ТРЕХФАЗНЫЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

ТРЕХФАЗНЫЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ


RU (11) 2251192 (13) C1

(51) 7 H02J3/18 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003123780/09 
(22) Дата подачи заявки: 2003.07.28 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.07.28 
(45) Опубликовано: 2005.04.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2027278 C1, 20.01.1995. RU 2187873 C1, 10.08.2002. RU 2154333 С2, 10.08.2000. US 5155740 А, 03.10.1992. DE 3905261 А, 01.10.1991. 
(72) Автор(ы): Кулинич Ю.М. (RU); Латышев В.В. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Дальневосточный государственный университет путей сообщения (RU) 
Адрес для переписки: 680021, г.Хабаровск, ул. Серышева, 47, Дальневосточный государственный университет путей сообщения 

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Использование: для компенсации реактивной мощности трехфазных потребителей. Технический результат заключается в увеличении среднего коэффициента мощности предприятий и снижении эксплуатационных расходов. Трехфазный компенсатор реактивной мощности содержит трехфазный трансформатор, три однофазных инвертора с системами управления, выпрямитель, три однофазных измерительных трансформатора тока, трехфазный измерительный трансформатор напряжения, три однофазных датчика реактивного тока, три датчика напряжения, три элемента сравнения и нагрузку, дополнительно в него введены блок автономных инверторов напряжения, блок вычисления активной и реактивной мощности, блок вычисления переменной составляющей активной и реактивной мощности, блок вычисления заданных значений токов, блок управления автономными инверторами напряжения и измерительные трансформаторы тока автономных инверторов напряжения. 1 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Устройство относится к электротехнике и предназначено для компенсации реактивной мощности трехфазных потребителей, в частности промышленных предприятий.

Коэффициент мощности является одним из основных энергетических показателей приемников электрической энергии, который определяет потребление ими непроизводительной реактивной мощности. В настоящее время коэффициент мощности энергоемких предприятий составляет всего 0,6-0,7. Низкое значение коэффициента мощности приводит к существенным потерям электроэнергии. Повышение коэффициента мощности достигается компенсацией реактивной мощности, значение которой зависит от приближения фазы потребляемого тока к сетевому напряжению, а также улучшения формы потребляемого тока. При синусоидальной форме сетевого напряжения наибольшее распространение получило направление компенсации реактивной мощности путем воздействия на форму сетевого тока. В трехфазных сетях при искажении формы сетевого напряжения компенсация реактивной мощности может быть осуществлена путем симметрирования сетевого напряжения по величине и фазе, а также улучшения его формы.

Следует отметить, что при несимметрии сетевого напряжения, например, в асинхронном двигателе только высшие гармоники напряжения прямой последовательности создают полезный момент, гармоники же обратной последовательности - тормозной момент, а нулевой последовательности - пульсирующее электромагнитное поле. Результирующий момент на валу двигателя определяется как сумма моментов отдельных гармоник, поэтому моменты, развиваемые высшими гармониками, ухудшают параметры двигателя.

Известно также, что степень искажения формы сетевого напряжения определяется содержанием в нем высших гармонических составляющих. Высшие гармоники ухудшают энергетические показатели устройств. Улучшение синусоидальной формы сетевого напряжения путем компенсации только третьей гармоники напряжения повышает cos двигателя на 2-3%, к.п.д. - на 1,5%. Степень искажения напряжения, регламентируемая ГОСТ 13109, не должна превышать 5%.

Известен трехфазный компенсатор реактивной мощности в виде трехфазного вольтодобавочного устройства [1], предназначенного для компенсации реактивной мощности за счет регулирования напряжения на зажимах потребителя.

Устройство содержит трехфазные главный и вольтодобавочный трансформаторы, автотрансформатор, а также регулятор переменного напряжения и нагрузку.

Первый вывод первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора подключен к трехфазной сети переменного тока, а его второй вывод через главный трансформатор связан с нагрузкой и первым входом автотрансформатора. Второй вывод автотрансформатора через регулятор переменного напряжения соединен с вторичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора.

