2 / 10
Keywords
:
inductive energy storage, direct sequence and reverse sequence of currents
and voltages, voltage unbalance, current unbalance, balancing device, reactor.
Наряду с трехфазными симметричными приемниками энергии
имеются потребители, подключенные к одной фазе источника пита-
ния. В ряде случаев такие потребители распределяются по различным
фазам источника питания, например, по осветительной нагрузке. В
таком случае имеется неравномерное распределение нагрузки по фа-
зам. Кроме того имеются мощные однофазные нагрузки, например
индукционные печи.
В результате неравномерного распределения нагрузок по фазам,
либо включения в трехфазную сеть мощных однофазных нагрузок,
возникают несимметричные токи и напряжения, которые оказывают
негативное влияние на электрооборудование. Например, при коэффи-
циенте несимметрии напряжений, равном 4%, срок службы транс-
форматора сокращается на 4%, а асинхронного двигателя примерно в
2 раза [1, 2].
Техническая необходимость применения симметрирования опре-
деляется исходя из норм на качество электроэнергии в соответствии
с [3]. Согласно нормам, коэффициент несимметрии напряжения по
обратной последовательности не должен превышать 2% номинально-
го в течение 95% времени с интервалом в одну неделю и 4% в течение
100% времени с интервалом в одну неделю.
Таким образом, для обеспечения требуемого качества электроэнер-
гии и нормального функционирования электрооборудования во всей
энергосистеме при питании мощных однофазных нагрузок от трехфаз-
ной сети требуется выполнять симметрирование.
Методы борьбы с несимметрией токов и напряжений.
В случае
маломощной осветительной нагрузки, упомянутой ранее, для умень-
шения несимметрии обычно стараются равномерно распределить на-
грузку по фазам [4]. Но в случае мощных однофазных нагрузок таких,
как индукционные печи для плавки металла, это чаще всего невоз-
можно осуществить, так как в условиях производства оборудование
работает независимо друг от друга и в разное время в течение дня [5].
Долгое время в промышленности для симметрирования однофаз-
ных электропечных нагрузок применялось симметрирующее устрой-
ство, работающие по схеме Штейнметца, представляющее собой трех-
фазный треугольник нагрузки с батареей конденсаторов в одном плече
и симметрирующим реактором в другом [6]. Несмотря на простоту
конструкции и доступность, данное устройство требует ручного ре-
гулирования параметров симметрирования в процессе работы, имеет
большие габаритные размеры и большую массу активной части.
С появлением мощных тиристоров стало возможным динамиче-
ское симметрирование нагрузки с помощью реактора TCR (Thyristor
Controlled Reactor — реактор с тиристорным управлением) и цепи
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 4 97