Фильтро-компенсирующее устройство

(19 51) Н 02 7 3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ фи ди ельство СС/18, 1980 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(7) Тольяттинский политехнический институт и Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт по комплексной электрификации промышленных объектов "Тяжпромэлектропроект" им. Ф.Б.Якубовского (53) 621.316.925(088.8)(56) 1.Бортник И.М, и др. Электротехническое оборудование для обеспечения качества электрической энергии "Электротехника", 1981, Р 3, с.3-8.2,Жажеленко И.В, и др. Качество электрической энергии на промышленев "Наука",ных предприятиях. Ки19813. Авторское свид(прототип),(54) (57) ФИЛЬТРОКОМПЕЕ 1 СИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, состоящее из двух блоков, каждый из которых содержит два трехфазных фильтра из последовательно соединенных конденсаторов и реакторов, причем в каждом блоке первый фильтр соединен в звезду, выходы одного блока подключены к сети непо- средственнЬ, а выходы другого - через трехфазный выключатель, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности н уменьшения установленной мощности реакторов, другой фильтр в кажцом блоке включен между выходами блока и точками соединения конденсаторов и реакторов первого фильтра, при этом в первомльтре одного блока в звезду соенены реакторы, а в другом блоке - конденсаторы.Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам компенсаций реактивной мощностии фильтрации высших гармоническихв сетях переменного тока, питающих 5нелинейные. изменяющиеся в широкомдиапазоне нагрузки (управляемыевентильные электроустановки, мощныесварочные установки, электродуговыепечи и т.д,), и может быть использовано в системах электроснабженияпредприятий различных отраслей народного хозяйства (химические, чер-.ной и цветной металлургии, металлообрабатывающие и т.д.). 15Известны фильтрокомпенсирующиеустройства (ФКУ) для повышения(обеспечения) качества электрической энергии в системах электроснабжения промьппленных предприятий, 20содержащие несколько трехфазпыхфильтрокомпенсирующих звеньев узлов,каждое в виде одного или несколькихсиловых трехфазных конденсаторнореакторных фильтров высших гармоник(ФБГ). В таких ФКУ одно звено, содержащее несколько ФВГ, присоединено к фаэным зажимам питающей сетинепосредственно, а второе в ,(остальные) через управляемые выключатели, 30Применение таких ФКУ обеспечиваетгенерацию (компенсацию) в сеть регулируемой по уровню ступенями реактивной мощности первой гармоникии фильтрацию (шунтирования) высшихгармонических тока, генерируемогов сеть нелинейными электроустановками 1 1 1 и3.Однако данные ФКУ промышленныхпредприятий являются достаточно 40сложными, относительно дорогостоящимиустановками иих практическое применение ограничивается, как правило,одпнм-двумя звеньями (одно из которых например, нерегулируемое, а второе ступенчато-регулируемое) с одним-двумя трехфазными конденсаторно-реакторпыми фильтрами в каждомзвене,Наиболее близким техническим 50решением к изобретению являетсяступенчато-регулируемая частьустройства, содЕржащая два силовыхтрехфазных фильтра в каждом звене,одно из которых присоединено кфазным зажимам питающей сети непосредственно, а второе, - через контакты трехфазного выключателя или бесконтактный коммутатор. Устройство состоит из двух трехфазных фильтро-компенсирующих звеньев, первый из которых присоединен к фазным зажимам питающей сети непосредственно, а второй - через контакты трехфазного выключателя. Каждое из звеньев ФКУ содержит два силовых трехфазных конденсаторнореакторных фильтра высших гармонических, т.е. такое ФКУ является двухчастотным. Все трехфаэные конденсаторно-реакторные фильтры известного ФКУ соединены по одинаковым между собой схемам; в виде звезды, в которой все конденсатор- но-реакторные ветви свободными выводами конденсаторов соединены в общую точку, а свободными выводами реакторов присоединены к фазным зажимам питающей сети 3.3.%Недостатком известного устройства является пониженная надежность работы и слабая устойчивость к параллельному резонансу токов между зве"ньями ФЮ с одинаковыми порядкамифильтруемых гармоник вследствие ихсхемной эквивалентности, Кроме того, в известном устройстве большая установленная мощность реакторов, чтоприводит к увеличению в них потерьэлектрической энергии, снижению КПДустройства в целом,Цель изобретения - повьппение надежности и уменьшение установленноймощности реакторов.ПоставленНая цель достигаетсятем, что в фильтрокомпенсирующемустройстве, состоящем из двух блоков,каждый из которых содержит два трехфазных фильтра из последовательносоединенных конденсаторов и реакторов, причем в каждом блоке первыйфильтр соединен в звезду, выходыодного блока подключены к сети непосредственно, а выходы другого -через трехфазный выключатель, другойфильтр в каждом блоке включен междувыходами блока и точками соединенияконденсаторов и реакторов первогофильтра, при этом в первом фильтреодного блока в звезду соединеныреакторы, а в другом блоке - конденсаторы,На чертеже схематически изображенапринципиальная схема фильтро-компенсирующего устройства.1141508 10 620 П исное ая, 4 д, ул.Провк Схема предлагаемого устройствасодержит первый трехфазный фильтрокомпенсирующий блок 1, присоединенный к фазным зажимам питающей сети А,В,С непосредственно, а второй 5 блок 2: - через контакты трехфазного выключателя 3. Каждый блок устройства (1 и 21 содержит два трехфазных конденсаторно-реактивных фильтра(соответственно конденсаторы и реакторы: 4 и 5 - первого фильтра первого блока 6 и 7 - второго фильтра первого блока, 8 и 9 - первого фильтра второго блока, 10 и 11 второго фильтра второго блока). Пер вый фильтр первого блока (элементы 4 и 5) и первый фильтр второго блока (элементы 8 и 9) соединены посхеме звезды, при этом в первом из них в общую точку соединены свободные 20 выводы реакторов 5,а во втором свободные выводы конденсаторов 8. Конденсаторно-реакторные ветви второго фильтра первого блока (элементы 6,7) и второго фильтра второго блока 25 (элементы 10,11) включены междуфазными зажимами питающей сети А,В,С (для первого блока 1 - непосредственно, а для второго блока 2 - через контакты выключателя 3) и общими точками конденсаторов и реакторов первого фильтра, Таким образом, схемы соединения фильтров высших гармоник в звеньях 1 и 2 различаются между собой, не являют ся эквивалентными, что уменьшаетвероятность параллельного резонанса:токов между ними. Это различие достигается применением двух разныхкомбинированных схем соединениямежду собой ветвей двух конденсаторно-реакторных фильтров, в каждой изкоторых (с соединением звезды собщей точкой реакторов 5 - в блоке 1и с соединением звезды с общей точкой конденсаторов, 8 - в блоке 2),каждый иэ элементов участвует (понему проходят токи) двух частот высших.гармонических. Это позволяет,при том же уровне высших гармонических токов фильтруемых частот,уменьшить установленную мощностьэлементов оборудования (в первуюочередь, реакторов)- и, тем самым,снизить потери в них электрическойэнергии, повысить КПД устройства вцелом. Положительный эффект устройства заключается в повышении надежности и устойчивости работы, снижении потерь электрической энергии и достигается за счет того, что двух- частотные трехфазные фильтры двух звеньев устройства соединены по отличающимся между собой комбинированным схемам, в каждой из которых обеспечивается использование каждого из элементов для фильтрации двух высших гармонических тока сети.