Трехфазное симметрирующее устройство

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.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам регулирования напряжения преобразовательных трансформаторов. Устройство регулирования напряжения содержит трехфазный трансформатор, в первичные обмотки каждой фазы которого включены соединенные последовательно сетевая и регулировочная части, при этом в каждой из трех фаз первые выводы регулировочной части соединены с выводом сетевой части, образуя общую точку, а вторые выводы регулировочной части соединены с первыми выводами неуправляемого реактора каждой из фаз, вторые выводы неуправляемых реакторов всех трех фаз соединены между собой, образуя первую нейтраль, к общей точке соединения регулировочной и сетевой частей первой и второй фаз подключены первые выводы тиристорных ключей, вторые выводы тиристорных ключей первой и второй фаз объединены между собой, образуя вторую нейтраль, к которой подключена общая точка соединения регулировочной и сетевой частей первичной обмотки третьей фазы. Технический результат состоит в упрощении конструкции, улучшении регулировочных характеристик и повышении надежности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике. Технический результат - повышение надежности. Реактор содержит в каждой фазе (1, 4, 5) две обмотки (2, 3), которые одним выводом объединены с обмотками других фаз в две звезды, между нулевыми выводами которых и заземлением (11) включены заземляющие дроссели (12, 13), а также между этими нулевыми выводами включены два последовательно соединенных конденсатора (6, 7), возбудитель (10) полюсами через сглаживающие дроссели (8, 9) присоединен к нулевым выводам. Новым является то, что средняя точка конденсаторов (6, 7) соединена с заземлением (11). 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении электросетей с автоматическим перераспределением потоков электроэнергии по разным линиям электропередачи к потребителям с варьируемой нагрузкой по фазам трехфазной сети и варьируемой мощностью потребления в широких пределах. Заявлен модуль интеллектуальной электроэнергетики, содержащий трехфазный трансформатор с тремя замкнутыми между собой железными магнитопроводами, на каждом из которых выполнены входная и три выходных обмотки, две из которых включены согласно-последовательно, первая из которых включена встречно-последовательно с третьей обмоткой, выполненной по схеме «зигзаг» на смежном магнитопроводе, как в симметрирующем трансформаторе. Три вторых обмотки каждого из магнитопроводов выполнены с N выводами, подключаемыми к соответствующим фазам линии электропередачи через управляемые симисторы, а свободные концы трех третьих обмоток включены согласно-параллельно к трем одинаковым обмоткам однофазного трансформатора, вторичная обмотка которого встречно-последовательно включена между общей точкой свободных концов трех указанных входных обмоток однофазного трансформатора и нулевой шиной линии электропередачи, причем выбор включения соответствующих отводов вторых многоотводных обмоток трехфазного трансформатора через N соответствующих управляемых симисторов к трем фазам линии электропередачи осуществляется автоматически с помощью трех одинаковых систем автоматического регулирования из электронных устройств контроля силы токов в каждой фазе и напряжений в них в начале линии электропередачи, а также с помощью трех раздельных двухпетлевых систем автоподстройки с преобразованием управляющих аналоговых сигналов в цифровые коды с последующей их дешифрацией с числом каналов N на выходах каждого из дешифраторов, связанных с управляемыми симисторами через N оптопар. Система автоматического регулирования, входящая в состав модуля, включает устройство измерения тока фазы, измерителя напряжения переменного тока в начале линии электропередачи, измерителя напряжения, падающего в фазном проводнике с известным сопротивлением в линии электропередачи, двух формирователей постоянных напряжений-эквивалентов разности напряжения в начале линии и фазном проводе и стабилизируемого напряжения в конце фазного проводника линии электропередачи, а также аналогового сумматора. Технический результат - повышение быстродействия процесса регулирования напряжения у потребителя по каждой из фаз с повышенной точностью стабилизации, повышение надежности действия, устранение перекосов фазного напряжения и снижения потерь электроэнергии путем снижения (ликвидации) уравнительного тока в нулевой шине при автоматическом перераспределении потоков энергии различным потребителям по их выделенным линиям передачи с расширением диапазона потребляемых мощностей разными потребителями. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трехфазных линиях электропередачи при различных пофазных нагрузках с целью энергосбережения. Заявлено устройство нейтрализации уравнительного тока в нулевой шине трехфазной линии электропередачи, связанной с трансформаторной подстанцией с одной стороны и потребителем с варьируемыми пофазными нагрузками, включаемыми по схеме звезды, с другой стороны, отличающееся тем, что в нем использован однофазный трансформатор с тремя одинаковыми первичными обмотками, начала которых подключены к нулевым выводам вторичных обмоток фазных напряжений силового трехфазного трансформатора подстанции, а их концы соединены между собой в узел, а вторичная обмотка этого трансформатора подключена встречно-последовательно между указанным узлом и нулевой шиной линии, при этом число витков этой обмотки выбрано так, что индуцируемое в ней напряжение, пропорциональное уравнительному току как геометрической сумме фазных токов, равно и направлено встречно напряжению, которое падало бы в сопротивлении нулевой шины от протекания уравнительного тока в ней в отсутствие данного устройства. Технический результат - снижение потерь электроэнергии при ее транспортировке по четырехпроводной линии. Применение заявляемого устройства нейтрализации уравнительного тока позволяет существенно снизить потери электрической энергии при ее транспортировке на значительные расстояния и найдет широкое распространение, в интеллектуальной электроэнергетике будущего. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для повышения энергетической эффективности однофазных потребителей, путем рекуперации большей части потребляемой энергии в сеть за счет межфазного распределения тока (МРТ). Техническим результатом является расширение диапазона рекуперации потребляемой энергии в случае использования для однофазных потребителей. Первый вариант устройства для межфазного распределения тока содержит два однофазных трансформатора, промежуточный вывод обмотки каждого из которых подключен к первой клемме потребителя, а крайние выводы - к фазным входным выводам. Вторая клемма потребителя подключена к общей точке двух крайних выводов упомянутых обмоток, число витков каждой из которых разделено промежуточным выводом на два неравных участка. К фазным входным выводам подключены участки обмоток с большим числом витков. Второй вариант устройства отличается от первого варианта тем, что промежуточный вывод каждой обмотки трансформатора делит ее число витков на равные участки. Согласно первому варианту диапазон рекуперации расширяется от величины, превышающей половину потребляемой энергии до величины, ограниченной только конструктивным усложнением трансформаторов МРТ, связанным с сильно выраженным неравенством сечений участков каждой фазной обмотки. Согласно второму варианту рекуперация равна половине потребляемой энергии. При этом сечения участков каждой фазной обмотки равны, что упрощает их изготовление. Магнитопроводы трансформаторов МРТ могут иметь различную конфигурацию, в том числе витую ленточную кольцевидной формы. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение качества напряжения сети при обрыве двух любых фаз. Устройство содержит клеммы сети, три реле минимального напряжения с двумя замыкающими и одним размыкающим контактами, контролирующие напряжение в фазах сети по отдельности, фазообразующее устройство, и клеммы для подключения нагрузки, трехфазное реле контроля всех фаз одновременно, снабженное одним трехфазным замыкающим контактом и одним трехфазным размыкающим контактом. Фазообразующее устройство выполнено в виде преобразователя числа фаз по типу электрической машины с заторможенным ротором, содержащим входную часть, составленную из первой и второй обмоток, и конденсатор, причем указанные обмотки размещены в пазах внутреннего сердечника, и выходную часть, содержащую внешний, соосный внутреннему, сердечник, в пазах которого размещена выходная трехфазная обмотка, соединенная в звезду, а из размыкающих и замыкающих контактов трех реле минимального напряжения выполнена параллельная цепь, содержащая три ветви. Началом каждой ветви является фаза, середину составляет последовательное соединение размыкающих контактов реле соседних фаз и замыкающего контакта реле собственной фазы, а концом каждой ветви является общая точка соединения всех ветвей, при этом конец первой обмотки входной части преобразователя числа фаз соединен с началом второй обмотки, а их общая точка соединена с нулевым проводом, конец второй обмотки соединен с вторым выводом конденсатора, первый выход которого подключен к началу первой обмотки, а их общая точка соединена с общей точкой соединения всех ветвей. Замыкающий контакт трехфазного реле включен в рассечку всех фаз сети между клеммами сети и клеммами для подключения нагрузки, а размыкающий контакт указанного реле включен между выводами трехфазной обмотки выходной части преобразователя числа фаз и клеммами для подключения нагрузки, соответственно. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к схемам распределительных сетей переменного тока и может быть использовано для питания однофазных потребителей бытового и промышленного назначения от трехфазной сети. Технический результат состоит в снижении массогабаритных показателей, упрощении конструкции и повышения КПД. Трехфазно-однофазный трансформатор содержит магнитопровод, две соединенные последовательно первичные обмотки и вторичную обмотку. Магнитопровод выполнен трехстержневым. Первичные обмотки намотаны на двух крайних стержнях магнитопровода и соединены последовательно встречно. Вторичная обмотка намотана на среднем стержне, ширина которого составляет величину, в раз большую ширины крайних стержней. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей и улучшение качества функционирования устройства. Устройство симметрирования и стабилизации трехфазного напряжения содержит три обмоточных группы из трех одинаковых последовательно соединенных вторичных обмоток трех однофазных трансформаторов, имеющих по одной первичной обмотке. На магнитопроводе каждого трансформатора размещается добавочная обмотка с ответвлениями через равное количество витков, начало которой присоединяется к началу первичной обмотки и началу крайней вторичной обмотки одной из обмоточных групп. Конец, начало или любое ответвление добавочной обмотки посредством переключающей схемы по сигналу блока управления подключаются к соответствующему входному фазному зажиму. Конец первичной обмотки присоединяется к нулевому зажиму. Число ответвлений добавочной обмотки не ограничивается, а число витков должно быть в четыре или более раз меньше, чем у первичной обмотки. 1 ил.

Использование – в области электротехники. Технический результат – восстановление функциональности элементов питания в многоэлементных источниках питания. Предоставляется способ для управления многоэлементным источником питания, который включает в себя несколько последовательно подключенных элементов питания в каждом из нескольких плеч. Каждый элемент питания включает в себя обходное устройство, которое может использоваться для того, чтобы избирательно обходить и отменять обход элемента питания. После того как первый элемент питания отказывает и обходится в результате отказа, способ включает в себя отмену обхода первого элемента питания без прекращения работы многоэлементного источника питания, если отказ первого элемента питания вызван посредством предварительно определенного рабочего состояния. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 24 ил.

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.

Наверх