RU174881U1 - ENERGY-SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK - Google Patents

ENERGY-SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK Download PDF

Info

Publication number
RU174881U1
RU174881U1 RU2016130040U RU2016130040U RU174881U1 RU 174881 U1 RU174881 U1 RU 174881U1 RU 2016130040 U RU2016130040 U RU 2016130040U RU 2016130040 U RU2016130040 U RU 2016130040U RU 174881 U1 RU174881 U1 RU 174881U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
iterative
network
transformers
control unit
Prior art date
Application number
RU2016130040U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Михайлович Петров
Дмитрий Викторович Самохин
Евгений Евгеньевич Бабкин
Василий Васильевич Сергеев
Original Assignee
Иван Михайлович Петров
Василий Васильевич Сергеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иван Михайлович Петров, Василий Васильевич Сергеев filed Critical Иван Михайлович Петров
Priority to RU2016130040U priority Critical patent/RU174881U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU174881U1 publication Critical patent/RU174881U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к и устройствам, обеспечивающим энергосбережение за счет повышения качества электроэнергии в 3-фазных сетях предприятия в условиях переменных нагрузок. Технический результат заключается в повышении качества электроэнергии за счет повышения точности компенсации реактивной мощности, уменьшения уровня гармоник, уменьшения несимметрии напряжений и токов, повышения надежности функционирования и быстродействия устройства. Для этого заявленное устройство содержит для каждой из фаз ограничитель напряжения 1, разрядник 2, реактивные элементы 11…11, состоящие из итеративных трансформаторов и косинусных конденсаторов, фильтр гармоник 5, n коммутаторов 6…6, блок автоматического регулирования 7, первый, второй и третий блоки датчиков 8, 9, 10. При изменении нагрузки в сети по сигналам с первого, второго и третьего блока датчиков 8, 9, 10, блоком управления 7 формируются команды на подключение соответствующих из реактивных элементов 11…11. Подключение каждого из косинусных конденсаторов через индивидуальный итеративный трансформатор и выполнение их в едином легкосъемном конструктиве позволяет обеспечить оптимальную настройку образуемого ими каждого из реактивных элементов 11…11, прежде всего, путем выбора параметров, соответствующих из итеративных трансформаторов. При этом обеспечивается, во всем диапазоне изменения нагрузок в каждой из фаз сети, в том числе из-за свойств итеративных трансформаторов, защита косинусных конденсаторов, компенсация реактивной мощности, уменьшение несимметрии напряжений и токов, компенсация бросков тока и кратковременных падений напряжения в сети, уменьшение уровня гармоник.The utility model relates to electrical engineering, and in particular, to devices that provide energy saving by improving the quality of electricity in 3-phase networks of an enterprise under variable loads. The technical result consists in improving the quality of electricity by increasing the accuracy of reactive power compensation, reducing harmonics, reducing the asymmetry of voltages and currents, increasing the reliability of operation and speed of the device. To this end, the claimed device contains for each phase a voltage limiter 1, arrester 2, reactive elements 11 ... 11, consisting of iterative transformers and cosine capacitors, a harmonic filter 5, n switches 6 ... 6, an automatic control unit 7, the first, second and third sensor units 8, 9, 10. When the load in the network changes according to signals from the first, second and third sensor units 8, 9, 10, the control unit 7 generates commands for connecting the corresponding reactive elements 11 ... 11. Connecting each of the cosine capacitors through an individual iterative transformer and executing them in a single easily removable construct allows optimal tuning of each of the reactive elements 11 ... 11 formed by them, first of all, by selecting the parameters corresponding to iterative transformers. This ensures, over the entire range of load changes in each phase of the network, including due to the properties of iterative transformers, protection of cosine capacitors, compensation of reactive power, reduction of voltage and current asymmetry, compensation of current surges and short-term voltage drops in the network, reduction harmonics level.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к и устройствам, обеспечивающим энергосбережение за счет повышения качества электроэнергии в 3-фазных сетях предприятия в условиях переменных нагрузок.The utility model relates to electrical engineering, and in particular, to devices that provide energy saving by improving the quality of electricity in 3-phase networks of an enterprise under variable loads.

