Трехфазный управляемый фильтр

 

Изобретение относится к промьшленной энергетике, а именно к способам и средствам обеспечения показателей качества электрической энергии в системах электроснабжения промьппленных предприятий с нелинейньми, измен$пощимися во времени в широком диапазоне составляющих тока нагрузками типа дуговьк электропечей, регулируемых тиристорами электроприводов, мощных сварочных установок. Цель - повьшение надежности путем исключения взаимного параллельного резонанса между ;рёакторно-конденсаторными ветвями фильтра. При большем уровне ге- .нерируемой в сеть фильтром реактивной мощности контакты 4 и 5 замкнуты и одновременно контакты 6 переключаюс « (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 Н 02 J 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CQ

С5 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4014103/24-07; 4045054/24-07 (22) 30.01.86 (46) 23.02.88. Бюл. В 7 (71) Тольяттинский политехнический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт "Преобразователь" (72) А.А.Яценко, В.В.Точилин, В.В.Вахнина, В.А.Пономарев и Ю.В.Матюнин (53) 621.316.925(088.8) (56) Веников В.А. и др. Применение статических источников реактивной мощности в электрических системах.

Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1980, Ф 3, с. 127-132.

Бортник И.М. и др. Статические тиристорные компенсаторы для энергосистем и сетей электроснабжения. — Электричество, 1985, N - 2,,с. 13-19.

„„SU„„1376177 А 1 (54) ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к промьппленной энергетике, а именно к способам и средствам обеспечения показателей качества электрической энергии в системах электроснабжения промьппленных предприятий с нелинейными, изменяющимися во времени в широком диапазоне составляющих тока нагрузками типа дуговых электропечей, регулируемых тиристорами электроприводов, мощных сварочных установок. Цель — повышение надежности путем исключения взаимного параллельного резонанса между;реакторно-конденсаторными ветвями фильтра. При большем уровне ге.нерируемой в сеть фильтром реактивной мощности контакты 4 и 5 замкнуты и одновременно контакты 6 переключаю1376177 щего аппарата обеспечивают схему соединения между собой реакторов 3 треугольником. При этом отсутствует параллельное соединение между собой двух конденсаторно-реакторных ветвей, настроенных на одинаковую частоту, что исключает параллельный взаимный резонанс между отдельными секциями фильтра и тем самым обеспечивает электромагнитную совместимость фильтИзобретение относится к промышленной энергетике, а именно к способам и средствам обечпечения показателей качества электрической энергии (качества напряжения) в системах электро- 5 снабжения промышленных предприятий (СЭСП) с нелинейными, изменяющимися во времени в широком диапазоне составляющих тока нагрузками типа дуговых электропечей, регулируемых тиристорами электроприводов, мощных сварочных установок и может быть использовано в СЭСП самостоятельно, в виде отдельного ступенчато-регулируемого фильтра, определенной гармоники (на15 пример,5-0м) либо в качестве составляющего узла в регулируемых многочастотных фильтрокомпенсирующих устройствах (РФКУ) или в статических тиристорных),компенсаторах реактивной мощности (CTK или TKPM).

Пелью изобретения является повышение надежности путем исключения взаимного параллельного резонанса между реакторно-конденсаторными ветвями фильтра.

На фиг.l и 2 приведены принци» пиальные схемы трехфазного управляемого фильтра, варианты.

Устройство содержит две трехфазные батареи конденсаторов 1 и 2, мощность первой из которых 1 в два раза меньше, чем второй 2; трехфазную группу реакторов 3, включенных последовательно с батареями конденсаторов 1 и 2, независимый выключа- . тель 4 для подключения (отключения) к сети батареи конденсаторов 2, выключатель 5 для подключения к сети ра с питающей сетью и повышение надежности его работы, снижает потери

1 энергии в сети и фильтре. Ступенчатое регулирование мощности фильтра обеспечивается при использовании одной группы реакторов. Диапазон ступенчатого регулирования мощности трехфазного управляемого фильтра

3:l. 2 ил.

2 батареи 1 и двухпозиционный трехфазный коммутирующий аппарат 6 для переключения соединения между собой реакторов 3 со звезды на треугольник (верхнее положение контактов 6) или с треугольника на звезду (нижнее положение контактов 6).

Устройство работает следующим образом.

При большем уровне генерируемой в сеть фильтром реактивной мощности контакты 4 и 5 замкнуты и одновременно контакты 6 переключающего аппарата обеспечивают схему соединения между собой реакторов 3 треугольником.

