Устройство для регулирования и симметрирования напряжения в трехфазной сети с нулевым проводом Советский патент 1992 года по МПК H02J3/26 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для повышения качества напряжения питания в трехфазных распределительных сетях с нулевым проводом, например городских и сельских распределительных сетях.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет фильтрации токов высших гармоник.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - схема замещения.

Устройство содержит вторичные обмотки 1-3 вольтодобавочного трансформатора (ВДТ), первичные обмотки 4-9, несимметричные и нелинейные сопротивления нагрузок 10-12, группы коммутирующих аппаратов 13-15, входные зажимы 16-19 устройства, блок 20 управления, две группы конденсаторов 21-23 и 24-26.

В схеме замещения устройства приняты следующие обозначения: Li - индуктивность первичных полуобмоток ВДТ; - индуктивность вторичных полуобмоток ВДТ; ZA. Ze, Zc - несимметричные и нелинейные сопротивления нагрузок; Zo - сопротивление нулевой последовательности; Ci - емкость конденсаторов первой тройки; С2 - емкость конденсаторов второй тройки.

В данном устройстве токи нулевой последовательности 10у замыкаются через ВДТ, минуя вторичные обмотки трансформатора, при этом схема соединения обмоток встречный зигзаг обеспечивает соотношение Zoy « Z0, поэтому toy практически равно 1о, а ток в нулевом проводе I0z весьма мал.

Так как данная схема соединения первичных обмоток ВДТ обеспечивает весьма малое сопротивление на высших гармонических составляющих, кратных трем, то при работе устройства на нелинейную нагрузку

V

О

О

с.

все токи высших гармонических составляющих, кратные трем, замыкаются в основном через устройство, при этом не происходит дополнительное падение напряжения на вторичных обмотках ВДТ, в связи с чем заметно возрастает эффективность регулирования и симметрирования выходного напряжения устройства.

Вместе с тем, при работе на нелинейную нагрузку в сети могут возникать и дру- гие высшие гармонические составляющие токов и напряжений. Устройство обеспечивает фильтрацию токов высших гармонических в фильтре, образованном из индуктивности Li (индуктивность полуобмотки возбуждения) и емкости Ci.

Настройка контура на определенную гармонику (например, п 5) осуществляется подбором параметоа емкости Ci. Так как для фильтра XLI Xci (, т.е.

пШо11 1Г -сГ

где (0о -угловая частота основной гармоники, находим

1

Ci

л ftte 2 Li

Таким образом, в устройстве для комплектования фильтра используется уже имеющийся индуктивный элемент полуобмотка возбуждения ВДТ, что позволяет более эффективно использовать оборудование и расширить область применения устройства.

Для обеспечения возможности фильтрации токов другой гармоники в устройство введена вторая тройка конденсаторов 24- 26, которая вместе с вторичными еольтодо- бавечными обмотками образует второй

фильтр ( и Са). Выбор параметров этих конденсаторов аналогичен рссмотренному выше случаю

Устройство обеспечивает фильтрацию

токов гармоник, кратным трем, и, например, пятой и седьмой гармоник, т.е. практически охватывает весь основной гармонический состав искаженной формы кривой напряжения.

Формула изобретения Устройство для регулирования и симметрирования напряжения в трехфазной сети с нулевым проводом, содержащее

вольтодобавочный трансформатор с первичной обмоткой, состоящей из двух полуобмоток, соединенных по схеме встречный зигзаг, и вторичной обмоткой, включенной в рассечку каждого фазного провода, трех

трехфазных коммутирующих аппаратов, одни полюсы каждого из которых соединены между собой и подключены к соответствующему фазному выводу первичной обмотки, другие полюсы соединены соответственно с

фазными выводами вторичных обмоток других фаз, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет фильтрации токов высших гармоник, дополнительно содержит две группы

конденсаторов, в каждой из которых - три конденсатора, причем первые зажимы конденсаторов в первой и второй группах соответственно объединены между собой, вторые зажимы конденсаторов первой группы присоединены соответственно к точкам соединения полуобмоток первичной обмотки в каждой фазе, вторые зажимы конденсаторов второй группы присоединены к входным фазным зажимам устройства.

Использование: в электротехнике - для повышения качества напряжения питания в трехфазных распределительных сетях с нулевым проводом. Сущность изобретения: трехфазная сеть с нулевым проводом содержит вольтодобавочный трансформатор (ВДТ), первичные обмотки которого соединены по схеме встречный зигзаг, вторичные - включены в рассечку каждого фазного провода. К каждой фазе между первичной и вторичной обмотками подключено три коммутационных аппарата, одни полюсы которых объединены, другие подключены к соответствующему фазному проводу первичной обмотки. К фазам одной части первичной обмоткиподключены соответственно три конденсатора. Три других конденсатора подключены к вторичной обмотке, что способствует фильтрации токов высших гармоник. 2 ил. Ё

W

if Jft Jf

l

b

ZA

ШШ