RU2714925C1 - Filter compensating device - Google Patents
Filter compensating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714925C1 RU2714925C1 RU2019128529A RU2019128529A RU2714925C1 RU 2714925 C1 RU2714925 C1 RU 2714925C1 RU 2019128529 A RU2019128529 A RU 2019128529A RU 2019128529 A RU2019128529 A RU 2019128529A RU 2714925 C1 RU2714925 C1 RU 2714925C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- terminal
- section
- output
- correction
- beginning
- Prior art date
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
- H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
-
- 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
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в установках компенсации реактивной мощности и улучшения показателей качества электрической энергии, в гребенчатых фильтрах высших гармоник напряжения питания электрической сети.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in installations for compensating reactive power and improving indicators of the quality of electric energy, in comb filters of higher harmonics of the supply voltage of the electric network.
Известно трехфазное электроиндукционное устройство [RU 170261 U1, МПК H01F 29/14 (2006.01), H01F 27/24 (2006.01) опубл. 19.04.2017]. Трехфазное электроиндукционное устройство содержит бронестержневую магнитную систему, состоящую из ярм и шести стержней, расположенных внутри ярмовой части, каждый из шести стержней охвачен обмотками, обмотки охватывают как каждый стержень по отдельности, так и по паре стержней каждой из трех фаз.Known three-phase electric induction device [RU 170261 U1, IPC
Недостатками такого устройства являются невозможность его применения для осуществления компенсации реактивной мощности и фильтрации гармонических составляющих напряжения без применения конденсаторов.The disadvantages of such a device are the impossibility of its use to compensate for reactive power and filter harmonic voltage components without the use of capacitors.
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является фильтрокомпенсирующее устройство [RU U1 128033, МПК H02J 3/01 опубл. 10.05.2013]. Фильтрокомпенсирующее устройство содержит реактор, выполненный в виде магнитопровода из П-образных стержней, конденсатор, выполненный в виде последовательно-согласно намотанных на П-образных стержнях магнитопровода двузаходных обмоток из двух изолированных проводов в виде фольги и компенсируемую сеть, подключаемую к началу первого провода и концу второго, при этом конец первого и начало второго разомкнуты. Для компенсации высших гармоник в устройстве используется режим последовательного резонанса, резонансная частота которого определяется его емкостью и индуктивностью, а выполнение конденсатора с закраинами приводит к увеличению потоков рассеяния.The closest in technical essence to the utility model is a filter compensating device [RU U1 128033, IPC
На промышленной частоте компенсируемой сети реализуется повышение коэффициента мощности.At the industrial frequency of the compensated network, an increase in the power factor is realized.
Недостатками прототипа. являются наличие больших потоков рассеяния, приводящих к уменьшению основного, рабочего потока, увеличению габаритов устройства, росту дополнительных потерь, а также невозможность управления магнитным потоком и регулирования эквивалентной индуктивности устройства для решения задачи компенсации реактивной мощности и фильтрации высших гармоник электрической сети при изменяющихся условиях эксплуатации.The disadvantages of the prototype. are the presence of large scattering fluxes, leading to a decrease in the main, working flux, an increase in the dimensions of the device, an increase in additional losses, as well as the inability to control the magnetic flux and regulate the equivalent inductance of the device to solve the problem of reactive power compensation and filtering higher harmonics of the electric network under changing operating conditions.
Технической задачей изобретения является уменьшении массогабаритных показателей устройства.An object of the invention is to reduce the overall dimensions of the device.
Технический результат изобретения состоит в снижение дополнительных потерь в устройстве приводящих к повышению коэффициента мощности и улучшению показателей качества электрической энергии в электрических сетях.The technical result of the invention is to reduce additional losses in the device leading to an increase in power factor and improvement of quality indicators of electric energy in electric networks.
