Трехфазный управляемый фильтр Советский патент 1988 года по МПК H02J3/18 

А1

СО

05

Изобретение относится к промьш- ленной энергетике, а именно к способам и средствам обеспечения показателей качества электрической энергии в системах электроснабжения промьпп- ленных предприятий с нелинейньми, из- мен$пощимися во времени в широком диапазоне составляющих тока нагрузками типа дуговьк электропечей, регулируемых тиристорами электроприводов, мощных сварочных установок. Цель - по- вьшение надежности путем исключения взаимного параллельного резонанса между ;рёакторно-конденсаторными ветвями фильтра. При большем уровне ге- .нерируемой в сеть фильтром реактивной мощности контакты 4 и 5 замкнуты и одновременно контакты 6 переключаюс « (Л

щего аппарата обеспечивают схему соединения между собой реакторов 3 треугольником. При этом отсутствует параллельное соединение между собой двух конденсаторно-реакторных ветвей, настроенных на одинаковую частоту, что исключает параллельный взаимный резонанс между отдельными секциями фильтра и тем самым обеспечивает электромагнитную совместимость фильт1

Изобретение относится к промьщшен ной энергетике, а именно к способам и средствам обечпечения показателей качества электрической энергии (качества напряжения) в системах электроснабжения промьшшенных предприятий (СЭСП) с нелинейньми, изменяющимися во времени в щироком диапазоне составляющих тока нагрузками типа дуговых электропечей, регулируемых тиристорами электроприводов, мощных сварочных установок и может быть использовано в СЭСП самостоятельно, в виде отдельного ступенчато-регулируемого фильтра, определенной гармоники (например,5-Ом) либо в качестве составляющего узла в регулируемых многочас тотных фильтрокомпенсирующих устройствах (РФКУ) или в статических ти- ристорных).компенсаторах реактивной мощности СТК или ТКРМ).

Целью изобретения является повы- щение надежности путем исключения взаимного параллельного резонанса между реакторно-конденсаторными ветвями фильтра.

На фиг. 1 и 2 приведены принци пиальные схемы трехфазного управляемого фильтра, варианты4

Устройство содержит две.трехфазные батареи конденсаторов 1 и 2, мощность первой из которых 1 в два раза меньще, чем второй 2; трехфазную группу реакторов 3, включенных последовательно с батареями конденсаторов 1 и 2, независимый выключа- тель 4 для подключения (отключения) к сети батареи конденсаторов 2, выключатель 5 для подключения к сети

ра с питающей сетью и повышение надежности его работы, снижает потери энергии в сети и фильтре. Ступенчатое регулирование мощности фильтра обеспечивается при использовании одной группы реакторов. Диапазон ступенчатого регулирования мощности трехфазного управляемого фильтра 3:1. 2 ил.

2

батареи 1 и двухпозиционный трехфазный коммутирующий аппарат 6 для переключения соединения между собой реакторов 3 со звезды на треугольник 5 (верхнее положение контактов 6) или с треугольника на звезду (нижнее положение контактов 6).

Устройство работает следующим образом.

0 При большем уровне генерируемой в сеть фильтром реактивной мощности контакты 4 и 5 замкнуты и одновременно контакты 6 переключающего аппарата обеспечивают схему соединения меж5 ду собой реакторов 3 треугольником. При меньшем уровне мощности фильтра контакты выключателя 4 разомкнуты и одновременно контакты 6 переключающего аппарата переключают схему соеди нения между собок реакторов 3 с треугольника на звезду. Б устройстве (фиг.1) как при отключенной батарее конденсаторов 2 и соединении между собой реакторов 3 звездой, так и при . включенной батарее конденсаторов

2и соединении между собой реакторов

3треугольником, отсутствует параллельное соединение между собой двух конденсаторно-реакторных ветвей, настроенных на одинаковую часто ту, что исключает параллельный взаимный резонанс между отдельными секциями фильтра и обеспечивает электромагнитную совместимость фильТра с питающей

5 сетью и повьшенле надежности его

работы, снижает потери энергии в се- ти и фильтре.

Ступенчатое регулирование мощности фильтра обеспечивается при использо5

0

вании одной группы реакторов. Пере ключение соединения группы реакторов между собой со звезды на треугольник приводит к уменьшению их эквивалентного сопротивления в три раза х-, Хр/3. Диапазон ступенчатого регулирования МОЩНОСТИ трехфазного управляемого фильтра составляет 3:1.

Трехфазный управляемый фильтр (фиг.2) обеспечивает более широкий диапазон регулирования генерируемой мощности и содержит две трехфазные батареи конденсаторов 1 и 2, мощност первой из которых 1 в три раза меньше второй батареи 2 (для обеспечения заданного диапазона регулирования 1:4). Последовательно с конденсаторными батареями 1 и 2 включены две трехфазные группы однотипных реакторов 3 и 7, которые соединены между собой замкнутым шестиугольником. Кроме того, устройство содержит три трехфазных независимых выключателя 5, 6 и 4, контакты первого из коточ рых включены последовательно с второ батареей конденсаторов 2 (обеспечивая подключение или отключение этой секции к фазным зажимам питающей сети А, В, С). Выключатель 4 подключает к сети батарею конденсаторов 1, а контакты коммутирующего аппарата 6 включены между вершинами (через одну) шестиугольника однотипных реакторов 3 и 7, обеспечивая тем самым переключение соединения между собой двух трехфазных групп реакторов 3 и 7 с последовательного на параллельное (при замыкании контактов 6) или с параллельного на последовательное (при размыкании контактов 6)

Устройство работает следующим образом.

На меньшей ступени генерируемой в сеть реактивной мощности управляемым фильтром контакты 6 и 4 независимых вьжлючателей разомкнуты, батарея конденсаторов 2 отключена и батарея конденсаторов 1 включена последовательно с реакторами 3 и 7, которые соединены между собой последовательно в виде шестиугольника, на большей ступени мощности фильтра контакты 6 и 4 независимых вьжлючателей -замЛну ты и батарея конденсаторов 2 подключена к фазным зажимам питающей сети А, В, С и подключена параллельно конденсаторной батареи 1. Реакторы 3 и 7 соединены последова0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

телнно с батареями конденсаторов 1 и 2 и соединены между собой параллельно в виде двух треугольников. Эквивалентная мощность каждой фазы фильтра при замыкании контактов 6 увеличилась в 4 раза, так как мощность подключаемой батареи 2 в три раза больше, чем мощность первой батареи конденсаторов 1. При переключении схемы соединения между собой однотипных реакторов 3 и 7 с последовательного на параллельное их суммарное эквивалентное сопротивление уменьшилось также в четьфе раза. Для изменения уровня мощности фильтра одновременно замьжают размьжают) контакты 6 и 4 и одновременно, подключают (отключают) батарею конденсаторов 2 и изменяют схему соединения между собой трехфазных групп реакторов 3 и 7 с последовательного на параллельное. На любой ступени мощности трехфазного управ. ляемого фильтра в нем отсутствуют соединенные между собой реакторно- конденсаторные ветви, настроенные на одинаковые гармоники. Это является необходимым условием исключения вза имного параллельного резонанса между секциями реактивных элементов фильтра, обеспечивает снижение потерь энергии в фильтре и питающей сети, повьш1ает надежность работы трехфазно- го фильтра и обеспечивает его электромагнитную совместимость с питающей сетью. Использование однотипных реакторов обеспечивает снижение стоимости фильтра, упрощает его настройку.

Формула изобретения

Трехфазный управляемый фильтр, содержащий две трехфазные конденсаторные батареи, подключенные к сети через два независимых вьжлючателя, и трехфазную группу реакторов, соединенную последовательно с первой конденсаторной батареей и настроенную с ней на заданную резонансную частоту, отличающийся тем, что, с целью повьшзения надежности путем исключения взаимного парал-- лельного резонанса между реакторно- конденсаторными ветвями фильтра, вторые зажимы второй трехфазной конденсаторной батареи подключены в точкам соединения первой конденсаторной батареи и реакторов, в фильтр дополнительно введен трехфазный вьжлючатель.

513761776

обеспечивающий изменение схемы соеди- ра в резонанс при подключении к сети нения реакторов для настройки фильт- второй конденсаторной батареи.

Фиг. 2