На вторичную обмотку вольтодобавочного трансформатора подается напряжение с выхода автотрансформатора, регулируемое с помощью регулятора переменного напряжения. Изменение напряжения на вторичной обмотке позволяет осуществлять регулирование напряжения на первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора. Вектор добавочного напряжения вольтодобавочного трансформатора, складываясь с напряжением главного трансформатора, изменяет вектор напряжения на нагрузке по величине и по фазе. Таким образом, трехфазный компенсатор реактивной мощности повышает коэффициент мощности за счет симметрирования по фазе и изменения величины напряжения потребителя.

Однако изменение фазы напряжения на нагрузке вызывает неполную компенсацию реактивной мощности. Это обусловлено тем, что в таком устройстве изменение по фазе выходного напряжения на определенный угол создает фазовый сдвиг входного тока на этот же угол. При этом увеличивается фазовый угол сдвига между входным током и сетевым напряжением, что уменьшает cos устройства и приводит к неполной компенсации реактивной мощности. 

Кроме того, величина выходного напряжения меняется дискретно и имеет 12 положений вектора добавочного напряжения. Такое устройство не обеспечивает точности регулирования напряжения на зажимах потребителя и полностью не компенсирует реактивную мощность.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по максимальному количеству сходных признаков и достигаемому результату является трехфазный компенсатор реактивной мощности [2], который компенсирует реактивную мощность за счет симметрирования и изменения амплитуды выходного напряжения.

Трехфазный компенсатор реактивной мощности содержит трехфазный трансформатор, три однофазных инвертора с системами управления, выпрямитель, три однофазных измерительных трансформатора тока, трехфазный измерительный трансформатор напряжения, три однофазных датчика реактивного тока, три датчика напряжения, три элемента сравнения и нагрузку.

Вторичные обмотки трехфазного трансформатора соединены последовательно с первичными обмотками однофазных измерительных трансформаторов тока и включены между сетью и нагрузкой. Первичные обмотки трехфазного трансформатора подключены к выходам однофазных инверторов. Первые входы однофазных датчиков реактивного тока соединены с вторичными обмотками однофазных измерительных трансформаторов тока, а вторые входы - с двумя другими фазами вторичной обмотки трехфазного измерительного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена к сети. Выходы однофазных датчиков реактивного тока связаны с первыми входами системы управления. Первые входы элементов сравнения через датчики напряжения подключены к фазам нагрузки, вторые входы - к источнику заданного значения напряжения. Выходы элементов сравнения связаны с вторыми входами системы управления. Третьи входы системы управления соединены с сетью. Каждый выход системы управления подключен к соответствующим первым входам однофазных инверторов. Входы выпрямителя подключены к точкам соединения первичных обмоток однофазных измерительных трансформаторов тока и вторичных обмоток трехфазного трансформатора, а его выходы - к вторым входам однофазных инверторов.

Сигналы фазных токов и напряжений с выхода однофазных измерительных трансформаторов тока и трехфазного измерительного трансформатора напряжения подаются на соответствующие входы однофазных датчиков реактивного тока. По величине этих сигналов на выходе однофазных датчиков реактивного тока формируются напряжения, пропорциональные реактивному току. Эти сигналы поступают на соответствующие первые входы систем управления инвертором. Каждый датчик напряжения формируют сигнал напряжения нагрузки, который с помощью элементов сравнения сравнивается с заданным напряжением сети, например номинальным. Разность этих сигналов с выхода элементов сравнения подается на каждый второй вход систем управления инверторами. Однофазные инверторы формируют напряжение, поступающее на вторичные обмотки трехфазного трансформатора. Эти напряжения определяются величиной реактивного тока и отклонением напряжения нагрузки от заданного уровня. С помощью выпрямителя осуществляется питание постоянным напряжением однофазных инверторов.

Выходное напряжение компенсатора, например фазы A U2a, формируется из напряжения сети U1a и напряжения однофазного инвертора Ufa· eja.