Технический результат достигается тем, что известное фильтрокомпенсирующее устройство, содержащее компенсируемую электрическую сеть с двумя выводами, реактор, выполненный в виде магнитопровода из П-образных стержней, конденсатор, выполненный в виде последовательно-согласно намотанных на стержнях магнитопровода двухзаходных обмоток первого и второго изолированных проводов из фольги в виде двух отдельных секций, предлагаемое устройство снабжено идентично выполненными последовательно согласно соединенными между собой четырьмя катушками коррекции, расположенными на стержнях магнитопровода, и двумя секциями, при этом один вывод компенсируемой электрической сети соединен с выводом начала первой катушки коррекции, а ее вывод конца соединен с выводом начала второй катушки коррекции, имеющей вывод конца, при этом другой вывод компенсируемой электрической сети соединен с выводом конца третьей катушки коррекции, а ее вывод начала соединен с выводом конца четвертой катушки коррекции, имеющей вывод начала, стержни магнитопровода отделены друг от друга одинаковыми по длине двумя немагнитными зазорами, на стержнях П-образных магнитопроводов расположены первая и вторая секции с намотанными изолированными первым и вторым проводами, при этом вывод начала первого провода первой секции соединен с концом второй катушки коррекции, вывод конца первого провода второй секции соединен с выводом начала четвертой катушки коррекции, секции между собой соединены согласно, при этом конец первого провода первой секции соединен с началом второго провода второй секции, а конец второго провода первой секции соединен с началом первого провода второй секции, вывод начала второго провода первой секции и вывод конца второго провода второй секции разомкнуты.The technical result is achieved by the fact that the known filter-compensating device containing a compensated electric network with two leads, a reactor made in the form of a magnetic circuit made of U-shaped rods, a capacitor made in the form of series-wise double-wound windings of the first and second insulated wires wound from the magnetic core rods foil in the form of two separate sections, the proposed device is equipped with identically executed in series according to interconnected four katu correction shafts located on the terminals of the magnetic circuit, and two sections, while one output of the compensated electric network is connected to the output of the first correction coil, and its end is connected to the output of the second correction coil having the end, while the other output of the compensated electric network connected to the terminal end of the third correction coil, and its beginning terminal is connected to the terminal end of the fourth correction coil having a terminal, the magnetic core rods are separated by the same lengths e two non-magnetic gaps, on the rods of the U-shaped magnetic circuits there are first and second sections with wound insulated first and second wires, while the output of the beginning of the first wire of the first section is connected to the end of the second coil of correction, the output of the end of the first wire of the second section is connected to the output of the beginning of the fourth correction coils, sections are interconnected according to, while the end of the first wire of the first section is connected to the beginning of the second wire of the second section, and the end of the second wire of the first section is connected to scrap first wire of the second section, the output start of the second wire of the first section and the output end of the second wire of the second section are open.
Сущность изобретения поясняется чертежами где, на фиг. 1 представлена принципиальная схема фильтрокомпенсирующего устройства, на фиг. 2 - внешний вид одной из секций обмоток фильтрокомпенсирующего устройства, аналогичный прототипу.The invention is illustrated by drawings where, in FIG. 1 is a schematic diagram of a filter compensating device; FIG. 2 - the appearance of one of the sections of the windings of a filter compensating device, similar to the prototype.
