Устройство для симметрирования режима трехфазной сети Советский патент 1982 года по МПК H02J3/26 

На Фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства для симметрирования; на фиг.2 векторная диаграмма пульсирующих мощностей.

Симметрирующее устройство съдержит однофазные трансформаторы 1 и 2 первичные обмотки 3 и 4 которых подключены к фазным проводам сети. Вторичная обмотка трансформатора 1 выполнена из двух полуобмоток 5 и 6, соединенных последовательно-согласно. Симметрирующий элемент 7 включен между средней точкой вторичной обмотки трансформатора 1 и концом вторичной обмотки 8 трансформатора Вторичные обмотки указанных трансфоматоров выполнены с отпайками и через переключающее устройство 9 последовательно соединены между собой. Нагрузка 10, 11, 12 подключена на линейные напряжения трехфазно сети. Симметрирующий элемент 7 в пооцессе симметрирования остается постоянным.

Пренебрегая падением напряжения на вторичных обмотках, можно считать, что напряжение на симметрирующем элементе 7 равно геометрической сумме ЭДС последовательно соединенных вторичных обмоток трансФорматоров 1 и 2.

Так как первичные обмотки 3 и 4 трансформаторов 2 включены на напряжения йдц и USB. сдвинутые по фазе на 120° , то и ЭДС последовательно включенных вторичных обмоток образуют между собой угол 120 или 60°, в зависимости от того, какая из полуобмоток 5 или 6 включена последовательно с обмоткой 8.

При изменении модулей слагаемых векторов ЭДС вторичных обмоток транФорматоров 1 и 2 посредством включения соответствующих переключающих устройств 9 результирующий вектор ЭДС может занимать любые положения в пределах внутреннего угла, образованного этими слагаемыми, т.е. изменяться по модулю и фазе. При использовании в процессе регулирования согласного и встречного включений полуобмоток 5 и 6 с обмоткой 8 угол поворота результирукяцего вектора ЭДС и напряжения составит IBO а угол поворота вектора пульсирующей мощности NCU составит соответственно 360°. Таким образом, предлагаемое симметрирующее устройство позволяет менять модуль и фазу пульсирующей мощности в диапазоне 360°,

Условием симметрирования трехфазной сети с изолированной нейтралью является равенство нулю геометрической суммы пульсирующих

мощностей однофазных нагрузок и пульсируквдей мощности cи 4мeтpиpyющeго устройства

. N:+Nt4 О,

где Nпульсирующая мощность i-ой однофазной нагрузки

N пульсирующая мощность

У симметрирующего устройства.

Если однофазные нагрузки 1C, il и 12 носят соответственно активный индуктивный и емкостный характер, то результирующая пульсирующая мощность нагрузки определяется по выражению 3

N, Z Н Нд8+Ы5 +Ыдс,

где .)

1(и Для активной нагрузки пульсирующая мощность

Иг-зо -о) jbO N,i -

Для индуктивной нагрузки

i(2.50°- Q0°) , 2lO°

NAB Мдвб

Для емкостной нагрузки

iri-i- o) -I-

-J90

Nb8 N596

Бве

Результирующий вектор N пульсирующ мош,ности в зависимости от величины и характера однофазных нагрузок может изменяться по модулю и фазе в диапазоне 360 (фиг.2), Для компенсации результирующей пульсирующей мощности нагрузки Ыц предлагаемое симметрирующее устройство обеспечивает получение вектора пульсирующей мощности NCIJ , который равен по модулю и противоположен по фазе вектору Ыц.

Предлагаемое устройство обеспечивает изменение модуля и аргумента пульсирующей мощности в диапазоне 360°, ч;то позволяет симметрировать неограниченное число однофазных нагрузок произвольного характера, включенных на линейные напряжения трехфазной сети, повысить качество электрической энергии и исключить потери электроэнергии в сетях, обусловленные несимметричной нагрузкой.

В случае использования устройств для симметрирования участка сети обеспечивается снижение установленной мощности устройства относительно мощности однофазных нагрузок.

Формула изобретения

Устройство для симметрирования режима трехфазной сети при подключении к ней однофазных произвольно изменяющихся нагрузок, содержащее два однофазных трансформатора и симметрирующий элемент,первичные обмотки трансформаторов подключены к фазным проводам сети, а вторичные обмотки выполнены с отпайками и через переключающие устройства последовательно соединены между собой, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона симметрирования и снижения установленной мощности устройства, вторичная обмотка одного трансформатора выполнена из двух полуобмоток, соединенных последовательно-согласно а симметрирующий элемент включен между средней точкой вторичной обмотки этого трансформатора и концом вторичной обмотки другого трансформатора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторскоесвидетельство СССР

№ 271643, кл. Н02 J 3/26, 1968.

2. Авторскоесвидетельство СССР

№ 199248, кл. Н02 J 3/2€, 1965 (прототип) .