Трехфазное симметрирующее устройство



Трехфазное симметрирующее устройство
Трехфазное симметрирующее устройство
Трехфазное симметрирующее устройство

 


Владельцы патента RU 2612649:

Василенко Валерий Дмитриевич (RU)

Изобретение относится к электротехнике. Предлагается трехфазное симметрирующее устройство, в котором трехфазный трехстержневой трансформатор содержит две или три первичные обмотки, включенные встречно в зигзаг. Свободные выводы первых обмоток через трехфазный автоматический выключатель подключаются к входным или выходным зажимам, а свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую нулевую точку для подключения фазных нагрузок. Между нулевым выводом питающей сети и нулевым выводом трехфазного трансформатора включается дроссельный фильтр токов нулевой последовательности. Технический результат – повышение надёжности. 2 ил.

 

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 - низкая надежность, обусловленная пропаданием нуля при срабатывании входного автоматического выключателя, появлением высоких напряжений в аварийных режимах при пропадании напряжения одной из фаз.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в аварийных режимах путем автоматического восстановления нейтрали питающего трансформатора или автономного источника переменного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы А1, В1, С1, Ν1, для подключения нагрузки к которым подключен трехфазный трехстержневой трансформатор, трехфазный автоматический выключатель, включенный последовательно с первичными обмотками, две или три первичные обмотки которого соединены встречно-последовательно в «зигзаг». Первые свободные выводы первых обмоток соединяются с выходными и входными зажимами фаз А1, В1, С1, свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую точку для подключения фазных нагрузок N2 и в схему последовательно между N2 и N1 включен дроссельный фильтр токов нулевой последовательности.

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 первом чертеже (рис. 1) представлена схема устройства с двумя первичными обмотками. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети А1, В1, С1, N1 и выходные зажимы для подключения нагрузки А1, В1, С1 и N2, трехфазный трехстержневой симметрирующий трансформатор 1, имеющий первичные обмотки 2, 3. Обмотки 2 включены в «зигзаг» с обмотками 3, расположенными на других стержнях. Первые свободные выводы первых обмоток соединяются с выходными и входными зажимами фаз Α1, В1, C1 через трехфазный автоматический выключатель 4, а свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую точку 5 и являются нулевым выводом для подключения фазных нагрузок N2. Между нулевым выводом для подключения фазных нагрузок N2 и нулевым выводом питающей сети N1 включен дроссельный фильтр нулевой последовательности 6. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на трехфазное симметрирующее устройство нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой вывод 5 встречно включенных в «зигзаг» первичных обмоток 2 и 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, симметрирование фазных напряжений и фильтрацию гармоник токов нулевой последовательности. Известно, что при таком включении обмоток сопротивление нулевой последовательности определяется параметрами короткого замыкания его трансформаторных элементов. Эффект достигается при равенстве чисел витков обмоток 2 и 3.

Аварийными режимами работы в таком устройстве может быть пропадание нуля в четырехпроходной схеме электроснабжения, необходимого для питания однофазных нагрузок, а также пропадание напряжения одной из фаз, и в этом случае нарушается симметрия формирования нулевой точки трансформатором 1 и напряжение на двух оставшихся фазах относительно нулевого вывода 5 определяется соотношением сопротивлений фазных нагрузок. При отличающихся нагрузках в одной фазе напряжение будет сильно завышенным, а в другой - заниженным. Нормализация напряжений в таких режимах обеспечивается благодаря включению между нулевым проводом питающей сети N1 и нулевым выводом N2 дроссельного фильтра токов нулевой последовательности. При таком включении и при превышении напряжения между N1 и N2 установленного уровня (определяется номинальным напряжением дроссельного фильтра, являющегося фактически фильтром токов нулевой последовательности, величина которого составляет (7-15В)), происходит автоматическое ограничение напряжения вследствие очень малого сопротивления дроссельного фильтра токов нулевой последовательности и нулевые точки N1 и N2 соединяются между собой. При этом происходит нормализация напряжений на период времени, связанный с пропаданием напряжения. При восстановлении напряжения на всех фазах, а также при отключении трехфазного автоматического выключателя происходит автоматическое отключение вывода N2 от вывода N1 вследствие большого сопротивления дроссельного фильтра токов нулевой последовательности при низких напряжениях между выводами N1 и N2.

Такое выполнение трехфазного симметрирующего устройства обеспечивает работу устройства в режиме создания устойчивой нулевой точки и обеспечения перераспределения токов по трем фазам и автоматическое восстановление нейтрали только в аварийных режимах работы путем соединения нулевого вывода симметрирующего устройства с нейтралью питающей сети. На рис. 2 приведена схема трансформатора 1, на котором включены в зигзаг три обмотки при соотношении витков обмоток 2:1:1 между обмотками 2; 3 и 4 соответственно. Эффективность при использовании устройства достигается благодаря обеспечению перераспределения токов по трем фазам при несимметричных нагрузках, уменьшению сопротивления токам нулевой последовательности, повышению качества электрической энергии и надежности работы в аварийных режимах работы.

Источники информации

1. Электротехнический справочник. М.: издательство МЭИ, 1998, с. 135, рис. 24.19.

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

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

Трехфазное симметрирующее устройство для работы от четырехпроводной питающей сети, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети A1, B1, C1, N1 и трехфазный автоматический выключатель, включенный последовательно с первичными обмотками трехстержневого трансформатора, две или три первичные обмотки которого соединены в «зигзаг», общая нулевая точка этих обмоток является нулевым выводом N2 для подключения однофазных нагрузок, отличающийся тем, что между нулевым выводом N1 питающей сети и нулевым выводом N2 введен дроссельный фильтр токов нулевой последовательности, при этом входные выводы А1, В1, C1 являются и выходными выводами для подключения нагрузки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для ввода электрической энергии в электрическую, трехфазную сеть. Техническим результатом является повышение качества электроэнергии сети.

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение уровня несимметрии фазных токов линии.

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.

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение материалоемкости и массогабаритных параметров устройства.

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения сети.

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.

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.

Изобретение относится к области электротехники. Устройство предназначено для улучшения качества электрической энергии по уровню несимметрии в электрических сетях напряжением 0,4 кВ.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении быстродействия и мощности устройства.

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.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – обеспечение несимметричного ввода энергии в сеть для компенсации имеющейся в сети несимметричности. Согласно способу ввода электрического тока в электрическую трехфазную сеть с первой, второй и третьей фазой с первым, вторым и третьим напряжением с сетевой частотой измеряют первое, второе и третье напряжение, преобразуют первое, второе и третье напряжение в систему прямой последовательности напряжения и систему обратной последовательности напряжения по методу симметричных составляющих, вычисляют первый, второй и третий заданные токи для ввода в первую, вторую и третью фазу сети, причем вычисление первого, второго и третьего заданных токов выполняют в зависимости от по меньшей мере одного значения системы напряжений прямой последовательности и/или системы напряжений обратной последовательности. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх