Электрическая трехфазная сеть с нулевой фазой

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим трехфазным сетям, питающим электроприемники, восприимчивые к нарушениям качества электроэнергии. Целью изобретения является повышение качества электроэнергии у восприимчивых к нему электропотребителей путем обеспечения трехфазной симметричной системы напряжений при обрыве одной из фаз питающей сети, а также обеспечения равенства потенциала искусственной нулевой фазы потенциалу земли. Трехфазная электрическая сеть состоит из трехфазной системы с фазами 1-3, к которой подключены электроприемники 13-15, нарушающие качество напряжения, преобразователя 4 трехфазной системы напряжений без нулевой фазы в трехфазную систему напряжений с искусственной нулевой фазой, который выполнен с гальванически развязанными входами и выходами в виде трансформатора, первичные и вторичные обмотки которого соединены по схеме зигзаг. К вторичным обмоткам подключены электроприемники 16-18, восприимчивые к нарушению качества напряжения. Электрическая сеть содержит ключ 12, который включен между средней точкой первичной обмотки трансформатора и нулевой фазой сети, и блок коммутации ключа, который замыкает ключ 12 при обрыве одной фазы сети. Блок коммутации состоит из датчиков 5-7 тока и датчиков 8-10 напряжения и логической схемы 11. 1 з.п.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (g1)g Н 02 J 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1304124 (21) 4458685/24-07 (22) 30,05.88 (46) 30.06.90. Бюл. № 24 (71) Институт электродинамики

АН УССР (72) А.К,Шидловский, А.Д,Иузыченко, А,П,Трофименко, В,В,Лога, В.В.Хоменко, П,Н,Заика и M.ß,Áo÷àðíèêoâ (53) 621.316.761.21(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1304124, кл. Н 02 J 3/26, 1985, (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ТРЕХФАЗНАЯ СЕТЬ

С НУЛЕВОЙ ФАЗОЙ (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к электри2 ческим трехфазным сетям, питающим электроприемники, восприимчивые к нарушениям качества, электроэнергии.

Целью изобретения является повышение качества электроэнергии у восприимчивых к нему электропотребите— лей путем обеспечения трехфазной симметричной системы напряжений при. обрыве одной из фаз питающей сети,, а также путем обеспечения равенства потенциала искусственной нулевой фазы потенциалу земли. Трехфаэная электрическая сеть состоит из трехфазной системы с фазами 1-3, к кото— рой подключены электроприемники 1315, нарушающие качество напряжения, преобразователя 4 трехфазной систе—

1575266

10 мы напряжений без нулевой фазы в трехфазную систему напряжений с искусственной нулевой фазой, который выполнен с гальванически развязанными входами и выходами в виде транс-. форматора, первичные и вторичные об.—, мотки которого соединены по схеме зигзаг. К вторичным обмоткам подключены электроприемники 16-18, восприимчивые к нарушеньпо качества нанряИзобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим трехфазным сетям, питающим электро- 20 приемники,. восприимчивые к нарушсниям качества электрбэнергии (КЭЭ), и является усовершенствованием устройства по авт,св, Р 1304124, Изобретение может быть использовано для 25 электроснабжения различных по восприимчивости к нарушениям КЭЗ электроприемников.

Целью изобретения является повышение качества электроэнергии у восприимчивых к нему электропотреби- телей путем обеспечения трехфазной симметричной системы напряжений при обрыве одной из фаз питающей сети, а также путем обеспечения равенства

35 потенциала искусственной нулевои фазы потенциалу земли, На фиг,! представлена принципиальная схема трехфазной электрической сети на фиг,2 — принципиальная схема

40 блока коммутации.

Трехфазная электрическая сеть состоит их трех фазных проводов 1-3 и нулевого провода, преобразователя

4 трехфазной системы напряжений без нулевой фазы в трехфазную систему напряжений с искусственной нулевой фазой, подключенного к трем фазным проводам, датчиков 5-7 тока ДТ1, ДТ2, ДТЗ, входы которых подключены к фазам сети между ее входными зажимами и зажимами преобразователя, датчиков

8-10 напряжения (ДН1, ДН2, ДНЗ), логической схемы Vi 11, к входу которой подключены выходы датчиков 5-7 тока и датчиков 8-10 напряжения, ключа 12 включенного между средней точкой первичной обмотки преобразователя и нулевой фазой сети, при этом управжения, Электрическая сеть содержит клич 12, который включен между средней точкой первичной обмотки трансформатора и нулевой фазой сети, и блок коммутации ключа, который замыкает ключ 12 при обрыве одной фазы сети. Блок коммутации состоит из . датчиков 5-7 тока и датчиков 8-10 напряжения и логической схемы 11, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ляющий вход ключа подсоединен к выходу логической схемы 11. Злектроприемники 13-15, нарушающие качество электроэнергии (Z,, Е, Еэ), подключены на фазные напряжения трехфазной сети с нулевой фазой, а электроприемники

16-18, восприимчивые к нарушениям КЭЗ (2,1, Z<„ Z<), подключены к зажимам

19-22, т ° е. на фазные напряжения трехфаэной системы с искусственной нулевой фазой. К этим же зажимам

19-22 подключены входы датчиков 8-10 напряжения, Преобразователь 4 трех-, фазной системы напряжения без нулевой фазы в трехфазную систему напряжений с искусственной нулевой фазой выполнен с гальванически развязанными входами и выходами в виде трехфазного трансформатора, первичные и вторичные обмотки которого соединены по схеме зигзаг. Искусственная нулевая фаза, образованная выходом средней точки вторичной обмотки, заземлена.

