Устройство для симметрирования

Устройство для симметрирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 i1 54I24I

Союз Советских

СоциалистическиХ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.75 (21) 2091757/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень М 48 (51) М. Кл. - Н 023 3/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.937 (088.8) Дата опубликования описания 15.04.77 (72) Авторы изобретения

А. С. Афанасенко, А. H. Висящев, В. В. Нейман и С. А. Шийко

Иркутский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИММЕТРИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ

МНОГОФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

С ПОДКЛ1ОЧЕННОЙ НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться в электрических сетях, питающих несимметричные тяговые нагрузки электрифицированного железнодорожного транспорта, и в схемах энергоснабжения промышленных предприятий.

Известны устройства для симметрирования режима работы многофазной сети переменного тока с подключенной нагрузкой (1, 2, 3).

Из известных симметрирующих устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для стабилизации симметрии токов многофазной сети (1). В этом устройстве исполнительный орган является источником токов обратной последовательности, компенсирующим токи обратной последовательности несимметричной нагрузки, что создает стабилизированную симметричную систему. Схема управления устройства снабжена фазочувствительным выпрямителем на каждую фазу, один из входов которого соединен с фильтром токов обратной последовательности (датчиком несимметрии), а другой через фазорегулирующий элемент, выполненный на фазопреобразующих трансформаторах, подключен к сети, выход же через линейный усилитель подключен к соответствующему элементу исполнительного органа.

Поскольку в устройстве прототипа в качестве датчика несимметрип используется один фильтр тока обратной последовательности, включенный на сумму токов источника не5 симметрии и спмметрпрующего элемента, а в качестве параметра несимметрии используется сумма токов обратной последовательности (один из токов генерируется источником несимметрии, несимметричной нагрузкой, дру10 гой — спмметрирующими элементами), устройство не позволяет проводить регулирование симметрии режима непосредственно по непрерывно изменяющимся модулю и аргументу тока обратной последовательности, по15 ступающего из сети на симметричную нагрузку, которая подключена в точке электрической сети, удаленной от различных источников несимметрии. Устройство регулятора симметрии прототипа, выполненное íà и фазо20 чувствительных выпрямителях, предусматривает расположение исходного сигнала (тока обратной последовательности) на составляющие в и-полуосной системе координат (где и — число фаз электрической сети). При этом

25 анализ величины модуля и аргумента тока обратной последовательности совмещен в одном блоке и фазочувствительных выпрямителей. Проведение раздельного анализа и осуществление раздельного регулирования ре30 жима в зависимости соответственно от моду541241

1г 0 о

40 (3

ОJ

00 бэ ля и от аргумента обратной последовательности с помощью указанного устройства нс представляется возможным.

Цель изобретения — автоматическое спмметрирование режима В Отдельных точках электрической сети, удаленных от различных источников несимметрии, и осуществление раздельного регулирования режима в зависимости соответственно от модуля и аргумента тока обратной последовательности.

Это достигается тем, что в отличие от известного устройства, где датчиком несимметрии является один фильтр тока обратной последовательности, подклю 1енный к фидеру, питающему источник несимметрии и симметрирующее устройство, а параметром несимметрии сумма токов обратнои последовательности, один нз которых генерируется источником несимметрии, а другой симметрирующпми элементами, в предлагаемом устройстве в качестве параметра несимметрии принят ток обратной последовательности, поступающий

»а симметричную нагрузку из питающей сети, последовательно с исполнительным органом включен дополнительный фильтр токов обратной последовательности, причем дополнительный фильтр соединен через фазочувствительный блок и усилители с фазорегулирующим блоком.

Для осуществления раздельного регулирования режима в трехфызной сети в зависимости от модуля и аргумента тока обратной 110следовательности каждый фазочувствительный элемент фазочувствительного блока выполнен в виде полупроводникового моста, вход которого соединен с двумя последовательно включенными вторичными обмотками трансформаторов, один из которых подключен на линеиное напряжение трехфазной сети, и второй через усилитель соединен с выходами фильтров, причем вторичные обмотки трансформаторов шунтированы встречно-параллельными диодами.

Последовательно с регулируемыми элементами исполнительного органа, например конденсаторными батареями, включены встречно-параллельные тиристоры, управляющие электроды которых через усилители соединены с фазочувствительным блоком. При этом датчик дополнен специальным усилителем и фазочувствительным анализатором.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства для симметрирования режима работы сети; на фиг. 2 — схема коммутации симметрируюших элементов исполнительного органа; на фиг. 3 — схема фазочувствительного блока; на фиг. 4 — векторная диаграмма работы фазочувствительного блока.

Устройство содержит фильтр тока 1 обратной последовательности, подключенный последовательно с исполнительным органом конденсаторной батареей); фильтр тока 2 обратной последовательности, подключенный к фидеру, питающему нагрузку и симметрпрчющее устройство; "силитель 3; фазочувствитсльпый блок 4; фазо регулирующий блок

5; исполнительный орган 6; блок тирпсторных переключателей 7; регулируемые симметрирующпс элементы (конденсаторная батарея 8) .

Устройство для симметрирования режима работы многофазной сети переменного тока работает следующим образом.

