Устройство для повышения качества электроснабжения в четырехпроводных сетях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 18230 А 1 ННОЕ ПАТЕНТНОЕСССРССР( ВГОСУДАРСТВ ВЕДОМСТВО (ГОСПАТЕ НТ ИСАНИЕ ИЗОБРЕ ТЕЛЬС АВТО М(57) Использова ванию электри изобретения; п снабжения обе ем многофунк выполняющего короткого замы гармоник и реа рования напря токов нагрузки чивающее устр ной мощности управляемых р саторов 4, упр граммируемо тиристорный и сти выполнен в одну диагональ мотки упраолем в другую диагон институт В.Г.,мметр ения:(56) Авторское свидетельство СССР(ч. 555498, кл. Н 02 ( 3/12, 197%Шидловский А.К., Кузнецовлаенко В.Г. Оптимизация несирежимов систем электроснабжНаукова думка, 1987, с, 111, рисВеников В,АЖуков Л.А, и др. тские источники реактивной мощноэлектрических сетях, М.: Энергия, 163, рис. 3.3.Авторское свидетельство СССРМ 1149347, кл, Н 02 ( 3/18, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ПОВЫШЕНИЯ КАВА ЭЛГКТРОСНАБЖЕНИЯ В ЧЕТЬПРОВОДНЫХ СЕТЯХ(51)5 Н 02 .3 3/18, 3/ ние: относится к преобразоческой энергии, Сущность овышение качества электроспечивается использованиционального устройства, задачи ограничения токов кания, компенсации высших ктивной мощности, регулижения и симметрирования и напряжения. Токоограниойство и источник реактив- , выполненные на основе еакторов 1, 2, 5, 6 и конденавляются с помощью прого контроллера, Причем сточник реактивной мощно- виде тиристорного моста, в которого включены две обия управляемого реактора, а 3 аль включен резистор, 3 ил,Изобретение относится к электротехнике и предназначено для повышения качества зле кт рос н абже ни я и ромы шлен ных установок в четырехпроводных электрических сетях, т,е. для повышения качества электроэнергии у электроприемников и надежности их работы за счет ограничения токов короткого замыкания, компенсации реактивной мощности, регулирования напряжения, компенсации высших гармоник, выравнивания несимметричной нагрузки и симметрирования напряжения.Цель изобретения - повышение качества электроснабжения промышленных установок в четырехпроводных электрических сетях, путем обеспечения ограничения токов короткого замыкания, компенсации высших гармоник, компенсации реактивной мощности, регулирования напряжения и симметрирования напряжения и тока нагрузки.Это достигается шунтированием управляемых реакторов резисторами. Обеспечивается поперечным включением обмоток управления и продольным включением основных обмоток в электрическую сеть. Сопровождается подключением обмоток управления и основных обмоток управляемого реактора в разные фазы.На фиг.1 приведена схема электрических соединений устройства; на фиг.2 - конструкция магнитной системы управляемого реактора с немагнитными зазорами; на фиг.З - блок-схема устройства управления тиристорами управляемого реактора.Устройство содержит три управляемые реактора, каждый из которых состоит из двух основных обмоток 1, 2 соединенных согласно-последовательно, и с продольным включением н электрическую сеть (фиг,1). К общей точке соединения обмоток 1, 2 подключены по одному выводу тиристорного выпрямительного моста 3, другие выводы которого соединены с нулевым проводом электрической сети через конденсаторные батареи 4. К выводам постоянного тока выпрямительного моста 3 подсоединены последовательно включенные обмотки управления 5, 6 управляемого реактора. К выходам переменного тока моста 3 подключены резисторы 7. В электрическую сеть включены трансформаторы тока 8 и присоединен трансформатор напряжения 9. Магнитная система 10 каждого управляемого реактора выполнена трехстержневой с немагнитными зазорами в каждом стержне (фиг,2). На средних стержнях, имеющих сечение в два раза превышающее сечение каждого из крайних стержней, располагают 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ся основные обмотки 1, 2, На крайних стержнях находятся обмотки управления 5, 6.