Устройство для симметрирования и регулирования уровня напряжений в системе электроснабжения с однофазной нагрузкой Советский патент 1984 года по МПК H02J3/26 

Изобретение относится к электротехлике, конкретно к устройствам пре образовшгия электромагнитной энергии, предназначенным для повышения качества электроэнергии в трехфазньХ системах электроснабжения с изолированной нейтралью. Известны симметрирующие устройства компенсационного типа, состоящие из реактивных элементов и создающие ток обратной последовательности, равный по величине и находящийся в противофазе току обратной последовательности нагрузки Л . 1-1аиболее близким: по технической сущности к предлагаемому является устройство для симметрирования напряжений в системе электроснабжения с однофазной надрузкой подключенной к ,т.Бум фазам системы электроснабжения, содержащее два силовых реактивных элемента, в качестве одного из которых использован конденсатор, подключенный параллельно однофазной нагрузке, а в качестве дру гого - реактор, подключенный в рассечку фазы сети, не связанной с одио(вазнсГ1 нагрузкой 2(, Иедостатк-:г.ми симметрирующего устройства (СУ) являются больjsaa суммарная установленная мощiiocT};- силоЕГз к .;лемектовр составляющая в диапазоне cos Ц однофазной нагрузки О,, 6-1,,О (индуктивный характер) 71-82% от одноф,азной нагруз-;и, н отсутствие p ryjiHpymineго эффекта по ас личике утовг.я напря :кенмл в рйзультате lero «а зажимах нагрузки при лодклтошним СУ могут воэг-рикать зна.чуттельные отклонения напряжения, IJerib изобретения - сн1Ьжение суммарной установленной мощности силовых элементов и расширение фзнкцно ;л. возможностей СУ, позволяюще регулировать уровень напряжений на зажимг х нагрузки. Поставленная цель достигается те что в устройстзю :для си; 1метрированя и регулировамяя уровня напряжений в системе электроснабжения с однофазной нагрузкой р подключенной к двум фазам системы электроснабжения содержащее два силовых реактивных эле мента, в качестве одного из которьгх использован конденсатор подключенный параллельно однофазной нагрузке а в качестве другого - реактор, под ключенный в рассечку фазы сети, не связа1 ной с однофазной нагрузкой, введен третий силовой реактивный элемент, в качестве которого использован конденсатор, подключенный на опережающее линейное напряжение по сравнению с напряжением,на которое включена нагрузка. На чертеже представлена схема электроснабжения узла нагрузга п. в которой используется предлагаемое устройство. Устройство содержит последовательный реактивный элемент-реактор I и реактивные элементы параплельного включения - конденсаторы 2 и 3. Схема электроснабжения включает в себя однофазную нагрузку. 4, зажимьг 5 источника питания, сопротивления питающей системы 6 и симметричную нагрузку 7. Управление силовыми реактивными элементами устройства осуществляется таким образом, чтобы их параметры удовлетворяли следующей системе уравнений, описывающей режим в рассматриваемой системе электроснабжения ; 7 . т J- Г ч и. F й- J.1 ь, ч Ui Ь. Z iJ -1- и О if - ,(B2- В,) 1я -- -и.;.; .4 + Б.р 5Х(1,+ Ч) и j|x,(iu 4) и - ) +4(и;., где X,i - реактивное сопротивление последовательного элемента 1 устройства; В - реактивная проводимость элемента 2 параллельного включения устройства; В - реактивная проводимость элемента 3 параллельного включения устройства; Y - комплексная проводимость однофазной нагрузки 4; g - комплексное сопротивление питающей системы 6j Y - комплексная проводимость прямой последовательности симметричной нагрузi ., «и 7s составляю цие прямой и обратной последователъност(й тока питающей системы; и jU - составляющие прямой и обратной последовательностей падения напряже ния на последовательном элементе устройства; составляющая прямой последовательности напряжения на зажимах нагруз ки; заданный уровень напряж ния на зажимах нагрузки При подключении в схему электроснабжения однофазной нагрузки 4 на зажимах симметричной нагрузки 7 воз никает несиг-4кетричная система напряжений, обусловленная несимметричными падениями напряжений в сопроти лениях питающей системы 6, Устройство работает следующим об разом,. Последовательный реактивный элемент устройства изменяет сопротив ление питающей системы 6 в фазе А. Реактивные элементы 2 и 3 параллель ного включения устройства изменяют токи, протекающие в питающей систем и последовательном элементе 1 устройства. При этом на продольном учс1стке схемы электроснабжения между зажимами 5 источника питания и зажимами нагрузки протекают несимMeTpi-гчные фазные токи, создающие на кем падения напряжения, составляюп1ая обратной последовательности которых равна нулю. Одновременно с симметрированием, устройство обеспечивает регулиравание уровня напряжения на зажимах нагрузки за счет изменения фазных токов, протекающих на продольном участке схемы электроснабжения, в результате которого на зажимах нагрузки устанавливается симметричнаясистема напряжений с уровнем, равным заданному. Расчеты, проведенные для активноиндуктивной однофазной нагрузки, изменяющейся в диапазоне S 0-1,0о,е.; (cosQ 0,8-1,0), показывают, что устройство имеет меньшую установленную мощность по сравнению с прототипом в следующей области: для cos(j 0,6 при 84: 0,3; для cosq 0,7 при S 0,1; для cosQ 0,81,0 при всех значениях S. В указанной области значений параметров однофазной нагрузки последовательный элемент 1 СУ имеет индуктивный характер, а параллельные элементь 2 и 3 - емкостный. В таблице приведены мощности рективных элементов СУ, рассчитанные ля принятых вьше исходных данных. Положительный эффект от применеия устройства состоит в обеспечеии симметрии напряжений на зажимах имметричной нагрузки, подключенной одним шинам с однофазной нагрузой, снржение установленной мощноеи силовых элементов по сравнению с рототипом и регулирование напряжеия на зажимах симметричной нагрузки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИММЕТРИРОВАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЙ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ОДНОФАЗНОЙ НАГРУЗКОЙ, подключенной к цвум фазам системы электроснабжения, содержащее два силовых реактивных элемента, в качестве одного из которых использован ковденсатор, подключенный параллельно.однофазной нагрузке, а в качестве другого - реактор, подключенный в рассечку (j-азы сети, не связанной с однофазной нагрузкой, отличающееся тем, что, с целью снижения суммарной установленной мощности и расширения функциональных возможностей, в него введен третий силовой реактивный элемент, в качестве i которого использован конденсатор, подключенный на опережающее линей(Л ное напряжение по сравнению с напряжением, на которое включена нагрузка. ЦгЬ1дб1 Т Т 00 со ч о to