Трехфазная электрическая сеть

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение точности симметрирования сети и расширение области использования. Нагрузки 1-3 и выделенная однофазная нагрузка соединены с сетью. Имеются датчики тока, составленные из трансформаторов тока 4, 5, 6, 11 и резистордв 7, 8, 9, 12 Сумматоры сигналов 17-19 соединены с выпрямителями 22-24, которые

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1629942 А 1 (19) (11) (51)5 Н 02 J 3 26 K" Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4439830/07 (22) 14.06.88 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (72) Н. И. Джус (53) 621.316.1 (088.8) (56) Электричество, 1988, № 5, с. 5 — 7, рис. 1.

Авторское свидетельство СССР № 1026234, кл. Н 02 J 3/26, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1205223, кл. Н 02 J 3/26, 1983.

2 (54) ТРЕХФАЗНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

СЕТЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение точности симметрирования сети и расширение области использования. Нагрузки 1 — 3 и выделенная однофазная нагрузка соединены с сетью.

Имеются датчики тока, составленные из трансформаторов тока 4, 5, 6, 11 и резисторов 7, 8, 9, 12. Сумматоры сигналов 17 — 19 соединены с выпрямителями 22 — 24, которые

1629942

55 через фильтры 25 — 27 соединены с компараторами 28 — 30. Последние совместно со схемами НЕ 31 и 32 и И 33 и 34 образуют блоки выбора минимального сигнала. В схеме имеются также фазосдвигающие на 120 блоки

20 и 21, формирователи 35, 36, 39, схемы заИзобретение относится к электротехнике и может использоваться в электрических сетях.

Цель изобретения — повышение точности симметрирования сети и расширение области использования устройства.

На чертеже приведена схема устройства.

Электрическая сеть содержит три однофазные перемеьные нагрузки 1 — 3, последовательно с которыми включены датчики тока, состоящие из трансформаторов 4 — 6 и нагрузочных резисторов 7 — 8. Выделенная однофазная нагрузка 10 также снабжена датчиком тока, составленным из трансформатора 1 и резистора 12. Нагрузка 10 подключена к симисторам 14 — 16. Выходы датчиков тока нагрузок 4 — 6 соединены с сумматорами

17 — 19. Входы последних связаны выходом датчика тока нагрузки 10 соответственно через первый 20 и второй 21 фазосдвигающие блоки. Выходы сумматоров 17 — 19 соединены с выпрямителями 22 — 24, которые выходами подключены к сглаживающим фильтрам 25 — 27. Фильтры 25 — 27 выходом соединены с входами блока выбора минимального сигнала, состоящего из компараторов 28—

30, логических элементов НЕ 31 и 32, И 33 и 34. Выходы блока выбора минимального сигнала связаны с входами блока коммутации, состоящего из двух формирователей 35 и 36 импульсов, логического элемента

ИЛИ-37, одновибратора 38, третьего формирователя 39 и кольцевого распределителя 40.

Выходы последнего соединены с входами трехканального блока управления симистора. ми 14 — 16. Этот блок управления в каждом из трех каналов состоит из блоков 41 — 43 задержки и усилителей 44, 45 и 13.

Трехфазная электрическая сеть работает следующим образом.

Нагрузки 1 — 3 однофазного типа питаются от трех фаз сети (А, В, С) . Нагрузки— однофазные и переменные (например, жилищно-коммунальные) . Нагрузка 4 такого же типа и выделена для компенсации несимметрии сети путем подключения ее с помощью симисторов 14 — !6 к наименее нагруженной фазе сети. С этой целью токовые сигналы нагрузок 1 — 3, получаемые с помощью трансформаторов 4 — 6 тока, суммируются на входах сумматоров 17 — 19, выполненных на базе опера ционных усилителей. К указанным величинам в одном сумматоре 17 прибавляется держки 41 — 43, кольцевой распределитель 40, схема ИЛИ 37. Усилители 44 — 46 подключены к управляющим входам симисторов 14—

16, подключающим нагрузку 10 к той фазе сети, при подключении к которой будет минимальной асимметрия нагрузки. 1 ил. токовой сигнал выделенной нагрузки 10, получаемый с выхода трансформатора I! тока.

В другом усилителе 18 к указанной сумме токов фаз прибавляется сигнал выделенной нагрузки 10, в предположении подключения ее к другой фазе, отстающей на 120 по отношению к той, к которой подключена в данный момент нагрузка 10. Это достигается благодаря задержке (сдвигу) на 120 сигнала фазосдвигателем 20. Аналогично, благодаря фазосдвигателю 21, дающему сдвиг

120, обеспечивается задержка сигнала на входе сумматора 19 на 240, т.е. определяется ток нагрузки 10 в случае подключения к третьей фазе сети.

