Фильтросимметрирующее устройство для трехфазных сетей с нулевым проводом

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) Ш) 151) 4 Н 02 J 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕ ПАР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3643941/24-07 (22) 23.09.83 (46) 23.01.86. Бюл, У 3 (71) Институт электродинамики

АН УССР (72) А.К.Шидловский, В.Г.Кузнецов, Н.Н.Каплычный, В.Б,Данилюк, А.В.Самков и О,С.Якимов (53) 621..316.761.21(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 9802.1 1, кл. Н 02 JЗ/26,,1981, Куликовский А.А. Системы городских распределительных сетей низкого напряжения с искусственной нейтралью. — .

Электрйчество, 1947, Р 9, с. 45-54. (54) (57) ФИЛЬТРОСИМИЕТРИРУ)0ЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЕЙ С НУЛЕВЫМ ПРОВОДОМ, содержащее трехфазный электромагнитный аппарат, обмотки которого соединены по схеме встречный зигзаг, имеющий три фаз,ных вывода и один.нейтральньп, причем каждый фазный вывод предназначен для подключения к фазным проводам сети, а нейтральный — к нулевому проводу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыиения качества напряжения, оно снабжено тремя конденсаторными. батареями, выводы каждой из которых подключены соответст- д венка между фазными и нейтральными выводами электромагнитного аппарата.

1206881

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для улучшения качества электрической энергии и компенсации реактивной мощности в трехфазных сетях с нулевым проводом (например, в городских и сельских распределительных сетях), содержащих несимметричные (однофазные) и нелинейные нагрузки, изменяющиеся по величине и фазе, а также 10 на вводах электропитания электронного оборудования (ЭВМ, АВМ, АСУ др.), которое не может высокопродуктивно функционировать при низком качестве подводимой электроэнергии, 15 особенно при несимметрии фазных напряжений и протекании токов высших гармоник.

Целью изобретения является повышение качества напряжения. 20

На фиг, 1 представлена принципиальная схема фильтросимметрирующего устройства (ФСУ); на фиг. 2— схема включения ФСУ в сеть, на фиг. 3 и фиг. 4 — амплитудно-частот- 25 ные характеристики соответственно известного и предлагаемого ФСУ.

Устройство (фиг. 1) содержит фазные Л, В и С и нулевой.О провода

/ / / сети, фазные А, В и С и нейтраль- 30 ный О выводы ФСУ, обмотки: 1-6 ФСУ, соединенные по схеме встречный зигзаг, конденсаторные батареи 7-9 ФСУ.

Устройство (фиг, 2) содержит

ФСУ 10, эквивалентную несимметричную и нелинейную нагрузку 11 (Н) сети, электронное (ЗВМ и др.) оборудование 12, защищаемое ФСУ от токов высших гармоник и фазной несимметрии напряжений.

ФСУ содержит электромагнитный аппарат, обмотки 1 — 6 которого соединены по схеме встречный зигзаг, и три конденсаторные батареи 7-9. Выводы конденсаторных батарей 7-9 подключены соответственно между

/ / фазными A В и С, и нейтраль/ ным О выводами ФСУ, в результате получается, что каждая конденсаторная батарея подсоединена параллельно двум, последовательно встречно соединенных обмоткам ФСУ, Например, конденсаторная батарея 7 подключена

/ / между выводами А и О и тем самым параллельно включена обмоткам 4 5 > и ?. Б заявляемом ФСУ величины индуктивностей всех шести обмоток 1-6 равны между собой и величины емкостей всех трех конденсаторных батарей 7-9 также равны между собой.

11редлагаемое ФСУ позволяет осуществлять широкополосную фильтрацию токов высших гармоник прямой, обратной и нулевой последовательностей, а также симметрировать напряжения в фазах сети с нулевым проводом. Иными словами, ФСУ призвано улучшать качество напряжения на зажимах ответственных потребителей и исключать протекание токов высших гармоник по участку сети, где подключены такие потребители.. Как видно из схемы включения ФСУ 10 в сеть, токи несимметрии и нелинейности, создаваемые несимметричной и нелинейной нагрузкой 11, замыкаются по ФСУ 10 и не протекают по схемам электронного оборудования 12.

Симметрирование фазных напряжений сети обеспечивается за счет наличия в ФСУ трехфазного электромагнитного аппарата, обмотки которого соедине° ны IIo схеме встречный зигзаг. Это связано с тем, что этот аппарат обладает исключительно малым сопротивлением нулевой последовательности, о а т.е. = „, «7, и все токи нулесети вой последовательности, созданные несимметричной нагрузкой сети, замыкаются через данное устройство. .Сопротивление Е с 0,03 Ом, а прямой и обратной йоследовательностей

1 II — 600 Ом.

Так как данное устройство имеет весьма малое сопротивление нулевой последовательности, что равносильно малому сопротивлению для токов выс- ших гармоник, кратным трем, то при совместном подключении к сети ФСУ нелинейной H обычной несимметричной нагрузки все токи высших гармоник, составляющих кратные трем, а также токи нулевой последовательности высших гармоник замыкаются через устройство.

Амплитудно-частотная характеристика устройства приведена на фиг,4, из которой видно, что сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей устройства возрастают при изменении 9 от 1 до -); (1 — 1, 2) и убывают до 0 при изменении -/от -, до оо, Иными словами, в зависимости от параметров устройства и сети возможна широкополосная

120688>

Хс=Х ъо +

A BC 0 фиЛьтрация токов высших гармоник в месте включения ФСУ.

Сопротивления конденсаторных батарей ФСУ определяются в зависимости от параметров схемы замещения сети. Так, при заданной фильтруемой гармоники, которая выбир ся в зависимости от амплитудного источника нелинейных искажении, будем иметь:

\ где Х вЂ” величина сопротивления конс

5 денсаторной батареи ФСУ на основной частоте для широкополосной фильтрации высших гармоник, начиная с

Р, Х вЂ” эквивалентные сопротивления схемы замещения сети íà ос о—

X X н в10 ной частоте.

1206881

Редактор P.Öèöèêà

Заказ 8728/55 Тираж "3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 7 ф /7 у/у 7 /

Составитель И.Иирошников

Техреду Л.Иикеш Корректор Л. Пилипенко.

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4