SE510631C2 - Förfarande och anordning för att minska trdjetonsfenomen vid direktanslutning av växelströmsmaskiner - Google Patents

Förfarande och anordning för att minska trdjetonsfenomen vid direktanslutning av växelströmsmaskiner

Info

Publication number
SE510631C2
SE510631C2 SE9700347A SE9700347A SE510631C2 SE 510631 C2 SE510631 C2 SE 510631C2 SE 9700347 A SE9700347 A SE 9700347A SE 9700347 A SE9700347 A SE 9700347A SE 510631 C2 SE510631 C2 SE 510631C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
filter
machine
impedance
tone
reactor
Prior art date
Application number
SE9700347A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9700347L (sv
SE9700347D0 (sv
Inventor
Bertil Berggren
Lars Gertmar
Jan-Anders Nygren
Mats Leijon
Original Assignee
Asea Brown Boveri
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 Asea Brown Boveri filed Critical Asea Brown Boveri
Priority to SE9700347A priority Critical patent/SE510631C2/sv
Publication of SE9700347D0 publication Critical patent/SE9700347D0/sv
Priority to KR1019980709600A priority patent/KR20000016037A/ko
Priority to NZ333599A priority patent/NZ333599A/en
Priority to PL97330225A priority patent/PL330225A1/xx
Priority to EP97924473A priority patent/EP0888661B1/en
Priority to TR1998/02471T priority patent/TR199802471T2/xx
Priority to CA002255739A priority patent/CA2255739A1/en
Priority to EP97925376A priority patent/EP0901706B1/en
Priority to DE69726267T priority patent/DE69726267T2/de
Priority to BR9709619A priority patent/BR9709619A/pt
Priority to DE69724118T priority patent/DE69724118D1/de
Priority to US08/973,305 priority patent/US6891303B2/en
Priority to JP09542206A priority patent/JP2000511392A/ja
Priority to PCT/SE1997/000891 priority patent/WO1997045926A2/en
Priority to CZ983858A priority patent/CZ385898A3/cs
Priority to RU98123559/09A priority patent/RU2211518C2/ru
Priority to AU29886/97A priority patent/AU718681B2/en
Priority to UA98126367A priority patent/UA45452C2/uk
Priority to CN97195023A priority patent/CN1101988C/zh
Priority to AU30533/97A priority patent/AU3053397A/en
Priority to PCT/SE1997/000908 priority patent/WO1997045933A2/en
Priority to AT97924473T priority patent/ATE254815T1/de
Priority to AT97925376T priority patent/ATE247337T1/de
Priority to EE9800415A priority patent/EE03408B1/xx
Priority to PE1997000449A priority patent/PE82798A1/es
Priority to CO97029907A priority patent/CO4650249A1/es
Priority to ARP970102318A priority patent/AR007339A1/es
Priority to TW086107962A priority patent/TW419878B/zh
Publication of SE9700347L publication Critical patent/SE9700347L/sv
Priority to NO985553A priority patent/NO985553L/no
Publication of SE510631C2 publication Critical patent/SE510631C2/sv
Priority to HK99105907A priority patent/HK1021085A1/xx

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/01Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

l5 510 631 För att få ett ekonomiskt utnyttjande av den elektromagnetiska kretsen vid vanligtvis förekommande växelströmsmaskiner alstras en tredjetons emk som överton till grundtonens emk.
Det är väl känt, att man kan välja statorlindningens kordning, så att nàgon eller några övertoner elimineras. Det är också väl känt beträffande synkrona växelströmsmaskiner med utpràglade poler, att man dessutom kan påverka och förbättra kurvformen i dessa maskiners emk genom att välja utförandet av rotorpolerna, och dä speciellt polplattornas form pà lämpligt sätt.
Att helt eliminera tredje tonen i spänningen genom att välja en lämplig storlek på lindningssteget innebär dock en kraftig reduktion, ca 14%, av den för momentproduktion tillgänglig grundtonsspänningen. Detta innebär således endast 86% utnyttjande av den möjliga märkeffekten. För att inte få denna reduktion användes lindningsteget i första hand för att reducera femte tonen, varvid reduktionen bara blir nâgra procent. Anpassning av polplattans form används ofta för att kostnadseffektivt sänka sjundetonsspänningen. Att eliminera eller reducera tredjetonsspänningens/-strömmens skadliga effekter bör därför ske med andra metoder.
När det gäller att ansluta en generator till ett befintligt kraftnät kan man i regel inte fritt välja generatorns jordning eftersom denna i stort är bestämd av det befintliga kraftnätets jordningsmetod.