Напряжение однофазного инвертора регулируется по амплитуде за счет изменения скважности его выходных импульсов и по фазе за счет изменения его угла управления . При помощи первичной и вторичной фазных обмоток трехфазного трансформатора выходное напряжение однофазного инвертора уменьшается пропорционально коэффициенту трансформации Кт и прибавляется к напряжению сети. В результате этого напряжение фазы А нагрузки имеет вид:



Из выражения (1) видно, что амплитуду и фазу вектора напряжения U2a можно регулировать изменением и . Изменение скважности импульсов осуществляется в зависимости от величины реактивного тока, а регулирование угла - от отклонения напряжения нагрузки. При потреблении компенсатором реактивной мощности сигнал с выхода однофазного датчика реактивного тока поступает на первый управляющий вход системы управления однофазного инвертора. В зависимости от величины реактивного тока происходит увеличение (уменьшение) скважности напряжения однофазного инвертора. Тем самым осуществляется увеличение (уменьшение) угла между напряжением сети U1a и напряжением нагрузки U2а. При этом датчик напряжения осуществляет контроль за напряжением нагрузки фазы A U2a и подает сигнал обратной связи на элемент сравнения. Здесь этот сигнал сравнивается с сигналом, пропорциональным заданному напряжению сети. Разность этих сигналов подается на второй управляющий вход системы управления однофазным инвертором. В зависимости от величины этого сигнала изменяется угол управления вентилями однофазного инвертора. В результате такого управления вектор напряжения однофазного инвертора имеет такую величину и фазу, что вектор сетевого напряжения U2a является радиусом заданной окружности. Процесс компенсации реактивной мощности путем изменения напряжения в двух других фазах происходит аналогично. Такое регулирование напряжения обеспечивает симметрирование по величине и фазе трехфазной системы выходного напряжения.

Однако известное устройство не полностью компенсирует реактивную мощность. Это обусловлено тем, что в этом устройстве компенсация реактивной мощности осуществляется путем воздействия только на часть факторов, определяющих компенсацию реактивной мощности, а именно - симметрирования и изменения амплитуды выходного напряжения. 

В основу изобретения положена задача, заключающаяся в создании трехфазного компенсатора реактивной мощности, в котором осуществляется полная компенсация реактивной мощности за счет всех факторов, влияющих на компенсацию реактивной мощности: улучшения формы сетевого напряжения при одновременном улучшении формы потребляемого тока, а также сохранении симметрии и величины напряжения на нагрузке. 

Для решения поставленной задачи в трехфазный компенсатор реактивной мощности, содержащий трехфазный трансформатор, три однофазных инвертора с системами управления, выпрямитель, три однофазных измерительных трансформатора тока, трехфазный измерительный трансформатор напряжения, три однофазных датчика реактивного тока, три датчика напряжения, три элемента сравнения и нагрузку, при этом вторичные обмотки трехфазного трансформатора соединены последовательно с первичными обмотками однофазных измерительных трансформаторов тока и включены между сетью и нагрузкой, первичные обмотки трехфазного трансформатора подключены к выходам однофазных инверторов, вторичные обмотки однофазных измерительных трансформаторов тока подключены к токовым входам однофазных датчиков реактивного тока, входы напряжения которых подключены к двум другим фазам вторичной обмотки трехфазного измерительного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена к сети, выходы однофазных датчиков реактивного тока подключены к первым входам системы управления, первые входы элементов сравнения через датчики напряжения подключены к фазам нагрузки, а вторые входы - к источнику заданного значения напряжения, выходы элементов сравнения связаны с вторыми входами системы управления, третьи входы системы управления соединены с сетью, а выход - с первыми входами однофазных инверторов, входы выпрямителя подключены к точкам соединения первичных обмоток однофазных измерительных трансформаторов тока и вторичных обмоток трехфазного трансформатора, выходы - к вторым входам однофазных инверторов, дополнительно введены блок автономных инверторов напряжения, блок вычисления активной и реактивной мощности, блок вычисления переменной составляющей активной и реактивной мощности, блок вычисления заданных значений токов, блок управления автономными инверторами напряжения и измерительные трансформаторы тока автономных инверторов напряжения, при этом первые входы блока вычисления активной и реактивной мощности подключены к вторичным обмоткам однофазных измерительных трансформаторов тока, а вторые входы - к вторичным обмоткам трехфазного измерительного трансформатора напряжения и к первым входам блока вычисления заданных значений токов, выходы выпрямителя связаны с первыми входами блока автономных инверторов напряжения, выходы которого подключены к нагрузке через первичные обмотки измерительных трансформаторов тока автономного инвертора напряжения, вторичные обмотки которых связаны с первыми входами блока управления автономными инверторами напряжения, а выходы блока управления автономными инверторами напряжения соединены с вторыми входами блока автономных инверторов напряжения, выходы блока вычисления активной и реактивной мощности через блок вычисления переменной составляющей активной и реактивной мощности соединены с вторыми входами блока вычисления заданных значений токов, выходы которого связаны с вторыми входами блока управления автономными инверторами напряжения.

