Компенсационный фильтр трехфазной сети переменного тока Советский патент 1985 года по МПК H02M1/12 

-JvYdLjiг г 1ни

4 Эд к|

f

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в цепях переменного тока для фильтрации гармоник, частота которых в 1,5 и более раз превышает частоту основной гармоники.

Известен трехфазный фильтр гармоник тока, содержащий в каждой фазе последовательно соединенные конденс тор и реактор, каждый реактор снабжен дополнительной обмоткой, причем эти обмотки соединены в треуголь ник

Однако трехфазный фильтр имеет низкий коэффициент полезного дей ствия и недостаточную эффективность фильтрации высших гармоник.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является компенсационный фильтр, трехфазной сети переменного тока, содержащий три поперечных цепи,, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и реактора, включенных между проводами соответствующих фаз, и три дополнительных реактора, каждый из которых включен к разрыв провода соответствующей, фазы С.

Однако известный компенсационный фильтр имеет недостаточную эффективность работы из-за невозможности фильтрации высших гармоник в широко диапазоне частот, кроме того, он имеет недостаточный КПД, обусловленный потерями в последовательно включенных реакторах.

Цель изобретения - повышение эффективности подавления гармоник и КПД.

Цель достигается тем, что в компенсационный фильтр трехфазной сети переменного тока, содержащий три упоперечных цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и реактора, вкл ченных между проводами соответствующих фаз, и три дополнительных реактора, каждый из к оторых включен в разрыв провода соответствующей фазы, введены три последовательных ЦС-конт5фа, каждый из которых включен параллельно реактору соответствующей поперечной цепи, начало обмотки каждого допо%тнительного реактора объединено с концом обмотки реактора соответствующей поперечной цепи, а другие выводы конденсаторов

677tJ

поперечньк цепей объединены, при этом реакторы поперечных цепей и дополнительные реакторы выполнены в виде трехфазного двухобмоточного трансфор5 матора с коэффициентом передачи, равным единице.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема компенсационного фильтра трехфазной цепи переменного тока.

Предлагаемый компенсационный фильтр содержит три поперечных цепи, каждая из которых состоит из конденсатора 1 и реактора 2, три дополнительных реактора 3, три последовательных LC-контура 4.

Компенсационный фильтр трехфазной сети переменного тока работает ел едующим о бр аз ом.

0 Компенсационный фильтр предназначен для сетей высокого напряжения, питающих различные потребителиi например, линий продольного электроснабжения железных дорог 6 и 10 кВ 5 с нагрузкой до 100 А. Трехфазный

двухобмоточный трансформатор 5 образован реакторами 2 и дополнительными реакторами 3.

Напряжение трехфазной сети переQ менного тока, содержащее гармонику основной частоты и гармоники, частота которьк превьшает основную, поступает на три фазы компенсационного фильтра.

Последовательный LC-контур 4, шунтирующий одну из обмоток трехфазного двухобмоточного трансформа тора 5 в каждой фазе, настраивается

в резонанс напряжений на частоте основной гармоники.

На этой частоте двухобмоточный трехфазный трансформатор 5 практически работает в режиме короткого

5 замыкания и обладает сопротивлением, близким к нулю, так как сопротивление последовательного СС-контура 4 определяется только его активным сопротивлением. За счет этого уменьшаются потери в дополнительных реакторах 3, т.е. повьшается КПД компенсационного фильтра. Конденсаторы 1 выполняют функцию ограничителей тока в последовательном LC-конту5 ре 4 на основной частоте и в то Же время позволяют осуществлять работу компенсационного фильтра в режиме холостого хода линии. 3 11467 Кроме того, конденсаторы 1, включенные по схеме Звезда, вьтолняют функцию поперечной компенсации реактивной мощности трехфазной сети, Параметры компенсационного фильтра5 выбираются таким образом, чтобы коэффициент передачи по напряжению на основной частоте трехфазной сети бьш близок к единице, а. частота ереза компенсационного фильтра должнаю находиться в диапазоне частот 80120 Гц, Обмотки трехфазного двухобмоточного трансформатора 5 в каждой фазе включены встречно, поэтому на всех15 714 высших частотах, кроме частоты основной гармоники, происходит увеличение сопротивления компенсационног фильтра за счет вычитания иапряжения в трехфазном двухобмоточном трансформаторе 5. Таким образом, изобретение позволяет повысить эффективность ослабления высших гармоник в сети и КПД компенсационного фильтра, Экономический эффект от предлагаемого изобретения может составить до 11000 руб, в год на одну тяговую подстанцию.

КШПЕНСАЦИОННЫЙ ФИЛЬТР ТРЕХфАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий три поперечных цепи, каждая ;из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и реактора, включенных меязду проводами соответствующих фаз, и три дополнительных реактора, каждый из которых включен в разрыв провода соответствующей фазы, отличающйй.с я тем, что, с целью повьшения эффективности подавления высших гармоник и КПД,в него введены три последовательных LC-контура, каждый из которых включен параллельно реактору соответствующей поперечной цепи, начало обмотки каждого дополнительного реактора объединено с концом обмотки реактора соответствующей поперечной цепи, а другие выводы конденсаторов поперечных цепей объединены, при этом реакторы поперечных цепей СП и дополнительные реактору выполнены в виде трехфазного двухобмоточного трансформатора с коэффициентом пере-, дачи, равным единице.