När det gäller jordning av generatorer finns det dock tre viktiga kriterier som bör iakttas, nämligen: - kraftnätet bör inte vara ojordat - en tredjetonsström genom sàväl generator som övrigt ansluten utrustning mäste av flera skäl begränsas 510 631 - direktjordning av generatorn bör undvikas Om man kopplar neutralpunkten till kraftnätets jord via en relativt högohmig impedans kan denna lösning med dagens metoder inte utnyttjas p g a att en eventuell jordfelsström blir så låg att utlösning av jordfel i nätet inte kan detekteras. En sådan koppling löser därför inte tredjetonsproblematiken.
Genom att ansluta neutralpunkten direkt eller via en lämplig impedans till kraftnätets jord bidrar den aktuella växelströmsmaskinen till att lämpliga storlekar på nollföljdsimpedansen erhålles för att kunna hantera de feltillstånd som kan uppstå i det elektriska systemet.
En förutsättning i detta sammanhang är att vissa kriterier bör innehållas beträffande nollföljdsimpedansen Ro+jXm och plusföljdsreaktansen X+. Dessa kriterier anges ofta som följande olikheter X0/X+<3 Och Ro/X, Dessa olikheter kan i övrigt tolkas så att vid ett jordfel på en fas kan spänningshöjningen på de felfria faserna relativt jord begränsas till det ur isolationskoordineringssynpunkt ekonomiska värdet 80% av vad som skulle ha uppstått, om ovanstående kriterier inte hade innehållits.
Nackdelen med en direkt anslutning av neutralpunkten till kraftnätets jord är att om spänningarna innehåller en tredje ton, så börjar det flyta en tredjetonsström i fasledarna som sluter sig genom jorden och/eller jordledarna.
När det gäller lågspända kraftnät finns det i dag i de flesta nät tredjetonsströmmar, som sluter sig i nolledaren och orsakar både termiska och akustiska problem. Dessa strömmar orsakas av att moderna lysrörsarmaturer, tyristorstyrningar och nätaggregat olinjärt lastar eller hackar sönder nätspänningen. 510 631 De resulterande störningarna, vilka har utpräglad tredjetonskaraktär, påverkar andra apparater, skapar effektförluster och kan påverka elöverkänsliga personer. För att begränsa tredjetonsspänningens och tredjetonsströmmens skadliga inverkan finns, förutom möjligheten till direktjordning eller jordning via lämpliga impedanser av neutralpunkten, ett antal andra metoder.
En relativt vanlig metod för jordning är att ansluta ett högohmigt motstånd till en punkt i kraftnätet. Detta motstånd är alltid inkopplat. Detta kan ske med hjälp av en Z/O- kopplad transformator ansluten till nätet. För att kunna få erforderliga selektiva jordfelsskydd bör dock motståndet vara så dimensionerat att man får minst 15 A jordfelsström vid full nollpunktsspänning.
En annan vanlig metod för att hantera tredjetonsproblematiken för generatoranläggningar är att ansluta generatorn till nätet via en A/Y-O kopplad s.k. step up transformator, som spärrar tredjetonen.
Av det ovan framförda är det uppenbart att när det gäller högre spänningar är tredjetonsfrågan ett än större problem. Apparater, företrädesvis generatorer, som producerar en tredjetonsspänning och direktansluts mot ett kraftnät måste därför normalt utrustas med ett tredjetonsfilter. Filtret skall begränsa den skadliga tredjetonsströmmen, som kan sluta sig genom maskinen via kraftnätet. Ett sådant tredjetonsfilter, som är avstämt och fungerar väl för ett bestämt driftfall på nätet, är beskrivet i svenska patentansökan 9602078-9. Problem kan dock uppstå vid andra driftfall i kraftnätet än det, som filtret är avstämt för. En enkel omkoppling i nätet kan till exempel vara tillräckligt för att filtret tredjetonsmässigt hamnar i resonans med nätet och maskinen med stora tredjetonsströmmar som följd, trots att filtret var väl avstämt före omkopplingen. Dessa strömmar kan även uppträda långt ute på nätet. 510 631 Syftet med föreliggande uppfinning är att begränsa tredjetonsströmmarna vid olika driftfall utan att någon ny avstämning av det befintliga tredjetonsfiltret skall behövas för de olika driftfallen.
Detta syfte uppnås med ett förfarande och en anordning av inledningsvis angivet slag med i patentkraven 1 respektive 9 angivna kännetecken.
Med förfarandet och anordningen enligt uppfinningen skyddas såväl maskinen som nätet mot skadliga tredjetonsströmmar vid olika driftfall och de totala tredjetonsförlusterna blir låga.