Введение в известный трехфазный компенсатор реактивной мощности, компенсирующий реактивную мощность за счет симметрирования и изменения амплитуды выходного напряжения, совокупности новых элементов, являющихся компенсатором реактивной мощности за счет приближения фазы тока к сетевому напряжению, а также получения синусоидальной формы тока [3], позволяет полностью компенсировать реактивную мощность, т.е. осуществлять не только симметрирование и изменение амплитуды выходного напряжения с одновременным приближением фазы тока к сетевому напряжению и получение синусоидальной формы тока, но и формировать синусоидальную форму сетевого напряжения.

Это обусловлено следующим. Приближение фазы тока к сетевому осуществляется за счет емкостной составляющей тока компенсатора. Эта составляющая тока, имеющая равное, но противоположное по отношению к индуктивному току нагрузки направление, компенсирует реактивную составляющую потребляемого тока. Это приводит к увеличению cos и уменьшению реактивной мощности основной частоты. Вторая составляющая тока компенсатора уменьшает до нуля все высшие гармонические составляющие потребляемого тока, определяющие его форму. Это достигается за счет выделения в сигнале потребляемого тока всех его высших гармонических составляющих и их полной компенсации за счет тока компенсатора. Получение за счет этого синусоидальной формы потребляемого тока вызывает уменьшение реактивной мощности искажения.

Компенсация реактивной мощности искажения приводит к уменьшению токов высших гармоник, протекающих через реактивные сопротивления сети, следствием чего является уменьшение пульсаций сетевого напряжения и улучшение его синусоидальной формы. Улучшение формы сетевого напряжения приводит к полной компенсации реактивной мощности.

Таким образом, дополнение известного устройства компенсации реактивной мощности другим известным устройством привело к получению не только технических результатов, присущих каждому из них, но и появлению неочевидного результата, а именно получению синусоидальной формы сетевого напряжения при сохранении его симметрии и возможности изменения амплитуды выходного напряжения, что позволило полностью компенсировать реактивную мощность.

На чертеже представлена схема трехфазного компенсатора реактивной мощности.

Трехфазный компенсатор реактивной мощности содержит трехфазный трансформатор 1, три однофазных инвертора 2, 3, 4 с системами управления 5, 6, 7, выпрямитель 8, три однофазных измерительных трансформатора тока 9, 10, 11, трехфазный измерительный трансформатор напряжения 12, три однофазных датчика реактивного тока 13, 14, 15, три датчика напряжения 16, 17, 18, нагрузку 19, три элемента сравнения 20, 21, 22, блок автономных инверторов напряжения 23, блок вычисления активной и реактивной мощности 24, блок вычисления переменной составляющей активной и реактивной мощности 25, блок вычисления заданных значений токов 26, блок управления автономными инверторами напряжения 27 и измерительные трансформаторы тока автономных инверторов напряжения 28, 29, 30.