Основными направлениями энергосбережения на предприятии являются повышения качества электроэнергии путем компенсации реактивной мощности (корректировки коэффициента мощности), снижение уровня гармоник в сети, а также снижение несимметрии питающих токов и напряжений сети.The main areas of energy saving at the enterprise are improving the quality of electricity by compensating reactive power (adjusting the power factor), reducing the level of harmonics in the network, as well as reducing the asymmetry of the supply currents and voltage of the network.

Известны устройства энергосбережения [патент РФ №2335056, МПК H02J 3/18, опубликовано 27.09.2009], выполненные на базе перестраиваемых шунтирующих реакторов. Недостатком таких устройств является возможность возникновения паразитных резонансов при перестройке реактора и изменении нагрузки в линии, а также низкая надежность и высокая стоимость.Known energy-saving devices [RF patent No. 2335056, IPC H02J 3/18, published September 27, 2009], made on the basis of tunable shunt reactors. The disadvantage of such devices is the possibility of spurious resonances during the reconstruction of the reactor and changes in the load in the line, as well as low reliability and high cost.

Известны устройства энергосбережения [патент РФ №2280934, МПК H02J 3/18, опубликовано 27.07.2006], выполненные на базе управляемых тиристорно-реакторных групп с фильтрами высших гармоник (СТАТКОМ), в котором частично устранены указанные выше недостатки. Однако недостатком такого устройства является высокая стоимость, значительное потребление активной мощности и высокий уровень гармоник, источником которых является СТАТКОМ.Energy-saving devices are known [RF patent No. 2280934, IPC H02J 3/18, published July 27, 2006], made on the basis of controlled thyristor-reactor groups with higher harmonic filters (STATCOM), in which the above disadvantages are partially eliminated. However, the disadvantage of this device is its high cost, significant consumption of active power and a high level of harmonics, the source of which is STATCOM.

Известны устройства энергосбережения в 3-фазной сети [патент РФ №2467448 МПК H03J 3/18, опубликовано 20.11.2012], содержащие батареи косинусных конденсаторов, управление которыми осуществляется блоком регулирования в соответствии с информацией, получаемой с блоков датчиков, включенных между соответствующими фазными проводами и нагрузкой. Однако в известном устройстве косинусные конденсаторы подключены непосредственно к фазным проводам сети и в нем отсутствуют средства защиты косинусных конденсаторов от перенапряжений, обусловленных как наличием высших гармоник, так и скачков напряжения в моменты резкого изменения реактивной составляющей нагрузки потребителей.Known energy-saving devices in a 3-phase network [RF patent No. 2467448 IPC H03J 3/18, published November 20, 2012], containing cosine capacitor banks controlled by the control unit in accordance with the information received from the sensor units connected between the respective phase wires and load. However, in the known device, the cosine capacitors are connected directly to the phase wires of the network and there are no means for protecting the cosine capacitors from overvoltages due to both the presence of higher harmonics and voltage surges at the time of a sharp change in the reactive component of the load of consumers.

Известно [патент США №7573253 B2, МПК H01F 27/42, опубликовано 11.08.2009] устройство энергосбережения 3-фазной сети, использованное в качестве прототипа, содержащее для каждой из фаз: ограничитель напряжения, который включен между фазным проводом и проводом нейтрали, разрядник, который включен междуфазным проводом и проводом нейтрали, итеративный трансформатор, n косинусных конденсаторов, фильтр гармоник, первый силовой вывод которого подключен к фазному проводу, а второй силовой вывод которого подключен к проводу нейтрали. Положительной отличительной особенностью данного устройства является использование итеративного трансформатора, что в рамках единого устройства позволяет обеспечить решение следующих задач:It is known [US patent No. 7573253 B2, IPC H01F 27/42, published 11.08.2009] a 3-phase network energy-saving device used as a prototype, containing for each phase: a voltage limiter that is connected between the phase wire and the neutral wire, a spark gap which is connected by an interphase wire and a neutral wire, an iterative transformer, n cosine capacitors, a harmonic filter, the first power output of which is connected to the phase wire, and the second power output of which is connected to the neutral wire. A positive distinguishing feature of this device is the use of an iterative transformer, which within the framework of a single device allows you to solve the following problems:

- защиту косинусных конденсаторов;- protection of cosine capacitors;

- корректировку коэффициента мощности;- power factor correction;

- уменьшение гармонических составляющих;- reduction of harmonic components;

- уменьшение несимметрии напряжений и токов;- reduction of asymmetry of voltages and currents;

- компенсацию бросков тока и кратковременных падений напряжения в сети.- compensation of inrush currents and short-term voltage drops in the network.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки:However, the known device has the following disadvantages:

- при изменении характера нагрузки и, соответственно, уровня реактивной мощности в сети, для ее компенсации необходимо производить изменение емкости подключенных к итеративному трансформатору косинусных конденсаторов, путем подключения дополнительных косинусных конденсаторов, что приводит к появлению нежелательных паразитных резонансов, увеличению тока подмагничивания сердечника итеративного трансформатора вплоть до его насыщения. Указанное обстоятельство приводит к фактической нейтрализации перечисленных выше достоинств устройства. То есть достоинства устройства-прототипа в полной мере могут быть реализованы только при постоянной или изменяемой в небольших пределах нагрузке, что практически невозможно обеспечить на промышленном предприятии. При этом возможен вариант параллельного включения устройств-прототипа, упоминаемый в описании прототипа, размещенных, например, в едином конструктиве, однако такое решение приводит к усложнению и снижению надежности устройства;- when changing the nature of the load and, accordingly, the level of reactive power in the network, to compensate for it, it is necessary to change the capacitance of the cosine capacitors connected to the iterative transformer by connecting additional cosine capacitors, which leads to the appearance of unwanted spurious resonances, increasing the magnetization current of the core of the iterative transformer up to until it is saturated. This circumstance leads to the actual neutralization of the above advantages of the device. That is, the advantages of the prototype device can be fully realized only at a constant or variable load within small limits, which is almost impossible to provide at an industrial enterprise. At the same time, a parallel connection of the prototype devices is possible, mentioned in the description of the prototype, placed, for example, in a single construct, however, this solution complicates and reduces the reliability of the device;

- отсутствует возможность оперативного автоматического изменения параметров устройства для компенсации коэффициента мощности, уменьшения несимметрии напряжений при резкопеременных нагрузках сети;- there is no possibility of an operative automatic change of the device parameters to compensate for the power factor, reduce voltage unbalance during sudden alternating network loads;

- отсутствует возможность адаптации средств подавления нежелательных гармонических составляющих в сети, обусловленных изменением реактивного сопротивления нагрузки и подключением потребителей, являющихся сильными источниками нелинейных искажений, например, тиристорных инверторов.- there is no possibility of adapting the means of suppressing unwanted harmonic components in the network due to a change in the reactance of the load and connecting consumers, which are strong sources of nonlinear distortion, for example, thyristor inverters.

Задачей настоящего технического решения является обеспечение энергосбережения в 3-фазной сети с резкопеременной нагрузкой.The objective of this technical solution is to provide energy savings in a 3-phase network with a rapidly changing load.

Технический результат, получаемый в результате осуществления и использования заявленного изобретения, заключается в повышении качества электроэнергии на предприятии с резкопеременными нагрузками за счет повышения точности компенсации реактивной мощности, уменьшения уровня гармоник, уменьшение несимметрии напряжений и токов, повышения надежности функционирования и быстродействия устройства.The technical result obtained as a result of the implementation and use of the claimed invention is to improve the quality of electricity in an enterprise with rapidly changing loads by increasing the accuracy of reactive power compensation, reducing harmonics, reducing voltage and current asymmetry, increasing the reliability of operation and speed of the device.

Повышение точности компенсации реактивной мощности обеспечивается как наличием контура автоматического регулирования, так и обеспечением штатного режима функционирования итеративного трансформатора, при котором, в отличие от прототипа, исключается возможность насыщения его сердечника.Improving the accuracy of reactive power compensation is ensured both by the presence of an automatic control loop and by ensuring the normal mode of operation of an iterative transformer, in which, unlike the prototype, the possibility of saturation of its core is excluded.

