Устройство для симметрирования трехфазных сетей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк Авторскому свидетельству Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 1974499(22) Заявлено 03. 0 Н 02 с присоединением заявки М -Госул рственный кочитстСССРлач изобрстенийи открытий.11.82 Бюллетень М 4 ата опубликования описания 15, 11. 8О 5,5 л р1 и) т 0ГХЯи,)Г2) Авторы изобретения(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИ 11 с 1 ЕТРИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНЫХСЕТЕЙ 2 оват 1 О явИзобретение относится к электрохнике и может быть использовано для осуществления автоматического симметрирования токов трехфазной сети при подключении к н й симметричной трехфазной нагрузки с переменными во времени параметрами.Известно устройство для автоматического регулирования симметрии и уровня напряжений трехфазной системы, содержащее два исполнительных органа параллельного и последовательного включения, измерительно-регулирую щие органы токов обратной последовательности и системы регулирования напряжения и операционные усилители "11 Недостатками этого устройства ляются сложные схемы управления элементами исполнительного органа, низкое быстродействие, обусловленное поисковым методом перестройки параметров, невысокая точность и ограниченный частотный диапазон вызываемые тем, что в качестве показателя, по которому производится регулирова ние, в этом устройстве используются токи обратной последовательностиИзвестно устройство, содержащее последовательно соединенные фильтр токов обратной послед ельности,фазочувствительные выпрямители накаждую Фазу, подключенные по другим 5входам к фазорегулирующему устрой -ству, линейные усилители, исполнительный орган Г 2 .В этом устройстве упрощена схемауправления элементами по сравнениюс предыдущим, однако указанные недостатки в нем остаются, Так, невысокое быстродействие обусловлено наличием операции уравновешивания, которая осуществляется поиском требуй Фазовой ориентации координатныхй с помощью Фазорегулирующеготва. Это же приводит к вознию динамической погрешности.олее близким к предлагаемомуя устройство для симметрирования трехфазных сетей, содержащеефильтр токов обратной последовательности, датчик действующего значениянапряжения, исполнительный орган итри идентичных канала, состоящих из,последовательно соединенных Фазочувствительного выпрямителя, измерителяотношения двух напряжений и линейногоусилителя, причем первые входы фаз -чувствительных выпрямителей и вход О датчика действующего значения обьдинены между собой и под)сз):сы ) аодно из фаэных не)пряж(1 ий, ВтооыеВХ 011 Ы ,:С ) с)1 УВС:Тн)1 ТЕННЫХ ВПр 5 МИТЕ -лей з ОД)го нспоср 3)зст)зеено ) 1 ухдру ГИХ среэ фаЗОрсваГС:И, ОДКЛ 0 ЧСНЫ К 3 )(ОД l фИ3 Ч)с) 1 (з(С) ) ОЭСс(Т-НОЙ ПО: ;Г)а 1(.), У), 3, 1:З(1,)аТ "3 Кс( Д".