Устройство для симметрирования напряжений в системе электроснабжения с однофазной нагрузкой

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 67564 19) (И) 2 1 3/26 АРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИИ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ(71) Институт электродинамики АН УССР(56) 1.Авторское свидетельство СССР9 658654, кл, Н 02 1 3/26, 1977.2.Милях А.н Шидловский А.К., . Кузнецов В.Г. Схемы симметрирования однофазных нагрузок в трехфазных цепях. Киев, 1973, с. 50-58. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИММЕТ 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,систе ной с ч а ю п. 1 что мпен ходе ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИД подключенным одним выводом к фаземы электроснабжения, не связаноднофазной нагрузкой, о т л ищ е е с ятем, что, с целью снижения суммарной установленной мощности и увеличения коэффициента мощности симметрированной 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 о т л и - ч а ю щ е е с я тем, , с целью изменения степени ко сации реактивной мощности на в системы электроснабжения, на одно линейное напряжение с однофазной нагрузкой подключен дополнительно введенный реактивный элемент,10 б 75 б 4 5 1 О 15 20 30 35 40 Р+эУ )+й У Уэ +эЕз аз ЕЬ ЕЭ и Эеэ ЭЗАР э)Принцип действия устройства заключается в таком перераспределени токов в схеме электроснабжения, пр 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 н зажимах симметричной нагрузки б, 60 питающейся от общих шин с однофазной нагрузкой 3, обеспечивается симметричная система напряжений.условие симметрирования математиски выражается следующим равенст Э У 1-Р У+)3 Э)+УЗ Д 6 ЕЗ ЩЭ ы 2 Р У+ЭЗшх че во 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, используемые в системах электроснабжения потребителей для обеспечения симметрии напряжений на шинах при подключении к ним однофазных нагрузок (,13Наиболее 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 нагрузкой С 23недостатками 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 трехфазной системы,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для симметригР Уь+ЗЯЕУЭ-ВЭ УЭС С - соответственно емкости 1 2конденсаторов 1 и 2симметрирующего устройства;ш . - угловая частота;У - комплексная проводи 3мость однофазной нагрузки 3;х - индуктивное сопротивлефние 4 линии трансформатора;У - комплексная проводи"6мость прямой последовательности симметричнойнагрузки б,рования напряжений в системе электроснабжения 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 однофазной 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 однофазной нагрузки.Кроме того, с целью изменения степени компенсации реактивной мощности на входе системы электроснабжения, в устройстве для симметриро,вания напряжений на одно линейноенапряжение с однофазной нагрузкойподключен реактивный элемент. на фиг, 1 представлена схема электроснабжения узла нагрузки, вкоторой используется устройство для симметрирования йапряжений 1 на фиг.2модификация 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 б, реактор 7. Емкости конденсаторов 1 и 2симметрирующего устройства (Фиг. 1)определяются исходя из параметровсхемы электроснабжения по формулам.Ужгор Жг.2 О=О или Э = Э +Э",2 С 1 1 И Н где Э" - ток обратной последо 1 СУвательности, вызываемой параллельным элементом 1 устройстваЭ - ток обратной последовательности, вызываемой последовательнымэлементом 2 устройства;О" - напряжение обратной (Опоследовательности нашинах симметричной нагрузки.Параметры силовых реактивных элементов устройства (Фиг. 2) опре деляются в результате решения следующей системы уравнений, описывающей режим в рассматриваемой системе электроснабжения переменных,реактивное сопротивление продольного элемен.та 1 устройства;реактивная проводимость 40поперечного элемента 2устройства;реактивная проводимостьпоперечного элемента 3устройства; 45комплексная проводимость однофазной нагрузки 4;,реактивное сопротивление питающей системы .б;(у - комплексная проводимость прямой последова-,тельности симметричнойнагрузки 7;(Э , 3 - составляющие прямой иобратной последовательностей тока питающейсистемы;О (О - составляющие прямой иобратной последовательностей падения напряжения на продольном элементе устройства;0" - составляющая прямойпоследовательности напряжения на зажимахнагрузки;Э - сопряженный комплекстока 5;Я - заданнйй уровень реактивной мощности навходе узла нагрузкиИспользование нового взаимногорасположения силовых реактивныхэлементов симметрирующего устройства и однофазной нагрузки выгодноотличает предлагаемое устройствоот прототипа, так как позволяетпри любом значении коэффициента мощ;ности однофазной нагрузки осуществлять перераспределение токов в схеме электроснабжения, при которомлинейные токи обратной последовательности, протекающие между источником питания и шинами системы электроснабжения, равны фазным токамобратной последовательности, подте-.кающим к узлам разомкнутого треугольника, образованного однофазнойнагрузкой и параллельным элементомсимметрирующего устройства, а напряжения на зажимах нагрузки симметричны,ф /Положительный эффект от применения предлагаемого устройства состоит в обеспечении симметрии напряжений на зажимах симметричной нагруз.ки в данном узле, питающемся отэнергосистемы, эа счет значительного снижения установленной мощностисиловых элементов по сравнению сустройствами компенсационного типа. ИИПИ Заказ 11222/55раж 619 Подписное