При меньшем уровне мощности фильтра контакты выключателя 4 разомкнуты и одновременно контакты 6 переключающего аппарата переключают схему соединения между собой реакторов 3 с треугольника на звезду. В устройстве (фиг.l) как при отключенной батарее конденсаторов 2 и соединении между собой реакторов 3 звездой, так и при включенной батарее конденсаторов

2 и соединении между собой реакторов

3 треугольником, отсутствует параллельное соединение между собой двух конденсаторно-реакторных ветвей, настроенных на одинаковую частоту, что исключает параллельный взаимный резонанс между отдельными секциями фильтра и обеспечивает электромагнитную совместимость фильтра с питающей сетью и повышение надежности его работы, снижает потери энергии в сети и фильтре.

Ступенчатое регулирование мощности фильтра обеспечивается при использо1376177 вании одной группы реакторов. Пере ключение соединения группы реакторов между собой со звезды на треугольник приводит к уменьшению их эквивалент5 ного сопротивления в три раза х х /3. Диапазон ступенчатого регулирования мощности трехфазного управляемого фильтра составляет 3:1.

Трехфазный управляемый фильтр (фиг.2) обеспечивает более широкий диапазон регулирования генерируемой мощности и содержит две трехфазные батареи конденсаторов 1 и 2, мощность первой из которых 1 в три раза меньше второй батареи 2 (для обеспечения заданного диапазона регулирования

1:4). Последовательно с конденсаторными батареями 1 и 2 включены две трехфазные группы однотипных реакторов 3 и 7, которые соединены между собой замкнутым шестиугольником. Кроме того, устройство содержит три трехфазных независимых выключателя

5, 6 и 4, контакты первого из кото 25 рых включены последовательно с второй батареей конденсаторов 2 (обеспечивая подключение или отключение этой секции к фазным зажимам питающей сети А, В, С). Выключатель 4 подключает к сети батарею конденсаторов

1, а контакты коммутирующего аппара-: та 6 включены между вершинами (через одну) шестиугольника однотипных реакторов 3 и 7, обеспечивая тем самым переключение соединения между

35 собой двух трехфазных групп реакторов 3 и 7 с последовательного на параллельное (при замыкании контактов

6) или с параллельного на последовательное (при размыкании контактов 6).

Устройство работает следующим образом.

На меньшей ступени генерируемой в сеть реактивной мощности управляе- 45 мым фильтром контакты 6 и 4 независимых выключателей разомкнуты, батарея конденсаторов 2 отключена и батарея конденсаторов 1 включена последовательно с реакторами 3 и 7, которые соединены между собой последовательно в виде шестиугольника, на большей ступени мощности фильтра контакты 6 и 4 независимых выключателей замкнуты и батарея конденсаторов 2 подключена к фазным зажимам питающей сети А, В, С и подключена параллельно конденсаторной батареи 1 °

Реакторы 3 и 7 соединены последовательно с батареями конденсаторов 1 и 2 и соединены между собой параллельно в виде двух треугольников. Эквивалентная мощность каждой фазы фильтра при замыкании контактов 6 увеличилась в 4 раза, так как мощность под. ключаемой батареи 2 в три раза больше, чем мощность первой батареи конденсаторов 1. При переключении схемы соединения между собой однотипных реакторов 3 и 7 с последовательного на параллельное их суммарное эквивалентное сопротивление уменьшилось также в четыре раза. Для изменения уровня мощности фильтра одновременно замыкают (размыкают) контакты 6 и 4 и одновременно, подключают (отключают) батарею конденсаторов 2 и изменяют схему соединения между собой трехфаэных групп реакторов 3 и 7 с последовательного на параллельное. На любой . ступени мощности трехфазного управ ляемого фильтра в нем отсутствуют соединенные между собой реакторноконденсаторные ветви, настроенные на одинаковые гармоники. Это является необходимым условием исключения взаимного параллельного резонанса между секциями реактивных элементов фильтра, обеспечивает снижение потерь энергии в фильтре и питающей сети, повышает надежность работы трехфазно- . го фильтра и обеспечивает его электромагнитную совместимость с питающей сетью. Использование однотипных реакторов обеспечивает снижение стоимости фильтра, упрощает его настройку, Формула изобретения

Трехфазный управляемый фильтр, содержащий две трехфазные конденсаторные батареи, подключенные к сети через два независимых выключателя, и трехфазную группу реакторов, соединенную последовательно с первой конденсаторной батареей и настроенную с ней на заданную резонансную частоту, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения взаимного параллельного резонанса между реакторно- конденсаторными ветвями фильтра, вторые зажимы второй трехфазной конденсаторной батареи подключены в точкам соединения первой конденсаторной батареи и реакторов, в фильтр дополнительно введен трехфазный выключатель, 1376177 обеспечивающий изменение схемы соединения реакторов для настройки фильтра в резонанс прн подключении к сети второй конденсаторной батареи.

Составитель К.Коециан

Техред М.Дидык Корректор В. Гирняк

Редактор Л. Гратилло

Заказ 794/52 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4