Спосіб виключення впливу вищих гармонійних складових на мережу живлення

Изобретение относится к электротехнике, в частности к сглаживанию высших гармоник нагрузки в распределительных электрических сетях и может найти применение на потребительских подстанциях промышленных и горных предприятиях с целью снижения затрат на оплату электроэнергии. Известен способ снижения уровня высших гармоник, путем выбора схемы питающей сети, заключающийся в том, что увеличивается мощность короткого замыкания в общей точке присоединения нелинейной и прочей нагрузки. [Качество электроэнергии на промышленных предприятиях. И.В. Жежеленко, М.Л. Рабинович, В.М. Божко - К., Техника, 1981, 160 с]. Недостатки этого способа - большие потери мощности при снижении уровня высших гармоник. Наиболее близким по технической сущности является способ исключения влияния высших гармоник на питающую сеть, заключающийся в том, что применяют сетевые фильтры. Сетевой фильтр обычно представляет собой цепь из последовательно соединенных конденсатора и индуктивной катушки, настроенной в резонанс на частоту соответствующей гармонической тока и подключенной параллельно шинам питающей сети вблизи выпрямительной установки. На частоте гармонической тока такая цепь обладает малым сопротивлением и оказывает для гармонической шунтирующее действие, не пропуская ее в питающую сеть. На частоте питающей сети, более низкой чем резонансная частота, сопротивление цепи из последовательно включенных конденсатора и индуктивной катушки имеет емкостной характер, что сказывается также на увеличении коэффициента мощности выпрямительной установки. [Забродин Ю.С. Промышленная электроника. - М., Высшая школа, 1982]. Недостатком указанного способа является потеря мощности при указанном выше процессе. В основе изобретения поставлена задача усовершенствования способа исключения влияния высших гармонических на питающую сеть, в котором фильтры, настроенные на частоту соответствующей гармоники подключают к делителям частоты на номер гармоники, которые через фазосдвигающие устройства подключают к сети, что обеспечивает меньшую потерю мощности при вышеуказанном процессе, это позволит снизить затраты на потребление электроэнергии. Поставленная задача решается тем, что в способе исключения влияния высших гармонических на питающую сеть, содержащем фильтрацию гармоник, согласно изобретению частоту фильтрованных гармонических составляющих делят на номер гармоники, полученные составляющие через фазосдвигающие устройства подключаются к сети. На фиг.1 представлена схема реализации способа; на фиг.2 - нелинейный сигнал. Блоки 1, 2, 3, 4 представляют собой фильтры, настроенные соответственно на 1, 3, 5 и 7 гармоники. Блоки 5-7 - соответственно делители частоты. Блоки 8-10 - фазосдвигающие устройства. Блок 11 - сумматор. Способ реализуется следующим образом. В линии электропередач фильтры б.1-4 выделяют соответствующие гармоники. Делители частоты б.5-7 делят частоту соответствующих сигналов на номер гармоники, в результате чего на выходах б.5-7 получаются сигналы базовой частоты. Пройдя через б.8-10, эти сигналы по фазе совпадают с сигналом первой гармоники. Через суммирующее устройство б.11 мощность сигналов суммируется и получается сигнал с большей мощностью чем в прототипе. Например, необходимо нормировать сигнал прямоугольной формы. При разложении сигнала в ряд фурье получим: где Um - амплитуда напряжения входного сигнала, w - базовая частота сети (обычно 50 Гц), t - время, U(wt) - напряжение входного сигнала. При нормализации сигнала старым способом амплитуда сигнала будет: при нормализации новым способом будет: что выше старого сигнала на 69%. Это значит, что потери напряжения при нормализации сигнала уменьшатся на 69%. Допустим имеются силовые агрегаты общей мощность 100 МВт, а при избавлении от высших гармоник теряется 1% потребляемой мощности, то при применении вышеуказанного способа будет теряться: 1:1,69 = 0,58%, при этом будет экономиться 0,42%, что составит 420 кВт. Согласно постановлению Кабинета Министров №733 от 21.10.94 г., введенного с 23.12.94 г., оплата за потребляемую электроэнергию осуществляется по двухставочному тарифу: Ц = а * Рm + b * W (3), где а - стоимость 1 кВт максимально заявленной мощности, а = 282 тыс. крб/кВт, Рm - максимально заявленная мощность, b - стоимость 1 кВт*ч потребляемой электроэнергии, для 1 группы потребителей (промышленные предприятия мощностью более 700 кВт) b = 2400 кб/кВт*ч, потребляемая мощность, которая превышает максимально заявленную, оплачивается в десятикратном размере. Оборудование работает 16 часов в сутки, следовательно за месяц t = 16*30 = 480 часов. Согласно формуле (3) сумма сэкономленной электроэнергии будет: