Фильтросимметрирующее устройство для трехфазных сетей с нулевым проводом Советский патент 1986 года по МПК H02J3/26 

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для улучшения качества электрической энергии и компенса:ции реактивной мощности, в трехфазных сетях с нулевым проводом (например, в городских и сельских распределитеггьных сетях) , содержащих несимметричные (однофазные) и нелинейные нагрузки, изменяющиеся по величине и фазе, а также на вводах электропитания электронного оборудования (ЭВМ, АБМ, АСУ ч др.), которое не может высокопродуктивно функционировать при низком качестве подводимой электр оэнергии, особенно при несимметрии фазных напряжений п протекани токов высших гармоник.

Целью изобретения является повышение качества напряжения.

На фиг. 1 представлена приш.щ- пиальиая схема фильтросимметрирующе- го устройства (ФСУ); на фиг. 2 - схема включения ФСУ в сеть , на

фиг. 3 и фиг. 4 - амплитудно-частот- 25 аппарата, обмотки которого соедине- иые характеристики соответственно известного и предлагаемого ФСУ.

Устройство (фиг. 1) содержит фазные А, В и С и нулевой.О провода сети,.фазные А , в и с и нейтрапъ- ньш о выводы ФСУ, обмотки 1-6 ФСУ, соединенные по схеме встречньй зигзаг, конденсаторные батареи 7-9 ФСУ,

.ны по схеме встречньй зигзаг. Это связано с тем, что этот аппарат обладает исключительно малым сопротивлением нулевой последовательности, 30 T.e. сеги - токи нулевой последовательности, созданные нecи мeтpичнoй нагрузкой сети, замыкаются через данное устройство.

Устройство (фиг. 2) содержит ФСУ 10, эквивалентную несим-1етричную и непинейную нагрузку 11 (Н) сети, электронное (ЭВМ и др.) оборудование 12, защищаемое ФСУ от токов высших гармоник и фазной несимметрии напряжений.

ФСУ содерж1- т электромагнитньш аппарат, обмотки 1-6 которого соединены по схеме встречньи зигзаг, и три конденсаторные батареи 7-9. Выводы конденсаторных батарей. 7-9 подключены соответственно между фазными А , В и С , и нейтраль- ныг-1 О выводами ФСУ, в результате получается, что каждая конденсаторная батарея подсоединена па.рал.пель- но двум, последовательно встречно соединенных обмоткам ФСУ. Например, конденсаторная батарея 7 подключена между вывoдa ш А и О и тем самым параллельно включена обмоткам 4 и 2. В заявляемом ФСУ величины ин- дуктивностей всех шести обмоток 1-6 равны между собой и величины емкос

тей всех трех конденсаторных батарей 7-9 также равны между собой.

Предлагаемое ФСУ позволяет осуществлять lшipoкoпoлocиyю фильтрацию токов высших гармоник прямой, обратной и нулевой последовательностей, а также симметрировать напряжения в фазах сети с нулевым проводом. Иными словами, ФСУ призвано улучшать качество напряжения на зажимах ответственных потребителей и исключать протекание токов высших гармоник по участку сети, где подключены такие потребители.. Как видно из схемы включения ФСУ 10 в сеть, токи несимметрии и нелинейности, создаваемые несимметричной и нелинейной нагрузкой 11, замыкаются по ФСЗ 10 и не протекают по схемам электронного оборудования 12.

Си.мметрирование фазных напряжений сети обеспечивается за счет наличия в ФСУ трехфазного злектромагнитного

25 аппарата, обмотки которого соедине-

.ны по схеме встречньй зигзаг. Это связано с тем, что этот аппарат обладает исключительно малым сопротивлением нулевой последовательности, 30 T.e. сеги - токи нулевой последовательности, созданные нecи мeтpичнoй нагрузкой сети, замыкаются через данное устройство.

Сопротивление 2 шеи 6 0,03 Ом, а прямой и обратной последовательностей

фсу 600 Ом. :..

Так как данное устройство имеет весьма малое сопротивление нулевой последовательности, что равносильно малому сопротивлению для токов вые- ших гармоник, кратным трем, то при совместном подключении к сети ФСУ нелинейной и обычной несимметричной нагрузки все токи высших гармоник, с6ставляющ11х кратные Tpei«i, а также .токи нулевой последовательности высших гармоник замыкаются через устройство „

Амплитудно-частотная характеристика устройства приведена на фиг.4, из которой видно, что сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей устройства возрастают при изменении S) от 1 до -i , ( i 1, 2) и убывают до О при изменении т) от -J; до оо . Иными словами, в зависимости от параметров устройства и сети возможна широкополосная

фиЛьтра1Д1Я токов высших гармоник в месте включения ФСУ.

Сопротивления конденсаторшк батарей ФСУ определяются в зависимости от параметров схемы замещения сети. Так, при заданной фильтруемой . гармоники эссэ . которая выбирается в зависимости от амплитудного источника нелинейных искажений, будем иметь:

Э6М

12

1гу1ЧП1 /7„7

«««Е-)

где

Х(. - величина сопротивления конJ -ll / . .-.- - - - f.

денсаторной батареи ФСУ на основной частоте для широкополосной фильтрации высших гармоник, начиная с

Р X - зквивалентные сопротивления схемы замещения сети на основной частоте.

5 С

ФСУ

10

И

ff

./z;/ /z;;/

ед-/2;/у

/4/у«/2//у

Фиг.Ч

Редактор Р.Цицика

Составитель И.Мирошников

Техред Л.Микеш Корректор Л.Пилипенко.|

Заказ 8728/55Тираж 3Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПЛИ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4