Трехфазное четырехчастотное фильтрокомпенсирующее устройство Советский патент 1992 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к области промышленной электроэнергетики и может быть использовано в электрических сетях промышленных предприятий с нелиней ными нагрузками для компенсации реактивной мощности и фильтрации высших гармоник тока.

Известны многочастотные трехфазные фильтрокомпенсирующие устройства/содержащие несколько (две, три или четыре) трехфазных групп конденсаторов и реакторов, соединенных между собой либо в виде отдельных одночастотных режекторных

фильтров, либо в виде многочастотного комбинированного фильтра с последовательным включением реакторов всех групп.

При использовании известных схем многочастотных комбинированных фильтро- компенсирующих устройств с параллельным включением одночастотных режекторных фильтров не обеспечивается однотипность конденсаторов и реакторов, что приводит к усилению задач изготовления и эксплуатации таких устройств.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее многоча

О

ы ND VJ

стотный комбинированный фильтр с последовательным соединением нескольких групп фильтровых реакторов.

Недостатком известного устройства является большое число типоисполнений фильтровых реакторов при фильтрации заданных (вполне определенных для электрических сетей промышленных предприятий, например, 3-й, 5-й, 7-й и 11-й) высших гармоник тока. Кроме того, в известном устройстве имеет место большое различие между собой нагрузки фильтровых реакторов по току (по нагреву), что дополнительно снижает его технико-экономические показатели;

Целью изобретения является уменьшение числа типоисполнений фильтровых реакторов и повышение надежности в работе трехфазного четырехчастотного фильтро- компенсирующего устройства.

В устройстве, содержащем одночастот- ный режекторный фильтр и трехчастотный комбинированный фильтр, последний выполнен в виде последовательного соединения звездой одной группы конденсаторов и двух групп реакторов с общей точкой реакторов, а к общим точкам реакторов двух групп подключены конденсаторы третьей группы и конденсаторно-реакторные ветви четвертой группы. Своими внешними зажимами конденсаторы всех четырех групп подключены к фазным зажимам трехфазной питающей сети, при этом три конденсатора одной фазы комбинированного фильтра могут быть подключены ко всем трем фазам (по одному конденсатору в каждой фазе) питающей сети.

На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - графики модифицированных частотных характеристик (МЧХ), поясняющих эффективность фильтрации определенных (3-й, 5-й, 7-й и 11-й) высших гармоник при различных относительных значениях генерируемой в сеть реактивной мощности: при С1фЕ 2,5% (а) и при QЈS 5,0% (б).

Фильтрокомпенсирующее устройство (фиг. 1.) состоит из четырех трехфазных групп конденсаторов и реакторов, первая из которых (конденсаторы 1 и реакторы 2) соединена в виде одночастотного режекторного фильтра с общей точкой QI реакторов 2. Вторая (конденсаторы 3 и реакторы 4), третья (конденсаторы 5 и реакторы 6) и четвертая (конденсаторы 7 и реакторы 8) группы соединены в виде трехфазного трехчастот- ного фильтра с подключением внешних зажимов конденсаторов 3,5 и 7 к фазным зажимам А, В и С питающей сети (ввиду- схемного подобия приведена одна фаза А комбинированного фильтра, две другие ей

аналогичны, фиг.1). Каждая фаза комбинированного фильтра содержит последовательно включенные звездой конденсатор 3 второй группы, реактор 4 второй группы,

реактор 6 третьей группы с общей точкой Оа реакторов 6.

Каждый один конденсатор 7 и реактор 8 четвертой группы соединены между собой последовательно а виде отдельной ветви,

0 внешний зажим реактора 8 которой подключен к общей точке 9 реакторов 4 и 6 второй и третьей групп. К этой же точке 9 одной фазы фильтра подключен своим вторым зажимом конденсатор 5 третьей груп5 пы. Внешние зажимы конденсаторов 3,5 и 7 одной фазы комбинированного фильтра подключены ко всем трехфазным зажимам А, В и С питающей сети. Другие фазы фильтра подключены к фазным зажимам сети

0 соответственно, обеспечивая симметричность схемной структуры комбинированного фильтра в целом. Все четыре группы фильтровых реакторов 2, 4, 6 и 8 устройства однотипны, взаимозаменяемы и эффектов-

5 ность фильтрации определенных (3-й, 5-й, 7-й и 11-й) высших гармоник достигается выбором соотношения мощностей (числа параллельных секций) конденсаторов 1,3,5 и 7, что определяется математическими

0 уравнениями. В конкретном устройстве число параллельных секций конденсаторов 5 третьей группы в 1,5 раза больше, чем число секций конденсаторов 1 первой группы и в 3 раза больше, чем число секций конденеа5 торов 3 или 7 второй или четвертой группы. Из графиков МЧХ (фиг.2) видно, что устройство обеспечивает приемлемую фильтрацию 3-й гармоники (Км(п) - 1,0) и достаточно широкие зоны эффективной или

0 полной фильтрации (Км(п) 2,0) 5-й, 7-й и 11-й высших гармоник.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства обеспечиваются однотипностью и взаимозаменяемостью

5 всех четырех групп фильтровых реакторов при фильтрации определенных, характерных для электрических сетей промышленных предприятий высших гармоник тока. ..Форму л а изо б ре тения

0 1. Трехфазное четырехчаетотное филь- трокомпенсирующее устройство, содержащее по четыре трехфазные группы конденсаторов и реакторов, при этом первая группа конденсаторов и реакторов

5 включена последовательно и соединена по схеме звезды с общей точкой реакторов и подключена к фазам питающей сети выводами конденсаторов, вторая группа конденсаторов включена последовательно с оеакторами второй и третьей групп, соедийена по схеме звезды с общей точкой реакторов третьей группм и подключена к фазам питающей сети выводами конденсаторов, конденсаторы третьей группы включены между общими точками реакторов второй И третьей групп и фазами питающей сети, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе и уменьшения числа типоисполнений реакторов, конденсаторы и реакторы четвертой группы

соединены последовательно, подключены к фазам питающей сети выводами конденсаторов, а выводами реакторов подключены к точкам соединения реакторов второй и

третьей групп соответствующих фаз,

2. Устройство по п. 1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что конденсаторы второй, третьей и четвертой групп каждой фазы устройства подключены к разным фазам питающей сети.

Изобретение относится к промышленной электроэнергетике и может быть использовано в электрических сетях промышленных предприятий с нелинейными нагрузками. Цель - уменьшение числа типоисполнений фильтровых реакторов и повышение надежности в работе. Фильтрокомпенсирующее 2. устройство состоит из четырех трехфазных групп конденсаторов и реакторов, первая из которых соединена в независимый фильтр по схеме звезда. Вторая, третья и четвертая соединены в трехфазный трехчастотный комбинированный фильтр с подключением всех ветвей к сети конденсаторами. При этом каждая фаза этого фильтра содержит последовательно включенные звездой конденсатор и реактор второй группы и реактор третьей группы. Конденсатор и реактор четвертой группы соединены последовательно и подключены к точке соединения реакторов второй и третьей группы.. К той же точке подключены конденсаторы третьей группы. Конденсаторы каждой из трех групп одной фазы фильтра подключены к разноименным фазам сети. При фильтрации определенных

а

2,0 1,0

О

-I

2

2,0

1,0:

С

-I

-2

Фиг.1