Устройство для симметрирования Советский патент 1976 года по МПК H02J3/26 

ля и от аргумента обратной носледовательностн с помощью указанного устройства не представляется возможным. Цель изобретения - автоматическое симметрирование режима в отдельных точках электрической сети, удаленных от различных источников несимметрии, и осуществление раздельного регулирования режима в зависимости соответствеино от модуля и аргумента тока обратной последовательности. Это достигается тем, что в отличие от известного устройства, где датчиком иесимметрии является один фильтр тока обратной последовательности, иодключенный к фидеру, питающему источник иесимметрии и симметрирующее устройство, а иараметром несимметрии сумма токов обратной последовательности, одии из которых генерируется источником несимметрии, а другой симметрирующими элементами, в предлагаемом устройстве а качестве параметра несимметрии принят ток обратной последовательности, поступающий иа симметричную нагрузку из питающей сети, последовательно с исполнительным органом включен доиолнительиый фильтр токов обратиой последовательности, иричем дополнительный фильтр соединен через фазочувствительный блок и усилители с фазорегулирующим блоком. Для осуществления раздельного регулирования режима в трехфазной сети в зависимости от модуля и аргумента тока обратной носледовательиости каждый фазочувствительный элемент фазочувствительного блока выполнен в виде полупроводникового jMocTa, вход которого соединен с двумя последовательно включенными вторичными обмотками трансформаторов, один из которых подключен иа лииеиное напряжение трехфазной сети, а второй через усилитель соединен с выходами фильтров, приче.м вторичные обмотки трансформаторов щунтироваиы встречно-иараллельными диодами. Последовательно с регулируемыми элементами исполнительного органа, например конденсаторными батареями, включены встречно-параллельные тиристоры, уиравляющие электроды которых через усилители соединены с фазочувствительным блоком. При этом датчик дополнен специальным усилителем и фазочувствительным анализатором. На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства для симметрирования режима работы сети; на фиг. 2-схема коммутации симметрирующих элементов исполнительного органа; иа фиг. 3-схема фазочувствительного блока; иа фиг. 4-векторная диаграмма работы фазочувствительного блока. Устройство содержит фильтр тока 1 обратной иоследовательноети, подключенный последовательно с исполнительным органом конденсаторной батареей); фильтр тока 2 обратной последовательности, подключенный к фидеру, питающему нагрузку и симметрирующее устройство; усилитель 3; фазочувствительпый блок 4; фазорегулирующий блок 5; псиолпптельный орган 6; блок тиристорных переключателей 7; регулируемые симметрирующие элементы (конденсаторная батарея 8). Устройство для симметрирования режима работы многофазной сети переменного тока работает следующим образом. При появлении несимметрии фильтр 1 реагирует на ток обратной последовательности, генерируемый симметрирующей конденсаторной батареей 8, а фильтр 2 реагирует иа сумму токов, одии из которых иостуиает на симметричную нагрузку из сети с несим.метричным режимом; а другой генерируется симметрирующей конденсаторной батареей 8. Па вход фазочувствительного блока 4 через усилитель 3 подается геометрическая разность сигналов с выходов фильтров 1 и 2, ироиордиональная току обратной последовательности, поступающему иа симметричную нагрузку из питающей сети, режим которой несимметричен. Для исключения ложной работы устройства при малых значениях несимметрии в сети сигнал с выхода усилителя 3 блокируется. В зависимости от величины модуля тока обратной последовательности с выхода усилителя 3 управляющий импульс для включения одной или нескольких групп симметрирующей конденсаторной батареи 8 подается также иа тиристорные переключатели 7. Фазочувствптельиый блок 4 определяет на фазовой плоскости, которая в предлагаемом устройстве задана векторами фазных напряжеНИИ фидера t/ло; Ujso, и со , -и АО , -и во , -t/co, местоположение вектора ЭДС, пропорциональной току обратной последовательности. В зависимости от того, к какой из шести зон принадлежит аргумент тока обратной носледовательности, поступающего на симметричную нагрузку из сети, блок 5 формирует управляющие сигналы, которые также иостуиают на исполнительный орган 6. В зонах (фиг. 4) указаны индексы междуфазных напряжений, на которые необходимо подключать конденсаторные батареи в случае, если аргумент тока обратной последовательности изменяется по величине, ограничеииой пределами данной зоны. Исполпительный орган 6, в свою очередь, включает одну или несколько групп тнристорных переключателей 7 и осуществляет переключение симметрирующей коиденсаторной батареи 8. При этом коммутация емкостей, подключенных на междуфазные напряжения ИаЬ, Ubc, Uca, ПРОИЗВОДИТСЯ ТаКИМ образом, чтобы получить компенсирующий ток обратной иоследовательноети по модулю, равный току обратной последовательности, иоступающе.му на симметричную нагрузку из сети, а по аргу.менту отличающемуся на 180°. Применение в качестве датчика несимметрии двух фильтров токов обратной последовательности, один из которых реагирует иа ток

обратной последовате тьиости, генерируемый симметрирующими элементами, а другой на сумму двух токов: первого, псступагощего на симметричную нагрузку из сети с несимметричным режимом, и второго, генерируемого симметрирующими элементами, а также снециального фазочувствительного анализатора, определяющего местоположение аргумента тока обратной последовательности на фазовой плоскости, заданной векторами напряжений электрической сети Uao, Ubc, f/m, позволяет использовать предлагаемое УСТПОЙСТВО для симметрирования режима на симметричной нагрузке, которая подключена в отдельной точке электрической сети, удаленной от различных источников несимметрии, и осуществлять раздельное регулирование режима в зависимости соответственно от МОДУЛЯ и от аргумента тока обратной последовательности. Регулирование непосредственно по току обратной последовательности, поступающему из сети на симметричную нагрузку, позволяет осуществлять переключение симметрирующих элементов устройства во всех случаях в прямом соответствтти с мгновенными значениями модуля и аргумента регулируемого параметра, позволяет упростить схему управления регулятора симметрии, повысить этим его надежность. Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать процесс переключения симметрирующей конденсаторной батареи и тем самым улучи ить степень компенсации токов обратной последовательности, протекающих ио симметричным электрическим нагрузкам, подключенным к электрической сети с источниками несимметрии, имеющими разнопеременный характер (например, электрифицированные железные дороги). Применение предлагаемого устройства предотвращает выход из строя двигателей от действия токов обратной последовательности, позволяет исключить случаи отключения симметричных электрических нагрузок, например, асинхронных и синхронных двигате.лей при значительной несимметрии режима питающей сети, поддерживать качество электроэнергии у потребителей в пределах допускаемых.

Формула и 3 о б р а ж е и и я

1.Устройство для cим ieтpиpoвaния режима работы многофазной сети иеременного тока с иодключеииой нагрузкой, содержащее фильтр токов обратной последовательности, подключенный к питаюидей сети, выход которого соединен через фазоч вствительный блок и усилители с фазорегулирующим блоком и исполнительным органом, включающим в себя регулируемые элемеиты, например конденсаторную батарею, отличающееся тем, что, с целью осуществления регулирования режима сети в зависимости от нескольких параметров, последовательно с исполнительным органом включен доиолнительный фильтр токов обратной последовательности, соединенный через фазочувствительный блок и усилители с фазорегулирующт1м блоком.

2.Устройство по п, 1, отличающееся тем, что, с целью осуществления раздельного

регулирования режима в трехфазной сети в зависимости от модуля и аргумента тока обратной последовательности, каждый фазочувствительный элемент фазочувствительного

блока выполнен в виде полупроводникового моста, вход которого соединен с двумя последовательно включенными вторичными обмотками трансформаторов, одни из которых иодключен на линейное напряжение трехфазной сети, а второй через усилитель соединен с выходами фильтров, причем указанные вторичные обмотки трансформаторов щунтированы встречно-параллельными диодами,

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что последовательно с регулируемыми

элементами исполиительного органа, например конденсаторными батареями, включены встречно-параллельные тиристоры, управляющие электроды которых через усилители соединень с фазочувствнтельным блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт, св. СССР Хо 243701, кл, Н 02J 3/26, 1969,

2. Авт, св. СССР № 320885, кл, Н 02J 3/26, 1970,

3, Авт. ев, СССР Хо 376854, кл. П 02J 3/26, 1971.

S / /- /

К питающей сети

м FF-FT-FF-f-I-

К усилителен CPus.J FT-FF

isoHo