Устройство для симметрирования и регулирования уровня напряжений в системе электроснабжения с однофазной нагрузкой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2332 ГОСУД АРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗО КОМИТЕТ СССТЕНИЙ И ОТКРЫТИ О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕПЬСТВУ ОЙ, под темы эл е два с ОДНОФАЗНОИ НАГРУЗ ой к двум фазам си люченктроловыхтве одконден 16 В. абжени одержащ лемента рых исп знецо активных го иэ ко ка ован намики 088 А.К 1 ос кале тройств ющие и фа нНау осдвигающимнова думка(71) Институт электроАН УССР(56) 1. Шидловскийко Г.А. Симметрирус трансформаторнымэлем нтами. Киев,1981, с. 8-3. 2, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3465137/07,кл. Н 02 3 3/26, 1982.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИММЕТРИРОВАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ НАПРЯХ(ЕЕ(ИИ В СИСТЕМЕ Э.(ПКТРОСНАБН(ЕНИЯ сатор, подключенныи параллельно однофазной нагрузке, а в качестве дру-.гого - реактор, подключенный в рассечку азы сети, не связанной с однофазной нагрузкой, о т л и ц а ю -щ е е с я тем, что, с целью снижения суммарной установленной мощности и расширения функциональных воэможностей, в него введен третий силовой реактивный элемент, в качествекоторого использован конденсатор,подключенный на опережающее линейное напряжение по сравнению с напряжением, на которое включена нагрузка, 108970211 зстбретение относится к электротеестшке, конкретно к устройствам пре.Образования электромагнитной энергии, предназначенным для повышениятсттцества электроэнергии в трехфазцых системах электроснабжения с изолированетай нейтралью,Известны симметрирующие устройства компенсационного типа, состоящиеттз реактивных элементов и создающиеток обратной последовательности,равный по величине и находяецийся впротивофазе току обратной последовательности нагрузки 1Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является устройство для симметрирования напряжений в системе электроснабжеттия с однафазной нат.рузкай, подключен-. ной к двум фазам системы электросетабжения, содержащее два силовых реактивных элемента, в качестве одного из которых использован конденсатор, подкЛюченный параллельно однофазной нагрузке, а в качестве другого - реактор. подключенный в рас - -ЕтттСУ фаЗЫ СЕТИ, НЕ СВЯЗанцай С ОДНедостатк.тмет. ЕЕОЕтттогст симметрирующего устройства (,СУ) яв.ттттются боль.1 азт СУИМаРНаЯ УСтаттОВЛЕЕтт-таЯ МОЩ - тттто Ь СИЛОВЫХ .:,тЕЕМЕЕЕТОР,СОСТЯЗЛЯЮ ттта В диаиаЭОЕТЕ Сов Е ОдНОСдаЗНОЙ На " г,. , зки Г, 6-10 1,ттттдтуктетвтттт". характетт) 71-82 л от мощности одцофаэной НИГРУэтСИ, И О .Г:.УтС-ВЕСЕ тт=.Г т ЛЕЕРУттЦЕГО ЭЬГфЕЕСТа тт Р Оттиттвтттв УРСЕтттЯ Натая "КЕ .С,Е тт В ВЕЗ УтЕЬта тЕ,тв Гт-, Ета ЗажЯМЯХ нагрузки при ттодкптт еци СУ могут Цт ЗЕ:тт.:СатЬ ЗттаттттттЕЛЬНЬЕ ОтхпттНЕНИЯНаПР;тХСЕНИЯ,Етепь изобретения - снижение суммарнойй у"тановленной мощности силовых элементов и растпирение функцио,".,т. ъЕЕЬЕе, ваэетсекнос.тетт СУ, позволяющее рЕГулирОВаТЬ урОВЕНЬ НапряжтЗЕтий Ета3 ажимах н а Груз тси. Поставленная цель достигается темт что в устройство для симметрирования И рЕГулттрав аЕЕИЯ урОВНя цацтТтяж НИИ В системе элект:рос-:абжения с однофазнай нагрузкой, подключенной к двум фазам системы электроснабжения, содержащее два силовых реактивных элемента, в качестг,е одногс из которых использован конденсатор, подключен". ный параллельно однофазной нагрузке а в качестве,цругого - реактор, ттодключенцый в рассечку фазы сети, несвязанной с адцофазной нагрузкой,введен третий силовой реактивный элемент, в качестве которого использован конденсатор, подключенный наОПЕрЕжатттщЕЕ ЛИНЕЙНОЕ НацряжЕНИЕ ПОсравнению с напряжением,на котороевклеттчена нагрузка.На чертеже представлена схемаэлектроснабжения узла нагрузи.