Трехфазное четырехчастотное фильтрокомпенсирующее устройство

 

Изобретение относится к промышленной электроэнергетике и может быть использовано в электрических сетях промышленных предприятий с нелинейными нагрузками. Цель - уменьшение числа типоисполнений фильтровых реакторов и повышение надежности в работе. Фильтрокомпенсирующее 2. устройство состоит из четырех трехфазных групп конденсаторов и реакторов, первая из которых соединена в независимый фильтр по схеме звезда. Вторая, третья и четвертая соединены в трехфазный трехчастотный комбинированный фильтр с подключением всех ветвей к сети конденсаторами. При этом каждая фаза этого фильтра содержит последовательно включенные звездой конденсатор и реактор второй группы и реактор третьей группы. Конденсатор и реактор четвертой группы соединены последовательно и подключены к точке соединения реакторов второй и третьей группы.. К той же точке подключены конденсаторы третьей группы. Конденсаторы каждой из трех групп одной фазы фильтра подключены к разноименным фазам сети. При фильтрации определенных

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 J 3/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2. (21) 4437646/07 (22) 17.06.88 (46) 07.03.92. Бюл. № 9 в (71) Тольяттинский политехнический институт (72) A.À.ßöåíêo, В.В.Вахнина, Д,Н.Кошелева и Е.В.Люблинская (53) 621.316.176(088.8) (56) Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприя гий. — M. Энергия, 1984, с. 132, Авторское свидетельство СССР

¹ 1206878, кл. Н 02 J 3/18, 29,07.83, (54) ТРЕХФАЗНОЕ ЧЕТЦРЕХЧАСТОТНОЕ

ФИЛЬТРОКОМПЕНСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к промышленной электроэнергетике и может быть использовано в электрических сетях промышленных предприятий с нелинейными нагрузками.

Цель — уменьшение числа типоисполнений фильтровых реакторов и повышение надежности в работе. Фильтрокомпенсирующее

Изобретение относится к области промышленной электроэнергетики и может быть использовано в электрических сетях промышленных предприятий с нелинейными нагрузками для компенсации реактивной мощности и фильтрации высших гармоник тока.

Известны многочастотные трехфазные фильтрокомпенсирующие устройства, содержащие несколько (две, три или четыре) трехфазных групп конденсаторов и реакто ров, соединенных между собой либо s виде отдельных одночастотных режекторных

„„SU „„1718327 А1 устройство состоит из четырех трехфазных групп конденсаторов и реакторов, первая из которых соединена в независимый фильтр .по схеме звезда. Вторая, третья и четвертая соединены в трехфазйый трехчастотный комбинированный фильтр с подключением всех ветвей к сети конденсаторами, При этом каждая фаза этого фильтра содержит последовательно включенные звездой конденсатор и реактор второй группы и реактор третьей группы. Конденсатор и реактор четвертой группы соединены последовательно и подключены к точке соединения реакторов второй и третьей группы, К той же точке подключены конденсаторы третьей группы.

Конденсаторы каждой из трех групп одной фазы фильтра подключены к разноименным фазам сети. При фильтрации определенных (З-й, 5-й, 7-й и 11-й) гармоник все фильтровые реакторы однотипны и взаимозаменяемы и эффективность фильтрации достигается выбором соотношения мощно- Я стей конденсаторов всех групп. 1 з,п. ф-лы, 2 ил. фильтров, либо в виде многочастотного комбинированного фильтра с последовательным включением реакторов всех групп.

При использовании известных схем многочастотных комбинированных фильтрокомпенсирующих устройств с параллельным включением одночастотных режекторных фильтров не обеспечивается однотипность конденсаторов и реакторов, что приводит к усилению задач изготовления и эксплуатации таких устройств.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее многоча1718327

Целью изобретения является уменьше- 15 ние числа типоисполнений фильтровых ре20

45 стотный комбинированный фильтр с последовательным соединением нескольких групп фильтровых реакторов.

Недостатком известного устройства является большое число типоисполнений фильтровых реакторов при фильтрации заданных (вполне определенных для электрических сетей промышленных предприятий, например, З-й, 5-й, 7-й и 11-й) высших гармоник тока. Кроме того, в известном устройстве имеет место большое различие между собой нагрузки фильтровых реакторов по току (по нагреву), что дополнительно снижает его технико-экономические показатели; акторов и повышение надежности в работе трехфазного четырехчастотного фильтрокомпенсирующего устройства.

