RU2594488C1 - Device for compensation of harmonic distortions - Google Patents
Device for compensation of harmonic distortions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594488C1 RU2594488C1 RU2015121459/07A RU2015121459A RU2594488C1 RU 2594488 C1 RU2594488 C1 RU 2594488C1 RU 2015121459/07 A RU2015121459/07 A RU 2015121459/07A RU 2015121459 A RU2015121459 A RU 2015121459A RU 2594488 C1 RU2594488 C1 RU 2594488C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- phase
- electric network
- phase electric
- 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
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для более точной и качественной компенсации гармонических искажений в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью.The proposed technical solution relates to the field of electrical engineering and the electric power industry and can be used for more accurate and high-quality compensation of harmonic distortions in a three-phase electric network with isolated neutral.
Аналогичные технические решения известны, см., например, описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №829573, которое содержит нижеследующую совокупность существенных признаков:Similar technical solutions are known, see, for example, the description of the invention to the USSR copyright certificate No. 829573, which contains the following set of essential features:
- трехфазную электрическую сеть с изолированной нейтралью;- three-phase electrical network with insulated neutral;
- дроссель, подсоединенный одним своим выводом к трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью через присоединительный трансформатор и другим своим выводом к корпусу заземления;- a choke connected to one of its output to a three-phase electrical network with an isolated neutral through a connecting transformer and its other output to the grounding housing;
- схема фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, выполненная в виде емкостного (4) присоединительного фильтра, подсоединенного своими входами, являющимися входами схемы фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, к трехфазной электрической сети (2) с изолированной нейтралью, балластного конденсатора (5), подсоединенного одной из своих обкладок к выходу емкостного присоединительного фильтра (4), катушки индуктивности (6), подсоединенной одним своим выводом к другой обкладке балластного конденсатора (5) и другим своим выводом к корпусу заземления, релейного элемента (7), подсоединенного своими входами параллельно выводам катушки индуктивности (6) и ограничительного резистора (11), подсоединенного одним своим выводом к выходу релейного элемента (7) и другим своим выводом к другой обкладке балластного конденсатора (6);- a circuit for fixing the state of phase wires of a three-phase electric network with an isolated neutral, made in the form of a capacitive (4) connecting filter connected to its inputs, which are inputs of a circuit for fixing the state of phase wires of a three-phase electric network with an isolated neutral, to a three-phase electric network (2) with an isolated neutral, a ballast capacitor (5) connected to one of its plates to the output of the capacitive coupling filter (4), an inductor (6) connected to one with its output to another lining of the ballast capacitor (5) and its other output to the grounding body, a relay element (7) connected by its inputs parallel to the terminals of the inductor (6) and a limiting resistor (11) connected by one of its output to the output of the relay element (7) and his other conclusion to another lining of the ballast capacitor (6);
- блок управления, выполненный в виде частотного детектора (8), подсоединенного своими выходами к выходам схемы фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети (2) с изолированной нейтралью (к выходу релейного элемента (7), усилителя (9) переменного тока, подсоединенного своим входом к выходу частотного детектора (8), амплитудного детектора (10), подсоединенного своими входами к выходам усилителя (9) переменного тока и своими выходами, являющимися выходами схемы фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети (2) с изолированной нейтралью, к обмотке управления параметрами дросселя (1).- a control unit, made in the form of a frequency detector (8), connected by its outputs to the outputs of the circuit for fixing the state of the phase wires of a three-phase electric network (2) with insulated neutral (to the output of the relay element (7), AC amplifier (9) connected by its the input to the output of the frequency detector (8), the amplitude detector (10), connected by its inputs to the outputs of the AC amplifier (9) and its outputs, which are outputs of the circuit for fixing the state of phase wires of a three-phase electric network ( 2) with isolated neutral, to the control coil of the parameters of the inductor (1).
Общими признаками предлагаемого технического решения и вышеохарактеризованного аналогичного решения, опубликованного в описании изобретения к авторскому свидетельству СССР №892573, являются:Common features of the proposed technical solution and the above-described similar solution published in the description of the invention to the USSR copyright certificate No. 892573 are:
- трехфазная электрическая сеть с изолированной нейтралью;- three-phase electric network with insulated neutral;
- схема фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, подсоединенная своими входами к трехфазной электрической сети (2) с изолированной нейтралью;- a circuit for fixing the state of the phase wires of a three-phase electric network with an isolated neutral, connected by its inputs to a three-phase electric network (2) with an isolated neutral;
- дроссель, подсоединенный одним из своих выводов к корпусу заземления;- a choke connected by one of its terminals to the grounding housing;
- блок управления, подсоединенный своими соответствующими входами к соответствующим выходам схемы фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети (2) с изолированной нейтралью.- a control unit connected by its respective inputs to the corresponding outputs of the phase-state fixing circuit of a three-phase electric network (2) with an isolated neutral.