Уменьшение несимметрии напряжений и токов обеспечивается за счет наличия n итеративных трансформаторов, подключенных к каждой из фаз сети, одним из свойств которого является решение данной проблемы, а также является следствием повышения точности компенсации реактивной мощности.Reducing the asymmetry of voltages and currents is ensured by the presence of n iterative transformers connected to each of the phases of the network, one of the properties of which is the solution to this problem, and also is a consequence of increasing the accuracy of reactive power compensation.

Повышение надежности функционирования обеспечивается за счет исключения перегрузок косинусных конденсаторов по напряжению и току посредством индивидуально подключенного к каждому из них итеративного трансформатора.Improving the reliability of operation is ensured by eliminating the overload of cosine capacitors in voltage and current by means of an iterative transformer individually connected to each of them.

Повышение быстродействия устройства обеспечивается наличием контура автоматического регулирования и использованием в качестве исполнительных элементов быстродействующих полупроводниковых ключей.Improving the speed of the device is ensured by the presence of an automatic control loop and the use of high-speed semiconductor switches as actuators.

Полезная модель поясняется чертежами, которые не охватывают и тем более не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения. Связи, указанные между функциональными блоками, в общем случае являются многоканальными, для обеспечения алгоритма функционирования отраженного в формуле и описании изобретения. Питание функциональных блоков может осуществляться от внешнего источника бесперебойного питания, который на чертеже не показан.The utility model is illustrated by drawings, which do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of the claims of this technical solution, but are only illustrative materials of a particular case of execution. The relations indicated between the functional blocks are generally multichannel in order to ensure the functioning algorithm reflected in the claims and the description of the invention. The power of the functional blocks can be carried out from an external uninterruptible power supply, which is not shown in the drawing.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства энергосбережения 3-х фазной сети.In FIG. 1 shows a functional diagram of a power-saving device of a 3-phase network.

На фиг. 2 приведена принципиальная схема одного из возможных вариантов реализации коммутатора.In FIG. Figure 2 shows a schematic diagram of one of the possible options for implementing the switch.

На фиг. 3 приведена схема одного из возможных вариантов реализации управляемого фильтра гармоник.In FIG. Figure 3 shows a diagram of one of the possible implementations of a controlled harmonic filter.

