Пристрій компенсації реактивної потужності і симетрування напруги зворотної послідовності

Пристрій компенсації реактивної потужності і симетрування напруги зворотної послідовності, що містить живильну трифазну секцію, однофазні секційні комутаційні апарати, силовий трансформатор з паралельними первинними обмотками і втосхемі ринною обмоткою, з'єднаною по 3 41306 4 вних потужностей, але навіть фіксувати виникаючу ка вторинної обмотки в зигзаг з первинними обмонапругу зворотних послідовностей у фазах. тками, однофазні роз'єднувачі між виводами У зв'язку з викладеними основними недолікапервинних і введеннями вторинних обмоток із ми аналога стосовно металургійних підприємств, з'єднанням їх вільного виводу з вводом заземлюособливо наявністю вказаних печей, вкрай необючого комутаційного апарату. хідна розробка конструктивно компактного надійНа фігурі приведена електрична схема приного пристрою, що забезпечує функціональні зв'ястрою компенсації реактивній потужності і симетзки між електричними, електромагнітними і рирування напруги зворотної послідовності, яка ємнісними, індивідуальними і комбінованими, ремістить живлячу трифазну секцію 1, однофазні жимами з метою ефективного скорочення перетісекційні комутаційні апарати 2, 3, 4, паралельно кань реактивних потужностей між джерелами і з'єднані індивідуальні первинні обмотки 5, 6, 7 і споживачами електричної енергії з ефективним послідовно приєднані фазні вторинні обмотки 8, симетрирування напруги зворотних послідовносз'єднані в "зигзаг" і по схемі розімкненого "трикуттей і їх скороченням у фазах живлячих ліній елекника", трифазного силового трансформатора, одтропередачі, що підвищують надійність експлуатанофазні лінійні комутаційні апарати 9, 10, 11 з поції існуючого електрообладнання всього комплексу слідовно з'єднаними індивідуальними реактором промислових підприємств на основі усунення іс12 з роз'єднувачем 13, активним опором 14 і коннуючих внутрішніх перенапружень, реального заденсатором 15 з роз'єднувачем 16, роз'єднувачі 17 безпечення необхідних параметрів якості електриі 18, приєднані одними полюсами індивідуально до виводів реактора і конденсатора, а іншими полючної енергії, комплексного зниження електричних сами до спільного вводу активного опору, що завтрат в мережах і на підстанціях з одночасним підвищенням рівня надійності їх експлуатації при земляє комутаційний апарат 19, однофазні роз'єдефективному енергозбереженні. нувачі 20, 21, 22 між виводами первинних і вводами вторинних обмоток із з'єднанням їх вільЯк прототип прийнятий пристрій виміру потужного виводу з вводами вказаного заземлюючого ності прямої і зворотної послідовностей [див. кокомутаційного апарату. рисну модель України №14689 G01R 21/12; 2006]. Пристрій працює таким чином. Використання пропонованого пристрою виміру До живлячої трифазної секції 1 підключені одпотужності прямої і зворотної послідовностей донофазні лінійні комутаційні апарати 2, 3, 4 і перзволяє вимірювати пряму і зворотні потужності в винні обмотки 5, 6, 7 силового трансформатора, мережах електропостачання споживачів, особливо з'єднані по схемі зірки з виведеною нейтраллю, таких, як потужні металургійні підприємства з повторинні обмотки 8, з'єднані по вказаних схемах, і тужними дуговими і рудно-термічними печами, що заземлюючий однофазний комутаційний апарат 19 сприяє ефективним виявленням винуватців і їх з включеними роз'єднувачами 20, 21, 22. участі в порушенні регламентованих параметрів якості, отримуваною ними електричній енергії. З метою обмеження величин ємнісних або інФункціональні взаємодії між резисторами і дуктивних реактивних потужностей, що змінюютьконденсаторами відповідних опорів забезпечують ся, що перевищують, з одночасним симетрируванобмеження величин ударних струмів замикання на ням напруги зворотної послідовності, особливо в землю високих частот пошкодженої фази і високопроцесах змін режимів роботи дугових сталеплачастотних фазних перенапружень на непошкоджевильних і рудно-термічних печей, застосовуються них фазах. відповідні індивідуальні підключення послідовно Унеможливлюється виникнень небезпечних з'єднаних комутаційного апарату 9 з реактором 12 і роз'єднувачем 13 або комутаційного апарату 11 з величин ферорезонансних явищ в електромагнітконденсатором 15 і роз'єднувачем 16, а також коних трансформаторах напруги контролю ізоляції мутаційного апарату 10 з активним опором 14 при при