Известно также аналогичное техническое решение, см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1777199, которое выбрано в качестве прототипа и которое содержит нижеследующую совокупность существенных признаков:A similar technical solution is also known, see the description of the invention for USSR copyright certificate No. 1777199, which is selected as a prototype and which contains the following set of essential features:
- трехфазную электрическую сеть с изолированной нейтралью;- three-phase electrical network with insulated neutral;
- датчики (30) фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, подсоединенные своими входами к соответствующим проводам трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью и своими выходами к соответствующим входам блока (30) управления;- sensors (30) for detecting harmonic distortions of the zero-sequence current, connected by their inputs to the corresponding wires of a three-phase electric network with an isolated neutral and their outputs to the corresponding inputs of the control unit (30);
- схему фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети, с изолированной нейтралью, выполненную в виде трансформатора (2) Бауха, подсоединенного выводами своей первичной обмотки к соответствующим проводам трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью и с вторичной обмоткой, состоящей из фазных секций (4, 5, 6), образующих разомкнутый треугольник, подсоединенный своим соответствующим выводом к одному из выводов первого дросселя (3), подсоединенного другим выводом к корпусу заземления;- a circuit for fixing the state of the phase wires of a three-phase electric network with an isolated neutral, made in the form of a Bauch transformer (2) connected by the terminals of its primary winding to the corresponding wires of a three-phase electric network with an isolated neutral and with a secondary winding consisting of phase sections (4, 5 , 6) forming an open triangle, connected by its respective terminal to one of the terminals of the first choke (3), connected by the other terminal to the ground body;
- первый преобразователь части, выполненный в виде первого тиристорного ключа (7, 8), подсоединенного своими соответствующими анодом и катодом, являющимися входами первого преобразователя частоты, к соответствующему выводу вторичной обмотки трансформатора Бауха и к другому выводу первого дросселя (3), первого формирователя отпирающих импульсов (9), подсоединенного своими питающими входами к соответствующему выводу трансформатора Бауха и к другому выводу первого дросселя (3) и своими соответствующими выходами к соответствующим управляющим электродам первого тиристорного ключа (7, 8), первого и второго датчиков запирания (10, 11) тиристоров (7, 8) первого тиристорного ключа, подсоединенных своими соответствующими входами к соответствующим выводу вторичной обмотки трансформатора Бауха и к другому выводу первого дросселя (3) и своими соответствующими выходами к соответствующим входам блока управления (29), первого блока (12) управляемой выдержки времени, подсоединенного своими соответствующими входами к соответствующим выходам первого и второго датчиков (10, 11) запирания тиристоров первого тиристорного ключа (7, 8), к соответствующему выходу блока управления (29) и своими выходами к соответствующему входу блока управления (29) и к управляющему входу первого формирователя (9) отпирающих импульсов;- the first part converter, made in the form of the first thyristor switch (7, 8), connected with its corresponding anode and cathode, which are the inputs of the first frequency converter, to the corresponding terminal of the secondary winding of the Bauch transformer and to the other terminal of the first inductor (3), the first driver pulses (9) connected by its supply inputs to the corresponding terminal of the Bauch transformer and to the other terminal of the first inductor (3) and its corresponding outputs to the corresponding control electrodes of the first thyristor switch (7, 8), the first and second sensors for locking (10, 11) of the thyristors (7, 8) of the first thyristor switch, connected by their respective inputs to the corresponding terminal of the secondary winding of the Bauch transformer and to another terminal of the first inductor (3) and their respective outputs to the corresponding inputs of the control unit (29), the first block (12) of controlled time delay connected by their respective inputs to the corresponding outputs of the first and second sensors (10, 11) for locking the thyristors ervogo thyristor switch (7, 8) to a corresponding output of the control unit (29) and its output to the corresponding input of the control unit (29) and to the control input of the first generator (9) the gate pulses;
- второй преобразователь частоты, выполненный в виде второго тиристорного ключа (22, 23), подсоединенного своими соответствующими анодами и катодами, являющимися входами второго преобразователя частоты, через нормально замкнутые управляемые ключи (13, 16, 19) к соответствующим выводам вторичной обмотки трансформатора Бауха, а через нормально замкнутые управляемые ключи (14, 17, 20) к соответствующим выводам вторичной обмотки трансформатора Бауха и через второй дроссель (24) к соответствующим аноду и катоду второго тиристорного ключа (22, 23) и к корпусу заземления, второго формирователя отпирающих импульсов (25), подсоединенного своими питающими входами через нормально замкнутые управляемые ключи (13, 16, 18), а также и через второй дроссель (24) и нормально замкнутые управляемые ключи (14, 17, 20) к соответствующим выводам трансформатора (2) Бауха и своими