RU2353040C1 - Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники - Google Patents
Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники Download PDFInfo
- Publication number
- RU2353040C1 RU2353040C1 RU2008120456/09A RU2008120456A RU2353040C1 RU 2353040 C1 RU2353040 C1 RU 2353040C1 RU 2008120456/09 A RU2008120456/09 A RU 2008120456/09A RU 2008120456 A RU2008120456 A RU 2008120456A RU 2353040 C1 RU2353040 C1 RU 2353040C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- network
- current
- phase
- rectifier
- transreactors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания технических средств, улучшающих качество и уменьшающих потери напряжения и электрической энергии при ее транспортировке в трехфазных четырехпроводных электрических сетях за счет уменьшения несинусоидальности и несимметрии. Технический результат заключается в компенсации наибольшей из гармоник тока, протекающей по нейтральному проводнику. Для этого устройством из фазных токов выделяется ток частотой 150 Гц, который мгновенно вводится в противофазе к третьей гармонике тока нейтрального рабочего провода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для улучшения качества и уменьшения потерь электрической энергии за счет снижения несинусоидальности кривой тока и несимметрии в трехфазных четырехпроводных электрических сетях с глухозаземленной нейтралью.
Известно устройство [1], содержащее трехстержневой трансформатор, обмотки которого включены по схеме «звезда с нулем - треугольник». При продольном включении такого трансформатора в электрическую сеть токи третьей гармоники замыкаются в обмотках, соединенных в «треугольник», и не проходят в линейные токи на сторону трансформатора с соединением обмоток в «звезду».
Недостатком данного устройства являются большая материалоемкость и неполная компенсация третьей гармоники при несимметричной нагрузке в фазах сети, что снижает эффективность подавления тока третьей гармоники, искажающей синусоидальность напряжения сети.
Известен способ, по которому реализовано устройство, принятое за прототип [2], состоящее из измерительного трансформатора, анализатора высших гармоник, фильтра первой гармоники, фильтра высших гармоник, управляемого полупроводникового преобразователя и выпрямителя.
К недостаткам данного устройства относятся его большая материалоемкость, сложность и низкая надежность при перенапряжениях, возникающих в первичной электрической сети.
Задачей заявляемого изобретения является снижение материалоемкости устройства, повышение его надежности работы при сохранении точности компенсации третьей гармонической составляющей тока.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники, содержащее первый измерительный трансформатор и выпрямитель, введены три трансреактора, первичные обмотки которых однополярно включены в рассечку линейных проводов сети, а начала их вторичных обмоток образуют с концом вторичной обмотки первого измерительного трансформатора общую точку, концы вторичных обмоток трех трансреакторов через выпрямитель и введенный конденсатор подключены к началу вторичной обмотки первого измерительного трансформатора, первичная обмотка которого включена в нейтральный провод сети однополярно по отношению к трем упомянутым трансреакторам, при этом первый измерительный трансформатор выполнен трансреактором, а выпрямитель - трехфазным.
Кроме того, все четыре трансреактора выполнены с размыкающимся магнитопроводом по типу токоизмерительных клещей.
Заявляемое устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники приведено на фигуре 1, на фигуре 2 приведены диаграммы гармонических составляющих напряжений и токов для непрерывного режима работы.
Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники содержит включенные в нейтральный N и фазные проводники L1-L3 трансреакторы 1, 2, 3, 4, к вторичным обмоткам которых подключены трехфазный выпрямитель 5 и конденсатор 6 (фиг.1). Диоды трехфазного выпрямителя 5 своими анодами образуют общую точку с одним из выводов конденсатора 6. Вторым выводом конденсатор 6 соединен с началом вторичной обмотки трансреактора 1.
Трансреакторы 1-4 в составе устройства защиты сети от воздействия токов третьей гармоники имеют одинаковый коэффициент трансформации.
Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники функционирует следующим образом.
Однофазные нелинейные нагрузки и токи намагничивания понижающих силовых трансформаторов вызывают протекание в фазах и нейтрали четырехпроводной сети несинусоидальных токов, среди которых преобладает третья гармоника. Под действием напряжений UL1, UL2 и UL3 (фиг.2) во вторичных обмотках трансреакторов 2, 3, 4 диоды трехфазного выпрямителя включаются попеременно по 1/3 периода промышленной частоты. Ток будет проходить в тот диод выпрямителя, потенциал анода которого относительно общей точки трансреакторов 2, 3, 4 выше, чем у других диодов. Коммутация диодов происходит в моменты времени, соответствующие точкам пересечения синусоид фазных напряжений, поэтому кривая выпрямленного напряжения Ud имеет вид огибающей синусоиды фазных напряжений, индуктируемых вторичными обмотками трансреакторов (фиг.2). Кривая выпрямленного тока id повторяет кривую выпрямленного напряжения. Кратность пульсаций выпрямленного тока, протекающего во вторичной обмотке трансформатора тока 1 по отношению к основной частоте первичной сети, равна трем.
Для компенсации возникающей при выпрямлении постоянной составляющей Ed введен конденсатор 6. Значение емкости конденсатора подбирается из условия компенсации индуктивного сопротивления вторичной электрической цепи на частоте 150 Гц 
(где L - суммарная индуктивность вторичных обмоток трансреакторов). В результате протекающий через трансреактор 1 ток iв частотой 150 Гц не будет содержать постоянной составляющей Id (фиг.2), а вторичные обмотки трансреакторов не будут дополнительно прогреваться.
Таким образом, уменьшается материалоемкость электромагнитного компенсатора, повышается надежность его работы и точность компенсации третьей гармонической составляющей тока, что улучшает качество электрической энергии, снижает потери активной мощности и потери напряжения во всех элементах сети от тока третьей гармонической составляющей.
Источники информации
1. Брускин Д.Э. Электрические машины. В 2-х ч. Ч.1 / Д.Э.Брускин, А.Е.Зорохович, B.C.Хвостов. - М.: Высшая школа, 1987. - с.135.
2. Патент RU 2294044, кл. H02J 3/01, H02J 3/26, 2007, БИ 5 - прототип.
Claims (2)
1. Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники, содержащий первый измерительный трансформатор и выпрямитель, отличающееся тем, что в него введены три трансреактора, первичные обмотки которых однополярно включены в рассечку линейных проводов сети, а начала их вторичных обмоток образуют с концом вторичной обмотки первого измерительного трансформатора общую точку, концы вторичных обмоток трех тансреакторов через выпрямитель и введенный конденсатор подключены к началу вторичной обмотки первого измерительного трансформатора, первичная обмотка которого включена в нейтральный провод сети однополярно по отношению к трем упомянутым трансреакторам, при этом первый измерительный трансформатор выполнен трансреактором, а выпрямитель - трехфазным.
2. Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники по п.1, отличающееся тем, что все четыре трансреактора выполнены с размыкающимся магнитопроводом по типу токоизмерительных клещей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008120456/09A RU2353040C1 (ru) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008120456/09A RU2353040C1 (ru) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2353040C1 true RU2353040C1 (ru) | 2009-04-20 |
Family
ID=41017940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008120456/09A RU2353040C1 (ru) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2353040C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447563C2 (ru) * | 2010-06-30 | 2012-04-10 | Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Устройство для компенсации тока 3-й гармоники нейтрали сети |
| RU2594488C1 (ru) * | 2015-06-04 | 2016-08-20 | Алексей Александрович Кузьмин | Устройство компенсации гармонических искажений |
| RU2677244C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2019-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Электромагнитный компенсатор тока третьей гармоники в трехфазных четырехпроводных сетях |
| RU208118U1 (ru) * | 2021-08-06 | 2021-12-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Устройство защиты электрической сети от воздействия гормонических составляющих тока |
-
2008
- 2008-05-22 RU RU2008120456/09A patent/RU2353040C1/ru active IP Right Revival
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447563C2 (ru) * | 2010-06-30 | 2012-04-10 | Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Устройство для компенсации тока 3-й гармоники нейтрали сети |
| RU2594488C1 (ru) * | 2015-06-04 | 2016-08-20 | Алексей Александрович Кузьмин | Устройство компенсации гармонических искажений |
| RU2677244C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2019-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Электромагнитный компенсатор тока третьей гармоники в трехфазных четырехпроводных сетях |
| RU208118U1 (ru) * | 2021-08-06 | 2021-12-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Устройство защиты электрической сети от воздействия гормонических составляющих тока |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8125205B2 (en) | Power converter employing regulators with a coupled inductor | |
| US6650557B2 (en) | 18-pulse rectification system using a wye-connected autotransformer | |
| EP2320551B1 (en) | Thirty-six pulse power transformer and power converter incorporating same | |
| CN101331671B (zh) | 高频调制/解调多相整流装置 | |
| CN102239632A (zh) | Ac感应电机中的电压控制和功率因子校正 | |
| RU2353040C1 (ru) | Устройство защиты сети от воздействия токов третьей гармоники | |
| RU2346370C1 (ru) | Электромагнитный компенсатор третьей гармоники электрической сети | |
| CN112820524B (zh) | 多相变压器及整流器系统 | |
| US8199542B2 (en) | Method and device for creating a direct voltage or a direct current | |
| Gonçalves et al. | Three-phase unidirectional transformerless hybrid rectifier with boost converter | |
| CN112820523B (zh) | 多相自耦变压器及整流器系统 | |
| Cortes et al. | Detailed analysis and design of a three-phase phase-modular isolated matrix-type PFC rectifier | |
| JP6045664B1 (ja) | 電力変換装置 | |
| Arvindan et al. | THD Mitigation in line currents of 6-pulse diode bridge rectifier using the delta-Wye transformer as a triplen harmonic filter | |
| Endo et al. | Experimental study of interleaved Y-Inverter performance | |
| Enjeti et al. | Autotransformer configurations to enhance utility power quality of high power AC/DC rectifier systems | |
| RU161057U1 (ru) | Устройство для снижения тока третьей гармоники четырехпроводной сети | |
| RU158207U1 (ru) | Электромагнитный компенсатор тока третьей гармоники 4-проводной сети | |
| RU208118U1 (ru) | Устройство защиты электрической сети от воздействия гормонических составляющих тока | |
| RU39763U1 (ru) | Схема питания трехфазного асинхронного двигателя | |
| RU64451U1 (ru) | Импульсный преобразователь | |
| Peterson et al. | Transients in EHVDC Power Systems: Part I-Rectifier Fault Currents | |
| Kalpana | High performance three-phase PFC rectifiers for telecom power supply | |
| RU2501149C2 (ru) | Трехфазный асинхронный сварочный генератор с тремя обмотками на статоре | |
| RU91486U1 (ru) | Многофазный преобразователь |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100523 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120527 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120903 |