Сигналы, пропорциональные току в нулевом проводе, преобразуются выпрямителями 22 — 24 в сигналы постоянного тока, которые фильтруются фильтрами 25 — 27. После этого сигналы попарно поступают на входы компараторов 28 — 30, где сравниваются между собой по величине. C помощью логических элементов И 33 и 34 и HE 31 и 32 выявляется минимальный сигнал, т.е. та фаза, при подключении к которой ток в нулевом проводе трехфазной сети будет минимален. Если на выходах логических элементов И 33 и 34 имеются нулевые сигналы, то нагрузка 10 присоединена с помощью одного из симисторов 14 — 16 к нужной фазе. Если на выходе схемы И 33 появляется сигнал, то это означает, что нагрузку 10 следует переключить на фа зу, отстающую на 120 . По переднему фронту сигнала на выходе элемента И-33 формирователь 35 создает импульс, который через логический элемент ИЛИ 37 поступает на вход кольцевого распределителя 40, вызывая переключение в другое положение. В указанном положении с выхода одного счетчика снимается сигнал, а на другом выходе появляется сигнал.

При появлении сигнала на выходе элемента И-34 необходимо переключение нагрузки 10 на фазу, отстающую на 240 . По переднему фронту сигнала на выходе элемента

И-34 формирователь 36 создает импульс, который через элемент ИЛИ-37 переключает на один шаг распределитель 40. Этот же импульс запускает одновибратор 38, который формирует импульс по длительности, превышающий сумму длительности его первичного импульса и минимального допустимого периода повторение импульсов распределителя. По

1629942

Формула изобретения

Составитель К Фотина

Редактор В. Бугренкова Техред А. Кравчук Корректор М. Кучерявая

Заказ 441 Тираж 323 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 заднему фронту импульса на выходе одновибратора 38 формирователь 39 создает второй импульс, который через элемент ИЛИ-37 вызывает переключение распределителя 40 еще на один шаг. Таким образом положение счетчика изменяется на два такта.

При изменении положения счетчика 40 на входе и выходе одного из блоков 41 — 43 задержки мгновенно снимается сигнал, что вызывает снятие сигнала на выходе усилителей 44, 45 и 13. Снятие управляющего сигнала с симисторов 14 — 16 вызывает его отключение с запаздыванием, колеблющимся от 0 до 0,5 Т, здесь Т вЂ” период напряжения сети. Блоки 41 — 43 задержки имеют задержку на появление сигнала более 0,5 T+t, где

t — время выключения симистора. С указанной задержкой включится другой симистор, подключающий нагрузку 10 к фазе сети для получения минимального тока в нулевом проводе.

Та ки м образом, предл а гае мое устройство обеспечивает быстрое переключение нагрузки в положение, при котором потери в сетя минимальны. Сокращение времени работы при подключении к неоптимальной фазе снижает потери. Исключение поисковых шагов повышает надежность электроснабжения потребителей и уменьшает потери энергии от пусковых токов.

Трехфазная электрическая сеть, содержащая однофазные потребители, распределенные между фазами, выделенную однофазную нагрузку, соединенную с фазами сети через три симистора с блоками управления, три компаратора, датчики токов фаз и выделенной однофазной нагрузки, блок выбора минимального сигнала, блок коммутации, причем блок выбора минимального сигнала содержит логические элементы И, а выходы блока коммутации подключены к входам блока управления симисторами, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности симметрирования сети и расширения области

5 использования устройства, она снабжена двумя фазосдвигающими блоками, тремя сумматорами, тремя выпрямителями, тремя сглаживающими фильтра ми, блок выбора минимального сигнала дополнен двумя логическими элементами НЕ, блок коммутации содержит три формирователя импульсов, одновибратор, логический элемент ИЛИ и кольцевой распределитель на выходе, причем выходы датчиков токов фаз подключены к трем входам каждого из сумматоров, к чет15 вертому входу первого сумматора подключен выход датчика тока выделенной нагрузки непосредственно, а к четвертым входам второго и третьего сумматоров — через фазосдвигающие блоки, выход каждого из сумматоров подключен через выпрямитель и сглаживающий фильтр к прямому входу соответствующего компаратора н к инверсному входу другого компаратора, выходы компараторов соединены с входами блока коммутации, причем выходы двух компараторов соеднне25 ны с входами разных логических элементов

И, к вторым входам которых подключены выходы логических элементов НЕ, которые входами соответственно соединены с выходом второго и третьего компараторов, а выход первого логического элемента И связан с входом логического элемента ИЛИ блока коммутации через первый формирователь импульса, а выход второго — через второй формирователь импульса, выход которого .через последовательно соединенные одновибратор и третий формирователь импульса связан с третьим входом логического элемента ИЛИ, который выходом соединен с входом кольцевого распределителя, выходы которого являются выходами блока коммутации.