Трехфазный трансформаторный фильтр


 


Владельцы патента RU 2559822:

Василенко Валерий Дмитриевич (RU)

Изобретение относится к области электротехники. Трехфазный трансформаторный фильтр содержит два трехфазных трансформатора, первичные обмотки первого из которых включены в треугольник, а второго в звезду. Основные вторичные обмотки каждой фазы соединены согласно последовательно между собой, причем первые крайние выводы каждой фазы соединены между собой в нулевую точку, а вторые крайние выводы являются выводами для подключения однофазных и трехфазных нагрузок. Коэффициенты трансформации трансформаторов выбирают таким образом, чтобы напряжения на вторичных обмотках обеих трансформаторов были одинаковыми. Технический результат - подавление высших гармоник при нелинейном характере нагрузки. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры.

Известно трехфазное симметрирующее устройство, содержащее трехфазный трансформатор, выпрямитель и инвертор. Недостаток - распространение высших гармоник в питающей сети(1)

Известен трансформаторный фильтр для подавления высших гармоник в питающей сети, в первую очередь пятой и седьмой, имеющий на вторичной стороне трансформатора две группы обмоток с соединением звезды и треугольника. Недостаток - необходимость наличия и равномерного распределения нагрузок по двум трехфазным выводам, см. Рис.8.10 стр.121 (2). Наиболее близким к предлагаемому является трехфазный фильтр, содержащий входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, к которым подключены два трехфазных трансформатора, первичные обмотки первого соединены в треугольник, а второго в звезду, см. Рис.2-08 стр.90 (3).

Недостаток - необходимость наличия двух трехфазных выходов.

Цель изобретения - подавление высших гармоник на выходе фильтра при их наличии в питающей сети, а также и в питающей сети при нелинейном характере нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве содержатся входные зажимы А1, В1, С1 для подключения питающей сети и выходные зажимы А2, В2, С2, N1 для подключения нагрузки. К входным зажимам подключены два трехфазных трансформатора. У первого трехфазного трансформатора первичные обмотки включены в треугольник, а у второго первичные обмотки включены в звезду. Трехфазный трансформаторный фильтр согласно изобретению отличается тем, что основные вторичные обмотки каждой фазы обеих трансформаторов соединены согласно последовательно, причем первые крайние выводы вторичных обмоток трех фаз соединены в звезду, а вторые крайние выводы являются выходными зажимами трансформаторного фильтра, при этом коэффициенты трансформации трансформаторов выбираются таким образом, чтобы напряжение на вторичных обмотках обеих трансформаторов было одинаковым.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

На фиг.1 представлена схема устройства. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети А1, В1, С1 и выходные зажимы для подключения нагрузки А2, В2, С2, N1, трехфазные трансформаторы 1 и 2, имеющие первичные обмотки 3 и вторичные основные обмотки 4. Первичные обмотки трансформатора 1 включены в треугольник, а первичные обмотки трансформатора 2 - в звезду. Вторичные обмотки 4 трансформаторов 1 и 2 каждой фазы включены согласно последовательно между собой, причем первые крайние выводы каждой фазы соединены между собой в нулевую точку, а вторые крайние выводы являются выводами А2, В2, С2, N1 для подключения однофазных и трехфазных нагрузок, при этом коэффициенты трансформации трансформаторов выбираются таким образом, чтобы напряжение на вторичных обмотках обоих трансформаторов было одинаковым.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на трехфазный трансформаторный фильтр напряжение питающей сети подводится к первичным обмоткам трансформаторов 1 и 2. При этом напряжение подводится к первичным обмоткам 3, включенным в треугольник для трансформатора 1 и в звезду для трансформатора 2. Известно, что напряжение, трансформируемое во вторичные обмотки, в этом случае отличается по фазе на 30 градусов. И если в питающей сети имеются высшие гармоники, они также трансформируются во вторичное напряжение соответствующих обмоток и с учетом указанного фазового сдвига. При нелинейном характере нагрузки на выходе трансформаторного фильтра соответственно устраняются соответствующие гармоники в питающей сети. Для уменьшения третьей и кратных ей высших гармоник в трансформаторе 2 могут вводиться дополнительные обмотки 5, включенные в треугольник.

Наибольший эффект достигается при таких коэффициентах трансформации, при которых напряжение на вторичных обмотках одинаково.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в подавление высших гармоник как на выходе фильтра при их наличии в питающей сети, так и в питающей сети при нелинейном характере нагрузки.

Источники информации

1. А.с. СССР №1372473, Н02J 3/26, Н02М 5/32.

2. А. Куско, М. Томпсон. Сети электроснабжения. Методы и средства обеспечения качества электроэнергии. - М.: Додэка - XXI, 2010.

3. Г.Н. Петров. Электрические машины. Ч.1. М.: Энергия, 1974.

Трехфазный трансформаторный фильтр, содержащий входные и выходные зажимы и два трехфазных трансформатора, первичные обмотки первого из них включены в треугольник, а второго в звезду, отличающийся тем, что основные вторичные обмотки каждой фазы соединены согласно последовательно между собой, причем первые крайние выводы каждой фазы соединены между собой в нулевую точку, а вторые крайние выводы являются выводами для подключения однофазных и трехфазных нагрузок, при этом коэффициенты трансформации трансформаторов выбирают таким образом, чтобы напряжения на вторичных обмотках обоих трансформаторов были одинаковыми.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться для синтеза частотных фильтров, обеспечивающих минимизацию искажений тока и напряжения в системах генерации, преобразования и распределения электрической энергии.

Изобретение относится к системам распределения мощности на морских судах. Система распределения мощности содержит первую шину распределения, вторую шину распределения и мультиимпульсный выпрямитель, имеющий выводы, подключенные к первой шине распределения.

Изобретение относится к электроснабжению электрических железных дорог переменного тока, в частности к системе автоматизации устройств фильтрации высших гармоник тока и напряжения и компенсации реактивной мощности тяговой нагрузки (ФКУ).

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при передаче электрической энергии потребителю с помощью неизолированной несимметричной линии электропередачи трехпроводного исполнения.

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат - снижение коэффициента несинусоидальности напряжения сети и уменьшение влияния высших гармоник тока при наличии переменной нелинейной нагрузки.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - уменьшение потерь энергии, обусловленных постоянным подключением к сети резонансных фильтров-подавителей, гармоники которых в данный момент отсутствуют.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение возможности прогнозирования распределения гармонических составляющих тока и напряжения по неразветвленным участкам шестипроводных линий электропередачи.

Изобретение относится к области электротехники, к устройствам подавления и компенсации высших гармоник в электрических сетях и может быть использовано в мощных регулируемых электроприводах переменного тока с двухзвенными преобразователями частоты, в которых входной диодный выпрямитель является нелинейной нагрузкой.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высокочастотных энергосистемах. Техническим результатом является улучшение массогабаритных показателей, уменьшение затрат и расширение области применения.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к повышению качества тока в электропитающих сетях. .

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения сети. В устройстве компенсации высших гармоник и коррекции несимметрии сети, содержащем инвертор, накопительный конденсатор, выходной сглаживающий пассивный фильтр и контроллер системы управления, контроллер снабжен датчиком тока фильтра, датчиком тока сети, датчиком напряжения, формирователем импульсов на основе релейных регуляторов с изменяемой шириной гистерезиса, фазовыми преобразователями тока и напряжения, блоком фазовой синхронизации, регулятором напряжения накопительного конденсатора. Контроллер системы управления снабжен блоком выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности и блоком фазовой коррекции несимметричных составляющих тока, при этом вход блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности соединен с выходом датчика тока сети, а выход блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности соединен с входом блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока, который также соединен с выходом блока фазовой синхронизации, при этом выход блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока соединен с входом формирователя импульсов. 1 ил.

Использование: в области электротехники. Техническим результатом является улучшение качества тока за счет повышения быстродействия процессов компенсации реактивной мощности в условиях переменных нагрузок и отказов отдельных элементов, уменьшения перегрузок реактивных элементов и элементов коммутации и повышение надежности функционирования. Согласно изобретению число реактивных элементов М в каждой из N батарей реактивных элементов увеличивают до значения M+K, где К - число резервных реактивных элементов, которое выбирается из условия обеспечения непрерывности технологического процесса потребителей энергии. Подключение каждого из реактивных элементов в каждой из N батарей реактивных элементов производят индивидуально в моменты равенства напряжения на соответствующих реактивных элементах при произвольном его значении и напряжения сети с учетом результатов постоянной выполняемой диагностики исправности каждого из реактивных элементов. При этом подключение каждой из N батарей реактивных элементов к сети осуществляют после момента завершения коммутации реактивных элементов в соответствующей из N батарей реактивных элементов. После этого формируется управляющая команда для уточнения настроек адаптивного компенсатора гармоник. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для уменьшения и сглаживания импульсного изменения тока в цепях с устройствами, питающимися от сети переменного тока, для предотвращения долговременной подачи избыточного напряжения в цепь нагрузки и для общего энергосбережения активной и реактивной энергии. Сущность изобретения: сетевой фильтр содержит включенные в разрывы каждого из линейных проводов катушку индуктивности с сердечником и токовую фильтрующую индуктивность с сердечником, снабженную не менее чем одной дополнительной обмоткой, включенные между линейными проводами конденсатор и не менее чем две фильтрокорректирующие цепи, вход каждой из которых подключен к выходу одной из дополнительных обмоток; включенные последовательно в линейный провод основную катушку фильтрации и создания противотока и не менее одной, например две, противотоковые индуктивности с сердечниками и управляющими обмотками, измерительное устройство, имеющее измерительную цепь, не менее одного, например два, электронных ключа, включенных между одним из линейных проводов и первыми выводами управляющих обмоток, вторые выводы которых подключены на один из линейных проводов, не менее одного, например два, электронных коммутатора, включенных параллельно противотоковым индуктивностям, при этом выходы измерительного устройства соединены с электронными ключами и коммутаторами, измерительная цепь подключена к выходу фильтра, а основная катушка создания противотока установлена не менее чем на один из сердечников катушки индуктивности. Устройство обеспечивает технический результат - позволяет существенно экономить потребляемую нагрузкой электроэнергию. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх