Устройство для симметрирования неполнофазных режимов

 

Использование - уменьшение несимметрии напряжения на нагрузке в трехпроводных сетях при обрыве фазы сети. Сущность изобретения: при обрыве любой фазы сети нарушенная фаза подключается к соседней посредством замыкающего контакта реле минимального напряжения и компенсирующего конденсатора, а дроссели оставшихся фаз уменьшают несимметрию напряжений в устройстве, обеспечивая фазовые сдвиги векторов напряжений трехпроводной сети на 30против часовой стрелки. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения ответственных потребителей трехпроводных сетей.

Известно устройство для симметрирования неполнофазных режимов, содержащее стабилизатор переменного напряжения, подзарядное устройство, выходной трансформатор, аккумуляторную батарею и схему управления. Введение в стабилизатор тиристорных ключей, выполняющих функции второго узла регулирования при общих узле коммутации и схеме управления, обеспечивает возможность использования одного устройства электропитания для стабилизации напряжения и бесперебойного переключения потребителей с одной сети на другую в случае аварии в первой, а также переключение на инвертор в случае выхода из строя обеих сетей. Это устройство характеризуется высокой надежностью, требуемым качеством электроэнергии и отсутствием перерывов в электроснабжении ответственных потребителей.

Однако, ему свойственны и недостатки: сложность схемы, высокая стоимость разработки и эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для симметрирования неполнофазных режимов, содержащее три реле минимального напряжения и четыре контактора, трехфазный асинхронный двигатель, трехфазное реле напряжения, подключенное к шинам основного источника питания, а также компенсирующие конденсаторы [2] . При исчезновении напряжения одной из фаз сети срабатывает трехфазное реле напряжения, обесточивая катушки контакторов, после чего реле минимального напряжения включается таким образом, что катушки контакторов получают питание и замыкают свои контакты, при этом напряжение на зажим электродвигателя, ранее подключенный к рассматриваемой фазе сети, подается с другой фазы через компенсирующий конденсатор и электродвигатель продолжает работать. Достоинством данного устройства является то, что оно обеспечивает непрерывную работу потребителей при обрыве сети.

Недостатками устройства являются сложность схемы, несимметрия напряжений на клеммах потребителей, высокая стоимость, сложность применения в трехпроводных сетях.

Цель изобретения - уменьшение несимметрии напряжения на нагрузке в трехпроводных сетях при обрыве фазы сети.

Это достигается тем, что устройство симметрирования неполнофазных режимов, содержащее три реле минимального напряжения с замыкающими и размыкающими контактами, компенсирующие конденсаторы и клеммы для подключения трехфазной нагрузки, снабжено тремя дросселями, каждый из которых включен между фазой сети и одноименной клеммой для подключения трехфазной нагрузки и зашунтирован замыкающим контактом реле отстающей фазы, а каждый компенсирующий конденсатор включен между соседними фазами последовательно с замыкающим контактом реле отстающей фазы и размыкающим контактом реле соответствующей фазы.

Положительный эффект в предлагаемом устройстве достигается тем, что между каждой фазой сети и каждой одноименной клеммой для подключения трехфазной нагрузки установлен фазосдвигающий дроссель, зашунтированный замыкающим контактом реле отстающей фазы.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторные диаграммы напряжений и токов, поясняющие работу устройства при обрыве фазы сети.

Устройство для симметрирования неполнофазных режимов содержит три реле 1-3 минимального напряжения, компенсирующие конденсаторы 4-6, замыкающие контакты 7-12, размыкающие контакты 13-15, фазосдвигающие дроссели 16-18, клеммы 19-21 для подключения трехфазной нагрузки. При этом реле 1-3 включены между соответствующими фазами сети, компенсирующие конденсаторы 4-6 - между соседними фазами сети последовательно с замыкающими контактами 7-9 реле отстающих фаз и размыкающими контактами 13-15 соответствующих фаз. Фазосдвигающие дроссели 16-18 включены между фазами сети A, B, C и одноименными клеммами 19-21, при этом каждый из них зашунтирован замыкающими контактами 10-12 реле отстающих фаз. Устройство работоспособно в следующих режимах: при наличии напряжения во всех трех фазах сети, обрыве фазы A, обрыве фазы B и обрыве фазы C. Состояние элементов схемы предлагаемого устройство во всех режимах его работы указано в таблице.

Устройство для симметрирования неполнофазных режимов работает следующим образом.

При наличии напряжения во всех фазах сети A, B, C срабатывают реле 1-3, при этом их замыкающие контакты 7-9, 10-12 замыкаются, а размыкающие контакты 13-15 размыкаются. В результате указанных переключений токи фаз сети протекают к клеммам 19-21 для подключения трехфазной нагрузки, минуя фазосдвигающие дроссели 16. . . 18, поскольку они зашунтированы контактами 10-12 реле отстающих фаз. При отсутствии напряжения в одной из фаз, например в фазе A, реле 1 и 3 минимального напряжения не срабатывают и их замыкающие контакты 7, 9, 11 и 12 и размыкающие контакты 13 и 14 остаются в исходном состоянии, а реле 2 минимального напряжения срабатывает и его замыкающие контакты 8 и 10 замыкаются, а размыкающий контакт 15 размыкается. При этом ток первой фазы устройства протекает по цепи: фаза B сети, замыкающий контакт 14, размыкающий контакт 8, компенсирующий конденсатор 4, размыкающий контакт 10 и клемма 19 для подключения трехфазной нагрузки; ток второй фазы устройства протекает по цепи: фаза B сети, фазосдвигающий дроссель 17, клемма 20 для подключения трехфазной нагрузки; ток третьей фазы устройства протекает по цепи: фаза C сети, фазосдвигающий дроссель 18, клемма 21 для подключения трехфазной нагрузки. При отсутствии напряжения в фазе B или C сети операции по переключениям цепей осуществляются аналогичным образом и на клеммах 19-21 формируется симметричное трехфазное напряжение в соответствии с векторными диаграммами, показанными на фиг. 2, поскольку ток поврежденной фазы протекает через соответствующий конденсатор, а токи оставшихся фаз - через соответствующие фазосдвигающие дроссели. Таким образом, устройство работоспособно в четырех режимах: при наличии напряжения во всех трех фазах, обрыве фазы A, обрыве фазы B и обрыве фазы C. Состояние элементов устройства в указанных режимах представлены данными таблицы. В предлагаемом устройстве обеспечена симметрия напряжения на нагрузке при обрыве любой фазы сети. (56) Авторское свидетельство СССР N 522536, кл. B 02 J 9/06, 1972.

Авторское свидетельство СССР N 633110, кл. H 02 J 9/06, 1977.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИММЕТРИРОВАНИЯ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ, содержащее три реле минимального напряжения с замыкающими и размыкающими контактами, компенсирующие конденсаторы и клеммы для подключения трехфазной нагрузки, отличающееся тем, что, с целью уменьшения несимметрии напряжения на нагрузке в трехпроводных сетях при обрыве фазы сети, оно снабжено тремя дросселями, каждый из которых включен между фазой сети и одноименной клеммой для подключения трехфазной нагрузки и зашунтирован замыкающим контактом реле отстающей фазы, а каждый компенсирующий конденсатор включен между соседними фазами последовательно с замыкающим контактом реле соответствующей фазы.

РИСУНКИ

Рисунок 1