Enligt fördelaktiga vidareutvecklingar av förfarandet enligt uppfinningen sker ändringen av filtrets karakteristik genom kontinuerlig reglering av filterkarakteristiken eller genom omkoppling mellan ett begränsat antal, förutbestämda karaktäristika, till exempel mellan två olika karaktäristika i den enklaste formen.
Enligt andra fördelaktiga vidareutvecklingar av förfarandet enligt uppfinningen uppmäts filtrets och nätets, inklusive växelströmsmaskinens, impedanser för att bestämma när risk för tredjetonsmässig resonans föreligger.
Filterkaraktäristiken kan då ändras när, eller viss tid innan, resonans uppstår. Det kan vara tillräckligt att uppmäta växelströmsmaskinens impedans en gång och sedan genomgående använda sig av detta uppmätta värde. Genom att på detta sätt uppmäta impedansen kan filterkaraktäristiken omkopplas med viss hysteres.
Det kan vara svårt att avstämma filtret perfekt för tredjetonen, så att filterimpedansens, för tredjetonens resistiva del, blir tillräckligt hög och följaktligen dämpar tredjetonsströmmarna, särskilt om man vill ha låga förluster i filtret, det vill säga ett högt Q-värde. Resonansområdet blir då lO 510 631 smalt och avstämningen känslig. Enligt uppfinningen utför man därför istället en viss felavstämning eller snedstämning av filtret, som ligger inom tillåtna toleranser. Enligt en fördelaktig utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen sker felavstämningen genom ändring av filtrets induktans och/eller kapacitans. Härvid krävs således inte ett perfekt avstämt filter och billiga komponenter kan utnyttjas.
Enligt en fördelaktig utföringsform av anordningen enligt uppfinningen innefattar filtret en parallell resonanskrets, innehållande en reaktor, parallellkopplad med en kapacitiv reaktans, och ändringsorganen innefattar en, parallellt med reaktorn inkopplingsbar, andra induktor.
Impedansen i denna seriegren kan då avstämmas till ett lågt induktivt värde för grundtonen medan tredjetonsimpedansen blir tillräckligt stor.
Uppfinningen är i första hand tänkt att användas, och dess fördelar blir speciellt framträdande, vid en roterande elektrisk maskin med en högspänningskabel av ett slag, som innefattar en kärna med ett flertal kardeler, ett kärnan omslutande inre halvledande skikt, ett det inre halvledande skiktet omslutande isolerande skikt och ett det isolerande skiktet omslutande yttre halvledande skikt. Högspänningskabeln har en diameter i intervallet 20 - 200 mm och en ledningsarea i intervallet 80 - 3000mmÅ Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med hänvisning till bifogade ritningar, pá vilka figur 1 visar ett tredjetonsmässigt ekvivalent schema för en generator, direkt ansluten till nätet, figur 2 visar ett tredjetons spärrfilter inkopplat mellan växelströmsmaskinens neutralpunkt och kraftnätets jord, figurerna 3 och 4 visar imaginärdelen respektive realdelen av filterimpedansen som funktion av felavstämningen vid två olika godhetstal QL, figur 5 illustrerar ett exempel på omkoppling av filterkaraktäristiken vid uppfinningen och figurerna 6-10 visar olika exempel pà hur lO 510 631 ändringen av karaktäristiken hos spärrfiltret vid uppfinningen kan realiseras.
Tredjetonsmässigt kan en till ett kraftnät direkt ansluten generator, ett tredjetonsfilter och nätet reduceras till den ekvivalenta kretsen i figur 1, där Åñlær betecknar tredjetonsfiltrets impedans, E3generatorns emk, jXm generatorns reaktans och Åmn kraftnätets impedans. Understrykningarna av beteckningarna ovan markerar att de betecknar komplexa storheter. Tredjetonsströmmen I blir i denna krets E; Ä: Znäfizfilzefijxci (1) Tredjetonsströmmen 1 skall begränsas det vill säga absolutbeloppet av nämnaren i uttrycket ovan skall göras så stor som möjligt. Absolutbeloppet av nämnaren ges av námnarenäüïïfilcerflïnän) 2+(Xf11:er+Xnä:+Xs1) 2 (2) där Rñlær och Rnü betecknar filtrets respektive nätets resistans och Xü¿ær och Xmä filtrets respektive nätets reaktans.
I denna koppling kan driftsfall i nätet förekomma, för vilka (3) Xfilcefixnäfixsi z 0 Härvid begränsas tredjetonsströmmen I endast av Rfnta+R¶ä, varför strömmens storlek kan bli ansenlig.
