Глава 12. Качество электрической энергии

В о

С о

А о

Рис. 12.13. Симметрирующие устройства с КБ (а) и специальная схема (б)

замыкания в узле сети ^_к к мощности однофазной нагрузки больше 50 коэф­фициент обратной последовательности обычно не превышает 2 %, что соот­ветствует требованиям ГОСТ. Снизить несимметрию можно, увеличив S_K на зажимах нагрузки, например, подключением мощных однофазных нагрузок через собственный трансформатор на шины 110—220 кВ.

Снижение систематической несимметрии в сетях низкого напряжения осу­ществляется рациональным распределением однофазных нагрузок между фа­зами с таким расчетом, чтобы сопротивления этих нагрузок были примерно равны между собой. Если несимметрию напряжения не удается уменьшить с помощью схемных решений, то применяют специальные устройства", несим­метричное включение конденсаторных батарей (рис. 12.13, а) или специаль­ные схемы симметрирования (рис. 12.13, 6) однофазных нагрузок. Если несимметрия меняется по вероятностному закону, то для ее снижения приме­няют автоматические симметрирующие устройства, схема одного из которых представлена на рис. 12.14. В схеме конденсаторы и реакторы набираются из нескольких небольших параллельных групп и подключаются в зависимости от изменения тока или напряжения обратной последовательности. Недостаток — дополнительные потери в реакторах. Ряд устройств основан на применении трансформаторов, например, трансформаторов с вращающимся магнитным полем, представляющим собой несимметричную нагрузку, или трансформато­ров, позволяющих осуществить пофазное регулирование напряжения.

Снижение несинусоидального напряжения достигается:

1. схемными решениями: выделение нелинейных нагрузок на отдельную си­стему шин; рассредоточение нагрузок по различным узлам питания с подключе­нием параллельно им электродвигателей; группировка преобразователей по схе­ме умножения фаз; подключение нагрузки к системе с большей мощностью 5_{К 3};

2. использованием фильтровых устройств: включение параллельно нагруз­ке узкополосных резонансных фильтров; фильтрокомпенсирующих устройств

" —""■""-"■ t(brv\- ирм тпепжаших ФКУ;

12.6. Способы и технические средства повышения качества электроэнергии 407

Рис. 12.14. Типовая схема симметрирую­щего устройства

А	в		с
о	II		о
с3 II	Ьз		^
II с2 II	ll
II с,		А
II	r~\r>r^
II	к
		~~l
		J

3) при использовании специального оборудования, характеризующегося пониженным уровнем генерации высших гармоник: «ненасыщающихся» трансформаторов; многофазных преобразователей с улучшенными энергети­ческими показателями.

Развитие современной базы силовой электроники и методов высокочастот­ной модуляции привело к созданию устройств, улучшающих качество элект­роэнергии — активных фильтров, классифицируемых на последовательные и параллельные, на источники тока и напряжения. Были созданы четыре базо­вые схемы. В качестве накопителя энергии в преобразователе — источнике то­ка (рис. 12.15, а, г) используется индуктивность, а в преобразователе, служа­щем источником напряжения (рис. 12.15, б, в) — емкость. Схема замещения силового резонансного фильтра приведена на рис. 12.16.

Сопротивление фильтра Z на частоте со равно

Z = X_L-X_c = j\<uL-^\.

(12.40)

',+ '.<

_rVV\.

'/+'„«

л с л н

_J

//+/«

_ГУ~ГХ

/|+/„.

л с л н

1 J

_гу-у\

и.+ и

xt ^хп

и,+ и

cl см

-W..+ UJ

_Т

и.+ и z -(и + и )

^vxl хп ^r V ^сп хп'

Рис. 12.15. Схемы основных типов активных фильтров:

О — параллельный источник тока; б — параллельный источник напряжения; в — последователь­ный источник напряжения; г — последовательный источник тока

408