Вторичные обмотки трехфазного трансформатора 1 соединены последовательно с первичными обмотками однофазных измерительных трансформаторов тока 9, 10, 11 и включены между сетью и нагрузкой 19. Первичные обмотки трехфазного трансформатора 1 подключены к выходам однофазных инверторов 2, 3, 4. Вторичные обмотки однофазных измерительных трансформаторов тока 9, 10, 11 подключены к первым входам блока вычисления активной и реактивной мощности 24 и токовым входам однофазных датчиков реактивного тока 13, 14, 15. Выходы напряжения однофазных датчиков реактивного тока 13, 14, 15 подключены к вторым входам блока вычисления активной и реактивной мощности 24, к первым входам блока вычисления заданных значений токов 26 и к двум соответствующим фазам вторичной обмотки трехфазного измерительного трансформатора напряжения 12. Первичная обмотка измерительного трансформатора напряжения 12 подключена к питающей сети. Выходы однофазных датчиков реактивного тока 13, 14, 15 связаны с первыми входами соответствующих систем управления 5, 6, 7. Первые входы элементов сравнения 20, 21, 22 через датчики напряжения 16, 17, 18 подключены к фазам нагрузки 19, вторые входы - к источнику заданного значения напряжения (не показан). Выходы элементов сравнения 20, 21, 22 связаны со вторыми входами соответствующих систем управления 5, 6, 7. Третьи входы систем управления 5, 6, 7 соединены с сетью. Каждый выход систем управления 5, 6, 7 подключен к первым входам соответствующих однофазных инверторов 2, 3, 4. Входы выпрямителя 8 подключены к точкам соединения первичных обмоток однофазных измерительных трансформаторов тока 9, 10, 11 и вторичных обмоток трехфазного трансформатора 1, а его выходы - к вторым входам однофазных инверторов 2, 3, 4 и к первым входам блока автономных инверторов напряжения 23. Выходы блока автономных инверторов напряжения 23 подключены к нагрузке 19 через первичные обмотки измерительных трансформаторов тока автономного инвертора напряжения 28, 29, 30. Вторичные обмотки измерительных трансформаторов тока автономного инвертора напряжения 28, 29, 30 связаны с первыми входами блока управления автономными инверторами напряжения 27. Выход блока управления автономными инверторами напряжения 27 соединен с вторыми входами блока автономных инверторов напряжения 23. Выходы блока вычисления активной и реактивной мощности 24 через блок вычисления переменной составляющей активной и реактивной мощности 25 соединены с вторыми входами блока вычисления заданных значений токов 26, выходы которого связаны с вторыми входами блока управления автономными инверторами напряжения 27.

Блок автономных инверторов напряжения 23 выполнен на базе полностью управляемых IGBT-транзисторов, в блоке вычисления активной и реактивной мощности 24 используются перемножители напряжения серии К525 ПС5, выполняющие функции умножения и деления напряжений. В блоке управления автономными инверторами напряжения 27 реализован алгоритм -модуляции. Остальные блоки имеют известную типовую структуру. 

При работе устройства компенсации блоки 1-22 и их взаимосвязи выполняют функцию компенсации реактивной мощности за счет симметрирования и изменения амплитуды выходного напряжения. Блоки 23-30 и их взаимосвязи выполняют функцию компенсации реактивной мощности за счет приближения фазы тока к сетевому напряжению и приближению тока к синусоидальной форме.

Трехфазный компенсатор реактивной мощности работает следующим образом.

Сигналы фазных токов и напряжений с выхода однофазных измерительных трансформаторов тока 9, 10, 11 и трехфазного измерительного трансформатора напряжения 12 подаются на соответствующие входы однофазных датчиков реактивного тока 13, 14, 15. По величине этих сигналов на выходе датчиков реактивного тока 13, 14, 15 формируются напряжения, пропорциональные реактивному току. Эти сигналы поступают на первые входы соответствующих систем управления 5, 6, 7. Каждый датчик напряжения 16, 17, 18 формирует сигнал напряжения нагрузки 19, который с помощью элементов сравнения 20, 21, 22 сравнивается с заданным напряжением сети, например номинальным. Разность этих сигналов с выхода элементов сравнения 20, 21, 22 подается на каждый второй вход систем управления 5, 6, 7. Однофазные инверторы 2, 3, 4 формируют напряжение, поступающее на вторичные обмотки трехфазного трансформатора 1. Эти напряжения определяются величиной реактивного тока и отклонением напряжения нагрузки от заданного уровня. С помощью выпрямителя 8 осуществляется питание постоянным напряжением однофазных инверторов 2, 3, 4. 

Выходное напряжение компенсатора, например фазы A U 2a, формируется из напряжения сети U1a и напряжения Ufa· eja однофазного инвертора 2. Напряжение инвертора 2 регулируется по амплитуде за счет изменения скважности его выходных импульсов и по фазе за счет изменения его угла управления . При помощи первичной и вторичной фазных обмоток трехфазного трансформатора 1 выходное напряжение однофазного инвертора 2 прибавляется к напряжению сети. Амплитуду и фазу вектора напряжения U2a можно регулировать изменением и . Изменение скважности импульсов осуществляется в зависимости от величины реактивного тока, а регулирование угла - от отклонения напряжения нагрузки.

При потреблении компенсатором реактивной мощности сигнал с выхода однофазного датчика реактивного тока поступает на первый управляющий вход системы управления однофазного инвертора. В зависимости от величины реактивного тока происходит увеличение (уменьшение) скважности напряжения однофазного инвертора. Тем самым осуществляется увеличение (уменьшение) угла между напряжением сети U1a и напряжением нагрузки U2a. При этом датчик напряжения 16 осуществляет контроль за напряжением нагрузки фазы A U2a и подает сигнал обратной связи на элемент сравнения 20. Здесь этот сигнал сравнивается с сигналом, пропорциональным заданному напряжению сети. Разность этих сигналов подается на второй управляющий вход системы управления 5. В зависимости от величины этого сигнала изменяется угол управления вентилями однофазного инвертора 2. В результате такого управления вектор напряжения однофазного инвертора 2 имеет такую величину и фазу, что вектор сетевого напряжения U2a является радиусом заданной окружности. Процесс компенсации реактивной мощности путем изменения напряжения в двух других фазах происходит аналогично. Такое регулирование напряжения обеспечивает симметрирование по величине и фазе трехфазной системы выходного напряжения.

Сигналы токов нагрузки с выхода однофазных измерительных трансформаторов тока 9, 10, 11 поступают на первый вход блока вычисления активной и реактивной мощности 24. Сигналы напряжения трехфазной сети с выхода трехфазного измерительного трансформатора напряжения 12 поступают на второй вход блока вычисления активной и реактивной мощности 24. По величине этих сигналов вычисляются значения активной и реактивной мощности. В блоке вычисления переменной составляющей активной и реактивной мощности 25 осуществляется выделение значений высших гармоник активной и реактивной мощности. На выходе блока вычисления переменной составляющей активной и реактивной мощности 25 формируется сигнал, пропорциональный высшим гармоническим составляющим активной и реактивной мощности. По величине этих сигналов, а также значениям фазных напряжений в блоке вычисления заданных значений токов 26 формируются сигналы заданных значений токов компенсатора. Эти токи определяются переменной составляющей активной и реактивной мощности трехфазной нагрузки 19, а также значениями фазных напряжений трехфазной сети. Сигналы текущего и заданного значений фазных токов сравниваются в блоке управления автономными инверторами напряжения 27, где в зависимости от соотношения этих сигналов происходит управление блоком автономных инверторов напряжений 23. Управление этим блоком заключается в формировании фазных токов, которые, протекая в противофазе с индуктивной составляющей тока нагрузки тока, компенсируют переменные составляющие активной и реактивной мощности. За счет этого осуществляется приближение фазы тока к питающему напряжению, а также получение синусоидальной формы потребляемого тока. Так происходит компенсация реактивной мощности за счет улучшения формы тока.