Указанный технический результат достигается тем, что в энергосберегающее устройство для 3-фазной сети, содержащее для каждой из фаз: ограничитель напряжения 1, который включен между фазным проводом и проводом нейтрали, разрядник 2, который включен между фазным проводом и проводом нейтрали, итеративный трансформаторов 31, состоящих из намотанных на сердечники первичной обмотки 3.11 и вторичной обмотки 3.21, n косинусных конденсаторов 41…4n, фильтр гармоник 5, первый силовой вывод которого подключен к фазному проводу, а второй силовой вывод которого подключен к проводу нейтрали, введены блок автоматического регулирования, первый, второй и третий блоки датчиков 8, 9, 10, которые включены между соответствующими фазными проводами и нагрузкой, информационные выходы которых подключены к соответствующим информационным входам блока регулирования 7, для каждой из фаз: введены n коммутаторов 61…6n, первые силовые выводы которых объединены и подключены к фазному проводу, n-1 итеративный трансформаторов 32…3n, каждый из которых состоит из намотанных на сердечники первичной обмотки 3.12…3.1n и вторичной обмотки 3.22…3.2n, а фильтр гармоник 5 выполнен в виде управляемого фильтра гармоник, при этом каждый из n косинусных конденсаторов 41…4n включен между концами первичной 3.11…3.1n и вторичной обмоток 3.21…3.2n соответствующего из n итеративных трансформаторов 31…3n, начала первичных обмоток 3.11…3.1n каждого из n итеративных трансформаторов 31…3n подключены ко вторым силовым выводам соответствующих из n коммутаторов 61…6n, начала вторичных обмоток каждого 3.21…3.2n из n итеративных трансформаторов 31…3n объединены и подключены к проводу нейтрали, управляющие входы каждого из n коммутаторов 61…6n подключены к соответствующим управляющим выходам блока управления 7, управляющие входы управляемых фильтров гармоник 5 подключены к соответствующим управляющим выходам блока управления 8, каждый из n итеративных трансформаторов 3.21…3.2n с подключенным к нему соответствующим из n косинусных конденсаторов 41…4n, образуют соответствующие компенсаторы 111…11n и выполнены в виде конструктивно законченных легкосъемных автономных модулей, совокупность ограничителя 1, разрядника 2, управляемого фильтра гармоник 5, n коммутаторов 61…6n n и компенсаторов 111…11n образуют модуль компенсации 12 для каждой из фаз, где n>1. При этом «n» определяется заданной точностью компенсации и его рекомендуемое значение составляет от 10 до 30.The specified technical result is achieved in that in an energy-saving device for a 3-phase network, containing for each phase: voltage limiter 1, which is connected between the phase wire and the neutral wire, spark gap 2, which is connected between the phase wire and the neutral wire, iterative transformers 3 1 consisting of primary winding 3.1 1 and secondary winding 3.2 1 , n cosine capacitors 4 1 ... 4 n , harmonic filter 5, the first power output of which is connected to the phase wire, and the second power output to connected to the neutral wire, an automatic control unit, the first, second and third sensor blocks 8, 9, 10 are inserted, which are connected between the corresponding phase wires and the load, the information outputs of which are connected to the corresponding information inputs of the control unit 7, for each of the phases: n switches 6 1 ... 6 n are introduced, the first power leads of which are combined and connected to the phase wire, n-1 iterative transformers 3 2 ... 3 n , each of which consists of primary winding 3.1 2 ... 3.1 wound on the cores n and the secondary winding 3.2 2 ... 3.2 n , and the harmonic filter 5 is made in the form of a controlled harmonic filter, while each of the n cosine capacitors 4 1 ... 4 n is connected between the ends of the primary 3.1 1 ... 3.1 n and the secondary windings 3.2 1 ... 3.2 n of the corresponding of n iterative transformers 3 1 ... 3 n , the beginning of the primary windings 3.1 1 ... 3.1 n of each of the n iterative transformers 3 1 ... 3 n are connected to the second power terminals of the corresponding of n switches 6 1 ... 6 n , the beginning of the secondary windings of each 3.2 1 3.2 ... n of the n transformers iterative 3 1 ... 3 n coupled and connected to rovodu neutral control inputs of each of the n switches 6 1 ... 6 n connected to the corresponding control outputs of the control unit 7, the control inputs of controlled harmonic filters 5 connected to the corresponding control outputs 8 of the control unit, each of the n iterative transformers 3.2 1 ... 3.2 n to the connected corresponding to it from n cosine capacitors 4 1 ... 4 n , form the corresponding compensators 11 1 ... 11 n and are made in the form of structurally complete easily removable stand-alone modules, the set of limiter 1, bit IC 2, controlled harmonic filter 5, n switches 6 1 ... 6 n n and compensators 11 1 ... 11 n form a compensation module 12 for each of the phases, where n> 1. In this case, “n” is determined by the specified compensation accuracy and its recommended value is from 10 to 30.