Фильтрокомпенсирующее устройство содержит компенсируемую электрическую сеть 1 с первым 2 и вторым 3 выводами, при этом первый вывод 2 компенсируемой электрической сети 1 подключен к последовательно соединенным между собой, согласно намотанным первой 4 и второй 5 катушкам коррекции, а второй вывод 3 компенсируемой электрической электрическую сети 1 соединен с последовательно соединенным между собой, согласно намотанным третьей 6 и четвертой 7 катушками коррекции. Первый вывод 2 компенсируемой электрической сети 1 соединен с выводом 8 началом первой катушки коррекции 4, а ее конец вывод 9 соединен с выводом 10 началом катушки коррекции 5, имеющей вывод 11 конец. Вывод 3 компенсируемой электрической сети 1 подключен к выводу 12 концу катушки коррекции 6, а ее вывод 13 начало соединен с выводом 14 концом катушки 7, имеющей вывод 15 начало. Катушки коррекции 4 и 5, как и катушки коррекции 6 и 7 выполнены идентичными и расположены на П-образных стержнях 16 и 17 магнитопровода, которые выполнены из электротехнической стали и отделены друг от друга одинаковыми по длине двумя немагнитными зазорами 18. На стержнях 16 и 17 магнитопровода расположены обмотки первой 19 и второй 20 секций, при этом первая секция 19 имеет выводы 21, 22 первого провода и выводы 23, 24 выводы второго провода, а вторая секция 20 имеет выводы 25, 26 второго провода и выводы 27, 28 первого провода. Вывод 22, конец первого провода первой секции 19, соединен с выводом 25, началом второго провода второй секции 20, а вывод 24, конец второго провода первой секции 19, соединен с выводом 27, началом первого провода второй секции 20. Вывод 23, начало второго провода первой секции 19, и вывод 26, конец второго провода второй секции 20, разомкнуты. При этом вывод 11, конец второй катушки коррекции 5, соединен с выводом 21, началом первого провода первой секции 19, а вывод 15, начало четвертой катушки коррекции 7, соединен с выводом 28, концом первого провода второй секции 20. Фильтрокомпенсирующее устройство содержит конденсатор, выполненный в виде последовательно-согласно соединенных секций 19 и 20, расположенных на стержнях 16 и 17 магнитопровода, при этом каждая секция 19 и 20 выполнена в виде двухзаходных обмоток из одинаковых изолированных проводов 29, 30 в виде алюминиевой фольги и пленок диэлектрика 31, 32 и соединены между собой последовательно согласно,The filter-compensating device contains a compensated
Фильтрокомпенсирующее устройство работает следующим образом.Filter compensating device operates as follows.
Компенсируемая электрическая сеть 1 подключается через первый 2 и второй 3 вывод к выводу 8 началу первой катушки коррекции 4 и к выводу 12 концу третьей катушки коррекции 6, в результате чего, между проводами секций появляется электрическое поле, приводящее к возникновению токов смещения. Эти токи, как токи проводимости в проводниках, являются намагничивающими токами магнитопровода, состоящего из двух стержней 16 и 17. Выполнение магнитопровода из двух стержней 16 и 17 обеспечивает распределение намагничивающей силы по периметру магнитопровода, а четыре катушки коррекции 4 и 5, 6 и 7 обеспечивают уменьшение потока рассеяния.The compensated
При протекании тока i в проводах катушек коррекции 4 и 5, 6 и 7 и проводах 29, 30 (фиг. 2) секций 19, 20, намагничивающие силы суммируются, область локализации потоков рассеяния сокращается. Немагнитные зазоры 18 обеспечивают снижение нелинейности характеристики магнитопровода, а изменение их длины позволяет регулировать значение резонансной частоты устройства без изменения других параметров устройства. Катушки коррекции 4, 5, 6, 7 обеспечивают регулировку значения эквивалентной индуктивности устройства без изменения параметров секций 19 и 20.When current i flows in the wires of the
Согласное включение проводов в виде алюминиевой фольги 29 и 30 через выводы секций 19 и 20 и четырех катушек коррекции обеспечивает суммирование намагничивающих сил, что делает эффективным использование устройства на низких частотах.The consonant inclusion of wires in the form of
На промышленной частоте электрической сети, ввиду емкостного характера входного сопротивления устройства, реализуется повышение коэффициента мощности за счет компенсации реактивной мощности. Для фильтрации гармонических составляющих напряжения компенсируемой электрической сети 1 используется режим последовательного резонанса устройства. Значения емкости секций 19 и 20, индуктивности, определяемой проводами 29, 30 и катушек коррекции 4, 5, 6, 7, параметров и характеристик магнитопровода 16, 17 и длины немагнитных зазоров 18, устанавливают резонансную частоту.At the industrial frequency of the electric network, due to the capacitive nature of the input impedance of the device, an increase in power factor is realized due to compensation of reactive power. To filter the harmonic components of the voltage of the compensated