соответствующими выходами к соответствующим управляющим электродам второго тиристорного ключа (22, 23), третьего и четвертого датчиков (26, 27) запирания тиристоров 22, 23) второго тиристорного ключа, подсоединенных своими соответствующими входами к соответствующим аноду и катоду тиристоров (22, 23) второго тиристорного ключа и своими соответствующими выходами к соответствующим входам блока управления (29);- a second frequency converter, made in the form of a second thyristor switch (22, 23), connected with its respective anodes and cathodes, which are inputs of the second frequency converter, through normally closed controlled keys (13, 16, 19) to the corresponding terminals of the secondary winding of a Bauch transformer, and through normally closed controlled keys (14, 17, 20) to the corresponding terminals of the secondary winding of the Bauch transformer and through the second inductor (24) to the corresponding anode and cathode of the second thyristor switch (22, 23) and to the housing at grounding, the second driver of unlocking pulses (25) connected to its power inputs through normally closed controlled keys (13, 16, 18), as well as through a second inductor (24) and normally closed controlled keys (14, 17, 20) to the corresponding terminals of the Bauch transformer (2) and its corresponding outputs to the corresponding control electrodes of the second thyristor switch (22, 23), the third and fourth sensors (26, 27) for locking the thyristors 22, 23) of the second thyristor switch, connected by their respective inputs to corresponding to the thyristor anode and cathode (22, 23) of the second thyristor switch and its corresponding outputs to the corresponding inputs of the control unit (29);
- второй блок (28) управляемой выдержки времени, подсоединенный своими соответствующими входами к соответствующим выходам третьего и четвертого датчиков (26, 27) запирания тиристоров (22, 23) второго тиристорного ключа, к соответствующему выходу блока (29) управления и своим выходом к соответствующему входу блока (29) управления и к управляющему входу второго формирователя отпирающих импульсов (25);- the second block (28) of controlled time delay connected by its respective inputs to the corresponding outputs of the third and fourth sensors (26, 27) for locking the thyristors (22, 23) of the second thyristor switch, to the corresponding output of the control unit (29) and its output to the corresponding the input of the control unit (29) and to the control input of the second driver of the unlocking pulses (25);
- коммутирующие узлы (15, 18, 21), подсоединенные своими соответствующими входами к соответствующим выходам блока управления (29) и взаимодействующие своими выходами с соответствующими управляемыми ключами (13, 16, 19, 14, 17, 20).- switching nodes (15, 18, 21) connected by their respective inputs to the corresponding outputs of the control unit (29) and interacting with their outputs with the corresponding managed keys (13, 16, 19, 14, 17, 20).
Общими признаками предлагаемого технического решения и вышеохарактеризованного технического решения, прототипа, являются следующие признаки:Common features of the proposed technical solution and the above-described technical solution, prototype, are the following features:
- трехфазная электрическая сеть с изолированной нейтралью;- three-phase electric network with insulated neutral;
- схема фиксации состояния фазных проводов трехфазной сети с изолированной нейтралью, подсоединенная своими соответствующими входами к проводам трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью;- a circuit for fixing the state of the phase wires of a three-phase network with an insulated neutral, connected by its respective inputs to the wires of a three-phase electric network with an insulated neutral;
- первый, второй и третий датчики фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, подсоединенные своими входами к соответствующим проводам трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью;- the first, second and third sensors for detecting harmonic distortions of the zero-sequence current, connected by their inputs to the corresponding wires of a three-phase electric network with isolated neutral;
- преобразователь частоты;- frequency converter;
- контроллер, выполняющий функции блока управления, подсоединенный своим шестым входом к выходу узла ввода команд, своим первым входом к выходу схемы фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, своим вторым входом к выходу первого датчика фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, своим третьим входом к выходу второго датчика фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, своим четвертым входом к выходу третьего датчика фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности и своим выходом к второму входу преобразователя частоты;- a controller that performs the functions of the control unit, connected by its sixth input to the output of the command input node, by its first input to the output of the phase-conductor circuit of the three-phase electric network with isolated neutral, by its second input to the output of the first zero-harmonic current distortion fixation sensor, by its the third input to the output of the second sensor for fixing harmonic distortions of the zero sequence current, its fourth input to the output of the third sensor for fixing the harmonic distortions of the zero sequence current and its output to the second input of the frequency converter;
- дроссель, подсоединенный одним своим выводом к корпусу заземления.- a choke connected by one of its output to the grounding housing.
