Устройство для симметрирования напряжений в системе электроснабжения с однофазной нагрузкой
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИММЕТРИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ОДНОФАЗНОЙ НАГРУЗКОЙ, подключенной к двум фазам системы электроснабжения, содержащее два силовых реактивных элемента, один . из которых является конденсатором, U я I подключенным одним выводом к фазе системы электроснабжения, не связанной с однофазной нагрузкой, о т л ичающееся тем, что, с целью снижения суммарной установленной мощности И увеличения коэффициента мощности qиммeтpиpoвaннoй трехфазной системы, в качестве второго реактивного элемента использован конденсатор , который подключен последовательно между источником питания и шинами системы электроснабжения в рассечку фазы, к которой подключен только вывод Однофазной нагрузки .. 2. Устройство по п. 1, отлиi ч ающе ее я тем, что, с целью изменения степени компенсации реак (Л тивной мощности на входе системы электроснабжения, на одно линейное Напряжение с однофазной нагрузкой подключен дополнительно введенный реактивный элемент. 2 а ел Oi 4;;
COlO3 СО8ЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(59 Н 02 1 3/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
- »" 2
ГОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3428628/24-07 (25) 3494232/24-07 (22) 27 04 ° 82 (23) 30.09.82 по п.2 (46) 15.01.84. Вюл. М 2 (72) A.Ê.Øèäëîâñêèé, В.Г.Кузнецов и В.Г.николаенко (71) Институт электродинамики
AH УССР (53) 621.316.37 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР
У 658654, кл, Н 02 J 3/26, 1977.
2.Милях A.í,, Шидловский A.K., . Кузнецов В.Г. Схемы симметрирования однофазных нагрузок в трехфазных цепях. Киев, 1973, с. 50-58. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНММЕТ РИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В СИСТЕМЕ ЭЛЕК»
ТРОСНАБЖЕНИЯ С ОДНОФАЗНОЙ НАГРУЗКОЙ, подключенной к двум фазам системы электроснабжения, содержащее два силовых реактивных элемента, один из которых является конденсатором, „.SU„» 1067564 А подключенным одним выводом к фазе системы электроснабжения, не связанной с однофазной нагрузкой, о т л ичающеес ятем, что, сцелью снижения суммарной установленной мощности и увеличения коэффициента мощности симметрированной трехфазной системы, в качестве второго ре-активного элемента использован кон.денсатор, который подключен последовательно между источником питания и шинами системы электроснабжения в рассечку фазы, к которой подключен только вывод однофазной нагрузки.
2 устройство по п 11 о т л и — а ч а ю щ е е с я тем, что, с целью изменения степени компенсации реактивной мощности на входе системы электроснабжения, на одно линейное напряжение с однофазной нагрузкой подключен дополнительно введенный реактивный элемент.
1067564
Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к устройствам преобразования и распределения электрической энергии, имеющих схемы с электрическими и электромагнитными связями и предназначенными для симметрирования однофаэных нагрузок, питающихся от шин систем электроснабжения.
Известны симметрирующие устройства с электромагнитными связями, ис- tO польауемые в системах электроснабжения потребителей для обеспечения симметрии напряжений на шинах при подключении к ним однофазных нагруBOK (1 3 15
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для симметрирования напряжений в системе электроснажения с однофаэной нагрузкой, подключенной к двум фазам системы электроснабжения, содержащее два силовых реактивных элемента, один.из которых является конденсатором, подключенным -одним выводом к фазе системы электроснабжения, не связанной с однофазной нагрузкойt.23. недостатками этого симметрирующего устройства являются большая суммарная установленная мощность силовых элементов, превышающая мощность однофазной нагрузки на 15% и низкие значения коэффициента мощности симметрированной трехфазной системы при углах между напряжением и током однофаэной нагрузки, отличных от нуля.
Цель изобретения — снижение суммарной установленной мощности силовых элементов и увеличение коэффициента мощности симметрированной 40 трехфазной системы.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для симметриэ v (-и .тэ з v ).Уз(, v ç v P
2Рз У + эй Уз-й э У
З х (a y Л3 ) (2) 55 — 60
65 где С С вЂ” соответственно емкости 1 2 конденсаторов 1 и 2 симметрирующего устрой ства; ш . — угловая частота;
Y — комплексная проводи3 мость однофазной нагрузки 3„ х — индуктивное сопротивле ф ние 4 линии трансформа тора;
Y — комплексная проводи"
6 мость прямой последова тельности симметричной нагрузки 6. рования напряжений в системе элек- троснабжения с однофазной нагрузкой, подключенной к двум фазам системы электроснабжения, содержащем два силовых реактивных элемента, один из которых является конденсатором, подключенным одним выводом к фазе системы электроснабжения, не связанной с однофазной нагрузкой, а вторым выводом — к одной из фаз, связанной с однофаэной нагрузкой в качестве второго реактивного элемента использован конденсатор, который подключен последовательно между источником питания и шинами системы энергоснабжения в рассечку фазы, к которой подключен также вывод однофаэной нагрузки.
