Трехфазная электрическая сеть

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроснабжения ответственных потребителей. Цель изобретения - повышение точности симметрирования неполнофазного режима работы сети. Трехфазная электрическая сеть содержит источник 1 с нулевым проводом, соединенный с приемным трансформатором 2 посредством четырехпроводной электропередачи 3. К приемному концу электропередачи 3 подключен нейтралер 4, а в рассечку нулевого провода включена конденсаторная батарея 5, параметры которой определяются из соотношения: X<SB POS="POST">0</SB> + X<SB POS="POST">1</SB> = - X*<SB POS="POST">ф</SB>/3, где X<SB POS="POST">0</SB> - реактивное сопротивление нулевого провода

X<SB POS="POST">1</SB> - реактивное сопротивление конденсаторной батареи

X<SB POS="POST">ф</SB> - реактивное сопротивление фазного провода. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 3 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4311575/24-07 (22) 03.08.87 (46) 30.08.89. Вюл. ¹ 32 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) А.К.Шидловский, А.Д.Музыченко, А.П.Трофименко, В.В.Лога, О,Г.Денисенко и A.Â.Äaëãèíöåâ (53) 621.316.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 655018, кл. Н 02 .1 3/26, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 555498, кл. H 02 J 3/26, 1975.

Куликовский А.А. Система городских распределительных сетей низкого напряжения с искусственными нейтральными точками. - Электричество, 1947, ¹- 9, с.45 — 54.

„„SU„„3504725 А1

2 (54) ТРЕХФАЭНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть ислользовано для электроснабжения ответственных потребителей. Цель изобретения — повышение точности симметрирования неполнофазного режима работы сети.

Трехфазная электрическая сеть содержит источник 1 с нулевым проводом, соединенный с приемным трансформатором 2 посредством четырехпроводной электропередачи 3. К приемному концу электропередачи 3 подключен нейтралер 4, а в рассечку нулевого провода включена конденсаторная батарея 5, параметры которой определяются из соотношения: Х + Х о 1

Хф/3, 1де Х, — реактивное сопротивление нулевого провода; Х, реактивное сопротивление конденсаторной батареи; X — реактивное сопротивление фазного провода. 4 ил.

3 1504725 ф

Изобретение относится к электро- форматором 2 и четырехпроводной технике и может быть использовано для электропередачей 3. На приемном конце электроснабжения ответственных потре- электропередачи 3 подключен нейтралер бителей. 4, а в рассечку нулевого провода вклюЦель изобретения - повышение точ- чена батарея Ъ конденсаторов. ности симметрирования неполнофазного Рассмотрим случай обрыва одного из режима работы сети. линейных проводов трехфаэной четырехНа фиг.1 приведена принципиальная проводной сети или замыкание одного схема выполнения электрической сети; 10 из проводов на землю. Если принять на фиг.2-4 — топографические изобра- сопротивления двух неповрежденных фаз жения элементов схемы. одинаковыми и равными Z =Z =4 то

Л6 nC t

Трехфазный источник 1 с нулевым выражение для коэффициента несимметпроводом соединен с приемным трансрии ла 2лс ) Z Ä+Z„ь+Е „,— и—

Z + а Zль+ а

r «Х, 40 и r, Х, (5 ) где Х,+ Х, = -Х /3; Х, — реактивное сопротивление конденсаторной батареи.

Соблюдение соотношения (4) обеспечивает согласованный режим всей 45 электрической сети при ее работе неполным числом фаз. При использовании согласованного режима на приемном конце сети, как и в любой ее точке, коэффициент несимметрии (ц)явля- 50 ется постоянной величиной и равен

1 — — независимо от величины мощности

2 нагрузки. При использовании на приемном конце сети трансформаторов типа звезда с нулем — звезда или звезда с нулем — треугольник на их вторичных обмотках имеет место симметричная система напряжений. На топографичеприобретает в

ЗЕ- 3(2Z„„Z+Z ) () и ла где а — фазовый оператор.

Найдем условия, при которых этот аварийный режим окажется согласован- 25 ным. Коэффициент несимметрии напряжений в неполнофазном режиме равен:

Š= — ——

1 (3)

И

Подстановка (3) в (2) дает следующее соотношение между сопротивлениями фазного (Е ) и нулевого (Е,=Z„„ ) проводов:

Z q 1 (4)

Z 3

35 где 7,, Z ф — сопротивления нулевого и фазного проводов °

Этот случай может быть практически реализован при условии ском изображении на фиг ° 2 показано расположение элементов сети и полученная трехфазная симметричная система напряжений. Таким образом, потребитель не ощущает последствий аварии.

Физическая природа симметрирования заключается в следующем.

При обрыве одной из фаз сети нагО рузки, подключенные к двум другим фазам и нулевому проводу, вызывают падение напряжения на их сопротивлениях, в результате чего потенциалы этих фаз и нулевого провода смещаются на комплексной плоскости относительно потенциалов фаз начала линии (генератора) В С О например при активной нагрузке они смещаются в положение В,, С„, О, соответственно, как показано на фиг.З.Если к узлам В,, С,, О, подключить нейтралер, то на его выходе получается трехфазная система напряжений, которая является несимметричной из-за смещения потенциала нулевого провода (в случае ненагруженной сети полученная система напряжений была бы симметричной).

Для того, чтобы скомпенсировать смещение потенциала нулевого провода относительно потенциалов фаз под нагрузкой, введена конденсаторная батарея (фиг.4).

В полнофазном режиме при симметричной нагрузке конденсаторная батарея не оказывает влияния на режим работы сети и нагрузки, так как при симметрии нагрузки ток в нулевом проводе не протекает. Из выражения (5) следует, что при наличии конденсаторной батареи сопротивление нуле5 1504725 6

) вого провода является емкостным и вода, а также нейтралер, входные равным одной трети индуктивного зажимы которого подключены к фазным сопротивления фазного провода. В ре- проводам, а выходной зажим. — к нулезультате при всех режимах работы сети. вому проводу, о т л и ч а ю щ а я—

5 резонансные явления не возникают за с я тем, что, с целью повышения исключением трехфазного короткого точности симметрирования неполнофаз-! замыкания на нулевой провод, когда ного режима работы сети, в нулевой наблюдается резонанс напряжений. провод сети введена батарея конденДля его предотвращения можно исполь-,О саторов, причем параметры конденсазовать средства защиты от резонанс- торной батареи выбраны из соотношеных режимов, которые используются в

Х, устройствах продольной компенсации, ния Хо+ Х Э например шунтирование конденсаторной батаРеи РеактоРом насыщения или 15 где-Х вЂ” реактивное сопротивление включением батареи через трансфор- нулевого провода; матор, который также в резонансном Х, — реактивное сопротивление режиме насыщается.. конденсаторной батареи; формула и з о б р е т е н и я Х вЂ” реактивное сопротивление

Ф

Трехфазная электрическая сеть, 2О фазного провода. содержащая три фазных и нулевой про1504725

Составитель И,Мирошников

Техоед М.Моргентал Корректор С 1еРни

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 5260/52

Тираж 608

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035у Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. IëãàpèHà, 101