Устройство для регулирования и симметрирования напряжения в трехфазной сети с нулевым проводом

 

Использование: в электротехнике - для повышения качества напряжения питания в трехфазных распределительных сетях с нулевым проводом. Сущность изобретения: трехфазная сеть с нулевым проводом содержит вольтодобавочный трансформатор (ВДТ), первичные обмотки которого соединены по схеме встречный зигзаг, вторичные - включены в рассечку каждого фазного провода. К каждой фазе между первичной и вторичной обмотками подключено три коммутационных аппарата, одни полюсы которых объединены, другие подключены к соответствующему фазному проводу первичной обмотки. К фазам одной части первичной обмоткиподключены соответственно три конденсатора. Три других конденсатора подключены к вторичной обмотке, что способствует фильтрации токов высших гармоник. 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Н 02 J 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы 1 1 0 И,2

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4847549/07 (22) 09.07.90 (46) 07.07,92. Бюл. М 25 (71) Вологодский политехнический институт (72) А.И.Игнайкин и В,Г.Бугаков (53) 621.316.325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 752275, кл. Н 02 J 3/26. 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1023524, кл. Н 02 J 3/26, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

И СИММЕТРИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В

ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С НУЛЕВЫМ ПРОВОДОМ (57) Использование: в электротехнике — для повышения качества напряжения питания в трехфазных распределительных сетях с нуИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для повышения качества напряжения питания в трехфазных распределительных сетях с нулевым проводом, например городских и сельских распределительных сетях.

Цель изобретения — .расширение функциональных.возможностей за счет фильтрации токов высших гармоник.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — схема замещения.

Устройство содержит вторичные обмотки 1-3 вольтодобавочного трансформатора (ВДТ), первичные обмотки 4 — 9, несимметричные и нелинейные сопротивления нагрузок 10-12, группы коммутирующих аппаратов 13-15, входные зажимы 16 — 19 устройства, блок 20 управления, две группы конденсаторов 21 — 23 и 24 — 26. левым проводом. Сущность изобретения: трехфазная сеть с нулевым проводом содержит вольтодобавочный трансформатор (ВДТ), первичные обмотки которого соединены по схеме "встречный зигзаг", вторичные- включены в рассечку каждого фазного провода. K каждой фазе между первичной и вторичной обмотками подключено три коммутационных аппарата, одни полюсы которых обьединены, другие подключены к соответствующему фазному проводу первичной обмотки. К фазам одной части первичной обмотки подключены соответственно три конденсатора. Три других конденсатора подключены к вторичной обмотке, что способствует фильтрации токов высших гармоник. 2 ил.

В схеме замещения устройства приняты следующие обозначения: L> —. и ндукти вность первичных полуобмоток ВДТ; L2 — индуктивность вторичных полуобмоток ВДТ;

ZA, ZB, 2c — несимметричные и нелинейные сопротивления нагрузок; ZD — сопротивление нулевой последовательности; C> — емкость конденсаторов первой тройки; Сг— емкость конденсаторов второй тройки.

В данном устройстве токи нулевой последовательности Ioy замыкаются через

ВДТ, минуя вторичные обмотки трансформатора, при этом схема соединения обмоток

"встречный зигзаг" обеспечивает соотношение Zoy «2о, поэтому toy практически равно 10, а ток в нулевом проводе 4 весьма мал, Так как данная схема соединения первичных обмоток ВДТ обеспечивает весьма малое сопротивление на высших гармонических составляющих, кратных трем, то при работе устройства на нелинейную нагрузку

1746466 все токи высших гармонических составляющих, кратные трем, замыкаются в основном через устройство, при этом не происходит дополнительное падение напряжения на вторичных обмотках ВДТ. в связи с чем за метно возрастает эффективность регулирования и симметрирования выходного напряжения устройства.

Вместе с тем, при работе на нелинейную нагрузку в сети могут возникать и другие высшие гармонические составляющие токов и напряжений, Устройство обеспечивает фильтрацию токов высших гармонических в фильтре, образованном из индуктивности L) (индуктивность полуобмотки возбуждения) и емкости С .

Настройка контура на определенную гармонику(например, n = 5) осуществляется подбором параметоа емкости С, Так как для фильтра X« ") = X«®, т.е. п С„ где в — угловая частота основной гармоники, находим

C3=

1 п д

Таким образом, в устройстве для комплектования фильтра используется уже имеющийся индуктивный элемент полуобмотка возбуждения ВДТ, что позволяет более эффективно использовать оборудование и расширить область применения устройства.

Для обеспечения возможности фильтрации токов другой гармоники в устройство введена вторая тройка конденсаторов 24—

26, которая вместе с вторичными вольтодобавочными обмотками образует второй фильтр (Lz и Сг). Выбор параметров этих конденсаторов аналогичен рссмотренному выше случаю

Устройство обеспечивает фильтрацию

5 токов гармоник, кратным трем, и, например, пятой и седьмой гармоник, т.е. практически охватывает весь основной гармонический состав искаженной формы кривой напряжения.

Формула изобретения

Устройство для регулирования и симметрирования напряжения в трехфазной сети с нулевым проводом, содержащее

15 вольтодобавочный трансформатор с первичной обмоткой, состоящей из двух полуобмоток, соединенных по схеме "встречный зигзаг", и вторичной обмоткой, включенной в рассечку каждого фазного провода, трех

20 трехфазных коммутирующих аппаратов, одни полюсы каждого из которых соединены между собой и подключены к соответствующему фазному выводу первичной обмотки, другие полюсы соединены соответственно с

25 фазными выводами вторичных обмоток других фаз, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет фильтрации токов высших гармоник, дополнительно содержит две группы

ЗО конденсаторов, в каждой из которых — три конденсатора, причем первые зажимы конденсаторов в первой и второй группах соответственно объединены между собой, вторые зажимы конденсаторов первой груп35 пы присоединены соответственно к точкам соединения полуобмоток первичной обмотки в каждой фазе, вторые зажимы конденсаторов второй группы присоединены к входным фазным зажимам устройства.

1746466

1746466

Ринг

Составитель А. Игнайкин

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор В, Петраш

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2400 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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