СПОСОБ СИММЕТРИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ

СПОСОБ СИММЕТРИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ


RU (11) 2030055 (13) C1

(51) 6 H02J3/26 

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

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

(21) Заявка: 4803883/07 
(22) Дата подачи заявки: 1990.02.09 
(45) Опубликовано: 1995.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергий на промышленных предприятиях. М.: Энергия, 1977, с.101 - 106. 2. Милях А.Н. и др. Схемы симметрирования однофазных нагрузок в трехфазных цепях. Киев: 1973, с.23. 3. Авторское свидетельство СССР N 974499, кл. H 02 J 3/26, 1983. 
(71) Заявитель(и): Мамедов Ю.М. 
(72) Автор(ы): Мамедов Ю.М. 
(73) Патентообладатель(и): Владимирское арендное предприятие "Экостек" 

(54) СПОСОБ СИММЕТРИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ 

Сущность изобретения: измеряют комплексы фазных токов несимметричной нагрузки и напряжение сети. Вычисляют проводимость симметрирующего элемента по приведенной формуле. Симметрирующий элемент имеет активно-реактивный характер. В зависимости от знака вычисленной реактивной составляющей симметрирующий элемент может быть как активно-емкостным, так и активно-индуктивным. Симметрирующий подключается на фазное напряжение трехфазной сети. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для симметрирования трехфазных нагрузок и сетей, несимметрия которых обусловлена эксплуатацией однофазных и трехфазных несимметричных нагрузок.

Известны способы симметрирования несимметричных трехфазных сетей и нагрузок [1,2] . Эти способы сводятся в основном к симметрированию системы несимметричных токов и напряжений при помощи либо рационального распределения (равномерного) нагрузок по фазам, либо при помощи управляемых и неуправляемых емкостных и индуктивных симметрирующих устройств в зависимости от характера графика нагрузок.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ [3], в основу которого положено известное уравнение по определению обратной составляющей токов, напряжений и т.п.

Недостатки указанных способов заключаются в том, что они сложны требуют больших экономических затрат, обусловленных применением трехфазных симметрирующих устройств при симметрировании трехфазных сетей.

Цель изобретения - упрощение симметрирования несимметричных трехфазных нагрузок и сетей. Данный способ позволяет быстро и без особых затрат определить величину симметрирующего элемента для любой заранее выбранной фазы и, включив его лишь в эту фазу, исключить обратную ее составляющую в целом всей несимметричной трехфазной сети. Полученные величины симметрирующего элемента, в которых участвуют при их определении параметры всех трех фаз, предопределяют наиболее экономичную конструкцию симметрирующего элемента.

Цель достигается тем, что при этом способе симметрирования трехфазной нагрузки, заключающемся в измерении величин и аргументов фазных токов несимметричной нагрузки, напряжения трехфазной сети, вычислении величин проводимостей симметрирующих элементов и подключении симметрирующих элементов к трехфазной сети с вычисленными величинами проводимостей, которые вычисляют по следующей формуле:

g1 jb1= (+)+j(-)-/, (1) где g1, b1 - активная и реактивная составляющие проводимостей симметрирующего элемента, подключаемого к выбранной фазе 1 (А);

U - напряжение трехфазной сети;

, , - комплексы фазных токов несимметричной нагрузки, индекс 2 означает опережающую фазу, а индекс 3 - отстающую фазу по отношению к выбранной фазе 1, к которой подключается симметрирующий элемент.

Обобщенное уравнение (1) в комплексной форме в развернутом виде будет иметь вид:

(2) или аналогично (1)

(3)

Найденный симметрирующий элемент может быть либо активно-емкостным, либо активно-индуктивным; это зависит от величины и характера нагрузок в фазах. Обобщенные формулы всегда дают возможность определить альтернативные значения симметрирующих элементов по отношению к выбранной фазе. Абсолютные значения величин, найденных при помощи обобщенных формул (1) и (3), всегда будут равны

| I1 | = | I2 | = | I3 |,

|g1b1|= |g2b2|= |g3 b3|; комплексные их значения не равны

g1jb1g2jb2g3jb3.