Технический результат, который невозможно достичь вышеохарактеризованным техническим решением, заключается в обеспечении более точной и качественной компенсации гармонических искажений.The technical result that cannot be achieved by the above-described technical solution is to provide more accurate and high-quality compensation of harmonic distortions.
Причиной невозможного достижения вышеуказанного технического результата является то, что в известных аналогичных технических решениях вопросами выбора резонансных частот, обеспечивающих более точную и качественную компенсацию гармонических искажений, должного внимания не уделялось.The reason for the impossible achievement of the above technical result is that in well-known similar technical solutions, the issues of choosing resonant frequencies that provide more accurate and high-quality compensation of harmonic distortions were not given due attention.
Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания средств компенсации гармонических искажений, обладающих более точной и качественной компенсацией гармонических искажений, является актуальной на сегодняшний день.Given the characterization and analysis of known similar technical solutions, we can conclude that the task of creating harmonic distortion compensation devices with more accurate and high-quality harmonic distortion compensation is relevant today.
Технический результат, указанный выше, достигается тем, что устройство компенсации гармонических искажений, содержащее трехфазную электрическую сеть с изолированной нейтралью, схему фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, подсоединенную своими соответствующими входами к соответствующим проводам трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, первый, второй и третий датчики фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, подсоединенные своими соответствующими входами к соответствующим проводам трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, преобразователь частоты, дроссель, подсоединенный одним своим выводом к корпусу заземления, и контроллер, подсоединенный своим первым входом к выходу схемы фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, своим вторым входом к выходу первого датчика фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, своим третьим входом к выходу второго датчика фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, своим четвертым входом к выходу третьего датчика фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, своим шестым входом к выходу узла ввода команд и своим выходом к второму входу преобразователя частоты, при этом предлагаемое устройство компенсации гармонических искажений снабжено датчиком тока нулевой последовательности, подсоединенным одним своим выводом к выходу преобразователя частоты и другим своим выводом к другому выводу дросселя, а своим выходом к пятому входу контроллера, при этом первый вход преобразователя частоты подсоединен к изолированной нейтрали трехфазной электрической сети.The technical result indicated above is achieved in that the harmonic distortion compensation device comprising a three-phase electrical network with an isolated neutral, a circuit for fixing the state of the phase wires of a three-phase electrical network with an isolated neutral, connected by its respective inputs to the corresponding wires of a three-phase electrical network with an isolated neutral, the first , second and third harmonic distortion detectors of the zero sequence current, connected by their respective the corresponding inputs to the corresponding wires of a three-phase electric network with an isolated neutral, a frequency converter, a choke connected with one of its outputs to the grounding case, and a controller connected by its first input to the output of the phase-conductor fixing circuit of a three-phase electric network with an isolated neutral, its second input to the output of the first sensor for fixing harmonic distortions of the zero sequence current, its third input to the output of the second sensor for fixing the harmonic claims the zero sequence current, its fourth input to the output of the third sensor for fixing harmonic distortions of the zero sequence current, its sixth input to the output of the command input node and its output to the second input of the frequency converter, while the proposed harmonic distortion compensation device is equipped with a zero sequence current sensor connected one output to the output of the frequency converter and another output to the other output of the inductor, and its output to the fifth input of the controller and, the first input of the frequency converter is coupled to an isolated neutral point of three-phase mains.