аварійних і після аварійних режимах в електвідключених роз'єднувачах 17 і 18. ричній мережі. При виборах відповідних потужностей і індивіПроте необхідно відзначити, що окрім недолідуальних роботах реактор 12 обмежує, а при неків, в аналогу додався недолік при використанні обхідності забезпечує повну компенсацію однофанапівпровідникових діодів в прототипі, робота яких зного ємнісного струму при металевому замиканні супроводжується виникненнями високочастотних на землю, конденсатор 15 усуває високочастотні струмів і напруги всього спектру стандартних часперенапруження на непошкоджених фазах при тот. дуговому замиканні фази на землю, а активний У основу корисної моделі поставлено завданопір 14 виключає перехідні і коливальні процеси, ня розробки пристрою компенсації реактивної пощо виникають на живлячій секції після відключентужності і симетрирування напруги зворотної поня пошкодженої ділянки мережі. слідовності, що містить живлячу трифазну секцію, При послідовних з'єднаннях комутаційного однофазні секційні комутаційні апарати, силовий апарату 9, реактора 12, роз'єднувача 17 і активнотрансформатор з паралельними первинними обго опору 14 з відключеними роз'єднувачем 13, комотками і вторинною обмоткою, з'єднаною по схемутаційним апаратом 10 і роз'єднувачем 18 або мі розімкненого трикутника. У виводах первинних комутаційного апарату 11, конденсатора 15, роз'обмоток однофазні лінійні комутаційні апарати із єднувача 18 і активного опору 14 з відключеними з'єднаними послідовно з ними індивідуальними роз'єднувачем 16, комутаційним апаратом 10 і реактором з роз'єднувачем, активним опором і роз'єднувачем 17 обмежуються відповідно висококонденсатором з роз'єднувачем, роз'єднувачі між частотні складові в струмах замикання на землю і виводами реактора і конденсатора з вводом актиперенапруження не лише на непошкоджених, але і вного опору, з'єднання фаз розімкненого трикутни 5 41306 6 технологій усунули можливості забезпечення папошкодженою фазах з усуненням в обох випадках резонансних і ферорезонансних явищ при роботі раметрів якості електричної енергії в частці допуссилового трансформатора в режимах понижених тимих коливань, відхилень, несиметрії і несинусоїнавантажень, але особливо в неодруженому редальності напруги і струмів, які з'явилися жимі. причинами неприпустимих підвищень електричних втрат при використанні промисловими підприємстПри відключених роз'єднувачах 17 і 18 можливами, а отже і розподілі енергосистемами електві паралельні з'єднання включених комутаційних апаратів: ричної енергії. - вимикача 9 з реактором 12, роз'єднувачем 13 Окрім цього, батареї статичних конденсаторів поперечної і подовжньої компенсацій реактивній і вимикача 10 з активним опором 14 при відключених вимикачі 11 і роз'єднувачем 16; потужності не мають регулюючих пристроїв, а от- вимикача 10 з активним опором 14 і вимикаже перетікання реактивних потужностей, що зміча 11 з конденсатором 15, роз'єднувачем 16 при нюються, між джерелами і споживачами електричвідключених вимикачі 9 і роз'єднувачем 13; ної енергії знижують надійність експлуатації - вимикача 9 з реактором 12, роз'єднувачем 13 існуючого електротехнічного обладнання з давно і вимикача 11 з конденсатором 15, роз'єднувачем закінченими термінами його експлуатації по порів16 при відключеному вимикачі 10; нянню навіть з існуючими вимогами застарілих і - вимикача 9 з реактором 12, роз'єднувачем відмінених директивних вказівок. 13, вимикача 10 з активним опором 14 і вимикача Симетрируючий ефект пристрою виявляється навіть при включених однофазних роз'єднувачах 11 з конденсатором 15, роз'єднувачем 16. 20, 21, 22 між виводами живлячих однофазних У першому варіанті паралельного з'єднання первинних обмоток 5, 6, 7 фаз А, В, С з вводами реактора 12 і активного опору 14 здійснюються живлених фаз с, b, а вторинної обмотки 8, причому обмеження однофазних ємнісних струмів замина лінійну напругу приєднані між обмотками 5-6 і 6кання на землю індуктивністю реактора з усунен7 індивідуальні обмотки фаз b і а, а між обмотками ням можливих ємнісних коливальних процесів ак5-7 вказаних фаз з'єднані послідовно при під'єднутивним опором. У другому варіанті паралельного з'єднання аквані обмотки фази з між вводами однофазних літивного опору 14 і конденсатора 15 здійснюються нійного 9 і що заземляє 19 комутаційних апаратів. обмеження однофазних індуктивних струмів замиНаявність індивідуальних