Устройство для симметрирования трехфазных сетей Советский патент 1982 года по МПК H02J3/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНМЕТРИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ

СЕТЕЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для осуществления автоматического симметрирования токов трехфазной сети при подключении к ней симметричной трехфазной нагрузки с переменными во времени параметрами.

Известно устройство для автоматического регулирования симметрии и уровня напряжений трехфазной системы, содержащее два исполнительных органа параллельного и последовательного включения, измерительно-регулирующие органы токов обратной последовательности и системл регулирования напряжения и операционные усилители Г1.

Недостатками этого устройства являются сложные схемы управления элементами исполнительного органа, низкое быстродействие, обусловленное поисковым методом перестройки параметров, невысокая точность и ограниченный частотный диапазон, вызываемые тем, что в качестве показателя, по которому производится регулирование, в этом устройстве используются токи обратной последовательности.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные фильтр

токов обратной последовательности, фазочувствительные выпрямите.пи на каждую фазу, подключенные по другим входам к фазорегулируюцему устройству, линейные усилители, исполнительный орган 2.

В этом устройстве упрощена схема управления элементами по сравнению с предыдущим, однако указанные недостатки в нем остаются. Так, невысокое быстродействие обусловлено наличием операции уравновешивания, которая осуществляется поиском требуемой фазовой ориентации координатных полуосей с помощью фазорегулирующего устройства. Это же приводит к возникновению динамической погрешности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сиктметриро20вания трехфазных сетей, содержащее фильтр токов обратной последовательности, датчик деПстаующего значения напряжения, исполнительный орган и три идентичных канала, состоящих кэ

25 последовательно соединенных фазочувствительного выпрямителя, измерителя отношения двух напряжений и линейного усилителя, причем первые входя фаз чувствительных вьлпрямнтелей и вход

30 датчика действующего значения обьедииены между собой и ito.i(Kjti.) it а одно из (разных игшряжении, ьторые входы Фа-кэчунстнительиих випримителей, од1-1.5го непосредсгоенн ;; и двух других м ;ро:з фазоврн:1а гели , подклю4{;n j к ииходу фи.ч;)г{.)л обратlicjrt HOVi ;o aTf;,)ii(,:r : , r-i.--:o;i, датчика де(и;-|-лу ioi:iv.jC3 311.1.-пП- :: ;tVuniPii со DTOpLlMIl ИХОД:1МИ И 3 J-iLM )i iU : J :,; : C;T i ЮШС ЫИЯ дпух .1Г1рпжений , a ы:;:уД ных усилитолой подклк.мх;;;;-, f тедьнор-т/ vipjTuiy 3 И|С;дс;стс;)-Кс1М;1 иу нестпо го у стройс ва ,:я ог{-)аиичениий Чсгстотный днапслиои и 1(;ныс;:.:(аи точкмгг};, обус лоБленние иообходимостjjio выцепенн ток о 73 об{)атноГ1 иосдедовато.чьности и iiarin4iic;:.i гкгзоиращатедей . ivpoMe то гО, принцип ; остросиия, п;;) и iipoTCiHic, притюднт 1ч дкнами-и ской iiOipeiiiHoi; ги, Ji,i3iли. ;:(л, что реIyjlUpO ;i aiiH; lia)a.M(Tpf.j ИСП :;iiИTt ЛlH JiG ojjiOHa Л1 ui Vi, с :i(-4f.ijo)i:JM 3 tiiT,rj,;ii Jjjai иe, oGy c.i;o),,:;iii ij:. лостоня ними ааких ипор;1, элементов, как фильтр TOKOJJ о рч:ггь0й посдедлнательностя и фазолра1иатели . И, накоиед, н njJOTOTi-mc и(т;;ет место методичес;кая lUMpci-iiioc i ь за с:чс-г того, что н ио-м не учнть:1 1ае;тся нозможность фазовой яесимметрии .ду фазными я а п р ях( ея и ями . Целью изобретения я лнется повышение очностн и расширение частотного диапазоне. Постсчвленная 1;ель достигается те что в устройс;тпо для си/-лметрироваь и трехфазных сетей при. несимметричной трехфазноГ нагрузке с измеииюьчимися во времени параметрами, covjepKiiinee три фазочуисггвительных выпрямителя, датчик действующего значения напряжения, три измерителя отношения двух напряжений, у которых первые входы объединен между собой и подключены к датчику действующего значения напряжения, а вторьте входы соединены с выходами соотсетствующих фазочувствительЬЫХ пыс.рямителей первый вход одного из которых и вхо датчика де51ствую1дего значении напря жения объе.пинены меж1гу собой и подключei i l :ia им (. напряжени сети, и гри линейн;,х уси/л :тел я, под ключенных к исполнител)Ь о:-г/ органу, рведеиы три блока разиостсЯ , входьл Которых попарно подкл1о-{еиы к выходам соответствующих измерителей отношения двух напряжений, п выходы б ков разносггей соедицены с входами линейных усилителей, и первые вхо.цы двух других фаэочувствитольных выпр мителей подключены на два. других фа ных надряжения, а вторые входы кажд го фазочувствительного выпрямителя включены последовательно с определе ной фазой нагрузки, )а чертеже привегдена блок-схема пре/утагаемого устройства. Устройство содержит трехфазный источник питания 1, трехфазную пераеннуы нагрузку 2, фазочунствительные выпрямители 3, датчик 4 действущего значения напрпх ениЯ;. измеритеи ; отношения двух напряжений, блоки 6 разностей, линейные усилители 7 и исполнительный орган 8, состояий из трех реактивных элеме;:тов, включенных в треугодьни.к. Рогистивные проводимости peryjrripywTCH взаиыно независимо, а выпи;1нены они так, что иринимать как индуктивиый, Taic и емкое дной характер. . Работа предлагаемого устройства илл1острируб;;тся с;тедуюьшми cooTHoiiieниями. Условие компенсации токов обратной последдовательности при cи ieтpичкoй с:1 стеме напряжений мокнб запи(,-ать в ни1(е о , J ,,; - --31IY2,С) 1Де I,- действующее зна-ьзние фазногг; напряжения сети; ком11Лс}Кс составляющей обратной последовательности линейных токов нагрузки; -L(7; комплекс тока (Обратной последовательности исполнительного органа или симметриз атора; V.; - комплекс проводимости,- связанный с параметрами cиI мeтризатора соотношением Y |(.Y р ) - оператор поворота на лУ flg ,d Yjj- , аYj-,,1 - параметры несимметричной части сиг/ метриз атора. Например Удц- Уде, YO ,где - (Yig ) ;провод.имость сим 1етр1 чной части симрлетризатора, Рещс1ют уравнение (1) с учетом условия (2). Это решение упрощается, если его проводить в сишиетричной форме. Выполнив операцию комплексного сопряжения в уравнении (:) и воспользовавш 1сь услонием ( 2 j , пол;/ гают сигу1метричную систеь у уравнений .цлк величин iWec J ,.л/ YAP,| и Ygc - -0;ЛУ(;.Д Удз и (Ч dYgc + -uY.+d йУд,-дУвс dYc/, - О je СОП--S означает чщ.(: i де знан р- жение. PeuiaH CHCTef4 уравнений (3), нах Ae 3U a Используя равенство 1 2 f (I c Ig+di), Lд, Ig, IС - комплексы .чиненных токов, параметры сим1-1птризг17ора выражают через действительные токи 1д , Ig, It и фазовые сдвип , , Ч этих токов по отношенирз к соотве тстаупщим фазным напря/сениям Ь&с 375U (I ecos g - Гс cos Ч ; ; 1 -I Л be,- I 2i йЬ, TYIU - - Эти выражения и положены в основ работы предлагаемого устройства. На каждый из фазочунствнтельных выпрямителей 3 подаются фазные напряжения и ток одной «3 фаз сети. На вь;-ходах фазочувствительных выпрям-ителей 3 образуются постоянные напряжения, пропорциональные величинам I cosVy,, Igcos a и Iccos f с -сютветс венно. Эти напряжения поступают на первые входы измерит 2лей 5 отношен г двух напряжений, на вторые входы ко торых подается постоянное напряжени с датчика 4 действующего значения напряжения, напряжения измерителей 5 пропорциональны отнсяяениям1дС05 4 I8C05 вIcCOsMc и U и Напряжения с выходов измерителей 5 попарно, согласно выражениям (5), подаются на входы блоков 6 разностей На выходах блоков 6 разностей образуются напряжения, пропорциональные согласно вырах ениям (5),, несимметри ной части пар эметров сим7.тетризатора Знак этих напряжений опре,целяет хар тер приращения - индуктивный и.чи e.i костной. Напрякение с выходов 6 разностей усиливаются линейными усилителями 7 и подаются на исполни тельный орт-аи 8, в котором производится соответствующая перестройка параметров реактивных элементов. Повышение точности и paa-JHpeHj-te частотного лиапазона связаны преж,це всего с тем,, что я предлагаемо устройстве инаюрматинными величина- ми являются не токи обратной последовательности, а действительные токи фаз нагрузки. Тем самым из известного ус7ройства исключаются такие узлы, ь:ак фильтр обратной последовательности ii фоЗО: рягдатели, кенысокие возможности KOTOpJ-Jx по точности и 4acTOTi-nNi диапазону г особеь-ко в области низких и инфранизких частот, ограничивали характеристики устройства в целом. Фор . изобретения Ус трои с т )1 о для симметрирования трехфазных сетей при несимметричной :: H3MeHHKiinHrvniCH :р:: 1-г;.:Я гтиошени;; двух , три напрямг:;;;; у ;о:сры : перкыо нхо;; л ч :ч,:у сГС-уй и под)-..кк;об-ледин;;-;-Ь; стяу К-;-;РГО значонип voiif.i Л лг.т i ;Ги1П:1г рхолы соедннян а IUI о п я 1) состкетст1 К1Ь1их факы с ны;:сд зочупстл:.;тгг.ч1:КЫх внпрпми Р ой f перBtjf lixoi; ОД -:С1О и которых и вход датчика действуюйЮ-гс пначония напряженцл объединены междл (.:обой и подключены ija одно и и л:1р;т«они1 ; сгTi-i. и три ЛПН€Й-;Ь Х у СИ.ЧИ ТВЛ Я , ПОДключенных к исполпите.мьп ому органу, с т л и ч а : MI е я с R тем, что, : целью ПС ;:-;;К;г1ия Т1г;нч сти и расшире я частстнО о диапаж-лы, оно снабжено тремя блока1 ч- разностей, входы которых попарно пoдклю cнfl1 1C выходам соответствуюцих измерителей отноиения двух напряжений- а пыходьт блоков разностей соелинены с входами линейных усилителей,и первые Rxojn J двух других фазочувствительных выпрямителей пoдклю i Ч J на дра других фазных чапряжер -я , а ктор-.-р пходь каждого фа ЗОЧуВСТВИТеЛЬЬОГО ВЫГ-р 1МИТПЛЯ ВКЛЮ iOHbj последеF-iTejbHo t ог1редРЛП1П ой фазой нагру; :-,;i ,, Истс чиики информации, принятые во Fi-i 11.;.зчие г.p экспертизе л-. A;5Tr;pr-:Ov свидетельство СССР f «IM . к г Я 02 J 3/26, 1969, 2,Art-rrji- r-K-e Сз пртольство СССР i- 24 370 1 (.;: И 02 J 3/ 8 . 1969, 3,Лмтор ;о( Б;;1ете.:1ьс;тво СССР по заявка ;; 29 20 6 / О/2-;-О 7 . кл. Н 02 J 3 / 2 ( . 980.