SU907686A1 - Фильтр высших гармоник тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электропередачах посто нного тока.

Известно устройство дл  компенсации реактивной мощности, выполн ющее функции фильтра высших гармоник тока, состо щее из конденсаторной батареи, включенной последовательно с реактором , причем конденсаторна  батарей составлена из двух последовательно соединенных частей, одна из которых совместно с реактором образует фильтр гармоники основной частоты, к зажиMeiM которого подключаетс  активное сопротивление. При такой схеме ток основной частоты через активное сопротивление не протекает, потери энергии в нем и в устройстве в целом снижаютс  (1.

Недостатком такого устройства  вл етс  высокий уровень напр жений/ воздействующих на активное сопротивление , подключенное параллельно реактору. Класс изол ции резистора и реактора должен быть одинаковым и достаточно высоким. Высокий класс изол ции реализуетс  в аппаратах с масл ной изсш цией, что при большой расчетной мс цности единичного резистора создает значительные .твхнические трудностис -ота.одЬм выдел ющегос  в нем тепла. Высоковольтные мощные резисторы имеют большие габариты и высокую стоимость, поэтому в мощных электропередачах посто нного тока применение такого устройства экономически не оправдано.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  фильтр высших гармоник то10 ка, состо щий из последовательно включенных конденсаторной бйтареи, реактора и резистора 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что в активных сопро15 тивлени х имеют место не только потери энергии, обусловленные током соответствующей гармоники и дающие необходимый демпфирующий эффект, но и неоправданные потери от про20 текающего по &ТИМ сопротивлени м тока основной частоты. По величине эти составл ющие потерь энергии примерно одинаковы.

Дл  передач посто нного тока

Claims (2)

1. 25 такого класса, как э.лектропередача Экибастуз-Центр (1500 кВ, 6000 МВт) суммарные потери мощности в устройствах компенсации достигают большой величины шес тки МВт), что отрица30 тельно отражаетс  на КПД передачи. Снижение потерь за счет уменьшени  величины активного сопротивлени  в цепи фильтра возможно лишь до определенного предела, завис щег от способа и точности резонансной настройки фильтров. При дальнейшем уменьшении сопротивлений тер етс  их демпфирующий эффект, что может привести к опасной перегрузке фильт рового оборудовани . Цель изобретени  - снижение потерь энергии в устройствах дл  компенсации реактивной мощности и фильтрации высших гармоник тока. Указанна  цель достигаетс  тем, что в фильтре высших гармоник тока, содержащем последовательно включенные конденсаторные батареи, основно реактор и резистор, параллельно ука занному .резистору включен дополнительный реактор, индуктивное сопро- тивление которого на. основной гармо нике в 4-10 раз меньше активного сопротивлени  резистора. В качестве дополнительного реактора может быть использована часть обмотки реактора На фиг. 1 дана электрическа  схе фильтра высших гармоник тока; на фиг. 2 - возможна  модификаци  пред лагаемого устройства. Устройство состоит из последовательно включенных конденсаторной батареи 1, основного реактора 2 и резистора 3. Параллельно резистору включен дополнительный реактор 4, разгружающий резистор 3 от тока основной частоты и тем самым снижающий потери энергии в устройстве. Если реактивное сопротивление дополнительного реактора 4 на основ ной частоте в k раз меньше активного сопротивлени  резистора 3, шунтируемого этим реактором 4, то активные потери в резисторе 3 от тока ос новной частоты снижаютс  в () p При k 4-10 резистор 3 почти полностью разгружаетс  от протекани  через него тока основной частоты, и потери в нем практически определ ютс  только током частоты настрой ки фильтра. На частоте настройки фильтра в 5-13 раз превьн ающей осно ную частоту, реактивное сопротивление дополнительного- реактора 4 соот ветственно увеличиваетс , становитс  больше активного сопротивлени  резистора 3, эффект шунтировани  ре ко снижаетс , и активное сопротивле ние резистора 3 сохран ет свои демп фирующие свойства. При таком выборе параметров индуктивность дополнител ного реактора 4 оказываетс  в 3050 раз меньше индуктивности реактор 2, соответственно, в 30-50 раз снижаютс  и импульсные напр жени / воз действующие на дополнительный реактор 4 и соединенный с ним параллель но резистор 3. Дополнительный реактор 4 выполн ет часть обмотки основного реактора 2, параллельно отпайкам которого включаетс  резистор 3. Величина индуктивности части реактора 2, параллельно которой подключаетс  резистор 3, определ етс  теми же услови ми, что и дл  основного варианта. Среднегодовые потери энергии в устройствах компенсации реактивной мощности почти поровну распредел ютс  между потер ми от тока основной частоты и от тока фильтруемых гармоник, поэтому предлагаемое устройство позвол ет примерно в два раза снизить суммарные потери энергии и соответ- ственнр уменьшить расчетную мощность резисторов. Уменьшение расчетной мощности единичного резистора и снижение класса изол ции позвол ет упростить конструкцию и снизить стоимость этих, аппаратов. Резистор может быть выполнен с естественным воздушным охлаждением , дл  его активного элемента ( металлическа  лента или спираль) можно использовать материал с болыиим удельным электрическим сопротивлением и высокой рабочей температурой ( например, нихром). Габариты и стоимость дополнителы ого реактора ( катушки индуктивности, котора  может быть выполнена с магнитным сердечником ) также невелики (из-за малой индуктивности и низкого класса изол ции). Расчеты, выполненные на стадии рабочего проектировани  устройства компенсации реактивной мощности фильтЕюв высших гармоник тока дл  подстанций электропередачи посто нного тока Экибастуз-Центр, показали, что использование предлагаемого изобретени  позвол ет снизить расчетные среднегодовые потери энергии в устройствах компенсации реактивной МС8ЦНОСТИ не менее, чем на 25 мпн. кВт час, ослабить требовани  к точности настройки фильтровых звеньев и отказатьс  от регулировани  индуктивности основных реакторов под нагрузкой. Формула изобретени  1. Фильтр высших гармоник тока, состо щий из последовательно включенных конденсаторной батареи, основного реактора и резистора, о тличающийс  тем, что, с целью снижени  потерь энергии, параллельно резистору включен дополнительный реактор,, индуктивное сопротивление которого на основной

   гармонике в 4-10 раз меньше активного сопротивлени  резистора.
2. 2. Фильтр по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве дополнительного реактора используетс  часть обмотки реактора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР 356733, кл.-Н 02 J 1/02, 1972.

   2.Журнал Электра 63, Париж, 1979, с. 65-102.

   Е

   О