вторинних обмоток кання на землю ємністю конденсатора з усуненфаз b і а між фазами А-В і В-С первинних обмоток, ням можливих індуктивних коливальних процесів а також вказаних фаз при їх послідовному з'єднанактивним опором. ні між фазами А-С забезпечують необхідну компеУ третьому варіанті паралельного з'єднання нсацію відповідних ємностей між фазами електриреактора 12 і конденсатора 15 здійснюються обчної мережі, а отже знижують неконтрольовані меження величин ємнісних або індуктивних струперетікання реактивних потужностей в живлячих мів замикання, що змінюються, на землю реактоелектричних мережах і підвищують якість передаром 12 або конденсатором 15 при безпосередніх ної електричної енергії з одночасним зниженням функціональних можливостях змін результуючих електричних втрат. опорів, включаючи виникнення паралельного реЗ'єднання вторинної обмотки фази з між ввозонансного контуру з повним усуненням однофаздами вказаних комутаційних апаратів паралельно ного струму замикання на землю, тобто автоматиреактору 12 індивідуально або при його послідовчним перекладом нейтралі пристрою в ному з'єднанні з активним опором 14 вже змінюють відносну величину ємності нерегульованого ізольований режим навіть при включеному одноконденсатора 15 і підвищують надійність експлуафазному заземлюючому вимикачі 19. тації існуючого електрообладнання певною мірою. У четвертому варіанті знов здійснюються ефеПроте при певних режимах з підвищеними вективні обмеження величин ємнісних або індуктивличинами реактивних навантажень у фазах ліній них змінних струмів замикання на землю вказаниелектропередач виникають неприпустимі величими реактором 12 або конденсатором 15 з ни напруги зворотних послідовностей різних велиможливістю їх функціонування знов в резонансночин між фазами. му режимі, але заземлення нейтралі вже здійснюЗабезпечення необхідних і ефективніших сиється через активний опір 14 з обмеженнями до метрируючих властивостей пристрою при вказадопустимих меж однофазних струмів замикання на них режимах здійснюються індивідуальними або землю і внутрішніх перенапружень, включаючи усунення можливих ферорезонансних і резонансспільному відключеннями однофазних роз'єднувачем 20 і 21 з відключеннями індивідуальних або них явищ. Далі необхідно відзначити ефективність припослідовно з'єднаних вторинних обмоток вказаних строю в частці його симетрируючих властивостей, фаз b і а, включаючи можливість відключення роз'єднувача 22 за відсутності необхідності шунтіособливо при живленні дугових сталеплавильних і ровки вторинною обмоткою фази з індивідуальнорудно-термічних печей в процесі розплаву шихти з го реактора 12 або його послідовного з'єднання з виникненнями перенапружень при неповнофазних активним опором 14 при відповідних і раніше вкарежимах і струмах коротких замикань, що перевизаних комутаційних апаратах, що усувають повнісщують допустимі величини. тю недоліки нерегульованих конденсаторних баБільш того, розробки і впровадження великих тарей і що забезпечують надійність експлуатації потужностей однофазних печей індуктивного навсього електрообладнання. гріву, зварювальних установок, алюмінієвих ванн, титаномагнієвого виробництва і вакуумно-дугових 7 41306 8 Особливо доцільно відзначити технічну ефеквих потужним навантаженням з однофазним або тивність з'єднання вторинних трансформаторних двофазним джерелами живлення електричною обмоток в "зигзаг" з розімкненим трикутником, що енергією на металургійних підприємствах, вклюзабезпечують у всіх вказаних режимах роботи чаючи електрифікований залізничний транспорт і пристрою високий опір холостого ходу і малі втрашахтні технологічні установки. ти, а реактивний опір нульовій послідовності при Джерела інформації: відповідних опорах вказаних елементів, переви1. Авторське свідоцтво Російській Федерації щує опір короткого замикання прямій послідовнос№2284082 Пристрій захисту електрообладнання ті. підстанції і ліній електропередачі високої напруги. Автор Ефіменко Т.І. 2006. Можливості ефективного використання при2. Корисна модель України №14689. Пристрій строю в широкому діапазоні не лише компенсацій виміру потужності прямої і зворотної послідовносзворотних, але і нульовий послідовностей при тей. Автори: Журавльов Д.В., Кущ В.В., Назаров двофазних або навіть однофазних режимах робоA.I. 2006. ти секційних комутаційних апаратів 2, 3, 4, власти Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601