Трехфазное симметрирующее устройство


 


Владельцы патента RU 2521864:

Василенко Валерий Дмитриевич (RU)

Изобретение относится к области электротехники. Заявлено трехфазное симметрирующее устройство, в котором трехфазный трехстержневой трансформатор содержит обмотки, соединенные встречно в зигзаг. Свободные выводы первых обмоток подключаются к выходным зажимам, а свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую нулевую точку для подключения фазных нагрузок. В каждую фазу введены одна или две последовательно соединенные вольтодобавочные обмотки, включенные со стороны питающей сети через двух- или трехпозиционный переключатель последовательно с нагрузкой. Технический результат - обеспечение симметрирования фазных напряжений. 1ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры.

Известен трехфазный стабилизатор переменного напряжения, содержащий симметрирующий трансформатор (1).

Недостаток - большая установленная мощность трансформатора,

Известно трехфазное симметрирующее устройство, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, к которым подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки соединены в «зигзаг» (2).

Недостаток - сложность и большая установленная мощность симметрирующего трансформатора.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является трехфазное симметрирующее устройство, между входными и выходными зажимами в котором включен трехфазный автоматический выключатель, а к выходным или входным зажимам подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого включены встречно и соединены в «зигзаг» (3).

Недостаток - значительная несимметрия фазных напряжений при несимметрии входных линейных напряжений.

Цель изобретения - обеспечение симметрирования фазных напряжений при несимметрии линейных напряжений

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы Al, B1, C1, N1 для подключения питающей сети и выходные зажимы A2, B2, C2, N2 для подключения нагрузки и к которым подключен трехфазный трехстержневой трансформатор, две первичные обмотки которого соединены встречно-последовательно в «зигзаг», в каждую фазу трансформатора введены одна или две последовательно соединенные вольтодобавочные обмотки, включенные, со стороны питающей сети через двух или трех позиционный переключатель, последовательно с нагрузкой. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети A1, B1, C1, N1 и выходные зажимы для подключения нагрузки A2, B2, C2 и N2, трехфазный трехстержневой симметрирующий трансформатор 1, имеющий первичные обмотки 2, 3,которые включены встречно в »зигзаг» с обмотками 3, расположенными на других стержнях. Первые свободные выводы первых обмоток соединяются с выходными зажимами фаз A2, B2, C2, а свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую точку 4 и являются нулевым выводом для подключения фазных нагрузок N2. В каждую фазу трансформатора введены две последовательно соединенные вольтодобавочные обмотки 5 и 6, выводы которых через трехпозиционный переключатель 7, имеющий три позиции 8, 9, 10, подключены к соответствующим фазам A1, B1, C1 питающей сети, а один из выводов, соответсвующий позиции 9, к выходным зажимам A2, B2, C2 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на трехфазное симметрирующее устройство, нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой вывод 4 встречно-включенных в «зигзаг» первичных обмоток 2, 3 трехфазного трехстержневого трансформатора 1. При таком включении первичных обмоток в зигзаг трехфазный трансформатор имеет большое сопротивление для токов прямой и обратной последовательности и малое сопротивление для токов нулевой последовательности, т.е. обеспечивает создание устойчивой нулевой точки симметрирования фазных напряжений и фильтрацию гармоник токов нулевой последовательности. Известно, что при таком включении обмоток сопротивление нулевой последовательности определяется параметрами короткого замыкания его трансформаторных элементов. При предлагаемом включении вольтодобавочных обмоток 5,6 через трехпозиционный переключатель 7 к соответствующим фазам A1, B1, C1 даже при несимметричных входных линейных напряжениях можно обеспечить симметрирование фазных напряжений путем установки переключателем 7 различных позиций по фазам. Так, например, если повышеными входными линейными напряжениями являются напряжения между фазами A1 B1 и B1C1, а пониженным - линейное напряжение между фазами A1C1, то переключатель 7 фазы В устанавливается в позицию 8, а переключатели фаз А и С в позиции 9 или 10 в зависимости от сложившейся величины несимметрии линейных напряжений. Величина напряжения на обмотках 5 и 6 устанавливается в пределах от 2,5 до 10% от номинального фазного напряжения. Если пониженными входными линейными напряжениями являются B1C1 и C1A1, а повышенным относительно вышеуказанных линейных напряжений - напряжение A1 B1, то переключатель фазы С устанавливается в позицию 10, а переключатели фаз А и В в позиции 8 или 9.

Нормализация фазных напряжений обеспечивается путем установки переключателей в такие положения (позиции), при которых несимметрия этих напряжений минимальна. Если несимметрия входных линейных напряжений незначительная, то можно применить только одну вольтодобавочную обмотку 5 или 6 и двухпозиционный переключатель 7, что упростит и повысит надежность устройства.

Такое выполнение трехфазного симметрирующего устройства обеспечивает работу устройства как в режимах симметрии входных линейных напряжений, так и при наличии ярко выраженной несимметрии линейных напряжений.

Технико-экономическая эффективность при использовании устройства достигается благодаря нормализации напряжения и повышению качества электрической энергии, даже при наличии несимметрии входных линейных напряжений.

1. «Электротехнический справочник», Москва, издательство МЭИ, 1998, стр.135, рис.24.19.

2. А.С. СССР №1324086. М.Кл. H02M 5/12, 1985.

Патент РФ №2314620 H02J 3/26, H02H 3/253.

Трехфазное симметрирующе устройство, преимущественно для работы от трехпроводной или четырехпроводной питающей сети, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети A1, B1, C1, N1 и выходные зажимы A2, B2, C2, N2 для подключения нагрузки, трехфазный трехстержневой трансформатор, две первичные обмотки которого соединены в «зигзаг» и включены на выходные зажимы, отличающееся тем, что с целью обеспечения симметрирования фазных напряжений при несимметрии линейных напряжений введены в каждую фазу одна или две последовательно соединенные вольтодобавочные обмотки, включенные со стороны питающей сети через двух- или трехпозиционный переключатель последовательно с нагрузкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройстве и способе управления, используемых при шунтировании блоков питания. Технический результат - уменьшение пульсации выходного напряжения.

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники и может быть использовано при построении систем генерирования электрической энергии трехфазного переменного тока повышенного напряжения для летательных аппаратов.

Изобретение относится к системам питания для использования в электрифицированном железнодорожном транспорте. Стабилизатор напряжения для системы питания, который стабилизирует нагрузку активной мощности, содержит первый AC-DC и DC-AC преобразователь для осуществления преобразования между мощностью переменного тока и мощностью постоянного тока; и никель-металлогидридную батарею, расположенную между и соединенную с кабелем высокого напряжения на стороне постоянного тока первого AC-DC и DC-AC преобразователя и кабелем низкого напряжения на стороне постоянного тока первого AC-DC и DC-AC преобразователя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для саморегулируемого симметрирования токов и напряжений в трехфазных сетях с нулевым проводом при подключении к ним несимметричной нагрузки.

Изобретение относится к устройству электропитания для подачи электрической мощности к трубопроводу. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для повышения эффективности использования электроэнергии в энергосистемах, с преобладающими активными нагрузками.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей. Устройство представляет собой заземляющий двухполюсник - следящий широтно-модулированный конвертор напряжения (следящий PWM-конвертор), соединяющий нейтраль питающего сеть трансформатора с землей и формирующий отстающий ток для компенсации опережающего емкостного тока однофазного замыкания на землю, а также датчик тока нейтрали, трансформатор напряжения сети, генератор тестовых сигналов для измерения емкости сети и вычислительный блок для определения требуемого адмиттанса упомянутого двухполюсника. Следящий PWM-конвертор в дополнение к обычному набору функциональных блоков снабжен блоком задатчика тока, входами которого являются напряжение нейтрали и требуемый адмиттанс, выходом является задание тока, поступающее на вход регулятора тока следящего PWM-конвертора, а передаточная функция задатчика тока обеспечивает отстающий сдвиг фазы около 90 градусов на сетевой частоте. 8 з.п. ф-лы, 46 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение несимметрии в трехфазной сети переменного напряжения. Способ включает в себя этапы: образование компонента системы прямой последовательности фаз, предназначенного для подвода тока, образование компонента системы обратной последовательности фаз, предназначенного для подвода тока, наложение компонента системы прямой последовательности фаз и компонента системы обратной последовательности фаз с получением предназначенного для подвода тока и подвод такого составного тока в трехфазную сеть переменного напряжения. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ и устройство относятся к области электротехники и могут быть использованы для автоматического симметрирования нагрузки линий трехфазной четырехпроводной сети, по меньшей мере, часть потребителей которой являются однофазными. Техническим результатом предлагаемого решения является снижение уровня несимметрии, при котором осуществляется симметрирование фазных токов, а также упрощение реализации и повышение эксплуатационной надежности. Это достигается за счет того, что в способе, предполагающем переключение, по меньшей мере, части однофазных нагрузок к наименее загруженной фазе, для каждой из переключаемых однофазных нагрузок в месте ее присоединения к линии определяют значения активной мощности, соответствующие каждому из фазных напряжений и току нулевого провода линии без учета тока однофазной нагрузки, причем в качестве наименее нагруженной принимают фазу линии с максимальным значением модуля активной мощности, знак которого противоположен знаку активной мощности наиболее нагруженной фазы. Реализующее способ устройство содержит блок (1) коммутации, четыре входа (7, 8, 9 и 10) которого являются входами устройства и служат для подключения к фазным F1, F2, F3 и нулевому N проводам линии, а два (11) и (12) выхода блока коммутации служат выходами устройства и предназначены для подключения однофазной нагрузки. Устройство также содержит датчик (3) тока, подключаемый к нулевому N проводу линии тока, и первый (4), второй (5) и третий (6) датчики фазных напряжений, подключенные к входам устройства, а также блок 2 определения наименее нагруженной фазы, выходная шина (20) которого соединена с управляющим входом блока 1 коммутации. Блок (2) определения наименее нагруженной фазы содержит многоканальный аналого-цифровой преобразователь (17), подключенный к входу (19) блока (18) математической обработки сигналов, причем входы многоканального аналого-цифрового преобразователя (17) подключены к первому (13), второму (14), третьему (15) и четвертому входам блока (2) определения наименее нагруженной фазы, выходной шиной (20) которого является выход блока (18) математической обработки сигналов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении быстродействия и мощности устройства. Для этого заявленное устройство содержит клеммы сети, три реле напряжения с ускорением при срабатывании и отпускании с замыкающими и размыкающими контактами, семь реле-повторителей на фазу с замыкающими и размыкающими контактами, три фазовосстанавливающих конденсатора, три фазосдвигающих дросселя, три фазокомпенсирующих конденсатора, клеммы для подключения трехфазной нагрузки и источник питания, при этом реле напряжения включены на фазные напряжения соответствующих фаз сети, фазовосстанавливающие конденсаторы включены на линейные напряжения, причем каждый из конденсаторов включен последовательно с размыкающим контактом реле-повторителя соответствующей фазы, каждый из фазосдвигающих дросселей шунтирован замыкающими контактами первого и второго реле-повторителя соответствующей фазы и последовательно включенными замыкающими контактами третьего и четвертого реле-повторителя соответствующей фазы, реле-повторители подключены к минусовому выводу источника питания непосредственно, а к плюсовому выводу - через замыкающие контакты реле напряжения, соответственно. Каждый фазокомпенсирующий конденсатор шунтирован замыкающими контактами пятого и шестого реле-повторителя соответствующей фазы, а фазовосстанавливающий конденсатор каждой фазы включен между одноименной фазой сети и смежной с ней отстающей фазой через размыкающий контакт седьмого реле-повторителя соответствующей фазы. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Устройство предназначено для улучшения качества электрической энергии по уровню несимметрии в электрических сетях напряжением 0,4 кВ. Устраняет несимметрию напряжений за счет геометрического вычитания выделенного напряжения нулевой последовательности из напряжений всех трех фаз, для чего три группы последовательно соединенных вторичных обмоток трех понижающих однофазных четырехобмоточных трансформаторов с коэффициентом трансформации, равным трем, последовательно включаются каждая в провод соответствующей фазы так, чтобы добавляемое в линию напряжение геометрически вычиталось из напряжений соответствующих фаз. Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности, увеличение эффективности. Устройство включается в разрыв линии и может использоваться как для индивидуального, так и для группового улучшения качества электроэнергии по уровню несимметрии. Состав устройства: три понижающих однофазных четырехобмоточных трансформатора (1) с одной первичной (2) и тремя вторичными (3) обмотками, входные клеммы (4), выходные клеммы (5). 1 ил.