Om spärrfiltret avstäms perfekt till tredje tonen är filterimpedansens resistiva del hög och tredjetonsströmmarna blir följaktligen làga, det vill säga Rfn¿a+R¶ä blir stor i (2). Act emellertid mycket förlusterna i filtret skall hållas låga, det vill säga godhetstalet QL vara högt. Härvid blir nämligen resonansområdet, ekvation åstadkomma en sådan perfekt avstämning är svårt och en dyrbar lösning, särskilt om 510 631 inom vilket den resistiva delen är stor, mycket smalt och det är då särskilt svårt att avstämma filtret, så att man alltid befinner sig vid resonans toppen, se figur 4, som visar filterimpedansens realdel som funktion av felavstämningen för två olika stora godhetstal QL.
Med föreliggande uppfinning anvisas en annan teknik för att begränsa tredjetonsströmmen vid direktanslutning av växelströmsmaskiner till kraftnät genom felstämning av (3) ovan ej uppfylld utan summan av de aktuella reaktanserna alltid skild från O, perfekt avstämt filter växlas tecknet på imaginärdelen av spärrfiltret inom tillåtna toleranser. Härvid är ekvation och i stället för att använda för tredjetonen filtrets impedans vid behov. Vid föreliggande uppfinning kan därför billiga filter och andra komponenter utnyttjas för att på tillförlitligt sätt begränsa tredjetonsströmmarna.
Ekvation (3) ovan innebär att för vissa driftsfall är imaginärdelen av nätets och generatorns impedans lika med imaginärdelen av filtrets impedans med omvänt tecken, varvid en tredjetonsresonans uppstår mellan filter och nät inklusive generator.
I figur 2 visas ett spàrrfilter 14 inkopplat mellan neutralpunkten 2 i en Y-kopplad växelströmsmaskin 1, såsom en generator, och kraftnätets jord 4, eventuellt via ett làgohmigt motstånd 3. Generatorns 1 fasspänningar kopplas direkt till nätet 5 via en brytare och frånskiljare 13.
Filtret 14 i figur 2 innefattar en parallellresonans krets, bestående av en reaktor 15 i parallell med en kondensator 16 samt en ytterligare inkopplingsbar kondensator 20. Över parallellresonanskretsen 14 är vidare ett överspänningsskydd 17 kopplat. Vidare är mätenheter 26 och 27 inrättade på generatorns 1 ned- och uppsida för att mäta ström respektive spänning och fasvinkel för att i en styrenhet 28 bestämma imaginärdelen av nätets 5 och generatorns 1 impedans och i beroende av uppmätta lO 510 631 impedansvärden vid behov ändra filtrets karaktäristik genom in- eller urkoppling av kondensatorn 20. Detta kommer att beskrivas närmare nedan tillsammans med alternativa utföranden av spärrfiltret.
Vidare visas i figur 2 strömmätanordningar 6, 7 samt ett överspänningsskydd 11 på generatorns 1 nätsida.
Filtret 14 skall, förutom att begränsa tredjetonsströmmen I, även fungera som jordning av generatorns 1 neutralpunkt 2.
Om man snedstämmer filtret 14 5%, lämpligen induktivt eftersom nätet normalt är induktivt, och dessutom konstruerar filtret så att dess godhetstal QL=40, vilket kräver en reaktor med tämligen låga förluster, det vill säga Rfnta är ganska litet, uppnår man att ekvationen (3) ovan ej uppfylls, det vill säga Xfnta+Xna¿XG1 #0 är skilt från 0, se figur 3, som visar filterreaktansens Xfilær variation med felavstämningen för godhetstalen QL=4O och QL=l0. Som framgår av denna figur är filtret induktivt för negativ snedstämning och kapacitivt vid positiv snedstämning, varvid ett större godhetstal resulterar i en till beloppet större reaktans. Dock avtar godhetstalets betydelse i detta avseende ju större felavstämningen är.
Ett högt godhetstal QL kan också uppnås genom att i resonanskretsen införa en aktiv kompensering i t.ex. induktorgrenen eller i kondensatorgrenen för att kompensera för resistiva tredjetonsförluster i reaktorn 15 och kondensatorn 16.
Om en omkoppling sker i nätet så att nätets och generatorns reaktans blir kapacitiv, det vill säga impedansens imaginärdel blir negativ kan en resonans uppstå, det vill säga ekvation (3) ovan kan uppfyllas. Enligt uppfinningen löses detta problem genom att filterkaraktäristiken ändras, i detta fall genom positiv felavstämning av filtret, med till exempel 5%, se figur 3. En sådan positiv felavstämning av filtret kan 510 631 lO åstadkommas genom inkoppling av en extra kondensator Ca, såsom kommer att beskrivas nedan i anslutning till figur 6. Filtret blir då kapacitivt, det vill säga att filterimpedansens imaginärdel växlar tecken och risken för resonans elimineras.
