Фильтро-компенсирующее устройство

 

ФИПЫТОКОМПЕНСИРУЩЕЕ УСТРОЙСТВО, состоящее из двух блоков, каждый из которых содержит два трехфазных фильтра из последовательно соединенных конденсаторов и реакторов, причем в калсдом блоке первьп фильтр соединен в звезду, выходы одного блока подключены к сети непосредственнЬ, а выхода1 другого - через трехфазный выключатель, отличающее ся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения установленной мощности реакторов, другой фильтр в каждом блоке включен между выходами блока и точками соединения конденсаторов и реакторов первого фильтра, при этом в первом (Л фильтре одного блока в звезду соединены реакторы, а в другом блоке конденсаторы .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) 80((О

4(51) Н 02,у 3/18

1 (:ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3654712/24-07 (22) 16.08,83 (46) 23.02.85. Бюл. № 7 (72) A.À.ßöåíêî, С.И.Егоро

В.С.Иванов и В.В.Тропин (7!) Тольяттинский политехнический институт и Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт по ко11плексной электрификации промышленных объектов "Тяжпромэлектропроект" им. Ф.Б.Якубовского (53) 621.316.925(088.8) (56) 1.Бортник И.М, и др. Электротехническое оборудование для обеспечения качества электрической энергии;

"Электротехника", 1981, № 3, с.3-8.

2.Жажеленко И.В, и др. Качество электрической энергии на промышленных предприятиях. Киев, "Наука", 1981.

3. Авторское свидетельство СССР . ¹ 744841, кл. Н 02 3 3/18, 1980 (прототип). (54) (57) ФИЛЬТРОКОМПЕНСИРУЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО, состоящее из двух блоков, каждый из которых содержит два трехфазных фильтра из последонательно соединенных конденсаторов и реагторов, причем в каждом блоке первый фильтр соединен н звезду, выходы одного блока подключены к сети непосредстненнЬ, а выходы другого — через трехфазный выключатель, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности н уменьшения установленной мощности реакторов, другой фильтр в кажцом блоке включен между выходами блока и точками соединения конденсаторов и реакторов первого фильтра, при этом в первом фильтре одного блока в звезду соединены реакторы, а в другом блоке— конденсаторы.

1141508

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам компенсаций реактивной мощности и фильтрации высших гармонических в сетях переменного тока, питающих 5 нелинейные. изменяющиеся в широком диапазоне нагрузки (управляемые вентильные электроустановки, мощные сварочные установки, электродуговые печи и т.д.), и может быть использовано в системах электроснабжения предприятий различных отраслей народного хозяйства (химические, чер-ной и цветной металлургии, металлообрабатывающие и т.д.). 15

Известны фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ) для повышения (обеспечения) качества электрической энергии в системах электроснабжения промьппленных предприятий, 20 содержащие несколько трехфазпых фильтрокомпенсирующих звеньев узлов, каждое в виде одного или нескольких силовых трехфазных конденсаторнореакторных фильтров высших гармоник (ФБГ). В таких ФКУ одно звено, содержащее несколько ФВГ, присоединено к фаэным зажимам питающей сети непосредственно, а второе — .(остальные) через управляемые выключатели. 30

Применение таких ФКУ обеспечивает генерацию (компенсацию) в сеть регулируемой по уровню ступенями реактивной мощности первой гармоники и фильтрацию (шунтирования) высших З5 гармонических тока, генерируемого в сеть нелинейными электроустановками (1 ) и (2 ).

Однако данные ФКУ промышленных предприятий являются достаточно 40 сложными, относительно дорогостоящими установками и их практическое применение ограничивается, как правило, одпнм-двумя звеньями (одно из котоРых например, нерегулируемое, а вто- 45 рое ступенчато-регулируемое) с одним-двумя трехфазными конденсаторно-реактор ыми фильтрами в каждом звене, Наиболее близким техническим 50

Решением к изобретению является ступенчато-регулируемая часть устройства, содержащая два силовых трехфазных фильтра в каждом звене, одно из которых присоединено к фазным зажимам питающей сети непосредственно, а второе . — через контакты трехфазного выключателя или бесконтактный коммутатор. УстройсТВо состоит из двух трехфазных фильтро-компенсирующих звеньев, первый из которых присоединен к фазным зажимам питающей сети непосредственно, а второй — через контакты трехфазного выключателя. Каждое из звеньев ФКУ содержит два силовых трехфазных конденсаторнореакторных фильтра высших гармонических, т.е. такое ФКУ является двухчастотным. Все трехфаэные конденсаторно-реакторные фильтры известного ФКУ соединены по одинаковым между собой схемам; в виде звезды, в которой все конденсаторно-реакторные ветви свободными вы« водами конденсаторов соединены в общую точку, а свободными выводами реакторов присоединены к фазным зажимам питающей сети 3,1.

Недостатком известного устройства является пониженная надежность работы и слабая устойчивость к параллельному резонансу токов между зве" ньями ФК с одинаковымипорядками фильтруемых гармоник вследствие их схемной эквивалентности. Кроме того, в известном устройстве большая установленная мощность реакторов, что приводит к увеличению в них потерь электрической энергии, снижению КПД устройства в целом, Цель изобретения — повьппение надежности и уменьшение установленной мощности реакторов.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтрокомпенсирующем устройстве, состоящем из двух блоков, ° каждый из которых содержит два трехфазных фильтра из последовательно соединенных конденсаторов и реакторов, причем в каждом блоке первый фильтр соединен в звезду, выходы одного блока подключены к сети не посредственно, а выходы другого— через трехфазный выключатель, другой фильтр в каждом блоке включен между выходами блока и точками соединения конденсаторов и реакторов первого фильтра, при этом в первом фильтре одного блока в звезду соединены реакторы, а в другом блоке — конденсаторы, На чертеже схематически изображена принципиальная схема фильтро-компенсирующего устройства.

1141508 l0

И66ШК За паж 620 Попписное

° г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Схема предлагаемого устройства содержит первый трехфазный фильтрокомпенсирующий блок 1, присоединенный к фазным зажимам питающей сети

А,В,С непосредственно, а второй 5 блок 2: — через контакты трехфазного выключателя 3. Каждый блок устройства (1 и 21 содержит два трехфазных конденсаторно-реактивных фильтра (соответственно конденсаторы и реакторы: 4 и 5 — первого фильтра первого блока 6 и 7 — второго фильтра первого блока, 8 и 9 — первого фильтра второго блока, 10 и 11 второго фильтра второго блока). Пер- f5 вый фильтр первого блока (элементы

4 и 5) и первый фильтр второго блока (элементы 8 и 9) соединены по схеме звезды, при этом в первом из них в общую точку соединены свободные 20 выводы реакторов 5,а во втором свободные выводы конденсаторов 8. Конденсаторно-реакторные ветви второго. фильтра первого блока (элементы 6,7) и второго фильтра второго блока 25 (элементы 10,11) включены между фазными зажимами питающей сети А,В,С (для первого блока 1 — непосредственно, а для второго блока 2— через контакты выключателя 3) и общими точками конденсаторов и реакторов первого фильтра. Таким образом, схемы соединения фильтров высших гармоник в звеньях 1 и 2 различаются между собой, не являют- 3 ся эквивалентными, что уменьшает вероятность параллельного резонанса, токов между ними. Это различие до» стигается применением двух разных комбинированных схем соединения между собой ветвей двух конденсаторно-реакторных фильтров, в каждой из которых (с соединением звезды с общей точкой реакторов 5 - a блоке 1 и с соединением звезды с общей точкой конденсаторов. 8 — в блоке 2), каждый иэ элементов участвует (по нему проходят токи) двух частот высших гармонических. Это позволяет, при том же уровне высших гармонических токов фильтруемых частот, уменьшить установленную мощность элементов оборудования (в первую очередь, реакторов)- и, тем самым, снизить потери в них электрической энергии, повысить КПД устройства в целом.

Положительный эффект устройства заключается в повышении надежности и устойчивости работы, снижении потерь электрической энергии и достигается за счет того, что двухчастотные трехфазные фильтры двух звеньев устройства соединены по отличающимся между собой комбинированным схемам, в каждой из которых обеспечивается использование каждого из элементов для фильтрации двух высших гармонических тока сети.