Группа изобретений относится к наземным сооружениям для привязных летательных аппаратов. Первый вариант способа электроснабжения воздушного летательного аппарата с удерживающим тросом характеризуется тем, что передачу электроэнергии с земли осуществляют повышенным напряжением 0,1…10 кВ постоянного тока путем преобразования напряжения источника питания на земле по напряжению с 12…380 В до 0,1…10 кВ и передачи по линии электропередачи с дальнейшим преобразованием напряжения 0,1…10 кВ до 12…380 В. Второй вариант способа характеризуется тем, что передачу электроэнергии с земли осуществляют резонансным способом на повышенной частоте 1…25 кГц путем преобразования напряжения источника питания на земле по напряжению и частоте с 12…380 В до 0,1…10 кВ, 1…25 кГц и передачи по линии электропередачи с дальнейшим преобразованием напряжения кабельной линии 0,1…10 кВ до 12…380 В. Каждый вариант устройства электроснабжения характеризуется использованием соответствующих преобразователей напряжения. Группа изобретений направлена на увеличение дальности и высоты электроснабжения. 4 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для устранения несимметрии токов и напряжений в трехфазных сетях. Технический результат - повышение быстродействия и энергетических показателей, улучшение электромагнитной совместимости. Трехфазное симметрирующее устройство содержит блок силовых вентилей, дроссель с зазором, LC-фильтр высоких частот, блок управления вентилями, включающий в себя блок анализа сети и блок управления переключением вентилей. Согласно способу сигналы с блока анализа сети подаются на блок управления переключениями вентилей, который выделяет составляющие обратной последовательности и делает квантованные по уровню синусоидальные сигналы полностью соответствующими по фазе синусоидам токов обратной последовательности и необходимые для дальнейшей их компенсации. После этого выявляется и включается фаза с максимальным током обратной последовательности, одновременно с этим производится постоянное переключение работы двух оставшихся фаз, пропорциональное токам этих фаз с высокой частотой, и осуществляется соответствующее включение вентилей, чтобы ток через вентили и дроссель с зазором протекал в одном направлении. 2 н.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения сети. В устройстве компенсации высших гармоник и коррекции несимметрии сети, содержащем инвертор, накопительный конденсатор, выходной сглаживающий пассивный фильтр и контроллер системы управления, контроллер снабжен датчиком тока фильтра, датчиком тока сети, датчиком напряжения, формирователем импульсов на основе релейных регуляторов с изменяемой шириной гистерезиса, фазовыми преобразователями тока и напряжения, блоком фазовой синхронизации, регулятором напряжения накопительного конденсатора. Контроллер системы управления снабжен блоком выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности и блоком фазовой коррекции несимметричных составляющих тока, при этом вход блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности соединен с выходом датчика тока сети, а выход блока выявления составляющих токов обратной и нулевой последовательности соединен с входом блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока, который также соединен с выходом блока фазовой синхронизации, при этом выход блока фазовой коррекции несимметричных составляющих тока соединен с входом формирователя импульсов. 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение материалоемкости и массогабаритных параметров устройства. Устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети, содержит первичные трансформаторные обмотки и соединенные встречно вторичные трансформаторные обмотки, при этим количество первичных обмоток две, первичные обмотки соединены последовательно согласованно, и подключены к фазным входам устройства так, что точка соединения первичных обмоток и два других их вывода оказываются соединенными с соответствующим входом одной из трех фаз, количество вторичных обмоток также две, и их последовательное соединение подключено между двумя выходами устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ относится к системе электроснабжения переменного тока электрических железных дорог, а именно к регулированию напряжения с помощью трансформатора с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (УРПН) и с установкой продольной емкостной компенсации (УПК) с нерегулируемой и регулируемой секциями, включенной в отсасывающую линию. Технический результат - повышение эффективности совместной работы УПК и УРПН с учетом симметрирующего свойства УПК. Для достижения технического результата измеряют входное индуктивное сопротивление подстанции до шин 110 (220) кВ и при токе отсасывающей линии менее номинального тока нерегулируемой секции УПК определяют целесообразность включения (отключения) регулируемой секции УПК для приближения сопротивления УПК к сопротивлению подстанции. 1 ил.
Наверх