Й ТззЮ. )О;3) .с)) з ) ,с);).Г 1 (ОВ О)Г) Зз : О,.;: Н 1 И 3) 3) С.с: ; , ".:(Г "н 51 13/х . сз)ж(НИЙ,:с) х ,н)ЙНЫХ У СИ 1 с 1 Т(.Л(.( ПОД) К с)11 ( И О) Ивтельному "р) ау (3)) ( с.;1( 3 с) 1)км 1 с. 13 (. с тО ГО у (рЙэ т" Вс ЯЕ)л,с,,: О)Рпс)(ННЫ ЧПС 30 НЫЙ ДнсП)З Н с) Е 31(;:,К с 1 ТО)(УЕ)(ЭС:ус- ( с. ЛОВЛЕ ЕЫЕЕОбХОДИМОСТЬс. Е)1)Е 1 ЕНИ) Т О К О 13 Г) з.с 1 )и О ) ) 1(; С Л О 13 с Т (3) 11 Н ОТ И и ст;) сПЗ(з)3)сн,ТЛЕЙ , р О,",С ЕС) - ГО, П ННЦ;1 ( ТРОС, и);Ь.тый Ь НЕ)ОТО);(.13 О 11 т К Л ссси з" СКй7 ПРС; ; с; ,:, . )3;,З,с( )3 Т(., ЧЕО ЭЕ - ) ),О 1).1 с . ),)Г( ) ;с ) е 3 нс ",. 3):) а;: 3- 3;,Йс :.) ( . з)(зм З сс 3,:;)с);3 НЕМ, с)(:З(З: ) ., ОСТ;. - Н))11:3 ) ". 1Т 1 КХ 1 ,.;,;))У,:з . С. -зМЕНТОВ(с(К физЬТЭ Тс(О)3 ( )Рс(ТНО ПОСЛДВЕ)ТЕПОСТ И ",Зс);СОЯ )ПТСЛИ, И1 аКО 1 Г;1 3 П)зс 1 ОтУИ:,)С ЗСГТ МССТО МЕТОД)сч(3 К 35)1(Э 1)".".с с ) Ь 1 (.ССГ .О - 1 О, ЧТО и :ЕГ) Н( У(ТЕс)1 С 13 ОЗГОЖ - НОСТЬ фа:ОНО НЕС)ИММЕтРИИ МЕЖДУ фаз ными напрдними.Цель из об(эетс 15 5)л(тс 01)ы- ШЕН ИР О 1 СС)Т( И РасИРС,НИ(. ЧНСТОТ - Н О 1 О Д с 1 П а " сН " .)Остснл(с Ц(115 )ост 1 а(тсЯ тем 35 что В ус:трой(;тво )1)5( с)е)С)т)роваНя ТРЕХфс.3,Х СЕТЕЙ ПРИ;(СммстРИЧНОй Т 1 ЭЕХфаэ НОЙ з ЭГ)ЭУЭ КР С: :3 Мс(Н 5(ЮЕЕИГИС 51 ВО 133 СЭМЕ Н И Пас)сМЕТрсЭМСДС)ЭУ(сЩЕЕ Т)И фсЭ Ос УС 1 ВИТСЛЬНЫХ Н) ) )1 ЭЯМ)1 ТС )153 з Я датчик дейстуюего значеИя напряжения, тризмерителя отнояени я двух н апряжен нй, у которых первые входы объединены между собой и подключены к датчику дейст(Зую)его значения напряжения, а вторыГ Входы соединены с выходами соответствуюих фаз очуВствитсьеыувы)5 мителей первый вход опогоз котс рых и вход ДатЧИКа ЭЕЕ)СТЕЭУЮЗСГС) Э)(ач(.НИН НаПРЯ- жения объел)неы Г)жду (эобой Од - КТЮ(ЕН ) (3 с 1 Н ИЗ . 31 У, )спрЖЕННЙ СЕТИ с и Г)У 1 Л 11 Ейз .Х УС 11: ТСЭлсПОД - КЛ 10 Ч( ЕЗЬ ( 1 СПО 11 1 С Л 1 с С .".l С(ЭГ )3 у введе) трн блока раз)осте Й, вхо;1.зГ сс (ЭОТОРдХ ПопаРНО ПОД)СЛ 0(С.Ы К )3)1 ХОам соотнстству)0(их измерптелей от- НОШЕНИЯ ДВУ;(аПРЖСНИЙ, сэ )ЫЭСОЛЫ бЛО- ков разосте соеи,е) с Входами линейных усилителей, и первые входы двух других фазочуствитс льных Выпря- (3 мителсй подключЕны нс 1 Две),еРугих фаз (ЫХап;Э)ЖЕНИ, с( )ТОРЬЕ ВХОДЫ К(ЭЖДО- го фазочувствительного Выпрямителя Вкл)0 чены НОследОВатель)О (э Определен ной (азо) агрузки, )(.