Filterkaraktäristiken ändras lämpligen då imaginärdelarna av filtrets och nätets och generatorns impedanser får olika tecken, innan resonans inträffar. För den skull uppmäts impedansen hos nätet 5 och generatorn 1 med mätenheterna 26 och 27, se figur 2, för att fastställa när imaginärdelen växlar tecken. Denna mätning består i uppmätning av tredjetonsspänning, tredjetonsström och fasvinkel dem emellan. Eventuellt kan det vara tillräckligt att uppmäta generatorimpedansen en enda gång för att sedan genomgående använda detta värde.
Styrenheten 28 måste vara så utförd att ändringen eller omkopplingen av filterkaraktäristken härvid sker med viss hysteres. I annat fall kan brytare, såsom t.ex. brytaren 21 för inkoppling och urkoppling av induktanser och kapacitanser komma att slå till och ifrån ett stort antal gånger, när imaginärdelen av nätets och generatorns impedanser ligger i närheten av omslagsnivän.
Omkopplingsförloppet illustreras i figur 5, som visar det plan som uppspänns av imaginärdelarna av generatorns och nätets impedans respektive filtrets impedans. Om sålunda omkopplingar i nätet sker, så att nätets reaktans rör sig från den induktiva sidan i riktning mot den kapacitiva, är styrenheten 28 utförd att omkoppla filtret från den induktiva sidan till den kapacitiva sidan vid en förutbestämd negativ omslagsnivå -X hos den imaginära delen hos den uppmätta impedansen hos nät och generator, vid punkten D i figuren.
Filtret omkopplas från en viss felavstämning, som ger den positiva imaginärdelen +XH till en lika stor negativ imaginärdel -XH, från punkt D till punkt C. Filtret omkopplas således från induktiv karakteristik till kapacitiv. 510 631 ll Om i stället nätet rör sig i riktning från den kapacitiva sidan mot den induktiva, det vill säga från negativ imaginärdel, i riktning mot positiv, är styrenheten 28 anordnad att omkoppla filtret frán kapacitiv karakteristik till induktiv karaktäristik vid en förutbestämd omslagsnivå +X hos imaginärdelen av den uppmätta impedansen för generator och nät, vid punkt B i figuren. I detta fall omkopplas filtret från niván -Xn till nivån +XH, vid punkt A.
Lämplig storlek på omslagsniváerna :X kan vara 10% av imaginärdelen av generatorns och nätets impedans. Ändringen av filtrets karakteristik kan ske pà ett flertal sätt. Ett exempel visas i figur 6, vid vilket en extra kondensator Ca inkopplas med hjälp av styrenheten 28 vid behov för att ändra filtrets felavstämning och därmed dess karaktäristik. Kondensatorn Ce är in och urkopplingsbar med en från styrenheten 28 styrd brytare 30.
I figur 7 visas ett alternativt utförande av spärrfiltret med en in och urkopplingsbar kondensator 32 i serie med kondensatorn 16. In och urkopplingen sker med hjälp av brytaren 34, som styrs från styrenheten 28 i figur 2. I normalfallet bör brytaren 34 vara sluten för att förlusterna skall bli så fördelaktigt behöver tåla låga som möjligt. Detta utföringsexempel är därför att brytaren 34 och kondensatorn 32 ej den fulla spänningen över filtret.
I figur 8 visas ytterligare ett alternativt utföringsexempel av filtret, vid vilket en extra induktor 36 är inkopplingsbar i serie med reaktorn 15 med hjälp av brytaren 38, som likaledes är styrd från styrenheten 28. Detta kan också realiseras med en lindningskopplare pà reaktorn 15 för att in- och urkoppla en del av denna. 510 631 l2 I figur 9 visas ett utförande, vid vilket en extra induktans 40 är inkopplingsbar parallellt med reaktorn 15 och kondensatorn 16 med den frán styrenheten 28 styrda brytaren 42.
I figur 10 visas ytterligare ett utföringsexempel vid vilken en tillsatskondensator 44 är inkopplad i serie med reaktorn 15. Ändringen av filtrets karaktäristik sker genom in och urkoppling av kondensatorn 32 på analogt sätt som vid utföringsexemplet enligt figur 7. Genom att på detta sätt inkoppla en tillsatskondensator i serie med reaktorn 15 uppnår man den fördelen att filtrets impedans för den tredje tonen blir högre och impedansen för grundtonens nollföljdskomponent blir lägre. Även de övriga, ovan beskrivna utföringsexemplen kan modifieras pà analogt sätt genom inkoppling av en tillsats kondensator i serie med reaktorn.