Использование изобретения обеспечивает снижение дополнительных потерь в устройстве приводящих к уменьшению массогабаритов и улучшению показателей качества электрической энергии в электрических сетях.The use of the invention provides a reduction in additional losses in the device leading to a decrease in weight and improvement of quality indicators of electric energy in electric networks.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128529A RU2714925C1 (en) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Filter compensating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128529A RU2714925C1 (en) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Filter compensating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2714925C1 true RU2714925C1 (en) | 2020-02-21 |
Family
ID=69630863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019128529A RU2714925C1 (en) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Filter compensating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2714925C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2809838C1 (en) * | 2023-07-21 | 2023-12-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Three-phase filter compensating device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4419648A (en) * | 1981-04-24 | 1983-12-06 | Hewlett-Packard Company | Current controlled variable reactor |
US20050152699A1 (en) * | 2001-08-29 | 2005-07-14 | Jds Uniphase Corporation | Dispersion compensating filters |
RU128033U1 (en) * | 2012-10-29 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") | FILTER-COMPENSATING DEVICE |
RU158871U1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | FILTER-COMPENSATING DEVICE FOR THREE-PHASE ELECTRIC SUPPLY SYSTEMS WITH NONLINEAR LOADS |
-
2019
- 2019-09-11 RU RU2019128529A patent/RU2714925C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4419648A (en) * | 1981-04-24 | 1983-12-06 | Hewlett-Packard Company | Current controlled variable reactor |
US20050152699A1 (en) * | 2001-08-29 | 2005-07-14 | Jds Uniphase Corporation | Dispersion compensating filters |
RU128033U1 (en) * | 2012-10-29 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") | FILTER-COMPENSATING DEVICE |
RU158871U1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | FILTER-COMPENSATING DEVICE FOR THREE-PHASE ELECTRIC SUPPLY SYSTEMS WITH NONLINEAR LOADS |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2809838C1 (en) * | 2023-07-21 | 2023-12-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Three-phase filter compensating device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0684679B1 (en) | Method for reducing waveform distortion in an electrical utility system and circuit for an electrical utility system | |
US8410883B2 (en) | High voltage dry-type reactor for a voltage source converter | |
EP2498266A2 (en) | Reactor and power converter using the same | |
CN100570767C (en) | Band compensation winding controlled reactor | |
Liang et al. | An integrated harmonic-filtering transformer for low-voltage distribution systems | |
US5663636A (en) | Method for reducing waveform distortion in an electrical utility system and circuit for an electrical utility system | |
RU2714925C1 (en) | Filter compensating device | |
RU128033U1 (en) | FILTER-COMPENSATING DEVICE | |
US20200286675A1 (en) | Magnetic integrated hybrid distribution transformer | |
Nakamura et al. | Basic characteristics of lap-winding type three-phase laminated-core variable inductor | |
CN115331930B (en) | Magnetic integration hybrid distribution transformer with simple structure | |
RU167845U1 (en) | FILTER-COMPENSATING DEVICE | |
CN106057452A (en) | Transformer capable of increasing impedance | |
US10504645B2 (en) | Gapless core reactor | |
RU133987U1 (en) | FILTER HARMONIC OF POWER SUPPLY OF NONLINEAR LOADS | |
RU2809838C1 (en) | Three-phase filter compensating device | |
EA018428B1 (en) | Transformer-type controllable reactor | |
RU179354U1 (en) | Cascade voltage transformer | |
RU2690689C1 (en) | Filter compensating plant | |
RU2660177C1 (en) | Short circuit currents limitation device | |
US9973001B2 (en) | Zero sequence, fifth harmonic filter for five-phase power distribution system | |
JPH0687661B2 (en) | 5-leg iron core type triple frequency multiplier | |
RU155111U1 (en) | FILTER-COMPENSATING DEVICE | |
RU2308779C2 (en) | Controlled reactor-autotransformer | |
CN103824688B (en) | Filter transformer with three phases changed into single phase |