(3рИЗ аТОра СО(зтОВ1- (с) УЕ, -Г(11 ссс з У ) гд(. (з( = е ) )"(с Опс)ра Г) )1 ОворО" та н ).О" ) , Ус - па раме г ры н есиммстричной части симметрзатора.зВ.0 Е)Укь (0 "ес Например эуя ГДН УО .) (У.дв+Ес "-сл- РОВОД)мост симметрично части симметриэатора,)ЭЕсЮТ Ура В с(ЗН ИЕ ( 1 ) С УЧРТОМ УС)"лови (2). Это рее 0 ение упроцается,если его проводить в симметричнойформе. Быполнив операции комплексногосопряжения в уравнении Е) и воспольЗован.:ИСЬ УСЛОВИЕМ ( )Псте а)01С ИММР Т Р (Н У Ю С и С Т Е МУ У Р сЗ Б Н Е Н И Й,1 Л ЯВЕЛИЧИН сУГ з -з- с 0,с 53 1ц1 "т) с) УцС С(5) "Э,- +С.Ду ЕЭ+ 3)ус +д ВдЕ2 0 у Е с - с 1 С т, + Э(, Е - (.) 1 1(: 3 н с)( с 0;3)сча(. т с)) Ркс)е )Оп"рж ( и и е Иа чертеже приведена блок-схема пре;Е)агаемого устройства.устро."ство содержит трехфазный источник питания 1, трехфаз(ую переменУЮ нагРУзкУ 2 з 4)аэочУ)с) втельные выпрямител 3, датчик 4 действу ЯР ГО 3 аЧРН И Я Н ап)ЭЭ(ЕЕИ с НЗ МСЭРИТЕ .Пз ОтО)(3 иЯ ДВх напрйжееЙблои . раз но(.тей, )ейные усслптели 0И ИСПО )1 ИТГ ЛЬНЫЙ ОЭГсс ЕСОСТОЯ 1Й И З Т О Е Х Р Е сЭ К Т И В Н ЕХ З Л ЕР Н Т О В3 кл 10 ченных В тр(ЕУГОльник Рзс)(тинныее проводимости регулруют)сзаи:- О Н ЕЗ с 113)(СМГ, с ВЫПОЛНСНЫ Г)НИ 1 сЗК ЧТО МО)хУТ ПРННИМсТ 1 КсК ИНДУКТИЕ) - ный, так и емкостОЙ характер.Работа предлагаемого устрой(тва 1 ЛЛ 10 СТ)Э)1:)Ус ТС) (ЛС ЛУ ЮМИ С(; ТН О( - НИМИ.СЛО)3;(3 КО .Н)еГ; 1 ИИ 1 ОК(,бга 1) ОН1 ОСЛ "ДОН ВТЕЛЕСТ 3 ПРН 11.с:Т)Ч.-;Эй С;ИетЕМЕ (сЭПРЖннй МОЖНО .а 1(:;ТЬ Н 1(И)Н3 - .-с)(2)- )(зЕст е)уэ 1 ее з н а зен ис фазН Г) )с)П ЭЖЕ И 53 С(ЗТИ )(3) с Нахо 2)313 : 123ЗП "14 ) Уде = 3 1,1,г)Используя равенство1 г = - (1+Ы 21 Е+(Е 1 Г )1где 1)1, 1 Е, 1 г. - Компеекгы линейньхТОКОВ,. ПараМЕтрЫ СИММС)триэсстрс ВЫражают через действитсельные токи1 с1 е 1 с и Фазоные сдвиги И,этих токов по отношению к соотНЕТ СТЗУЮЩИМ ФАЗ НЫМ Н аПРЛУ(РН НЯМ(5 ) УЕ,2-- (1 СГ)нс, - 1 СОНЬ, ) 3)(3(3 "11 е . е фткр Эти выражения и положены В Основу работы предлагаемого устройства. На каждый из Фазочувствительных выпрямителей 3 подаютсл фазные напряжения и ток одной из Фаз сети. Па выходах фазочувствительных выпрямителей 3 образуются постоянные напряжения, пропорциональные величинам 1 д сон Е), 1 е сов Чв и 1 ссов У соответст. венно. Эти напряжения поступают на первые входы измерителей 5 отношения двух напряжений, на вторые входы которых подаетсл постоянное напряжение с датчика 4 действующего значения напряжения. Ныходные нагряжения измерителей 5 пропорциональны отноееениямСдсОссс 1 сссясс ССсОБРс(3П (3На.пряжения с выходов измерителей 5 попарно, согласно выражениям (5), подаются на входы блоков 6 разностей. Па ВЫХОДсаХ бЛОКОН 6 раЗНОСтЕй Образуютсл напряжения, пропорциональные, согласно выражениям (5) несимметричной части еара(етров сиветризатора, Знак этих напряжений определяет харак тер приращенця - индуктивный или емкостной. Напряжение с выходон блоков 6 разностей усилизаютсл линейными усилителями 7 и подаютсл на исполни. тельный орган В, в котором производитсл соответ(:твующая перестройка параметроез реактивных элементов,Повышение точности и раглсиреене ЕагстОтНОО ПИНПЕЗОЕа .:ВЯЗаНЫ ПРЕжПЕ ВСЕГО С ТС Мс РТО В ПРЕДЛаГаЕМОМ устЕ)ойст ьс и 1 ФО)амати внымн величинами Являютсл не токи обратной послеДон аТЕЛЬНОГТИ с а ДЕЙСТБИТРЛЬНсЕ ТОки Фаз нагрузки. Тем самым из известного устройстна исключаютсл такиеузлы, как Фильтр обр .твой последоваТРЛЕ 1 Нс)ф 1 И И Фаэ Оэрэщат( ЛИ НР ВзСОКИРВОзможности к 010 Г)е.(х ПО тоности иЧастот 0 Е ДИЕИаЗС НУ с ГСОбЕЕНО Нобласти низких и инФранизких частот,ограничивали характеристики устройства в целсм,Ф с е)" су,лс сз и з О б 1) е т Р н и яустройство длл сим 1 етрированияУСРКФазне)х сетей при несимметричнойтс)гхФазе Ой иагрузкс гс и.менлющиЕислВ- ргмони па,.:. - ,: с т:1., содержащееТР, Фаз О.;УЕ;Г т с, - тг,; ы; ес,пРлеитГлДатс;ИК Црй ССГГВ,". 1010:. 1 сЕЕЯ ЕГПРЛ -жс:н 1 л, три ". Р:.Г.,;1 стимош: е.и 1 ДвухНаПС я Си,1 й у 1 С 10 сс)( ПС)ВЕГ ВХО; - ,.1Об,гцие ы , : у г г:, Ое. с подь,ея -са 111 с 111Н:Я сТС 1)Г ВК(1 сс Г Г;(ПИНГ-згсУ)с = В, Гсс 11 с Ь; ВЫПОЛМНРссрй, ИЕГ)Вс"с ;с 1 -; с с- се Е, ОТОРе)Х И ВХС;Д ДсЗТЧИКа ДС:;СТБ) Мщри( .".Ис 11 ГИИЛ Н св .,ОЯжс с 1 и.лс Обсье;:111 11 ы с У;т.с 1.:ОбОЙ ОДКЛЮСГ.НЫ с ОДНО И.- 1 П 111 К ГЕ.И) СГ - Т И: 11 ТЕ)11 .1 ИЕЙ ЕЬ 1" У Г.И)И ТГ)1 Л, ПОД - К.1 ЮЧЕсЫХ К ИС:с 11111 Ря 101 у Г)с)1 ас 1 у ст Л 1 -: а .: .1 Е Е С, ТРМ, стО,СЕ)ЬЮ:С - .:";:с Л .:,.с:.-. И Рас:ИС)с).сЛ Частотс)0 )1 исапалс)На ОНО СНс 1 бжено тремя бло:ас)1 разнос;тей входы ко- ТОРЫХ ПОП асР 10 ПОД К;1 ЮЧГЕЕс ЕС НЫХОДс 1 М СООтвЕтСТВуЮ: ИХ ИЗ Г.ритс"ЛЕЙ ОТНОШЕ- н ил ДВУХ и апРЯжРний с л выходы блоков Раз НОСТГЙ СОЕЛЕНЕНЫ Г ВХО)с 1 МИ )1 ИНРЙ - НЫХ УсцсИТЕЛРЙ И ПЕРВсср ВХОДЫ ДВУХ других Фазочувствите:ь;11 х выпрямйтелей подк)тючГ с . на д 1 а лр гих Фазныхнапряжен" я, . г грр:г вхос 111 келждого Фа 3 Очувс Т Б 11 Тс:.в 1 01 О БЕи . смит рл Л в клю с ЕНЫ ЕОСЛЕДСсс 1 ТС - )Е.сО С Ор Л,.ССИНС)й Фазой н а - -а -ИСТО ссЧ К 1 1 11 0)Е "апии,ПРИНЛТЬЕ В; - : 11;ЗсИГ ПРИ ЗКГ и РтИЗЕй 1 тсор". -. си:дс те:1 ьс .Во с;Сс.Р974499 ь О,Е 1 акаайду Составите ор С.Тимохина Техред НГосуделамИоск Тираж б 69 рственного ком зобретений и о а, Ж, Раушс ета СССР рытийн наб., д. 4/5