Трехфазная симметричная конденсаторная батарея

 

(19) RU (11) (51) 5 НФВЛ 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ (Ъ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4727140/07 (22) 07.08.89 (46) 30.10.93 Бюп. Йа 39-40 (71) Санкт-Петербургская лесотехническая академия имС.М.Кирова (72) Горбатов НМ„Горбатов В.Н„ Знаменский ГП.

{73) Горбатов Николай Марковщ Горбатов

Владимир Николаевич; Знаменский Геннадий Петрович (34) ТРЕХФАЗНАЯ: СИММЕТРИЧНАЯ КОНДЕЙСАТОРЙАЯ БАТАРЕЯ (57) Назначение: схема соединения трехфазных конденсаторов а батареи относится к схемам электроснабжения предприятий с переменной реактивной нагрузкой трехфазным напряжением до 1000 В, Сущность изобретения из каждых трех одинаковых по емкости трехфазных конденсаторов путем объединения двух зажимов образуется и симметричных аестиполюсников, которые соединены с n + 1 трехпопюсными ключами управления Все вершины и аестиполюсников объединены с первым трехпопюсным ключом управления Остальные и трехпопюсных ключей соединены со средними точками каждого из и шестиполюсникоа 1 ия

2002349

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на любом промышленном предприятии с переменной ва времени электрической нагрузкой.

Известные в настоящее время устройства для компенсации реактивной мощности на напряжение да 1000 В выполняются в виде совокупности трех однофазных одинаковых по емкости конденсаторов, жестко соединенных в треугольник, или секций и блока управления. Известные способы соединения таких секций обеспечивают их непосредственное включение под номинальное напряжение сети, либо полное отключение от сети в зависимости от величины реактивной мощности нагрузки, Наиболее близким по технической сущности к данному устройству относится выбранное в качестве прототипа устройство, которое содержит в блоке управления 13 однофазных ключей, а также имеет одинаковые па емкости секции однофазных конденсаторов, соединенных в треугольник, Путем многократных сложных переключений в устройстве прототипа можно получить пять различных ступеней реактивной мощности конденсаторной батареи.

Недостатками прототипа являются следующие, Сложность схемы устройства и операций управления, Так, например, для получения новой ступени мощности батареи в прототипе необходима разобрать при помощи ключей управления предыдущую степень и из нее построить новую, Это значительно увеличивает число переключений и усложняет конструкцию устройства, Устройство прототипа не обеспечивает равномерное распределение реактивной мощности батареи между ее отдельными ступенями, что усложняет процесс управления.

Однафазные конденсаторы прототипа в основном включаются в сеть и работают длительно при номинальном напряжении на их зажимах. Это увеличивает токи коммутации, потери электроэнергии, а также уменьшает срок службы конденсаторов.

Целью изобретения является увеличение срака службы всех конденсаторов батареи, максимальное уменьшение потерь электроэнергии в них, наибольшее упрощение схемы управления и получение одинаковых по мощности дискретных ступеней батареи.

Цель достигается тем, что из каждых трех одинаковых по емкости конденсаторов, соединенных в треугольник. путем объединения трек пар зажимов, образуется п симметричных шестиполюсников, которые соединены с (n+ 1) трехполюсными ключами управления, Все вершины и шестипалюсников обьединены с первым трехполюсным ключом управления. Остальные и трехпо5 люсных ключей соединены са средними точками каждого из и шестиполюсников, При этом мощность всей батареи при К трехполюсных ключей, соединенных со средними точками шестиполюсников, определяется

10 по формуле

k n — k

Qg+1= (— +0,2 )Ql, n n где К = 0; 1; 2; .....и — числа натурального ряда, определяющие число полностью

15 включенных шестиполюсников; и — общее число одинаковых по емкости симметричных шестипалюсникав батареи;

m — номер трехполюснага ключа íà схеме, связанного со средними точками шести20 полюсников, Qn — суммарная номинальная мощность батареи, Общее число шестиполюсников в батарее п может быть любым. В таблице дана

25 мощность всей батареи в долях ат номинальной Q„ïðè различном числе шестиполюсникав и и разном состоянии ключей управления.