Энергосберегающее устройство для 3-фазной сети работает следующим образом. При изменении нагрузки в сети и связанных с этим изменениями характера и уровня реактивной мощности по сигналам с первого, второго и третьего блока датчиков 8, 9, 10, блоком управления 7 формируются команды на подключение посредством коммутаторов 61…6n к соответствующим фазным проводам соответствующих из компенсаторов 111…11n. При этом как номинальные значения емкостей косинусных конденсаторов 41…4n, так и число подключаемых компенсаторов 111…11n, в состав которых они входят, определяются величиной рассогласования в каждой из фаз сети в конкретный момент времени. Компенсация реактивной мощности производится по каждой из фаз, при этом в общем случае число компенсаторов 111…11n, подключенных к каждому из фазных проводов, будет различным. Подключение каждого из косинусных конденсаторов 41…4n через индивидуальный итеративный трансформатор 31…3n и выполнение их в едином легкосъемном конструктиве позволяет обеспечить оптимальную настройку образуемого ими каждого из компенсаторов 111…11n, прежде всего, путем выбора параметров соответствующих из итеративных трансформаторов. При этом обеспечивается, во всем диапазоне изменения нагрузок в каждой из фаз сети, в том числе в значительной степени из-за свойств итеративных трансформаторов 31…3n, защита косинусных конденсаторов 41…4n, компенсация реактивной мощности, уменьшение несимметрии напряжений и токов, компенсация бросков тока и кратковременных падений напряжения в сети, уменьшение уровня гармоник.Energy-saving device for a 3-phase network operates as follows. When the load on the network and the changes in the nature and level of reactive power associated with this change are detected by the signals from the first, second and third block of sensors 8, 9, 10, the control unit 7 generates commands for connecting via the switches 6 1 ... 6 n to the corresponding phase wires of the corresponding from compensators 11 1 ... 11 n . Moreover, both the nominal values of capacitances of cosine capacitors 4 1 ... 4 n , and the number of connected compensators 11 1 ... 11 n , of which they are included, are determined by the magnitude of the mismatch in each phase of the network at a particular moment in time. Reactive power compensation is performed for each phase, while in the general case the number of compensators 11 1 ... 11 n connected to each of the phase wires will be different. Connecting each of the cosine capacitors 4 1 ... 4 n through an individual iterative transformer 3 1 ... 3 n and executing them in a single easily removable construct allows optimal tuning of each of the compensators 11 1 ... 11 n formed by them, first of all, by choosing the appropriate parameters from the iterative transformers. This ensures, over the entire range of load changes in each phase of the network, including largely due to the properties of iterative transformers 3 1 ... 3 n , protection of cosine capacitors 4 1 ... 4 n , reactive power compensation, reduction of voltage asymmetry and currents, compensation of inrush currents and short-term voltage drops in the network, reducing the level of harmonics.

Ограничители напряжения 1, которые, в частном случае могут быть выполнены на варисторах, срабатывают при достижении напряжения в каждой из фаз выбранного предельно допустимого значения.Voltage limiters 1, which, in the particular case can be performed on varistors, are triggered when voltage is reached in each phase of the selected maximum permissible value.

Разрядником 2 обеспечивается защита потребителей сети от кратковременных значительных перенапряжений, в том числе молниезащита.Arrester 2 provides network consumers protection from short-term significant overvoltages, including lightning protection.

Коммутаторы 61…6n (фиг. 2) могут быть выполнены на силовом семисторе 13, включаемом оптронным семистором 16. При этом первый резистор 14, второй резистор 15 и оптронный семистор 16 образуют управляемый делитель напряжения, задающий необходимый режим функционирования силового семистора 13.The switches 6 1 ... 6 n (Fig. 2) can be performed on the power seistor 13, which is turned on by the optocoupler semistor 16. In this case, the first resistor 14, the second resistor 15 and the optocoupler semistor 16 form a controlled voltage divider that sets the required mode of operation of the power seistor 13.

Адаптивное подавление гармоник в сети обеспечивается управляемыми фильтрами гармоник 5, которые в частном случае могут быть выполнены в виде гребенки управляемых узкополосных режекторных фильтров - параллельно включенных последовательных LC контуров. При этом управляющий сигнал вырабатывается блоком управления 7 по информационным сигналам с первого, второго и третьего блока датчиков 8, 9, 10, входят анализаторы гармонического состава сигнала, которые в простейшем виде могут быть выполнены в виде полосовых фильтров с включенными на их выходе измерителями амплитуды.Adaptive harmonic suppression in the network is provided by controlled harmonic filters 5, which in a particular case can be made in the form of a comb of controlled narrow-band notch filters - parallel connected sequential LC circuits. In this case, the control signal is generated by the control unit 7 according to information signals from the first, second and third block of sensors 8, 9, 10, and includes harmonic signal composition analyzers, which in their simplest form can be made in the form of bandpass filters with amplitude meters turned on at their output.

Предложенное выполнение компенсаторов 111…11n в виде конструктивно законченных легкосъемных автономных модулей позволяет улучшить общую ремонтопригодность устройства энергосбережения 3-фазной сети.The proposed implementation of the compensators 11 1 ... 11 n in the form of structurally complete easily removable stand-alone modules allows to improve the overall maintainability of the energy-saving device of a 3-phase network.

