Трехфазное фильтрокомпенсирующее устройство Советский патент 1984 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к электрог технике, в частности, к многофункцио нальным устройствам компенсации реак тивной мощности и фильтрации высших гармоник тока, генерируемых в сеть нелинейнь1ми нагрузками типа вентильных электроустановок, электросварочных установок, электродуговых печей к т.д. ИзЪестны трехфазные фильтрокомпен сируюрще устройства (ФКУ), содержащие присоединенные к фазным зажимам питающей сети конденсаторно-реактивные фильтры высших гармоник (ФВГ) или ФБГ и батареи конденсаторов (БК) П и 2. В известных устройствах ФВГ и батарей конденсаторов включены параллельно друг другу относительно зажимов питающей сети и соединены каждый треугольником или- звездой. Недостатком указанных трехфазных ФКУ является независимое соединение ФВГ и БК, что приводит к увеличению установленной мощности оборудования и большому уровню потерь электрической энергии в реакторах ФВГ, высокой чувствительности ФВГ и изменению параметров их элементов. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является схема трехфазного ФКУ, содержащая соединённую треугольником трехфазную батарею конденсаторов, каждая фаза которой состоит из двух последовательно соединенных реактивных элемеи тон СЗ . В известном устройстве каждая вершина треугольника и каждая точка соединения между собой реактивных элементов соединены с соответствзгющтош фазами сети непосредст венно или через контакты трехфазного выключателя, Недостатком данного решения является ограниченность его функциональ ных возможностей, снижение надежности работы вследствие влияния изменения параметров каждого из реактивных элементов, и тем самым, сниже,ние эффективности устройства. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности устройства Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном фильтрокомпен сирующем устройстве, содержащем в каждой фазе по два последовательно соединенных реактивных элемента, включенных по схеме треугольника, каждая вершина которого и точка сое динения реактивных элементов соединены с соответствующими фазами сети, каждая связь треугольника реактивных Элементов с сетью выполнена через дополнительные реактивные элементы. При этом, в качестве реактивных элементов в треугольнике включены поочередно, конденсаторы и реакторы, а в качестве дополнительных реактивных элементов применены конденсаторы. Кроме того, в качестве реактивных элементов в треугольнике применены конденсаторы, а в качестве дополнительных реактивных элементов - поочередно три конденсатора и три реактора. Дополнительно в связи треугольника С сетью, в которые введены конденсаторы, включены выключатели. Все реактивные элементы в треугольнике выполнены в виде конденсаторов, в качестве дополнительных реактивных элементов использованы реакторы, а три вершины подключены к сети через выключатель. На фиг. 1-4 приведены варианты принципиальных схем предлагаемого трехфазного ФКУ. На фиг. 1 и 2 в качестве реактивных элементов в фазах треугольника 1 включены порчередно конденсаторы и реакторы, а на фиг. 3 и 4 все реактивные элементы в фазах треугольника 1 выполнены в виде конденсаторов. На фиг. 1 и 3 в связи треугольника 1 И с фазньош зажимами питающей сети А, в , С включены две группы реакти1вньк элементов: три конденсатора 2 и три реактора 3. На фиг. 2 все связи треугольника 1 с сетью выполнены в виде Двух групп конденсаторов 2 и 3, а нд фиг. 4: - в виде двух групп реакторов 2-гЗ. На фиг. 3 и 4 последовательно с Группами реактивньк элементов связи 2 (конденсаторами или реакторами) включены контакты трехфазного выключателя. Работа устройства в каждом из вариантов определяется набором и схемой включения реактивных элементов. Каждый из вариантов устройства содержит включенные по схеме треугольника 1 реактивные элементы 4-9, включенные по два последовательно в каждой фазе. Каждая вершина треугольника и каждая точка соединения реактивных элементов соединены с соответствующими фазными зажимами А, Б С питающей сети через две группы 2-3 реактивных э.лементов связи 10-12 и 13-15. В зависимости от числа, величины и уровня, фильтруемых гармоник, требуемой степени защиту ковденсато,ров и реакторов от внешних перенапряжений последовательные элементы 4-9 треугольника 1 и отдельные труппы реактивных элементов связи 2 и 3 .выполнены в виде конденсаторов или в виде реакторов. Например, ФКУ по фиг, 1 представляет собой симметричный трехфазный фипьтр двух гармоник с защитой конденсаторов от neperfanряжений, а ФЮ по фиг, 2 - фильтр одной гармоники и высшего спектра гармоник звуковой частоты с частичной защитой конденсаторов о перенапр«ркений (конденсаторные ветви между двумя любыми парами фазных

зажимов питающей сети здесь содержат по три последовательно включенных между собой элемента, например, конденсаторы 13-5-11 или 14-7-12), В схемах по фиг„ 3 и 4 дополнительно обеспечивается изменение регулирования уровня генерируемой на основной гармонике реактивной мощности (увеличение при замыкании контактов выключателя 16). Выполнение всех связей треугольника 1 через реактивные элементы 2 и 3 обеспечивает снгасение чувствительности ФКУ к изменению параметров отдельного реактивного элемента, повшпение надежности и эффективности работы ФКУ, а включение реактивных элементов группы 2 через контакты выключателя 16 обеспечивает расширение его функциональных возможностей путем регулирования величины генерируемой реактивной мощности.

1. ТРЕХФАЗНОЕ ФИЛЬТРРКОШЁНСИРУИдаЙ УСТРОЙСТВО, .содержащее в каждой фазе по два последовательно соединенных реактивных элемента, включенных по схеме треугольника, каждая вершина которого и точка сое- . .дйнения реактивных элементов.связаны с соответствующими фазами сети, о тл и ч a ю PI е е с я тем, что, с целью повышения надежно.сти и эффективности, каждая связь треугольника реактивных элементов с сетью выполнена ° через дополнительные реактивные элементы. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве реактивных элементов в треугольнике применены Цбочередно конденсаторы и реакторы, a в качестве дрполнитель-ных реактивных элементов применены. конденсаторы.. 3.Устройство, по п. 1, о т л и ч a-ю щ е ё с я тем, что в качестве реактивных элементов в треугольнике применены ко1щенсато{ ы, a в качестве дополнительшяк реактивных элемен- тов - поочередно три конденсатора и три реактора. 4.УстроЙст1во. по п. 3, о т л и чающееся тем, что в связи треугольника с сетью, в которые введены конденсаторы, включены выключатели. 5.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что в качестве реактивных элементов треугольника применены конденсаторы,в качестве дополнительных реактивных элементов использованы реакторы, a три верши.ны подключены к сети через выключа- тель.

Л/г./

w

«мня 4

3

/;

гЬ/

9

It-

€

Фиг. 2

fput.3