Система измерения и управления тиристорных мостов 3 (фиг,З) состоит из датчика тока (производной тока) 11, подключенного к выходу трансформаторов тока 8. фильтра высших гармоник 12 и фильтра напряжения обратной и нулевой последовательности 13, соединенных с вторичными обмотками трансформатора напряжения 9, преобразователя реактивной мощности 14, имеющего соединения с выходами трансформаторов тока 8 и трансформаторов напряжения 9, и измерительного блока напряжения 15, подключенного к вторичным обмоткам трансформатора напряжения 9. Выходы измерительных блоков 11-15 через коммутатор 16 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 17 подключены к входу программируемого контроллера 18. Управление тиристорными выпрямительными мостами 3 осуществляется с выхода блока импульсно-фазового управления 20 через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 19, подключенный к выходу программируемого контроллера 18 в соответствии с заложенной в контроллер программой,Работает система электроснабжения следующим образом, При возникновении короткого замыкания (однофазного, двухфазного или трехфазного) происходит срабатывание датчика тока (производной тока) 11, под действием которого программируемый контроллер 18 воздействует через ЦАП 19 на блок импульсно-фазового управления 20, обеспечивается снятие импульсов управления с тиристоров выпрямительного моста 3, Подмагничивание с реакторов, которое вызывалось протеканием выпрями- тельного тока через обмотки управления 6, 5 снижается. Индуктивное сопротивление реакторов, зависящее от основных обмоток 1, 2 резко возрастает, обеспечивая ограничения токов короткого замыкания, После исчезновения (отключения) короткого замыкания система возвращается в нормальный режим работы.При полностью открытых тиристорах выпрямительных мостов 3 обеспечивается максимальное подмагничивание магнитной системы реакторов. Их индуктивное сопротивление мало, Конденсаторные батареи 4 выдают максимальную реактивную мощность в электрическую сеть, Изменяя угол управления тиристоров в зависимости от показаний блока 14 и измерительного блока напряжения 15 под воздействием блока 20, управляемого блоком 18, обеспечивается изменение реактивной мощности. выдаваемой конденсаторными батареями 4, степе 1823072Ни подмагничивания магнитной системы реактора. а, следовательно, падения напряжения на обмотках 1, 2 реактора, Таким образом обеспечивается регулирование напряжения на нагрузке и компенсация реактивной мощности.Компенсация обратной и нулевой последовательности напряжения обеспечивается пофазным управлением тиристоров выпрямительных мостов 3 под воздействием блока 20 в зависимости от выходных сигналов блоков 18, 19 в соответствии с показаниями фильтров обратной и нулевой последовательности напряжения 13 электрической сети. Изменению подвержены три продольных индуктивных элементов (обмотки 1. 2) и три емкостных поперечных элемента (конденсаторные батареи 4), Для расширения диапазона симметрирования обмотки управления 5, 6 могут подключаться к Одной фазе (например, фазе А), а их рабочие обмотки 1, 2 могут включаться в другую фазу (например, в фазу С).Компенсация высших гармоник обеспечивается Т-образным широкополосным фильтром, состоящим из основных обмоток управгяемого реактора 1, 2 и цепи, состоящей иэ обмоток управления 5, 6, с параллельным подключением резисторов 7 и конденсаторных батарей 4. Подстройка полосы пропускдния фильтрд обеспечивается изменением угла управления тиристоров выпрямительг 1 ого моста 3 в соответствии с покаэаниял 1 и блока 12, воздействующими через блоки 16 и 17 на блок 18.Изменение угла управления тиристороввыпрял 1 ительного моста 3 под действием не прерывных выходных сигналов блока 20 че- .рез блок 19 осуществляется в соответствии с алгоритмом программы, заложенной в блок 18, в зависимости от покдзаний датчиков и блоков 11-15, подключенных через 10 коммутатор 16 и АЦП 17 к входу блока 18.Устройство повышения качества электроснабжения выполнено из хорошо известных элементов, выпускаемых промышленностью.15 Формула изобретенияУстройство для повышения качестваэлектроснабжения в четырехпроводных сетях, содержащее тиристорный источник реактивной мощности с управляел 1 ым 20 реактором, рабочие обмогки которого продольно включены в электрическую сеть, а обмотки управления поперечно включены в электрическую сеть, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества элек тросндбжения промышленных установокпутел ограничения токов короткого замыкания, компенсации реактивной мощности, регулирования напряжения, симметрирова-, ния ндгрузок и напряжений и снижения 30 уровня генерации высших гдрмоник, тиристорный источник реактивной мощности выполнен в виде тиристорного моста, в одну диагональ которого включены две обмотки. управления управляемого реактора, д о дру гую диагональ - резистор.1823072 фиг,Демчик Коррек дакт оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 2183 ВНИИПИ Гасу Составитель Ю.Бак Техред М.Моргентал Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5