных нагруз-ки 5и6.

На фиг. 2 лриняты следующие обозначения: А, И, С, О - фазы сети, О @, ц йс

",сй - линейные напряжения„0 д . Uc - фаэные напряжения, U» и Од напряжения соответственно нв дросселе

1 и конденсаторе 2, Ф, и, — фазовые углы напряжений 0» и Ug„Hey и

М g . — суммарные пульсирующие мощности, создаваемые соответственно симметрирующими элементами 1 и 2 и двумя одиофвзными нагрузками 3 и 4.

Автотрансформаторы 3 и 4 одними вы» водами соединены в общую точку, которая подипочена к одной из фаэ сети (фаза

А), а два других вывода автотрвнсформаторов подключены к двум оставшимся фазам сети (соответственно фазы В н С)» причем между этими же фазами (В и С) н нулевым проводом сети (0) подключены две однофаэйые нагрузки 5 и 6, в то время, квк симметрирукацие элементы 1 (дроссель) и 2 (конденсатор) включены соответственно между отпай..квми,автотрансформаторов 3 и 4 и нулеиам прйводом сети (0). Ойцая точка соединения ввтотрвнсформаторов 3 и 4 . всегда должна подключаться к той фазе сети, которая не соединена с однофазны ми нагрузками..

Симметрирукщее устройство позволяет осуществить полную компенсацию гоков обратной и нулевой последовательностей при подипочении двух однофазных нагрузок или их групп при произвольном изменении их величины и характера и обеспечиf056

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано. в трюс» фаэных электрических сетях с нулевым проводом для компенсации токов обра1 ной н нулевой последовательностей и, ° тем самым, снижения несимметрии и неуравновешенности токов и напряжений при подключении однофаэных нагрузок, изменяющихся по характеру и величине, нв фазныв напряжения. 10

Известны симметрирующие устрой:тва, которые используются в трехфазных четы .жпроводных сетях для компенсации только токов нулевой последовательности $1) f3) .

Недостатками этих устройств является то, что они не могут осуществлять одновременно совместнуй компенсацию токов

/ обратной и нулевой последовательностей.

Кроме того, эти устройства предназначены лишь для симметрирования однофазной . нагрузки с фиксированным фазовым углом н имеют значительную установленную мощность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому яляежя устройст 25 во для компенсации токов обратной и нулевой последовательностей в трекфвэных четыреХпроводных осях, содержащее два фаэосдвигающих автотрансформатора с отпвйками, одни выводы которых объединены и подключены нв одну фазу электрической сети, а вторые выводык другим фазам электрической сети, конденсатор, вклЮченный одним выводом к нулевому проводу, а вторым - к отп".й кам фазосдвигающего автотрансформатора, и дроссель, включений одним выводом к нулевому проводу, а вторым — к отпайкам второго фазосдвигвющего автотрансформатора (4).

40 является то, что оно предназначено лишь дпя симметрирования нагрузок. подкпючен ных нв одно фвзное напряжение. При подл ключении же двух нагрузок (ипи их групп) на двв фазных. напряжения необходима установка двух устройств. Такое решение связано с неоправданным увеличением (практически в два разе) общей установленной мощности СУ.

Цель изобретения - снижение установ- 50 . ленной мощности устройства при подкнючении двух нагрузок.

Укаэанная цель достигается тем, что

s устройстве дпя компенсации токов обратной и нулевой последовательностей is 55 трехфазной четыреешроводной электрической сети, содержащем два фаэосдвигвющих автотрансформатора с отпвйками, "к "и

Q е. 30 т

Фиг. 2

ВНИИПИ Заказ 9328/51 Тираж 617 Попписное

Филиал ППЛ "Патент", r. Ужгороа, ул. Проектная, 4

3 1 0563 вает высокий входной коэффициент мош ности (co68 1 ).

Это достигается путем создания с помощью фазосдвигающих автотрансформагоров таких фаэ напряжений на симметрию рующих реактивных элементах раэпичного характера, при которьас результирующие векторы тока нулевой последовательности и пульсирующей мощности последних находится в противофазе с соответствую- (0 тими аналогичными векторами нагрузок. В этом случае осуществляется совместная компенсация нагрузочных токов обратной и нупевой последовательности с помощью рднкк и тех же реактивных элементов уст (5 ройства без дополнительного увеличения его установленной мощности (фиг. 2). . Определим установленную мощность 9 ( и Я Ч реактивных симметрирукхцих элементов 1 и 2 g автотрансформаторов 3 и

4 (Qgq(,Q q(q) -устройства при актив.:,ном характере нагрузок . ((((«-(„о).

Ложность дросселя 4 и

Я(- °

Мощность конденсаторной батареи (2) Мощности автотрансформаторов (3) и л

Ат(ъ! м(а = q 7- 0; ;, 56 ф где U,, I; - напряжение и гок coorserсгвеино первого и второго плеч авготрансформагоров

2 ? Аг(3) Ат((), у Uи „°

Установленная мощность устройства Ь отнесенная к мощности нагрузок Ря

СЧ

Q, а,+ca„, 0,96Ý ..

Установленная мощность известного симмегрирующего устройства 5„., огне сенная к мощности нагрузки Р, Q", + Q (-25ä, n= р =(Я26.

Н

Как видно иэ приведенных расчетов, установленная мощность известного уст ройства вдвое больше установленной мощности предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство обладает меньшей установленной мощностью, позволяет улучшить качество электрической энергии путем компенсации токов обратной и нулевой последовательностей и обеспечивает высокий соь 8 цри подкпючении двух однофаэных нагрузок.

Устройство может быть применено для симметрирования и уравновешивания, токов в четырехпроводных электрических сетях при подключении к ним двух однофаэных нагрузск или их групп на фаз- ные напряжения.