В устройстве, содержащем одночастотный режекторный фильтр и трехчастотный комбинированный фильтр, последний выполнен в виде последовательного соединения звездой одной группы конденсаторов и двух групп реакторов с общей точкой реакторов, а к общим точкам реакторов двух групп подключены конденсаторы третьей группы и конденсаторно-реакторные ветви четвертой группы. Своими внешними зажимами конденсаторы всех четырех групп подключены к фазным зажимам трехфазной питающей сети, при этом три конденсатора одной фазы комбинированного фильтра могут быть подключены ко всем трем фазам(по одному конденсатору в каждой фазе) питающей сети.

На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2— графики модифицированных частотных характеристик (МЧХ), поясняющих эффективность фильтрации определенных (З-й, 5-й, 7-й и 11-й) высших гармоник при различных относительных значениях генерируемой в сеть реактивной мощности: при Q < - 2,5ф, (а) и при Оф - 5,0% (б).

Ф ил ьтр оком пенсирующее устройство (фиг. 1) состоит иэ четырех трехфазных групп конденсаторов и реакторов, первая из которых (конденсаторы 1 и реакторы 2) соединена в виде одночастотного режекторного фильтра с общей точкой О реакторов 2.

Вторая (конденсаторы 3 и реакторы 4), третья (конденсаторы 5 и реакторы 6) и четвертая {конденсаторы 7 и реакторы 8) группы соединены в виде трехфазного трехчастотного фильтра с подключением внешних зажимов конденсаторов 3,5 и 7 к фазным зажимам А, В и С питающей сети (ввидусхемного подобия приведена одна фаза А: комбинированного фильтра, две другие ей

55 аналогичны, фиг.1). Каждая фаза комбинированного фильтра содержит последовательно включенные звездой конденсатор 3 второй группы, реактор 4 второй группы, реактор 6 третьей группы с общей точкой 02 реакторов 6.

Каждый один конденсатор 7 и реактор

8 четвертой группы соединены. между собой последовательно в виде отдельной ветви, внешний зажим реактора 8 которой подключен к общей точке 9 реакторов 4 и 6 второй и третьей групп. К этой же точКе 9 одной фазы фильтра подключен своим вторым зажимом конденсатор 5 третьей группы. Внешние зажимы конденсаторов 3,5 и 7 одной фазы комбинированного фильтра подключены ко всем трехфазным зажимам

А, В и С питающей сети. Другие фазы фильтра подключены к фазным зажимам сети соответственно, обеспечивая симметричность схемной структуры комбинированного фильтра в целом. Все четыре группы фильтровых реакторов 2, 4, 6 и 8 устройства однотипны, взаимозаменяемы и эффектив- . ность фильтрации определенных (3-й, 5-й, 7-й и 11-й) высших гармоник достигается выбором соотношения мощностей (числа параллельных секций) конденсаторов 1, 3. 5 и 7, что определяется математическими уравнениями. В конкретном устройстве число параллельных секций конденсаторов.5 третьей группы в 1,5 раза больше, чем число секций конденсаторов 1 первой группы и в

3 раза больше, чем число. секций конденсаторов 3 или 7 второй или четвертой группы.

Из графиков МЧХ (фиг.2) видно, что устройство обеспечивает приемлемую фильтрацию 3-й гармоники (KM(n) = 1,0) и достаточно широкие зоны эффективной или полной фильтрации (К {n) = 2,0) 5-й, 7-й и

11-й высших гармоник.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства обеспечиваются однотипностью и взаимозаменяемостью всех четырех групп фильтровых реакторов при фильтрации определенных, характерных для электрических сетей промышленных предприятий высших гармоник тока.

Формула изобретения

1. Трехфазное четырехчастотное фильтрокомпенсирующее устройство, содержащее по четыре трехфазные группы конденсаторов и реакторов, при этом первая группа конденсаторов и реакторов включена последовательно и соединена по схеме звезды с общей точкой реакторов и подключена к фазам питающей сети выводами конденсаторов, вторая группа конденсаторов включена последовательно с реакторами второй и третьей групп, соеди1718327

Я

2,0

I,0

2,0

Составитель А; Яценко

Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Редактор Н.Бобкова

Заказ 888 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 нена по схеме звезды с общей. точкой реакторов третьей группч и подключена кразам питающей сети выводами конденса и ров, конденсаторы третьей группы включены между общими точками реакторов вторбй и третьей групп и фазами питающей сети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и умеиьщения числа типоисполнений реакторов, конденсаторы и реакторы четвертой группы соединены последовательно, подключены к фазам питающей сети выводами конденсаторов, а выводами реакторов подключены к точкам соединения реакторов второй и

5 третьей групп соответствующих фаз.

2. Устройство по п.1 ° о т л и ч а ю щ е ес я тем, что конденсаторы второй, третьей и четвертой групп каждой фазы устройства подключены к разным фазам питающей се10 ти.