Принципиальная электрическая схема

30 предлагаемого устройства, состоящая из и одинаковых шестипалюсникав, представлена на чертеже, Схема имеет (и + 1) ключей управления, соединенных с трехфазной сетью 1; 2; 3, Номер каждого клокоча после

35 общего квача 4 определяется по формуле m

= К+4. Первый кл оч 4 управления соединен са всеми вершинами шестиполюсникав.

Ключи 5; б; 7; 8:.... подключены к средним точкам каждого их шестипалюскиков таким

40 образом, чтобы при замыкании любого из этих ключей и ключа 4 на все конденсаторы донного шестипалюсника, связанного с этим ключом, поступала номинальное напряжение, а его мощность достигала номи45 QH нального значения, равного —.

П

Устройство, изображенное на чертеже, работает следующим образам. С появлением потребности в реактивной мощности конденсаторов первым включается ключ 4.

После этого все конденсаторы батареи получают пониженное напряжение, а мощность всей батареи составит 0,2 0. С ростом потребности в реактивной мощности конден55 сатаров после кл|оча 4 в любом порядке включаются ключи 5, 6, 7, 8,....m. Мощность всей батареи при этом равномерно возрастает согласно таблице, достигая при замыкании всех ключей номинальной величины

Q<. При этом каждый иэ однофазных кан2002349

Предлагаемое устройство рекомендуется к продаже в любую из зарубежных стран. денсаторов батареи переключается с пониженного напряжения на номинальное.

Проведенные расчеты показали, что применение предлагаемого устройства на современных промышленных предприятиях увеличивает срок службы конденсаторов примерно в 1,5 раза, обеспечивая при этом значительный экономический эффект практически без дополнительных капитальных затрат.

5 (56) Авторское свидетельство СССР

N11241349,,кл. Н 02 J 3/18, 1986.

Костенко М,В., Кучинский Г,С., Черновец А.В. О коммутации шунтовых конденсаторных батарей высокого напряжения, 10 М„Электричество, М 2, 1969, Мощность батаСостояние контактов трехполюсных ключей и авления

Количество реи в долях от номинальной Q< шестиполюсников в батаКлюч 4

Ключи 5,6,7;8.„, рее

Замкнут

Все разомкнуты

Замкнут ключ 5

Все разомкнуты

Замкнут ключ 5

Замкнуты ключи 5, 6

Все разомкнуты

Замкнут ключ 5

Замкнуты ключи 5,6

Замкнуты ключи 5, 6, 7

Все разомкнуты

Замкнут ключ 5

Замкнуты ключи 5,6

Замкнуты ключи 5,6, 7

Замкнуты ключи 5,6, 7, 8

Все разомкнуты

Замкнут ключ 5

Замкнуты ключи 5,6

Замкнуты ключи 5, 6, 7

Замкнуты ключи 5,6, 7, 8

Замкн ты ключи 5,6, 7, 8, 9

Замкнут

Замкнут

Замкнут

Замкнут уменьшения потерь электроэнергии в них, наибольшего упрощения схемы управле15 ния и получения одинаковых по мощности дискретных ступеней батареи, вершины всех и шестиполюсников соединены с первым ключом управления и трехфазной сетью, а остальные и трехполюсных клю20 чей управления подключены к средним точкам каждого шестиполюсника и той фа.зе сети, которая отсутствует при замыкании первого ключа на любой из сторон шестиполюсника, ТРЕХФАЗНАЯ СИММЕТРИЧНАЯ КОНДЕНСАТОРНАЯ БАТАРЕЯ. состоящая из и одинаковых секций в виде симметричных шестиполюсников, выполненных путем обьединения у каждого из трех конденсаторов, соединенных в треугольник, трех пар зажимов и и + 1 трехполюсных ключей управления, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы всех конденсаторов батареи, максимального

Формула изобретения

0,20

1,00

0.20

0,60

1,00

0,20

0,47

0,73

1,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

0,20

0,36

0.52

0,68

0,84

1,00

2002349 е» ФИ9

Составитель Н. Горбатов

Редактор Т. Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор М, Кевеля

Ф

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3176 .

Тираж... Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

- 113035, Москва. Ж-35, Рауаская наб., 4/5