Симметрирующее устройство для трехфазной четырехпроводной электрической сети

 

<и 862313

Сеюз Советскмк

Сбцкалистнческкк

Респубпмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{63) Дополнительное н авт. свид-ву

{22) Заявлено 18.12.79 {21) 2854298/24-07 (51) М, Кд.

Н 02 J 3/26 с присоединением заявки Мфвударатаенньй камитет

СССР ю леаав взабретеннй и втаръпий

{23 ) Приоритет

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень Рй ЗЗ

Дата онубликованкя описания 07.09.81 (53) УД К 621.316..925(088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Шидловский, В. Г. Кузнецов, И. В. Мос и A. В. Самков

Институт электродинамики АН Украинской С (71) Заявитель (54) СИММЕТРИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕХФАЗНОЙ

ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Изобретение относится к области влек тротекники, в частности, для компенсации, токов обратной и нулевой последовательностей и снижения несимметрии токов и напряжений в трехфазных четырехпроводных электрическик сетях с неравномерной нагрузкой.

Известны симметрирующие устройства (СУ), которые . использутотся в трехфазнык электрических сетях, выполненные на

l основе реактивных элементов с электрическими и электромагнитными связами )l), Недостатком этих устройств является то, что они применяются только в трехфазных трехпровоцных сетяк и не могут быть использованы в трехфаэных четырехпроводных электрических сетях.

Наиболее близким по технической сущности является устройство f2), предназначенное для симметрирования токов и напряжений трекфазных четырекпроводных электрических сетей с неравномерной нагрузкой фаэ, соцержащее дроссель, подключаемый между двумя фазами, и конденсаторы,. включаемые между выводами дросселя и нулевым проводом, причем значение сопротивления конценсаторов равно

4Ясопротивления нагрузки, а сопротивления дросселя равно 4 /2сопротивления нагрузки.

Недостатками этого устройства являются ограниченная область его использования и.большая установленная мощность.

Устройство обеспечивает симметрию токов и напряжений только при одном фиксированном значении коэффициента мощности нагрузки, а его установленная мощ-, ность в семь раэ превышает установлен ную мощность эквивалентной оцйофазной нагрузки (несимметричную нагрузку сети можно представить в виде эквивалентных симметричной и однофаэной).

Большая установленная мощность устройства объясняется тем, что его элементы подключаются на напряжения сети с жестко заданными фазами. При таком поцключении компенсация токов нулевой по- следовательности сопровождается увеличе3 86231

4 нием токов обратной последовательности и для компенсации последних требуются дополнительные элементы, поцключаемые на линейные напряжения сети (в данном случае дроссель). 5

Целью изобретения является снижение мощности и расширение диапазона симметрирования. .Для этого в симметрирующем устрой стве, содержащем дроссель и конденсатор, 10 введен трансформатор, первичная обмотка которого подключена к цвум фазам сети, средний вывод вторичной регулируемой обмотки подключен к третьей фазе, первые выводы конденсатора и дросселя подключены к разным выводам вторичной обмотки трансформатора, а вторые выводы конденсатора и дросселя соецинены друг с другом и подсоединены к нулевому nposony сети. 20

На чертеже представлена принципиальная: электрическая . схема симметрирующего устройства.

Устройство содержит конденсатор 1, дросселrb 2, Tрансформатор 3, который имеет две обмотки: первичную обмотку

4, вторичную, регулируемую обмотку 5.

Между двумя фазами (например В и С), рассматриваемыми как наименее загруженные, включена первичная обмотка 4 . ч0 трансформатора 3, а третья фаза сети (например А, рассматриваемая как наиболее загруженная) подключена к среднему выводу вторичной обмотки 5 трансформатора 3. Реактивные элементы 1 и 2 своими выводами включены между крайними регулируемыми выводами вторичной обмотки 5 трансформатора 3 и нулевым проводом сети (в данном примере О).

За счет введения трансформатора с ре- 40 гулируемой вторичной обмоткой обеспечивается изменение фаз напряжений на реактивнык элементах (устраняется "жест.кость фаз напряжений), что позволяет снизить установленную мощность устройства и осуществлять симметрирование токов и напряжений в трехфазной четырехпроводной сети при любом характере на« грузки..

При регулировании на вторичной обмот- 50 ке трансформатора 3 обеспечиваются фазы 4, и Ч * напряжений 0И, и Од pearsтивных элементов 1 и 2 такими, при коTophlrs векторы пульсирующих мощностей

N.y и Ид этих же элементов создают ре- у зультирующий вектор И.gy находящийся в противофазе с вектором пульсирующей мощности нагрузки йн. Компенсация токов нулевой последовательности обеспечи» вается при компенсации тока нагрузки I током Хсу, который равен векторной сумме токов Т у и 1 реактивных элементов 1 .и 2.

Проводимости элементов симметрирующего устройства определяются из следующих уравнений:

ХК 3(Мк+90 ) Чд-Е (д- ") р

cas9 б +е3 НО

61 и (9д-270Ч соь м е м j и ук+ео.) q q><<4h- о > д, у„ (Д-270 )

При практически возможном диапазоне фазового угла нагрузки — 90о6Чн - 90 диапазоны изменения фаз напряжений на конденсаторе и .дросселе следующие:

Vrs 9О, 27а «Ч «З О

При изменении фазного угла нагрузки по абсолютной величине от 9и =О до 9д = о

=90 установленная мощность СУ изменяется от 1,925 5> до 1,0 Б (где 5>установленная мощность однофазной эквивалентной нагрузки), что значительно меньше по сравнению с установленной мощностью известных устройств.

Таким образом, рассматриваемая схема симметрирующего устройства обеспе,чивает симметрирование во всем возможном диапазоне фазовых углов нагрузки при малой мощности самого устройства.

Формула изобретения

Симметрирующее устройство для трехфазной четырехпроводной электрической сети, содержащее дроссель и конденсатор, отличающееся тем,что,сцелью снижения мощности и расширения диа- пазона симметрирования, в него введен трансформатор, первичная обмотка которого подключена к двум фазам сети, средний вывод вторичной регулируемой обмотки подключен.к третье:. фазе, первые выводы конденсатора и дросселя подключены к разным выводам вторичной обмотки трансформатора, а вторые выводы конденсатора и дросселя соединены npyt с другом и подсоединены к нулевому проводу сети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хиляк А. Н., Шидловский A. К. и

Кузнецов В. Г. Схемы симметрирования однофазнык нагрузок в трехфазных цепях.

Киев, Наукова думка",, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

М 585526, кл. Н 02 Х 3/26, 1 9 76.

862313

Составитель Л. Дементьева

Редактор Н. Аристова Текред М.Рейвес Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6631/52 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная; 4