Spärrfiltret vid föreliggande uppfinning är försett med ett överspänningsskydd. I de beskrivna utföringsformerna visas detta som en separat komponent. Överspänningsskyddet kan emellertid också realiseras genom att filtrets reaktor får gå i mättning. Även andra varianter av spärrfilter är naturligtvis möjliga för uppfinningens realisering, såsom olika varianter av aktiva filter.

Claims (23)

10 15 20 25 510 631 13 T N V
1. , Förfarande för att minska inverkan av tredjetonsspän- ningar vid direktanslutning av växelströmsmaskiner (1) till ett (5), varvid en lindning hos maskinen är Y- kopplad och lindningens neutralpunkt (2) kännetecknat av ett spärrfilter (14) med skydd överspänningar kopplas mellan neutralpunkten (2) och kraftnätets (5) (4) att filtret tredjetonsmässigt hamnar i resonans med nätet och trefas kraftnät tillgänglig, (17) för jord samt att filtrets karaktäristik ändras vid risk för maskinen.
2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att ändringen av filtrets karakteristik sker genom kontinuerlig reglering av filterkaraktäristiken.
3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att ändringen av filtrets karakteristik sker genom omkoppling mellan ett be- gränsat antal, förutbestämda karaktäristika.
4. Förfarande enligt något av kraven 1 - 3, kännetecknat av att filtret snedstämmes så att det är tredjetonsmässigt högohmigt induktivt.
5. Förfarande enligt något av kraven l - 4, kännetecknat av att filtrets och nätets, inklusive växelströmsmaskinens, im- pedanser uppmäts för att bestämma när risk för tredjetonsmässig resonans föreligger.
6. Förfarande enligt krav 5, kännetecknat av att filterka- raktäristiken ändras när, eller viss tid innan, summan av imaginära delen av nätets och växelströmsmaskinens tredjetonsimpedans byter tecken.
7. Förfarande enligt krav 6, kännetecknat av att filterka- raktäristiken ändras så att imaginära delen av filtrets impedans 10 15 20 25 30 510 631 14 fär motsatt tecken mot tecknet för imaginära delen av den upp- mätta impedansen hos nätet och växelströmsmaskinen.
8. Förfarande enligt något av kraven 1 - 7, kännetecknat av att filtrets karakteristik ändras genom ändring av filtrets induktans och/eller kapacitans.
9. Anordning för att minska inverkan av tredjetonsspän- ningar vid direktanslutning av växelströmsmaskiner (1) till ett trefas kraftnät (5), varvid en lindning hos maskinen är Y- kopplad och lindningens neutralpunkt (2) tillgänglig, (14) med skydd (17) överspänningar är anordnat mellan neutralpunkten (2) (5) jord (4), samt att ändringsorgan (20,21;30,Ce;32,34;36,38; kännetecknad av att ett spärrfilter för och nätets 40,42) är inrättade för att ändra filtrets (14) karaktäristik.
10. kännetecknad av att maskinen är en roterande elektrisk maskin och lindningen maskinens Anordning enligt krav 9, statorlindning.
11. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att maskinen är en transformator.
12. Anordning enligt något av kraven 9-11, kännetecknad av att en styrenhet är anordnad att styra ändringsorganen till att ändra filtrets karaktäristik vid risk för att filtret tredjetonsmässigt hamnar i resonans med nätet och maskinen.
13. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att en mät- enhet är inrättad att bestämma imaginärdelen av nätets och växelströmsmaskinens impedans för att bestämma när risk för resonans med filtret föreligger och för att styra styrenheten till att ändra filterkaraktäristiken i beroende härav.
14. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att styren- heten är anordnad att styra ändringsorganen till att ändra imaginära filterkaraktäristiken, när, eller viss tid innan, delen av nätets och växelströmsmaskinens impedans ändrar tecken. 10 15 20 25 30 510 631 15
15. Anordning enligt krav 14, kännetecknad av att styren- heten är anordnad att styra ändringsorganen till att ändra filterkaraktäristiken, så att imaginära delen av filtrets impedans har motsatt tecken mot tecknet på imaginära delen av nätets och växelströmsmaskinens impedans.