Компенсация в форме потребляемого тока высших гармонических составляющих приводит к уменьшению падения напряжения на сопротивлении сети, вызванному протеканием через него высших гармоник тока. Уменьшение высокочастотных пульсаций падения напряжения вызывает уменьшение высших гармоник напряжения в форме сетевого напряжения. Так, за счет улучшения синусоидальности тока происходит улучшение формы сетевого напряжения. 

Таким образом осуществляется полная компенсация реактивной мощности за счет улучшения формы сетевого напряжения при одновременном улучшении формы потребляемого тока, а также сохранения симметрии и величины напряжения на нагрузке.

Трехфазный компенсатор реактивной мощности установлен в локомотивном депо Белогорск Забайкальской жел. дороги. Применение этого компенсатора позволило увеличить коэффициент мощности предприятия, составлявший 0,6-0,7, на 0,15-0,17. Повышение при этом коэффициента полезного действия привело к снижению эксплуатационных расходов на 4-5%.

Источники информации

1. Веников В.А. и др. Регулирование напряжения в электротехнических системах. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

2. А.С. №2027278. Трехфазный компенсатор реактивной мощности. Авторы изобретения Климаш B.C., Симоненко И.Г. Опубл. в БИ №2 1995 г. MKИ H 02 J 3/18.

3. Н.Akagi, A.Nabae and S.Aton. Control Strategy of Active Power Filters Using Multiple Voltage-Source PWM Converters. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. IA-22, №3, May/June 1986.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Трехфазный компенсатор реактивной мощности, содержащий трехфазный трансформатор, три однофазных инвертора с системами управления, выпрямитель, три однофазных измерительных трансформатора тока, трехфазный измерительный трансформатор напряжения, три однофазных датчиков реактивного тока, три датчика напряжения, три элемента сравнения и нагрузку, при этом вторичные обмотки трехфазного трансформатора соединены последовательно с первичными обмотками однофазных измерительных трансформаторов тока и включены между сетью и нагрузкой, первичные обмотки трехфазного трансформатора подключены к выходам однофазных инверторов, вторичные обмотки однофазных измерительных трансформаторов тока подключены к токовым входам однофазных датчиков реактивного тока, входы напряжения которых подключены к двум соответствующим фазам вторичной обмотки трехфазного измерительного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена к сети, выходы однофазных датчиков реактивного тока подключены к первым входам соответствующих систем управления, первые входы элементов сравнения через датчики напряжения подключены к фазам нагрузки, а вторые входы - к источнику заданного значения напряжения, выходы элементов сравнения связаны со вторыми входами соответствующих систем управления, третьи входы систем управления соединены с сетью, а выходы - с первыми входами соответствующих однофазных инверторов, входы выпрямителя подключены к точкам соединения первичных обмоток однофазных измерительных трансформаторов тока и вторичных обмоток трехфазного трансформатора, выходы - к вторым входам однофазных инверторов, отличающийся тем, что в него дополнительно введены блок автономных инверторов напряжения, блок вычисления активной и реактивной мощности, блок вычисления переменной составляющей активной и реактивной мощности, блок вычисления заданных значений токов, блок управления автономными инверторами напряжения и измерительные трансформаторы тока автономных инверторов напряжения, при этом первые входы блока вычисления активной и реактивной мощности подключены к вторичным обмоткам однофазных измерительных трансформаторов тока, а вторые входы - к вторичным обмоткам трехфазного измерительного трансформатора напряжения и к первым входам блока вычисления заданных значений токов, выходы выпрямителя связаны с первыми входами блока автономных инверторов напряжения, выходы которого подключены к нагрузке через первичные обмотки измерительных трансформаторов тока автономного инвертора напряжения, вторичные обмотки которых связаны с первыми входами блока управления автономными инверторами напряжения, а выходы блока управления автономными инверторами напряжения соединены с вторыми входами блока автономных инверторов напряжения, выходы блока вычисления активной и реактивной мощностей через блок вычисления переменной составляющей активной и реактивной мощностей соединены с вторыми входами блока вычисления заданных значений токов, выходы которого связаны с вторыми входами блока управления автономными инверторами напряжения.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru