Устройство для симметрирования трехфазных сетей

(51) 4 Н 02 Д 3 И омбинаций линейных зных токов, Напряж из шесженийвыхо о я(2 (4 (7 сти ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 904102, кл. Н 02 3 3/26, 1980.Авторское свидетельство СССР У 974499, кл. Н 02 ) 3/26, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИММЕТРИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЕЙ(57) Изобретение относится к обла электротехники. Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем компенсации реактивноймощности. На каждый из фазочувствительных выпрямителей 3 подается одна д в фазочувствительных выпрямителей подаются на два входа каждого из трех блоков суммирования. Измерители 6 отношения двух напряжений измеряют отношение напряжений, одно из которых поступает с сумматоров 4 а другое - с датчика 5, Выходные на ряжения измерителей 6 пропорциональны параметрам соответствующих реактивных элементов симметризатора исполнительного органа 8 и использу ются в качестве управляющих воздейс вий. Эти управляющие воздействия являются функцией как несимметрии токов, так и реактивной мощности се ти. 1 ил..)Данный метод симметрирования имеет свойство, которое состоит в том, что при указанных приращениях параметров симметризатора реактивнаямощность, а следовательно, и коэффициент мощности сети не изменяются.(г) 9 Б Ъ где Ь - проводимость элемента сим-,ометричной части симметризатора исполнительного органа(4) о 911 г для автоматического симметрированиятоков и компенсации реактивной мощности в трехпроводной трехфазной сети при подключении к ней несимметричной трехфазной нагрузки с переменнымиво времени параметрами.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей путемкомпенсации реактивной мощности сети,На чертеже приведена блок-схемаустройства.Устройство содержит источник 1 питания и трехфазную переменную нагрузку 2, Фаэочувствительные выпрямители 3, блоки 4 суммирования, датчик5 действующего значения напряжения,измерители 6 отношения двух напряжений, линейные усилители 7 и исполнительный орган 8,Входы напряжения каждой пары фазочувствительных выпрямителей 3объединены и подключены на определенные линейные напряжения трехфазнойсети, Токовые обмотки фазочувствительных выпрямителей 3 соединены попарно последовательно и каждая изтрех пар включена в соответствующуюфазу сети, Выходы фазочувствительных выпрямителей 3 подключены попарно к двум входам трех блоков 4 суммирования, выходы которых соединены содним из входов каждого из трех измерителей 6 отношения двух напряжений, подключенных вторыми входами квыходу датчика 5 действующего значения напряжения, подключенного наФазное напряжение сети. Выходы измерителей б отношения двух напряженийчерез линейные усилители 7 соединеныс тремя входами испольнительного органа 8, подключенного к Фазам сети,Для симметрирования токов в трехфазной сети необходимо управлятьприводимостью сютметризатора согласно выражениям реактивных элементов исполнительного органа и положены в основу работыизвестного устройства. Это свойство позволяет поддерживать коэффициент мощности заданным независимо от симметрирования токов путем изменения параметров симметричной части симметризатора, что, в свою очередь, не нарушает симметрии токов. Получим условие стабилизации заданного коэффициента мощности,Запишем выражение для реактивной мощности, вносимой симметричной частью симметризатора,Обозначая через сояисходный, ачерез соя 6 требуемый коэффициентмощности, получаем Ьс 2 ( 9 ") о(Р"Б 9 Р 1где Р, Ц - активная и реактивная мощности нагрузки.Соотношение (3) позволяет получить любые коэффициенты мощности (соя 01), в т.ч. максимальное значение (соя 9 = 1), для которого 1:8 9 = О и(1)Эти выражения описывают алгоритмуправления приращениями параметров 55 2дЬя, = -- (1,созе - Тссояс)оЗуЗ й в Равенство (4) определяет выбор симметричной части симметризатора для обеспечения полной компенсации реактивной мощности, а следовательно, соя= 1, Это же равенство совместно с выражениями (1) определяет суммарные приращения параметров симметризатора (его симметричной и несимметричной частей) для осуществления как симметрирования токов, так и компенсации реактивной мощности(5) 15В этих соотношениях выразим Ц через токи с учетом того, что 1 + + 1 В + 1 с = О, получим Я = ОА+ Яв+ 0 с + НВЕВ + Е)с 1 с 3 =СА с 1 Е) 1 +20+ 20 19 Бг 1 щ(2 Бсд - 50 В этом выражении 55Пои втором варианте фазовые сдвиги токов 1, 1 , 1 с измеряют относи" тельно соответствующих линейных напряжений. В этом