Симметрирование токов в трехфазной сети

При наличии в нагрузке однофазных потребителей в трехфазных сетях возникает несимметричное распределение токов, что приводит к появлению несимметрии напряжений, снижению эффективности передачи электроэнергии, росту потерь в линиях электропередачи и т. п. Эффективным способом симметрирования нагрузки является применение устройства компенсации на основе четырехквадрантного преобразователя [7].

На рис. 5.16 представлена схема компенсатора, подключенного к трехфазной сети с нейтральным проводом. Устройство компенсации выполнено на основе трехфазной мостовой схемы преобразователя на полностью управляемых ключах с емкостным накопителем С на стороне постоянного тока и дросселями L на стороне переменного тока. Нейтраль подключается к средней точке, образованной двумя последовательно соединенными конденсаторами на стороне постоянного тока.

Рис. 5.16. Схема компенсирующего устройства для симметрирования токов сети.

Согласно методу симметричных составляющих несимметричные токи можно представить в виде суммы токов прямой, обратной и нулевой последовательностей. Принцип работы компенсатора заключается в формировании токов обратной (i%, i, г0 и нулевой последовательностей (i₍f, ift, ij), которые равны токам обратной и нулевой последовательностей, потребляемым нагрузкой. В результате обмен мощностью несимметрии (Я) происходит между компенсатором и нагрузкой, а из сети потребляются токи прямой последовательности (if, if, if) и только активная мощность (Р). При симметричных фазных токах ток нейтрали между компенсатором и сетью снижается до нуля.