Адаптивные фильтры гармоник 5 в частном случае могут быть выполнены в виде гребенки управляемых узкополосных режекторных фильтров - параллельно включенных последовательных LC контуров. На фиг. 3 приведен один из возможных вариантов его выполнения. Адаптивный фильтр содержит анализатор гармонического состава сигнала 17, модуль контроллера 18, управляемые конденсаторы 19, управляемые катушки индуктивности 20. Перестройка режекторных фильтров, образованных соответствующими управляемыми конденсаторами 19 и управляемыми катушками индуктивности 20, производится по графику, определяемому модулем контроллера 18. Интервалы времени между перестройками определяются прежде всего режимом работы потребителей энергии и составляют, как правило, несколько часов. В предложенном изобретении на модуль контроллера 18 подается управляющий сигнал с блока управления 7, в соответствии с которым обеспечивается внеочередное формирование управляющей команды на перестройку режекторных фильтров.Adaptive harmonic filters 5 in a particular case can be made in the form of a comb of controlled narrow-band notch filters - parallel consecutive LC circuits. In FIG. 3 shows one of the possible options for its implementation. The adaptive filter contains a harmonic analyzer of the signal 17, a controller module 18, controllable capacitors 19, controllable inductors 20. The notch filters formed by the corresponding controllable capacitors 19 and controllable inductors 20 are tuned according to the schedule determined by the controller module 18. The time intervals between tunings determined primarily by the mode of operation of energy consumers and are usually several hours. In the proposed invention, the controller module 18 is supplied with a control signal from the control unit 7, in accordance with which an extraordinary formation of a control command for the restructuring of the notch filters is provided.

Блок управления 7, а также первый, второй и третий блоки датчиков 8, 9, 10 могут быть выполнены на базе современных программируемых контроллеров.The control unit 7, as well as the first, second and third blocks of sensors 8, 9, 10 can be made on the basis of modern programmable controllers.

Claims (1)

Энергосберегающее устройство для 3-фазной сети, содержащее для каждой из фаз: ограничитель напряжения, который включен между фазным проводом и проводом нейтрали, разрядник, который включен между фазным проводом и проводом нейтрали, итеративный трансформатор, n косинусных конденсаторов, фильтр гармоник, первый силовой вывод которого подключен к фазному проводу, а второй силовой вывод которого подключен к проводу нейтрали, отличающееся тем, что с целью улучшения качества и снижения потерь электрической энергии, в него введены блок автоматического регулирования, первый, второй и третий блоки датчиков, которые включены между соответствующими фазными проводами и нагрузкой, информационные выходы которых подключены к соответствующим информационным входам блока регулирования, для каждой из фаз: введены n коммутаторов, первые силовые выводы которых объединены и подключены к фазному проводу, n-1 итеративный трансформатор, а фильтр гармоник выполнен в виде управляемого фильтра гармоник, при этом каждый из n косинусных конденсаторов включен между концами первичной и вторичной обмоток соответствующего из n итеративных трансформаторов, начала первичных обмоток каждого из n итеративных трансформаторов подключены ко вторым силовым выводам соответствующих из n коммутаторов, начала вторичных обмоток каждого и n итеративных трансформаторов объединены и подключены к проводу нейтрали, управляющие входы каждого из n коммутаторов подключены к соответствующим управляющим выходам блока управления, управляющие входы управляемых фильтров гармоник подключены к соответствующим управляющим выходам блока управления, каждый из n итеративных трансформаторов с подключенным к нему соответствующим из n косинусных конденсаторов выполнены в виде конструктивно законченных легкосъемных автономных модулей, где n>1.An energy-saving device for a 3-phase network, containing for each phase: a voltage limiter that is connected between the phase wire and the neutral wire, an arrester that is connected between the phase wire and the neutral wire, an iterative transformer, n cosine capacitors, harmonic filter, the first power output which is connected to the phase wire, and the second power output of which is connected to the neutral wire, characterized in that in order to improve the quality and reduce the loss of electric energy, an automatic unit is introduced into it control, the first, second and third sensor blocks, which are connected between the corresponding phase wires and the load, the information outputs of which are connected to the corresponding information inputs of the control unit, for each of the phases: n commutators are introduced, the first power terminals of which are combined and connected to the phase wire , n-1 is an iterative transformer, and the harmonic filter is made in the form of a controlled harmonic filter, with each of the n cosine capacitors connected between the ends of the primary and secondary the outflow of the corresponding of n iterative transformers, the beginnings of the primary windings of each of the n iterative transformers are connected to the second power terminals of the corresponding of n switches, the beginnings of the secondary windings of each and n iterative transformers are combined and connected to the neutral wire, the control inputs of each of the n switches are connected to the corresponding control the outputs of the control unit, the control inputs of the managed harmonic filters are connected to the corresponding control outputs of the control unit, each of n iterative transformers connected thereto respective cosine of n capacitors are formed as structurally completed easily removable autonomous modules, where n> 1.
RU2016130040U 2016-07-22 2016-07-22 ENERGY-SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK RU174881U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016130040U RU174881U1 (en) 2016-07-22 2016-07-22 ENERGY-SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016130040U RU174881U1 (en) 2016-07-22 2016-07-22 ENERGY-SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU174881U1 true RU174881U1 (en) 2017-11-09