Введение датчика тока нулевой последовательности и выполнение подсоединений преобразователя частоты, как указано выше, в процессе появления однофазных замыканий на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, возникает высокочастотный переходной процесс, обусловлен разрядом напряжения поврежденной фазы на землю и перезарядом других фаз через индуктивность источника до мгновенного значения линейного напряжения, создающими гармонические искажения в напряжении трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, которые ухудшают качество потребляемой электрической энергии, поэтому, фиксируя состояние фазных проводов трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, а также фиксируя гармонические искажения тока нулевой последовательности и обеспечивая подсоединение к изолированной нейтрали трехфазной электрической сети первого входа преобразователя частоты и получение на его выходе напряжения полученной частоты, которое через датчик тока нулевой последовательности и через дроссель поступает на корпус заземления, осуществляя подачу тока, протекающего через дроссель на пятый вход контроллера, в соответствии с поступившими вышеперечисленными сигналами и сигналами, поступившими с выхода узла ввода команд на шестой вход контроллера, в соответствии с программой, записанной в блоке памяти контроллера, обрабатываются и обеспечивают на его выходе сформированные управляющие сигналы, поступление которых на управляющий (второй) вход преобразователя частоты обеспечивает более точный выбор частоты параллельного резонанса, обусловленного индуктивностью дросселя и емкостью трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, и, как следствие этому, осуществляют значительное снижение величины тока короткого замыкания на землю одного из фазных проводов трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью на землю, и более точную и качественную компенсацию гармонических искажений в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью.The introduction of a zero-sequence current sensor and making connections to the frequency converter, as indicated above, during the appearance of single-phase earth faults in a three-phase electric network with an isolated neutral, a high-frequency transient occurs due to the discharge of the voltage of the damaged phase to the earth and the recharge of other phases through the source inductance to instantaneous values of the line voltage, creating harmonic distortion in the voltage of a three-phase electrical network with isolated neut paths that degrade the quality of the consumed electric energy, therefore, fixing the state of the phase wires of a three-phase electric network with an isolated neutral, as well as fixing harmonic distortions of the zero-sequence current and ensuring that the first input of the frequency converter is connected to the isolated neutral of the three-phase electric network and receiving the voltage received at its output frequency, which through the zero-sequence current sensor and through the inductor enters the grounding housing, the current flowing through the inductor to the fifth input of the controller, in accordance with the signals received from the above-mentioned signals from the output of the command input node to the sixth input of the controller, is processed and provided by the generated control in accordance with the program recorded in the controller memory block signals, the input of which to the control (second) input of the frequency converter provides a more accurate choice of the frequency of parallel resonance due to the inductance of the inductor and e by means of a three-phase electric network with an isolated neutral, and, as a result of this, a significant decrease in the short-circuit current to earth of one of the phase wires of a three-phase electric network with an isolated neutral to earth, and more accurate and high-quality compensation of harmonic distortions in a three-phase electric network with an isolated neutral.
В чем и проявляется достижение вышеуказанного технического результата.What is the achievement of the above technical result.
Проведенный анализ предлагаемого технического решения и известных аналогичных технических решений показал, что ни одно из них не содержит как всей совокупности существенных признаков, так и отличительных признаков, что позволило сделать вывод о наличии новизны и изобретательского уровня устройства компенсации гармонических искажений.An analysis of the proposed technical solution and known similar technical solutions showed that none of them contains both the totality of essential features and distinctive features, which allowed us to conclude that there is a novelty and inventive step in harmonic distortion compensation device.