16. Anordning enligt något av kraven 9-15, kännetecknad av att filtret innefattar en parallellresonanskrets, innehållande en reaktor, parallellkopplad med en kapacitiv reaktans, samt att ändringsorganen innefattar en, i serie med reaktorn inkopplingsbar, första induktor.
17. Anordning enligt något av kraven 9-15, kännetecknad av att filtret innefattar en parallellresonanskrets, innehållande en reaktor, parallellkopplad med en kapacitiv reaktans, samt att ändringsorganen innefattar en, parallellt med reaktorn inkopplingsbar, andra induktor.
18. Anordning enligt något av kraven 9-15, kännetecknad av att filtret innefattar en parallellresonanskrets, innehållande en reaktor, parallellkopplad med en kapacitiv reaktans, samt att ändringsorganen innefattar en, parallellt med parallellreso- nanskretsen inkopplingsbar, första kondensator.
19. Anordning enligt något av kraven 9-15 eller 18, kännetecknad av att filtret innefattar en parallellresonan- en reaktor, parallellkopplad med en skrets, innehållande kapacitiv reaktans, samt att ändringsorganen innefattar en, i serie med den kapacitiva reaktansen inkopplingsbar, andra kondensator.
20. innefattar en parallellresonanskrets, Anordning enligt något av kraven 9-19, varvid filtret innehållande en reaktor, parallellkopplad med en kapacitiv reaktans, kännetecknad av att ändringsorganen innefattar en, i serie med reaktorn inkopplingsbar, tredje kondensator. lO 510 631 16
21. Roterande elektrisk maskin enligt krav 10, kännetecknad av att lindningarna är lindade av högspänningskabel samt att maskinen är försedd med en anordning enligt något av kraven 12 - 20.
22. Maskin enligt krav 21, kännetecknad av att högspänningskabeln är av ett slag som innefattar en kärna med ett flertal kardeler, ett kärnan omslutande inre halvledande skikt, ett det inre halvledande skiktet omslutande isolerande skikt och ett det isolerande skiktet omslutande yttre halvledande skikt.
23. Maskin enligt krav 21 eller 22, kännetecknad av att högspänningskabeln har en diameter i intervallet 20 - 200 mm och en ledningsarea i intervallet 80 - 3000 mm?
SE9700347A 1996-05-29 1997-02-03 Förfarande och anordning för att minska trdjetonsfenomen vid direktanslutning av växelströmsmaskiner SE510631C2 (sv)

Priority Applications (30)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700347A SE510631C2 (sv) 1997-02-03 1997-02-03 Förfarande och anordning för att minska trdjetonsfenomen vid direktanslutning av växelströmsmaskiner
JP09542206A JP2000511392A (ja) 1996-05-29 1997-05-27 高電圧用交流機
CZ983858A CZ385898A3 (cs) 1996-05-29 1997-05-27 Elektrický vysokonapěťový AC stroj
UA98126367A UA45452C2 (uk) 1996-05-29 1997-05-27 Високовольтна електрична машина змінного струму (варіанти) та розподільна або магістральна мережа
RU98123559/09A RU2211518C2 (ru) 1996-05-29 1997-05-27 Высоковольтная электрическая машина переменного тока
EP97924473A EP0888661B1 (en) 1996-05-29 1997-05-27 An electric high voltage ac generator
TR1998/02471T TR199802471T2 (xx) 1996-05-29 1997-05-27 Elektrik y�ksek gerilimli AC makinesi.