При появлении несимметрии фильтр 1 реагирует на ток обратной последовательности, генерируемый симметрирующей конденсаторной батареей 8, а фильтр 2 реагирует на сумму токов, один из которых поступает на симметричную нагрузку пз сети с несим >1eтpичным режимом; а другой генерируется симметрирующей конденсаторной батареей 8. На вход фазочувствительного блока 4 через усилитель 3 годается геометрическая разность сигналов с выходов фильтров 1 и 2, пропорциональная току обратной последовательности, поступающему на симметричную нагрузку из питающей сети, ре>ким которой несимметричен. Для исключения ложной работы устройства при малых значениях несимметрии в сети сигнал с выхода усилителя 3 блокируется. В зависимости от величины модуля тока обратной последовательности с выхода усилителя 3 управляющий импульс для включения одной или нескольких групп симметрирующей конденсаторной батареи 8 подается также на тиристорные переключатели 7. Фазочувствительный блок 4 определяет на фазовой плоскости, которая в предлагаемом устройстве задана векторами фазных напряжений фидера 7ло, U1 0, 7со, — Ело, — ало, — Uco, местоположение вектора ЭДС, пропорциональнойй току обратной последовательности.

В зависимости от того, к какой из шести зон принадлежит аргумент тока обратной последовательности, поступающего на симметричную нагрузку пз сети, блок 5 формирует управляющие сигналы, которые также поступают на исполнительный орган 6. В зонах (фиг. 4) указаны индексы междуфазных напряжений, на которые необходимо подключать конденсаторные батареи в случае, если аргумент тока обратной последовательности изменяется по величине, ограниченной пределами данной зоны. Исполнительный орган 6, в свою очередь, включает одну или несколько групп тиристорных переключателей 7 и осуществляет переключение Оимметрирующей конденсаторной батареи 8. При этом коммутация емкостей, подключенных на междуфазные наПряжЕНИя Ьп(Ugс> Uñà> ПроИЗВодИТСя ТЯКИМ образом, чтобы получить компенсирующий ток обратной последовательности по модулю, равный току обратной последовательности, поступающему на симметричную нагрузку из сети, а по аргументу отличающемуся на 180 .

Применение в качестве датчика несимметрии двух фильтров токов обратной последовательности, один из которых реагирует на ток

541241 обратной последовательности, генерируемый симметрирующимп элементами, а другой на сумму двух токов: первого, поступающего на симметричную нагрузку из сети с несимметричным режимом, и второго, геиерируемого симметрирующими элементами, а также специального фазочувствительного анализатора, определяющего местоположение аргумента тока обратной последовательности на фазовой плоскости. заданной векторами напряжений электрической сети U UI„, U,. позволяет использовать предлагаемое . стпойство для симметрирования режима на симметричной нагрузке, которая подключена в отдельной точке электрической сети, мдаленной от различных источников несимметрии, и осуществлять раздельное регулирование режима в зависимости соответственно от мод ля и от аргумента тока обратной последовательности.

Регулирование непосредственно по току обратной последовательности, пост .пающему из сети на симметричн ю нагрузку, позволяет осуществлять переключение спм»етрир 1ощих элементов устройства во всех случаях в прямом соответствии с мгновенными значениями модуля и аргумента регулируемого параметра, позволяет упростить схему управления регулятора симметрии, повысить этим его надежность. Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать процесс переключения симметрирующей конденсаторной батареи и тем самым улучшить степень компенсации токов обратной последовательности, протекающих по симметричным электрическим нагрузкам, подключенным к электрической сети с источниками несимметрии, имеющими разнопеременный характер (например. электрифицированные железные дороги). Применение предлагаемого устройства предотвращает выход из строя двигателей от действия токов обратной последовательности, позволяет исключить случаи отключения симметричных электрических нагрузок, например, асинхронных и cIIIIxpoHEIbIx,÷âèãàTE.,òåé при значительной несимметрии режима питающей сети, поддерживать качество электроэнергии у потребителей в пределах допускаемых.

Формула изображения

1. Устройство для спмметрирования режима работы мпогофазной сети переменного тока с подключенной нагрузкой, содержащее фильтр токов обратной п< следовательностп. подключенный к питающей сети, выход которого соединен через фазочувствптельный блок и усилители с фазорегулирующпм блоком и исполнительным органом, включающим в себя регулируемые элементы, например конденсаторную батарею, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью осуществления регулирования режима сети в зависимости от нескольких параметров, последовательно с исполнительHbIM органом включен дополнительный фильтр токов обратной последовательности, соединенньш через фазочувствительный блок и усилители с фазорегулирующпм блоком.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью осуществления раздельного регулирования режима в трехфазной сети в зависимости от модуля п аргумента тока обратной последовательности, каждый фазочувствительный элемент фазочувствительного блока выполнен в виде полупроводникового моста, вход которого соединен с двумя последовательно включенными вторичными обмотками трансформаторов, один из которых подключен на линейное напряжение трехфазиой сети, а второй через усилитель соединен с выходамп фильтров, причем указанные вторичные оомоткп трансформаторов шунтировань1 встречно-параллельными диодами.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что последовательно с регулируемыми элементами исполнительного органа, например конденсаторными батареямп, включены встречно-параллельные тиристоры, управляющие электроды которых через усилители сое40 динены с фазочувствительным блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лвт. св. СССР Хя 243701, кл. Н 02J 3/26, 1969.

45 2. Лвт. св. СССР Ne 320885, кл. Н 02Л 3/26, 1970.

3. Лвт. св. СССР No 376854, кл. H 02J 3/26, 1971.

84124! алма на

Ezwu

Составитель Л. Дементьева

Техред Е. Петрова Корректор Л. Денискина

Редактор С. Заика

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1!25/5 Изд. ¹ 232 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5