Устройство для ослабления гармоник тока Советский патент 1983 года по МПК H02J3/01 H02J3/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ ГАРМОНИК ТОКА

1 Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к Ьемпфирукнцим и фильтрокомпенсирукшим ycTpofteTBaM и фильтрам гармоник тока. Известнб демпфирующее компенсирук щее устройство, содержащее цепь из последовательно соеоиненных двух частей конденсаторной батареи и реактора и резистор,. подключенный параллельно части цепи из последовательно соединенных участи конденсаторной батареи и реактора Cl. Недостатком известного устройства является то, что оно в незначительной степени ослабляет гармоники низкого порядка и вызывает значительные потеря мощности в резисторетоком гармоник низкого порядка. Наиболее близким к предлагаемому 1шляется фильтр гармоник тока, содержащий параллельно соединенные 1юпи« каждая из которых состоит из последоват1ель .но соединённых конденсатора и реактора. настроенных в резонанс на частоту гармоники 2 } ., Нецрстатками данного устройства являются сложность вследствие выполнений всех цепей на полное рабочее напряжение основной частоты, а также снижение эффективности ослабления гармоник при использовании ограниченного количества цепей. Цель изобретения - упр(цение yci ройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем цели, каждая из которых содержит послеЬовательно соединенные конденсаторную батарею и реактор, каждая из конденсаторных батарей выполнена из двух последовательно соединенных частей, причем параллельно части первой цепи, состоящей из последовательно соединенных части конденсаторной батареи и реактора, настроенных в резонанс на частоту основной гармоники, подключена вторая .цепь ш параллельно части каждбй из прецыду- ,

1ЦИХ «епей, настроенных в резонанс на частоты последующих гармоник, подключены последующие цепи.

Кроме того, устройство снабжено резистором, подключенным параллельно части последней цепи, настроенной в резонанс на частоту гармоники.

Упрощение устройства достигается посредством выполнения цепей, кроме первой, на пониженное напряжение ос- новной (первой) гармоники. В установивщемся режиме работы на всех цепях, кроме первой, напряжение первой гармоники равно нулю, а в переходном режиме оно снижено.

Мощность цепей, кроме первой значительно снижена, поскольку в последних отсутствуют токи первой и других гармоник.

Упрощение устройства достигается настройкой устройства в резонанс на частоты несколько гармоник посредством подключения последующей цепи к части пре- пьшущей цепи, настроенной в резонанс на частоту гармоники (схемы соединения цепей), обеспечивающей настройку всего устройства в резонанс на частоту гармоники более низкого порядка независимо от настройки на частоту более высокого порядка.

Упрощение устройства достигается снижением количества цепей фильтра гармоник тока для ослабления гармоник низкого порядка (например, 3 и 5 гармоник) посредством ослабления-гармоник (например 7 и выще) с помощью резисто-

ра.

Устройство ослабляет гармоники низкого порядка путем настройки его в резонанс на частоты низкого порядка и ослабляет гармоники высокого порядка посредством настройки его на эквивалентный резистор для гармоник высокого порядка (например, на волновое сопротивление сети).

Устройство снижает потери энергии в р«гзисторе посредством иск;1ючения в последнем тока первой и низкого порядка гармоник с помощью шунтирования резистора частями цепей, настроенных в резонанс на частоты гармоник низкого порядка.

В цепях переменного тока выполнение устройства из одной цепи на полное рабочее напряжение позволяет увеличить мощность первой цепи и снизить загрузку конденсаторов токами высщих гармоник.

На чертеже препст авлено прецлагаемо устройство.

Устройство содержит три цепи, первая КЗ которых состоит из последовательно соединенных части конденсаторной батареи 1, части конденсаторной батареи 2 и реактора 3, вторая - из частей конденсаторной батареи 4 и 5, и реактора 6, третья - из частей конденсаторной батареи 7 и 8 и реактора 9.

Часть первой цепи из последовательно соединенных части конденсаторной батареи 2 и реактора 3 настроена в резонанс на частоту первой гармоники (50 Гц

Вторая цепь подключена параллельно части первой цепи, настроенной в резонанс на частоту (50 Гц) основной гармоники.

Часть второй цепи из последовательно соединенных части конденсаторной батареи 5 и реактора 6 настроена в резонанс на частоту (150 Гц) третьей гармоники.

Третья цепь подключена параллельно части второй цепи, настроенной в резонанс на частоту третьей гармоники.

Часть третьей цепи из последовательн соединенных частей конденсаторной батареи 8 и реактора 9 настроена в резонан на частоту (250 Гц) пятой гармоники.

Параллельно части третьей цепи, настроенной в резонанс на частоту пятой гармоники, подключен .резистор 10.

Настройка устройства осуществляется следующим образом.

Часть первой цепи настраивается в резонанс на частоту 5О Гц, часть второй цепи на 150 Гц и часть третьей цепи на 25О Гц.

Устройство, состоящее из первойи второй цепей, настраивается в резонанс на частоту (150 Гц), а третьей гармоники с помощью части конденсаторной батареи 4.

Устройство из трех цепей настраивается в резонанс на пятую гармонику с помощью части конденсаторной батареи 7. Устройство из трех цепей и резистора настраивается на эквивалентный резистор для частоты седьмой и выше гармоник. Устройство настроено в резонанс на частоты третьей и пятой гармоник и на эквивалентный резистор для седьмой и выще гармоник. Эквивалентное сопротивление настраивается, например, на волновое сопротивление сети.

Устройство просто в исполнении, может быть использовано в сетях переменного тока как демпфирующее фильтрокомпенсируюшее устройство и в сетях постоянного тока как цемпфируюшее устройство и фильтр гармоник тока. Предлагаемое устройство может быть использовано на электрифицированном же лезнодорожном транспорте, промышленных предприятиях и энергосистемах. Формула изобретения 1, Устройство для ослабления гармоник тока, содержащее цепи, каждая из которых содержит последовательно соединенные конденсаторную батарею и реактор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, каждая КЗ конденсаторных батарей выполнена из двух последовательно соединенных час

mm 4

/

ф

5Ф

о) 1

в 4:

10

о) 414 тей, причем параллельно части первой цепи, состоящей из последовательно соединенных части конденсаторной батареи и реактора, настроенных fe резонанс на частоту основной гармоники, подключена вторая цепь и параллельно части каждой из предыдущих цепей, настроенных в резонанс на частоты последующих гармоник, подключены последуклцие цепи. 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено резистором, подключенным параллельно части последней цепи, настроенной в резонанс на частоту гармоники. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1450931, кл, Н 2 Н, 1973. 2. Известия НИИ постоянного тока, П., 1966, № 12, с, 190-193.