-., вкоторой используется предлагаемоеустройствоУстройство содержит последовательный реактивный элемент-реактор 1 иреактивные элементы параплельноговключения - конденсаторы 2 и 3. Схема электроснабжения включает в себяоднафаэную нагрузку.4, зажимы 5источника питания, сопротивления питающей системы 6 и симметричную нагрузку 7.Управление силовыми реактивнымиэлементами устройства осуществляетсятаким образом, чтобы их параметрыгудовлетворяли следующей системеуравнений, описывающей режим врассматриваемой системе электроснабттсения .т, т 1 1Х;., 1.+ " 11" =,".,+-,+(В,+ В-.,);1О. = 1-Х, (т+ 1 )1-т = -Ч 1 жнец, ) +С И"),где Х, - реактивное сопрстивле40ние последовательногоэлемента 1 устройства3, - реактивная проводимостьэлемента 2 параллельноговключения устройства;т 5В - РЕаКтИВНаЯ ПРОВОДттЕЕОСТЬ3элемента 3 параллельноговключения устройства;У - комплексная проводимостьоднофазной нат рузки- комплетссттое солративле 5 тНИЕ ПИтаЮщЕй СИСТЕМЕт 6,;У - тсощтлексная провоцимостьпрямой последовательности симметричной нагруз 55 ЕЛ 2 - составляютцие тттрямой иОбратНОй ПОСЛЕдстВНТЕЛЕ: -настей тока питающейсистемы;3 1089702 Установленная мощность, о,е,1(оэффициент мощностиоднофазной нагрузки Параллельный элемент СУ Продольныйэлемент 1 СУ 0,005 0,024 0,026 0,028 0,030 0,032 0 , 5 13 0, 0 74 0 , 00 6 0, 05 5 О , 09 0 О , 17 0,551 0,392 0,297 0,180 0,017 0,414 0,6,0,7 0,8 0,9 1,0 ИЗИПИ Заказ 2948/52 Тираж 614 Подписное Филиал ШШ "Патеитф, г,Уагород ул.Проектная, 4 6 ,Ц - состанляющие прямой иобратной последовательностей падения напряжения на последовательномэлементе устройства; 511, - составляющая прямой последовательности напряжения на зажимах нагрузки;заданный уровень напряже 10ния на зажимах нагрузки.При подключении в схему электроснабжения однофазной нагрузки 4 на зажимах симметричной нагрузки 7 возникает несимметричная система напряжений, обусловленная несимметричными падениями напряжений н сопротивлениях питающей системы 6,Устройство работает следующим образом.20Последовательный реактивный элемент 1 устройства изменяет сопротивление питающей системы 6 н фазе А. Реактивные элементы 2 и 3 параллельного включения устройства изменяют токи, протекающие н питающей системе и последовательном элементе 1 устройства. При этом на продольном участке схемы электроснабжения между зажимами 5 источника питания и 30 зажимами нагрузки протекают несимметричные фазные токи, создающие на нем падения напряжения, составляющая обратной последовательности которых ранна нулю, 35Одновременно с симметриронанием устройство обеспечивает регулирование уровня напряжения на зажимах нагрузки за счет изменения фаэных токов, протекающих на продольном участке схемы электроснабжения, в результате которого на зажимах нагрузки устанавливается симметричная. система напряжений с уровнем, равным заданному.Расчеты, проведенные для активно- индуктивной однофазной нагрузки, изменяющейся в диапазоне Б 4= 0-1,0 о.е,; (соя(р 4 = 0,8-1,0),показывают, что устройство имеет меньшую установленную мощность по сравнению с прототипом н следующей области: для соя 44 = 0,6 при Б 4.) 03; для соя 4= =0,7 при Б 4 ) 0,1; для соя 44 = 08 1,О при всех значениях Б,. В указанной области значений параметров однофазной нагрузки последовательный элемент 1 СУ имеет индуктивный характер, а параллельные элементы 2 и 3 - емкостный. В таблице приведены мощности реактивных элементов СУ, рассчитанные для принятых выше исходных данных. Положительный эффект от применения устройства состоит н обеспечении симметрии напряжений на зажимах симметричной нагрузки, подключенной к одним шинам с одьофазной нагрузкой, снижение установленной мощности силовых элементов по сравнению с прототипом и регулирование напряжения на зажимах симметричной нагрузки.