Family

ID=60263368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016130040U RU174881U1 (en) 2016-07-22 2016-07-22 ENERGY-SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU174881U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198749U1 (en) * 2019-11-06 2020-07-28 Ооо "Интэкс" 3-PHASE ENERGY SAVING DEVICE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2280934C1 (en) * 2005-03-30 2006-07-27 Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") Method for reactive power correction device
RU2335056C1 (en) * 2007-05-18 2008-09-27 Александр Михайлович Брянцев Reactive power source
US7573253B2 (en) * 2005-07-29 2009-08-11 Dmi Manufacturing Inc. System for managing electrical consumption

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2280934C1 (en) * 2005-03-30 2006-07-27 Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") Method for reactive power correction device
US7573253B2 (en) * 2005-07-29 2009-08-11 Dmi Manufacturing Inc. System for managing electrical consumption
RU2335056C1 (en) * 2007-05-18 2008-09-27 Александр Михайлович Брянцев Reactive power source

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198749U1 (en) * 2019-11-06 2020-07-28 Ооо "Интэкс" 3-PHASE ENERGY SAVING DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7573253B2 (en) System for managing electrical consumption
RU2510556C1 (en) Static reactive power compensator
US20150270057A1 (en) Iterative Transformers With Complex Triple Windings And Systems For Reducing Electrical Consumption Using The Iterative Transformers
US8907637B2 (en) Reactive power compensator having a booster transformer
RU174881U1 (en) ENERGY-SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK
RU144504U1 (en) REVERSE CENTRALIZED COMPENSATION DEVICE
RU2478236C1 (en) Controlled shunting reactor-transformer
CN116826761B (en) Electromagnetic type electric energy quality unified controller
RU2561192C1 (en) DEVICE OF CENTRALISED COMPENSATION OF REACTIVE POWER IN n-PHASE HIGH-VOLTAGE NETWORK
RU181451U1 (en) ADAPTIVE THREE-PHASE NETWORK ENERGY SAVING SYSTEM
US9859049B2 (en) System for reducing electrical consumption with triple core iterative transformers
US20150256090A1 (en) Systems for reducing electrical consumption using triple core iterative transformers
US9257844B2 (en) Arrangement and method for reactive power compensation
RU2643350C1 (en) Distribution device in ac network
RU2586061C2 (en) Method and device for control of adaptive energy-saving system of n-phase network
RU183616U1 (en) THREE PHASE CONTROLLED BYPASS REACTOR - STATIC REACTIVE POWER COMPENSATOR
RU93597U1 (en) INDUCTIVE CAPACITY CONVERTER
RU2727148C1 (en) Device for compensation of reactive power in high-voltage networks
RU198749U1 (en) 3-PHASE ENERGY SAVING DEVICE
BG67436B1 (en) Centralized energy saving system in the three-phase network of the enterprise
RU2724110C1 (en) Adaptive energy-saving device
Belloni et al. Shunt Active Power Filter with Selective Harmonics Compensation for LV distribution grid
Rathod et al. TBSC Compensator for Reactive Power Compensation along with Transient Free Switching of Capacitor Bank
RU2818292C1 (en) Device for independent phase-by-phase compensation of reactive power
BG3844U1 (en) Centralized device for energy saving in the three-phase network of the enterprise

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180723