Кроме того, с целью изменения степени компенсации реактивной мощности на входе системы электроснабжения, в устройстве для симметрирования напряжений на одно линейное напряжение с однофазной нагрузкой подключен реактивный элемент.
tia фиг. 1 представлена схема электроснабжения узла нагрузки, в которой используется устройство для симметрирования напряжений; на фиг.2 модификация предлагаемого устройства.
Схема электроснабжения узла нагрузки (фиг. 1) содержит два силовых. конденсатора 1 и 2 симметрирующего устройства, однофазную активно-индуктивную нагрузку 3, линию и трансформатор, представленные индуктивными сопротивлениями 4, шины 5 источника питания бесконечной мощности, симметричную нагрузку 6, реактор 7. Емкости конденсаторов 1 и 2 симметрирующего устройства (фиг. 1) определяются исходя из параметров схемы электроснабжения по формулам з з- 3 )
Принцип действия устройства заключается в таком перераспределении токов в схеме электроснабжения, при котором линейные токи обратной последовательности, протекающие между источником питания и шинами системы электроснабжения, равны фазным токам обратной последовательности, подтекающим к узлам разомкнутого треугольника, образованного однофазной нагрузкой 3 и параллельным элементом 1 устройства. При этом на зажимах симметричной нагрузки 6, питающейся от общих шин с однофазной нагрузкой 3, обеспечивается симметричная система напряжений. условие симметрирования математически выражается следующим равенством
1067564
20 Х Э +u +U"=E
jx 3+0 =0, 6 2 2
30
35 относительно где х
В
4 х
Жг.2
0 =О ыли 3 = 3 +>
2С1 1СМ Н где 3" — ток обратной последо1Е вательности, вызываемой параллельным элементом 1 устройства
З вЂ” ток обратной последовательности, вызываемой последовательным элементом 2 устройства;
U" — напряжение обратной последовательности на шинах симметричной нагрузки.
Параметры силовых реактивных элементов устройства (фиг. 2) опре- 15 деляются в результате решения следующей системы уравнений, описывающей режим в рассматриваемой системе электроснабжения переменных, реактивное сопротивление продольного элемен.та 1 устройства; реактивная проводимость 40 поперечного элемента 2 устройства; реактивная проводимость поперечного элемента 3 устройства; 45 комплексная проводимость однофазной нагрузки 4; ,реактивное сопротивление питающей системы .6;
I у — комплексная проводимость прямой последова-, тельности симметричной нагрузки 7;
f (3, З вЂ” составляющие прямой и обратной последовательностей тока питающей системыO1,и2 составлщщие прямой и обратной последователь ностей падения напряжения на продольном элементе устройства;
0" — составляющая прямой
1 последовательности напряжения на зажимах нагрузки;
Э„ — сопряженный комплекс тока 5„;
Я вЂ” заданнйй уровень реактивной мощности на. входе узла нагрузки.
Использование нового взаимного расположения силовых реактивных элементов симметрирующего устройства и однофазной нагрузки выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа так как.позволяет при любом значении коэффициента мощ.ности однофазной нагрузки осуществлять перераспределение токов в схеме электроснабжения, при котором линейные токи обратной последовательности, протекающие между источником питания и шинами системы электроснабжения, равны фазным токам обратной последовательности, подте-. кающим к узлам разомкнутого треугольника, образованного однофазной нагрузкой и параллельным элементом симметрирующего устройства, а напряжения на зажимах нагрузки симметричны.. /
Положительный эффект от примене- . ния предлагаемого устройства состоит s обеспечении симметрии напряжений на зажимах симметричной нагруз ки в данном узле, питающемся от энергосистемы, эа счет значительного снижения установленной мощности силовых элементов по сравнению с устройствами компенсационного типа.
ВНИИПИ Заказ 11222/55
Тираж 619 Подписное филиал ППП ".Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4