CA002255739A CA2255739A1 (en) 1996-05-29 1997-05-27 An electric high voltage ac machine
EP97925376A EP0901706B1 (en) 1996-05-29 1997-05-27 A method and a device for reducing third harmonic phenomena in a rotating electric alternating current machine
DE69726267T DE69726267T2 (de) 1996-05-29 1997-05-27 Elektrische Hochspannungs-Wechselstrommaschine
BR9709619A BR9709619A (pt) 1996-05-29 1997-05-27 Máquina elétrica de alta voltagem ca
DE69724118T DE69724118D1 (de) 1996-05-29 1997-05-27 Verfahren und vorrichtung zur reduzierung der auswirkungen von oberwellen dritten grades in einer rotierenden wechselstrommaschine
US08/973,305 US6891303B2 (en) 1996-05-29 1997-05-27 High voltage AC machine winding with grounded neutral circuit
NZ333599A NZ333599A (en) 1996-05-29 1997-05-27 High voltage AC machine with grounded windings with semiconductive layer around windings
PCT/SE1997/000891 WO1997045926A2 (en) 1996-05-29 1997-05-27 An electric high voltage ac machine
KR1019980709600A KR20000016037A (ko) 1996-05-29 1997-05-27 고전압 ac 장치
PL97330225A PL330225A1 (en) 1996-05-29 1997-05-27 High-voltage ac electric machine
AU29886/97A AU718681B2 (en) 1996-05-29 1997-05-27 An electric high voltage AC machine
EE9800415A EE03408B1 (et) 1996-05-29 1997-05-27 Elektriline kõrgepinge vahelduvvoolumasin
CN97195023A CN1101988C (zh) 1996-05-29 1997-05-27 一种高压ac电机
AU30533/97A AU3053397A (en) 1996-05-29 1997-05-27 A method and a device for reducing third harmonic phenomena in a rotating electric alternating current machine
PCT/SE1997/000908 WO1997045933A2 (en) 1996-05-29 1997-05-27 A method and a device for reducing third harmonic phenomena in a rotating electric alternating current machine
AT97924473T ATE254815T1 (de) 1996-05-29 1997-05-27 Hochspannung erzeugender wechselstromgenerator
AT97925376T ATE247337T1 (de) 1996-05-29 1997-05-27 Verfahren und vorrichtung zur reduzierung der auswirkungen von oberwellen dritten grades in einer rotierenden wechselstrommaschine
PE1997000449A PE82798A1 (es) 1996-05-29 1997-05-29 Maquina electrica de corriente alterna de alta tension
ARP970102318A AR007339A1 (es) 1996-05-29 1997-05-29 Maquina electrica de corriente alterna de alta tension
CO97029907A CO4650249A1 (es) 1996-05-29 1997-05-29 Maquina electrica de corriente alterna de alta tension
TW086107962A TW419878B (en) 1996-05-29 1997-06-10 An electric high voltage ac machine
NO985553A NO985553L (no) 1996-05-29 1998-11-27 Elektrisk h÷yspent vekselstr÷msmaskin
HK99105907A HK1021085A1 (en) 1996-05-29 1999-12-16 An electric high voltage ac machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700347A SE510631C2 (sv) 1997-02-03 1997-02-03 Förfarande och anordning för att minska trdjetonsfenomen vid direktanslutning av växelströmsmaskiner

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9700347D0 SE9700347D0 (sv) 1997-02-03
SE9700347L SE9700347L (sv) 1998-08-04
SE510631C2 true SE510631C2 (sv) 1999-06-07

Family

ID=20405635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9700347A SE510631C2 (sv) 1996-05-29 1997-02-03 Förfarande och anordning för att minska trdjetonsfenomen vid direktanslutning av växelströmsmaskiner

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE510631C2 (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9700347L (sv) 1998-08-04
SE9700347D0 (sv) 1997-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018273485B2 (en) A device for earth fault current compensation in power networks
CN101507072B (zh) 接地故障检测装置、用于接地故障检测的方法和电气设备
RU2211518C2 (ru) Высоковольтная электрическая машина переменного тока
CN108318762A (zh) 电压互感器工频铁磁谐振的判别方法
CN106786470B (zh) 一种电力网中性点柔性接地***
Das Selective high resistance grounding system for a cogeneration facility
Smith A practical approach in substation capacitor bank applications to calculating, limiting, and reducing the effects of transient currents
EP0900464B1 (en) Reduction of harmonics in ac machines
CN103840471B (zh) 用于电力网络的可调无功功率补偿器
Pawar et al. Transient overvoltages in power system
CN103490384B (zh) 多发电机船舶中压电力***保护方法及装置
SE510631C2 (sv) Förfarande och anordning för att minska trdjetonsfenomen vid direktanslutning av växelströmsmaskiner
Papp et al. Arc Suppression Coils-The key component of modern earthfault protection systems
UA67276C2 (en) Device for compensating phase capacitive short-circuit currents and limiting internal overvoltages in a high-voltage electric network
Larsson et al. Measurements on and modelling of capacitor-connecting transients on a low-voltage grid equipped with two wind turbines
JPH0630525A (ja) 電子機器の三相交流給電装置
EP0901706B1 (en) A method and a device for reducing third harmonic phenomena in a rotating electric alternating current machine
McCann et al. Lightning protection for rotating machines
Das Surge transference through transformers
CN206758844U (zh) 一种220kV直降20kV电网层级的变电站
SU920952A1 (ru) Устройство дл заземлени нейтрали трансформатора
Hackl et al. Switching overvoltages caused by shunt reactor switching and mitigation methods
Khan et al. System and equipment problems associated with variable frequency drives in the pulp and paper industry
Balzer et al. Switching of transformer limited faults in HV and EHV systems
Hameed et al. Modeling and implementation of impedance based fault locator for medium transmission line

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed