RU222051U1

RU222051U1 - Устройство для компенсации реактивной мощности

Info

Publication number: RU222051U1
Application number: RU2023116151U
Authority: RU
Inventors: Владимир Валентинович Тропин; Роман Евгеньевич Кучеренко; Лия Вячеславна Богородицкая
Filing date: 2023-06-19
Publication date: 2023-12-07

Abstract

Полезная модель относится к промышленной электроэнергетике и может быть использована в электрических сетях промышленных предприятий для компенсации реактивной мощности и фильтрации высших гармоник тока, создаваемых нелинейными нагрузками. Для устранения резонансного явления в цепи с конденсаторами, что уменьшает действующее значение тока в них при сохранении положительного свойства снижения броска тока в цепи с конденсаторами при подключении их к сети, устройство для компенсации реактивной мощности, содержащее катушки индуктивности, соединенные с конденсаторами, включенные по схеме «звезда», согласно полезной модели имеет трехфазный автоматический выключатель низкого напряжения для подключения к клеммам 3-фазной сети и диоды, параллельно соединенные с катушками индуктивности, при этом точки соединения анодов, диодов и конденсаторов подключены к выводам трехфазного автоматического выключателя низкого напряжения.

Description

Полезная модель относится к промышленной электроэнергетике и может быть использована в электрических сетях промышленных предприятий для компенсации реактивной мощности и фильтрации высших гармоник тока, создаваемых нелинейными нагрузками.

Известно устройство для компенсации реактивной мощности, в частности устройства для коммутации низковольтных конденсаторных батарей на основе специальных электромеханических контакторов с предварительным подзарядом конденсаторов (Шишкин С.А. Электромеханические контакторы для коммутации низковольтных конденсаторных батарей. Силовая электроника, №1, 2005 г., С. 50-52)

Недостатком данного устройства является то, что оно защищает конденсаторную батарею только от броска тока в момент подключения к сети, но если в сети возникают броски напряжения, вызванные другими нагрузками, то от этих бросков электромеханический контактор не защищает, потому что оно в это время работает в режиме с нулевым сопротивлением.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для снижения броска токов с помощью дополнительных катушек индуктивности, в частности в конденсаторной батарее, состоящей из трех ветвей подключенных к сети «звездой», каждая из которых состоит из конденсатора и катушки индуктивности, соединенных последовательно, причем катушка индуктивности выполняет роль устройства снижения броска тока не только при включении конденсаторной батареи, но и в случае возникновения любых бросков напряжения в сети (Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения предприятий. -3 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Энергоатомиздат, 1994. - 272 с., ил.)

Недостаток прототипа: катушка индуктивности соединенная последовательно с конденсатором вызывает в цепи резонансное явление, вызывающее длительный процесс снижения броска тока включения и кроме того, в виду высокой добротности данной резонансной цепи в сети возможно формирование гармоники тока данного резонансного контура, что естественно противоречит логике демпфирования колебаний токов сети.

Техническим результатом является устранение резонансного явления в цепи с конденсаторами, что уменьшает действующее значение тока в них при сохранении положительного свойства снижения броска тока в цепи с конденсаторами при подключении их к сети.

Технический результат достигается тем, что устройство для компенсации реактивной мощности в трехфазной сети, содержащее включенные по схеме «звезда» цепи, каждая из которых содержит последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор, отличающиеся тем, что введены трехфазный автоматический выключатель низкого напряжения для подключения к клеммам трехфазной сети и в каждую из указанный цепей введен диод, параллельно соединенный с катушкой индуктивности, при этом точки соединения анодов диодов и конденсаторов подключены к соответствующим выводам трехфазного автоматического выключателя низкого напряжения.

Обоснование критериев охраноспособности полезной модели:

Новизна обусловлена тем, что предлагаемая совокупность существенных признаков не известна из сведений об уровне техники, а именно: при сохранении важного свойства броска тока при включении устраняется резонансное явление в цепи с конденсаторами.

Промышленная применимость подтверждается возможностью осуществления технического решения в электроустановках, с реактивными нагрузками индуктивного характера для компенсации реактивного тока этих нагрузок.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для снижения броска тока включения конденсаторной батареи.

Устройство для компенсации реактивной мощности содержит диодно-дроссельную группу 1, 2, 3, включенную соответственно между каждым выводом выключателя 7 стороны низкого напряжения и конденсаторами 4,5,6, включенными по схеме «звезда». Устройство имеет трехфазный автоматический выключатель низкого напряжения 7 для подключения к клеммам 8, 9, 10 трехфазной сети и диоды 11,12,13 параллельно соединенные с катушками индуктивности 1,2,3. Точки соединения анодов диодов 11,12,13 и конденсаторов 4,5,6 подключены к выводам 14,15,16 трехфазного автоматического выключателя низкого напряжения 7.

Устройство для компенсации реактивной мощности работает следующим образом.

При включенном трехфазном автоматическом выключателе 7, на клемме 8, возникает наибольшая положительная, из трех фазных величин, величина потенциала напряжения сети, диод 11 открывается и ток данного диода потечет через выводы 14 выключателя 7, конденсаторы 4-5 или 4-6 через катушку индуктивности 2 или 3 к клемме 9 или 10, в зависимости от их более низкого уровня потенциала. Картина повторится периодически с автоматическим движением геометрических фаз сети и переходом более высокого потенциала на клемму 9, а затем и 10. При этом ток диода 12 потечет через выводы 15 выключателя 7, конденсаторы 5-4 или 5-6 и катушку индуктивности 1 или 3, а ток диода 13 потечет через выводы 16, конденсаторы 6-5 или 6-4 и катушку 1 или 2.

В этом случае резонанс напряжений в каждой фазе устройства между соответствующими катушками индуктивности и конденсаторами устраняется автоматически отсутствием второй полярности напряжения на катушках индуктивности, что обязательно необходимо для резонанса напряжения. Резонанса тока в этой цепи быть не может принципиально.

Claims

Устройство для компенсации реактивной мощности в трехфазной сети, содержащее включенные по схеме «звезда» цепи, каждая из которых содержит последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор, отличающееся тем, что введены трехфазный автоматический выключатель низкого напряжения для подключения к клеммам трехфазной сети и в каждую из указанных цепей введен диод, параллельно соединенный с катушкой индуктивности, при этом точки соединения анодов диодов и конденсаторов подключены к соответсвующим выводам трехфазного автоматического выключателя низкого напряжения.