В процессе конструирования симметрирующего элемента величину элемента, вычисленную при помощи обобщенной формулы (1) и подлежащую включению в выбранную фазу для исключения обратной составляющей, следует проверить при помощи известной формулы составляющей обратной последовательности

I2= IA+a2IB+aI<IMG SRC="http://www.fips.ru/fullimg/rupat1/19951/012.dwl/2030055-23t.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

1. Замеренные токи в фазах и их отстающие фазовые углы

IA=I1=1940A;

IB=I2=862A;

IC=I3=1117A;

UA=UB=UC=220B.

2. Симметрирующую токовую нагрузку определяют по формуле (1)

I = I=(I2+I3)+j(I2-I3)-I1= (3,76-j7,04+10,56-j3,19)+

+j(3,76-j7,04-10,56+j3,19)-14,55+j12,21 = -4,06+j1,2 A,

I= 4,2316A. Как видно из результата, полученная величина с отрицательным знаком перед действительной частью комплексного числа не имеет смысла.

Можно получить альтернативное значение симметрирующего элемента по обобщенной формуле (1) для другой выбранной фазы, например фазы В (2)

I = I=(I3+I1)+j(I3-I1)-I2= (10,56-j3,19+14,55-j12,21)+

+j(10,56-j3,19-14,55+j12,21)-3,76+j7,04=0,99-j4,2 A,

I = 4,2376A.

Для фазы С (3)

I = I=(I1+I2)+j(I1-I2)-I3= (14,55-j12,21+3,76-j7,04)+

+j(14,55-j12,21-3,76+j7,04)-10,56+j3,19=3,07+j2,91 A,

= 4,2343A.

Таким образом, для симметрирования трехфазной сети (нагрузки) необходимо включить фазу В активно-индуктивный симметрирующий элемент, либо в фазу С - активно-емкостный

g2-jb2= = 0,0045-j0,0187 Cм;

g3+jb3= = 0,014+j0,013 Cм.

Включенные в фазу В активно-индуктивный симметрирующий элемент, либо в фазу С - активно-емкостный, должны привести к симметрированию несимметричную трехфазную сеть (нагрузку), т.е. геометрическая сумма фактической величины комплексного значения тока в фазе В (С) и величины симметрирующего элемента приведут составляющую обратной последовательности к нулю. Проверка производится по величине числителя, полученного обобщенной формулой (1).

По фазе В

I2= (IB+a2IC+aIA) = (I2+(I-jI)+a2I3+aI1) =

= (3,76-j12,21+(0,99-j4,12)+(- -j)(10,56-j3,19) +

+ (- +j)(14,55-j12,21) = 0.

По фазе С

I2= (IC+a2IA+aIB) = (I3+(I+jI)+a2I1+aI2) =

= (10,56-j3,19+(3,07+j2,91)+(- -j) (10,56-j3,19) +

+ (- +j)(14,55-j12,21) = 0. Как следует из примеров, полученные симметрирующие элементы: активно-индуктивный, включенный в фазу В, либо активно-емкостный, включенный в фазу С, в обоих случаях приводят трехфазную сеть (нагрузку) к нулю. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ СИММЕТРИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ, заключающийся в измерении величин и аргументов комплексов фазных токов несимметричной нагрузки, измерении напряжения трехфазной сети, вычислении величин проводимостей симметрирующих элементов и подключении симметрирующих элементов к трехфазной сети с вычисленными величинами проводимостей, отличающийся тем, что, с целью упрощения, вычисления величин проводимостей производят по следующему выражению:



где U - напряжение трехфазной сети;

- комплексы фазных токов несимметричной нагрузки;

индекс 2 - опережающая фаза;

индекс 3 - отстающая фаза по отношению к выбранной фазе 1, к которой подключается симметрирующий элемент с активной g1 и реактивной b1 составляющими проводимости, причем если реактивная проводимость b1 > 0, то элемент является емкостным, а если b1 < 0, - то индуктивным.




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