Предлагаемое устройство компенсации гармонических искажений поясняется нижеследующим описанием и чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства компенсации гармонических искажений, которое содержит:The proposed harmonic distortion compensation device is illustrated by the following description and drawing, which shows a functional diagram of a harmonic distortion compensation device, which contains:
- трехфазную электрическую сеть - 1 с изолированной нейтралью - 2 и нагрузкой - 3;- three-phase electrical network - 1 with isolated neutral - 2 and load - 3;
- схему - 4 фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью - 2, выполненную в виде трансформатора - 5 Бауха, подсоединенного своими соответствующими входами (входы схемы - 4 фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью - 2) к соответствующим проводам трехфазной электрической сети - 1 и аналого-цифрового преобразователя - 6, подсоединенного своим входом к выходу транформатора - 5 Бауха, при этом выход аналого-цифрового преобразователя - 6 , является выходом схемы - 4 фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети - 1;- a circuit - 4 fixing the phase wires of a three-phase electric network - 1 with an isolated neutral - 2, made in the form of a transformer - 5 Bauch connected with its corresponding inputs (inputs of a circuit - 4 fixing the phase wires of a three-phase electric network - 1 with an isolated neutral - 2 ) to the corresponding wires of the three-phase electric network - 1 and the analog-to-digital converter - 6, connected by its input to the output of the transformer - 5 Bauch, while the output of the analog-to-digital converter - 6, is the output circuit house - 4 fixing the state of phase wires of a three-phase electric network - 1;
- первый - 7, второй - 8 и третий - 9 датчики фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, подсоединенные своими соответствующими входами к соответствующим проводам трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью - 2;- the first - 7, the second - 8 and the third - 9 sensors for detecting harmonic distortions of the zero-sequence current, connected by their respective inputs to the corresponding wires of the three-phase electric network - 1 with isolated neutral - 2;
- преобразоваитель - 10 частоты, выполненный в виде диода - 11, подсоединенного своим анодом, являющимися первым входом преобразователя - 10 частоты, к изолированной нейтрали - 2 трехфазной электрической сети - 1, тиристора - 12, подсоединенного своим анодом к катоду диода - 11 и цифроаналогового преобразователя - 13, подсоединенного своим выходом к управляющему входу тиристора - 12;- a frequency converter - 10, made in the form of a diode - 11, connected by its anode, which is the first input of the converter - 10 frequencies, to an isolated neutral - 2 three-phase electrical network - 1, thyristor - 12, connected by its anode to the cathode of the diode - 11 and digital-analog a converter - 13, connected by its output to the control input of the thyristor - 12;
- датчик - 14 тока нулевой последовательности, выполненный в виде трансформатора - 15, подсоединенного одним из выводов первичной обмотки к катоду тиристора - 12, (являющимся выходом преобразователя - 10 частоты) и аналого-цифрового преобразователя - 16, подсоединенного своим входом к одному из выводов вторичной обмотки трансформатора - 15, подсоединенному другим своим выводом к корпусу заземления;- sensor - 14 zero-sequence current, made in the form of a transformer - 15, connected by one of the terminals of the primary winding to the cathode of the thyristor - 12, (which is the output of the converter - 10 frequencies) and analog-to-digital converter - 16, connected by its input to one of the terminals the secondary winding of the transformer - 15, connected by its other output to the grounding housing;
- дроссель - 17, подсоединенный одним своим выводом к другому выводу первичной обмотки трансформатора - 15 и другим своим выводом к корпусу заземления;- inductor - 17, connected with one of its output to another terminal of the primary winding of the transformer - 15 and its other output to the grounding housing;
- контроллер - 18, подсоединенный своим первым входом к выходу схемы - 4 фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью - 2, своим вторым входом к выходу первого датчика - 7 фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, своим третьим входом к выходу второго датчика - 8 фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, своим четвертым входом к выходу третьего датчика - 9 фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности, своим пятым входом к выходу аналого-цифрового преобразователя - 16, являющемуся выходом датчика - 14 тока нулевой последовательности, своим шестым входом к выходу узла - 19 ввода команд и своим выходом к входу цифроаналогового преобразователя - 13, являющимся вторым выходом преобразователя - 10 частоты.- controller - 18, connected with its first input to the output of the circuit - 4 fixing phase state wires of a three-phase electric network - 1 with an isolated neutral - 2, with its second input to the output of the first sensor - 7 fixing harmonic distortions of the zero sequence current, its third input to the output the second sensor - 8 fixing the harmonic distortion of the zero-sequence current, its fourth input to the output of the third sensor - 9 fixing the harmonic distortion of the zero-sequence current, its fifth input to the output the analogue to digital converter - 16, is the output of the sensor - 14 zero sequence current, its sixth input node to the output of - 19 command input and its output to the input of the digital to analog converter - 13 being the second output transducer - 10 frequency.
Предлагаемое устройство компенсации гармонических искажений работает следующим образом.The proposed device for the compensation of harmonic distortion works as follows.
До появлении однофазного замыкания на землю в трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью, контроллер - 18 в соответствии с программой, записанной в блоке памяти контроллера - 18, подает управляющий сигнал через выход 1, на вход цифроаналогового преобразователя - 13, запускает процесс изменения частоты естественной несимметрии сети при использовании тиристора - 12, при этом фиксируется ток с выхода датчика - 14 тока нулевой последовательности через аналого-цифровой преобразователь - 16 на пятый вход контроллера - 18. В контроллере - 18 определяется резонансная частота между индуктивностью дросселя - 17 и емкость трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью - 2. Контроллер - 18 фиксирует резонансный ток, и в случае возникновения однофазного замыкания на землю в трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью - 2 выдает определенный управляющий сигнал на выход 1 на блок цифроаналогового преобразователя - 13, подсоединенного к управляющему входу тиристора 12.Before a single-phase earth fault occurs in a three-phase electric network - 1 with an isolated neutral, the controller - 18, in accordance with the program recorded in the memory block of the controller - 18, supplies a control signal through output 1, to the input of the digital-to-analog converter - 13, starts the process of changing the frequency natural asymmetry of the network when using a thyristor - 12, while the current from the sensor output is recorded - 14 zero-sequence current through an analog-to-digital converter - 16 to the fifth input of the controller - 18. In the controller - 18 the resonant frequency between the inductor inductance - 17 and the capacity of a three-phase electric network - 1 with an isolated neutral - 2 is determined. Controller - 18 detects the resonant current, and in the event of a single-phase earth fault in a three-phase electric network - 1 with an isolated neutral - 2 gives a certain control the signal to output 1 to the block of the digital-to-analog converter - 13, connected to the control input of the
При появлении однофазного замыкания на землю в трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью схема - 4 фиксации состояния фазных проводов трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью фиксирует их состояние и обеспечивает поступление результата фиксации напряжения на первый вход контроллера - 18.When a single-phase earth fault occurs in a three-phase electric network - 1 with an isolated neutral, a circuit - 4 fixing the state of the phase wires of a three-phase electric network with an isolated neutral records their state and ensures that the voltage fixing result arrives at the first input of the controller - 18.
Одновременно с этим первым - 7, вторым - 8 и третьим - 9 датчиками фиксации гармонических искажений тока нулевой последовательности фиксируются гармонические искажения, которые поступают на второй, третий и четвертый входы контроллера - 18.Simultaneously with this, the first - 7, the second - 8 and the third - 9 sensors for detecting harmonic distortions of the zero sequence current, harmonic distortions are recorded, which are fed to the second, third and fourth inputs of the controller - 18.
А поступившее напряжение на первый вход преобразователя частоты - 10 с изолированной нейтрали - 2 трехфазной электрической сети, после соответствующего преобразования обеспечивает получение на выходе преобразователя - 10 частоты напряжения зафиксированной частоты, которое в свою очередь поступает через датчик - 14 тока нулевой последовательности и дроссель - 17 на корпус заземления.And the incoming voltage to the first input of the frequency converter - 10 from the isolated neutral - 2 three-phase electrical network, after the corresponding conversion, provides the output of the converter - 10 voltage frequency of a fixed frequency, which in turn comes through the sensor - 14 zero-sequence current and the inductor - 17 to the ground body.
Поступившие сигналы на соответствующие входы контроллера - 18, а также и с выхода узла - 19 ввода команд на шестой вход контроллера - 18, в соответствии с программой, записанной в блоке памяти контроллера - 18, обрабатываются, и на его (первом) выходе формируется сигнал, который поступает на второй вход преобразователя частоты - 10, обеспечивая более точный выбор частоты параллельного резонанса, обусловленного индуктивностью дросселя - 17 и емкостью трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью - 2 и, как следствие этому, значительное снижение величины тока замыкания на землю одного из фазных проводов трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью - 2 и более точную и качественную компенсацию гармонических искажений.The signals received at the corresponding inputs of the controller - 18, as well as from the output of the node - 19 entering commands to the sixth input of the controller - 18, are processed in accordance with the program recorded in the memory block of the controller - 18, and a signal is generated at its (first) output , which is fed to the second input of the frequency converter - 10, providing a more accurate choice of the frequency of parallel resonance, due to the inductance of the inductor - 17 and the capacity of a three-phase electric network - 1 with an isolated neutral - 2 and, as a result, a significant voltage value of the earth fault current of one of the phase conductors of the three-phase electric network - 1 with isolated neutral - 2 and more accurate and qualitative compensation of harmonic distortion.
Таким образом, предлагаемое устройство компенсации гармонических искажений за счет более точного выбора частоты последовательного резонанса, обусловленного индуктивностью дросселя - 17 и емкостного фазного провода трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью - 2, обеспечивает более точную и качественную компенсацию гармонических искажений, возникающих в трехфазной электрической сети - 1 с изолированной нейтралью. - 2Thus, the proposed device for the compensation of harmonic distortions due to a more accurate choice of the frequency of the series resonance due to the inductance of the inductor - 17 and the capacitive phase wire of a three-phase electric network - 1 with an isolated neutral - 2, provides more accurate and high-quality compensation of harmonic distortions arising in a three-phase electric Networks - 1 with isolated neutral. - 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015121459/07A RU2594488C1 (en) | 2015-06-04 | 2015-06-04 | Device for compensation of harmonic distortions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015121459/07A RU2594488C1 (en) | 2015-06-04 | 2015-06-04 | Device for compensation of harmonic distortions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2594488C1 true RU2594488C1 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56697110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015121459/07A RU2594488C1 (en) | 2015-06-04 | 2015-06-04 | Device for compensation of harmonic distortions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2594488C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5726504A (en) * | 1996-05-24 | 1998-03-10 | Pecukonis; Joseph P. | Apparatus and method for adaptively canceling harmonic currents in a power line |
| RU2353040C1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-04-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Network protection from third harmonics current effects |
| RU2354025C1 (en) * | 2008-05-04 | 2009-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method for high harmonics compensation and system power factor correction |
| RU2514439C2 (en) * | 2012-08-07 | 2014-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Higher harmonic compensation device adapted to alternating current drive |
-
2015
- 2015-06-04 RU RU2015121459/07A patent/RU2594488C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5726504A (en) * | 1996-05-24 | 1998-03-10 | Pecukonis; Joseph P. | Apparatus and method for adaptively canceling harmonic currents in a power line |
| RU2354025C1 (en) * | 2008-05-04 | 2009-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method for high harmonics compensation and system power factor correction |
| RU2353040C1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-04-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Network protection from third harmonics current effects |
| RU2514439C2 (en) * | 2012-08-07 | 2014-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Higher harmonic compensation device adapted to alternating current drive |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11081883B2 (en) | Device for earth fault current compensation in power networks | |
| US8467160B2 (en) | Bipolar DC to AC power converter with DC ground fault interrupt | |
| JP6805252B2 (en) | Inverters with system cutoff points and insulation resistance measurements, and methods for measuring insulation resistance | |
| CN106877352B (en) | Stepless adjustable saturation compensation reactor | |
| CN108023345A (en) | A kind of active arc-extinction device voltage control method of power distribution network | |
| CN104808021A (en) | Test wiring circuit for line parameter measurement and measurement method of circuit | |
| JP2009273355A (en) | Apparatus for transmitting electric power | |
| EP2599179B1 (en) | The apparatus compensating ground currents connected to a transformer neutral point | |
| CN110261729A (en) | A kind of power distribution network flexible ground control method | |
| BC et al. | Higher order output filter design for grid connected power converters | |
| RU2594488C1 (en) | Device for compensation of harmonic distortions | |
| Sonagra et al. | Controlled switching of non-coupled & coupled reactor for re-ignition free de-energization operation | |
| CN112824911A (en) | Device for testing arc suppression coil | |
| Beheshtaein et al. | A secondary-control based fault current limiter for four-wire three phase inverter-interfaced DGs | |
| Qin et al. | A unified power flow controller with nine-arm modular multilevel converter | |
| CN112204494B (en) | Magnetically controllable choke for reactive power compensation using capacitively connected additional winding | |
| CN207051354U (en) | A kind of signal source device | |
| RU2012147667A (en) | METHOD FOR MATCHING A HETEROGENEOUS FOUR WIRE NONSymmetric ELECTRIC TRANSMISSION LINE WITH ELECTRIC LOAD | |
| CN105830182B (en) | For reducing the device and method of the unidirectional flux component in the iron core of three-phase transformer | |
| CA2910674C (en) | Apparatus for reducing a magnetic unidirectional flux component in the core of a transformer | |
| RU2508584C1 (en) | Automatic adjustment method of arc-suppression reaction coil | |
| CN107132387B (en) | Signal source device | |
| CN106253296B (en) | For the terminal compensation control method of Intermediate frequency power supply system system | |
| Srivastava et al. | Harmonic compensation of HVDC rectifier using shunt active filter | |
| CN218383008U (en) | Join in marriage net capacitance measurement circuit to 4PT wiring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180605 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190807 |