Блок коммутации ключа (фиг,2) состоит из датчиков 5-7 тока, датчиков

8-10 напряжения и логической схемы, выполненной из логического элемента

23 и усилительного элемента на транзисторе 24 и сопро-.ивлениях 25-27.

Логический элемент 23 выполняет ло- . гические функции 2-2-2И-ВИЛИ-HE.

Сеть работает следующим образом, При обрыве одной из фаэ (например, фазы 1) срабатывает датчик 5 тока и датчик 8 напряжения, При совместном срабатывании датчиков 5 и 8 логическая схема 11 выдает сигнал на замыкание ключа 12. При этом происходит соединение нулевой фазы и средней точки первичной обмотки преобразователя 4, Таким образом, первичная обмотка преобразователя 4 оказывает5» 15 ся подключенной к фазам 2 и 3 и нулевому проводу питающей сети, что приводит к восстановлению фазы 1, Следовательно, на выходе преобразователя

4 будет получена симметричная трехфаэная система напряжений, Выполнение преобразователя 4 с гальванически развязанными входами и выходами позволяет заземлить искусственную нулевую фазу 22 и таким образом достичь высокой стабильности фазных напряжений. Датчики 5-7 тока и датчики 8-10 напряжения могут быть реализованы, например, на основе компараторов, в которых происходит сравнение входного сигнала с опорным, При исчезновении входного сигнала или уменьшении его ниже заданного уровня датчик выдает сигнал на логический элемент 23, При одновременном срабатывании ДТ и ДН одной из фаз логическая схема 11 выдает сигнал на управляющий электрод ключа 12, который может быть выполнен, например, на основе симистора.

Таким образом, соединение нулевой и искусственной нулевой .фаз происходит только при одновременном исчезновении тока в фазе и соответствующего фазного напряжения, Необходимость срабатывания схемы управления при одновременной вьдаче сигналов от ДН и ДТ вызвана тем, что нулевой и искусственный нулевой провода должны соединяться только в случае обрыва фазы, в то время как ток в фазе может пропадать и при коротком замыкании в линии до места установки

ДТ. Кроме того, фазное напряжение в системе с искусственной нулевой фазой может исчезать и при.коротком замыкании в этой системе. Совместное использование ДТ и ДН обеспечивает замыкание ключа только в случае обрыва фазы на линии. формула изобретения

1. Элек-.рическая трехфазная сеть с нулевой фазой авт.св. Р 1304124, отличающаяся тем, что, с целью пов ышения кач ес тв а электроэнергии восприимчивых к нему

5 электропотребителей путем обеспечения трехфазной симметричной системы напряжений при обрыве одной из фаэ питающей сети, а также путем обеспечения равенства потенциала искусг ственной нулевой фазы потенциалу земли, она снабжена ключом, блоком коммутации ключа, который замыкает ключ при обрыве одной из фаз и размыкает его при устранении обрыва, а преобразователь трехфазной системы напряжений беэ нулевой фазы в трехфазную систему напряжений с искусственной нулевой фазой выполнен с гальванически развяэаннйми входами и выходами

20 в виде т рехфазного трансформатора, первичные и вторичные сбмотки которого соединены по схеме зигзаг, а искусственная нулевая фаза, образованная выходом средней точки вторичной

25 обмотки, заземлена, при этом ключ включен между средней точкой первичной обмотки и нулевой фазой сети, а его управляющий вход подсоединен к выходу блока коммутации ключа, 30

2„Сеть по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что блок коммутации ключа состоит из трех датчиков тока, трех датчиков напряжения и логической схемы, выход которой является выходом блока коммутации ключа, причем входы датчиков напряжения лодка:очены на фазные напряжения трехфаэнсй системы с искусственной нулевой фаэои, а входы датчиков тока подключены к фазам сети между ее входными зажимами и зажимами преобразователя непосредственно перед последним, выходы датчиков напряжения и тока подключены к входам логической схемы, осуществляющей включение ключа при отсутствии тока и напряжения в одноименных фазах и отключение его при наличии тока и напряжения во всех фазах.

1575266

Составитель И.Мирошников

Техред М,Моргентал Корректор С,Черни

Редактор М,Циткина

Заказ 1789 Тирах 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãîðîä, ул. Гагарина, 101