Энергосистема

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<и661681

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 230876(21) 2400620/24-07 с присоединением заявки Нов

Н 02 J 3/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 0505.79 (53) jjPf(621 . .316 . 761. .2.072.6 (088.8) (72) Авторы

A.Ê.шидловский, A.Д.Музыченко, И.В.Иостовяк изобретения и A.П.Трофименко (71) Заявитель

Институт электродинамики AH Украинской ССР (54) ЭНЕРГОСИСТЕМА

Изобретение относится к области электротехники и может быть,использовано для симчетрирования трехфазных напряжений, питающих симметричную нагрузку (например, синхронные и асинхронные двигатели, многофазные выпрямители и т.д.), при наличии несимметричной нагрузки (например, электроплавильных печей, электросварки, тяговых подстанций однофазного тока и т.д.), пигающиеся от той же сети, что и симметричная нагрузка.

Известны устройства для симметрирования трехфазных напряжений при наличии однофазных нагрузок, подключенных к различным линейным напряжениям, содержащие три конденсаторных установки (1),(2).

Однако наличие межфазных трансформаторов s устройстве (2), активные и реактивные сопротивления которых соизмеримы с сопротивлениями линии передачи, затрудняет наладку устройств для работы в параметрическом режиме, а также приводит к удорожанию устройств.

Недостатком устройств является большая установленная мощность симметрирующих элементов и необходимость в управлении параметрами силовых симметрирующих элементов при изменении параметров несимметричной нагрузки.

Наиболее близким к изобретению является устройство, которое служит для одновременного питания однофазных и трехфазных потребителей от трехфазной сети, и содержит три компенсирующих цепочки, содержащие последовательно включенные резисторы и конденсатор, включенные между фазами сети, и двухобмоточный дроссель, обмотки которого включены в фазы трехфазной сети (3).

Недостатком известного устройства является егб сложность, наличие многообмоточного дросселя и дополнительных резисторов, а также необходимость в управлении параметрами силовых симметрирующих элементов и потери в резисторах компенсирующих цепей.

Целью изобретения является упрощение устройства и его наладки, а также достижение эффекта полного параметрического симметрирования при аргументе сопротивления передачи линии меньше +60

661681

Збо Л - 9о ) =Z „(l+ 43j Лj )=Zп, тэ2я В

Вс = Ос1Ь. о где сне-У "2Q

I

Эта цель достигается тем, что в энергосистеме, содержащей трехфазную сеть, трехфазную симметричную нагрузку, подключенную к трехфазной сети посредством симметрирующего устройства, содержащего дроссели, один выход каждого из которых подсоеди5 нен к трехфаэной сети, а ко второму выводу каждого:иэ которых подсоединен вывод конденсатора, и однофазные нагрузки, один вывод каждой иэ однофазных нагрузок подсоединен к 10 точке соединения дросселя и конденсаторной батареи соседней фазы, следующей в порядке чередования фаз, при этом трехфазная нагрузка подсоединена между точками соединения 15 однофазных нагрузок с конденсаторами.

На чертеже представлена электрическая схема энергосистемы.

Энергосистема содержит три емкостных элемента С„ — С, сопротивление Е0 которых одинаково и равноЕ = 62„е 1 о, три добавочных индуктивных сопротивления L<, Ь и 1 „ и однофазные.нагрузки Ен, Е Н2 и Ен, сопротивления которйх могут изменяться от

0 до .

Zp, - сопротивление линии; 3q t 3 gl токи однофаэных нагрузок; U<»

U — напряжения питающей сети.

Обозначим ток однофазной нагрузки Е„д через 1, ток нагрузки Z„z . через Х и ток нагрузки Е > через? .

Одновременно эти токи будут являться контурными токами соответственно для контуров АА с В„ В, ВВ„ Ь СС

CC cAA. 35

4 4

Несимметрия напряжений в трехфаэной сети при наличии несимметричной нагрузки возникает за счет неодинако вого падения напряжений в линейных проводах сети. Но для обеспечения 40 симметрирования выходных напряжений трехфаэной сети необязательно выпол-. йение условйя - равенство падений напряжения на сопротивлениях право дов линии электропередачи. Выходные 45 напряжения являются симметричными при подключении однофаэной нагрузки к двум проводам сети, если падение напряжения в указанных двух проводах равны по величине и сдвинуты на угол

60, прй этом падение напряжения, следующее в порядке чередования, долж но отставать по фазе. Это достигается включением последовательно с проводом опережающей фазы конденсаторной бата- . реи,которая компенсирует реактивиостьлинии. Предлагаемое изобретение позволяет компенсировать реактивность .линии при одной нагрузке и при двух и трех однофазных нагрузках и обеспечивает симметрию выходной системы 60 трехфазных напряжений.

Устройство работает следующим образом. На выход A, B,-С подается симметричная трехфазная система напряжений. Ток, протекающий через 65 однофазную нагРузку, вызывает падение напряжения на сопротивлениях двух проводов линии и на емкостном сопротивлении конденсаторной батареи, но так как сопротивление конденсаторной батареи равно 2„=&z„r где Z Z„. е ) o — сопротивление одного провода линии электропередачи с учетом добавочных индуктивных сопротивлений, включенных в рассечки линейных проводов для получения аргумента сопротивления линии передачи равного +60, то реактивность двух проводов линии будет полностью скомпенсирована -Аинин 2 я Z lie т.е. реактивная составляющая сопротивления отсутствует. Это означает, что падения напряжений в проводах линии, вызванные наличием тока, протекающего через однофазную нагрузку, сдвинуты на угол 60о и равны по величине ° Это справедливо для каждой из трех однофаэных нагрузок.

Трехфазная система напряжений бдЬ, ОЬ, Uc симметРична независимо от величины однофазных нагрузок

ЕН4 Z H2Ã ЕНЗ

Согласно второму закону Кирхгофа уравнение для контура ЬВ ВАА Ь

"аЬ= I (Z 1 Б Z e "5о )+

Е П П

5 а, I „(2 Z „+ WS Z n e ",, >Š— сопротивление линии с учетом индуктивностей L 1 2, L>, аналогичйо для контура с С СВВ в

ОВс=-I >(Z „+ a Z „e " )+

+,(22„т 6Е„Е " ) - 42П (ВС

cl - 2cz Zc> Л Z„e =(a - ) Е

-3150 г

fl

После упрощения получаем

0цЬ=Х„ „(а )-12 аа з и+ +u в

+ ? 2 (ol 2+1)- J (згZ . ог и и 3 и АВ

661681

Формула изобретения 35

Составитель Л. Дементьева

Редактор В.Фельдман Техред. Н.Бабурка Корректор С.Патрушеве

Заказ 2503/59 Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4

Разделив первое уравнение на второе, получаем at) с

Аналогично доказывается, что 5 бом

О .т.е. система напряжений

ga, О,с, g > симметрична независимо от токов Xq p

Изобретение выгодно отличается от прототипа отсутствием междуфазного трансформатора и наличием добавочных индуктивных сопротивлений для случая, если аргумент сопротивления передачи линии меньше +60.

При отсутствии межфазного трансформатора снижается стоимость устройства, упрощается его наладка. Наличие добавочных индуктивностей позволяет получить эффект полного параметрического симметрирования при аргументе сопротивления линии передачи меньше +60

Изобретение целесообразно использовать для симметрирования напряжений на выходе трехфазной системы, питающей несимметричную нагрузку, помимо симметричной (например, электросварку, электродуговые печи, тяговые подстанции однофаэного тока), что 30 позволяет повысить качество электроэнергии для питания симметричных потребителей.

Энергосистема, содержащая трехфазную сеть, трехфазную симметричг

A n. ную нагрузку, подключенную к трехфазной сети посредством симметрирующего устройства, содержащего дроссели, один вывод каждогр из которых подсоединен к трехфазной сети, а ко второму выводу каждого иэ которых подсоединен первый вывод конденсатора и однофазные нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью упрощения симметрирующего устройства и осуществления полного параметрического симметрирования, один вывод каждой из однофаэных

Нагрузок подсоединен ко второму выроду конденсатора соответствующей фазы, а второй вывод каждой из одно.фаэных нагрузок подсоединен к точке соединения дросселя и конденсаторной батареи соседней фазы, следующей в порядке чередования фаз, при этом указанная трехфазная нагрузка подсоединена между точка ми соединения однофазных нагрузок с конденсаторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Научные труды Белорусского института инженеров железнодорожного транспорта, вып . 10 7, Гомель, 1971, Синев В.С. Симметрирование трехфазного напряжения при однофазных нагрузках.

2. Милях A.Н., Шидловский A.Ê. и

Кузнецов В.Г. Схемы симметрир вания однофазных нагрузок в трехфазяых цепях. Киев Наукова Думка

1973, с. 68-69.

3. Авторское свидетельство СССР

Р464938, Н 02 У 3/26, 1973.