случае запишем 1) 2ц73 (1 "0в В ) 9 Ц э 1 2(в круглых скобках) выражений (5)преобразуем с учетом того, что присимметричной системе напряжений БА - у ВС в ВсАф Подробные преобразования приведемдля первого соотношения, Находим- Пвд)ЕВ - (2 Пдв+ Псд)с2 осй оВА 2 Е)с 2 БА - Е)В + Е)А 20 с - Й, - 1)В = ЗП 2 цдв + Цсд = 20 А - 2 БВ + 13 с 0 = в (2 О - 0 - Б ) = -ЗУ д В А с В1 е Ьвс = г Еп (Е)сЕВ + Е)в Ес)(8)Перейдем от комплексов к действительным значениям токов и напряжений, Здесь возможны два вариантаалгоритмов управления симметризатором исполнительного органа,Первый вариант получим, если фазовые сдвиги, Чв,токовЕвь Ес измерять относительносоответствующих фазных напряженийЕ)А, (1 в, Е)с, Например, примем за опорную фазу А.Тогда БА = Е), ОВ = БЕ , Бс= - (- - 1 ядп ц -- 1 сояЗБ 2 В в 2 в В132 со Ч + 2 1 соя ),Проделав аналогичные преобразованиявыражений для системы (5), получим сЯ Зп д с дп(Чс 120 ) + 1(10) Устройство для симметрирования трехфазшХх сетей, содержащее три фазочувствителььХьхх выпрямителя, датчика действующего значения напряжения, подключенный на одну из фаз, и три идентичных канала, состоящих из последоваельно соединенных блока суммирования, один вход которого подключен к выходу соответствующего Хразочувствительного выпрямителя, измерителя отношения двух напряжений, вторые входы ксторых объединены между собой и подключены к выходу датчика действу 1 юшегс значения напряжения, линейного усилителя и исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения ХруРХкциона 1)хьньгх возможностей за счет компенсации реактивной мощости сети, в него дополнительно введены три фазочувствительных выпрямителя, токовые обмотки каждого из которых включены последовательно с токовыми обмотками фазочувствительш,я) х 1 бсов" ияб 1 б50 Т СОВ(Х,д - ХХ,) 1 СОЗ( Ш,л ассов( 111 бс 11 с+ 1 сов( 11, в ч;в )1 где 11 - начальХхые Фазы лРхнейРХь 1 х напряжений и фазбхьхх токов, обозначенных соответстХзу 11)шкхххР 1 индексами, Сравнивая выражения (9) и (10),описывающие два алгоритма управлшРХИ 51"параметрами реактивных элементов симмшгризатора исполнительного органа видим что первые из них несколько сложнее для аппаратурной реализации поэтому в основу работы предлагаемо- ЗО го устройства хХолокеххы выражения (10), Они определяют состав сруРХкциоХхальных блоков операции и порядок Ххх выполнения в предлагаемом уст)ойстве 35Устройство раОоташт следун)щим об 1) аз ом,.П а к аждьп 1 из фаз Очухх с т Вте.",хьнь 1 х выпрхххителе 11 .) Подаетс 51 Одна из 1 пести комбинегци)1 линейеХьхх напр 5 хжшних Р 40 сразньхх токов, а на их выходах образуются постоянные напряжения пропорциональные соответственно величинам (отсчет выпрямителей принят слева наХхраВО)5 ХЯСОБ( Ч ЯВ МЯ) з 1 ЯСО (1 К 11 сл Зти напряжения попарно, согласно выражениям ( 10) подаются надва входа каждого из трех блоков хх суммирования, на выходах которых образуются суммарные напряжения, пропорциональные величинам в квадратныхскобках выражений (10). С выходовблоков 4 суммирования постоянныенапряжения поступают на первые входыизмерителей 6 отношения двух напряжений, на вторые входы которых,объединенные между собой, подаетсядействующее значение фазного напряжения П с датчика 5, Выходные напряжения измерителей 1) отношения .двухнапряжений пропорциональны, согласно выражениям (10), параметрам соответствующих реактивных элементовсимметризатора исполнительного органа 8. Они усиливаются по мощности линейными усилителями 7 и поступакХт наисполнительный орган 8 в качестве управляющих воздействий коммутационными элементами симметризатора. Этиуправля 1 юю 1 ие воздействия являютсяФункцххей как несимметрии токов, таки реактивной мощности сети, причемони однозначно определяют знак и значение параметра соответствующего реактивного элемента. По этим воздействиям производится перестройка реактивных элемснтов симметризатора исполнительного органа 8 в соответствиис выражениями (11), справедливыми длялюбой трехпроводной трехфазной сетис изменяющейся во времени нагрузкой. Формула изобретенияСоставитель И.МирошниковТехред М.Ходанич Корректор В.Гирняк Редактор С.Патрушева Заказ 3494/54 Тираж 617 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. 7 1 ных выпрямителей первой группы, входы напряжения всех шести фазочувствительных выпрямителей попарно объединены и подключены к зажимам для подключения на каждое из 328879линейных напряжений сети, а выходы трех введенных фазочувствительных выпрямителей соединены с вторыми входами боков суммиро 5вания,