Устройство для симметрирования токов и напряжений в электрических сетях

 

ОПNCАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

oi>993389 Союз Советских

Сециалистичесмих

Рес убликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (фф) фф фд 3

Н 02 J 3/26 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено - 021080 (21) 2989478/24-07 сприсоединениеМзаявки ЙоГосудврствеиный комитет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет —: (ЗЯБ 621.316. .761.21.(088;8) Опубликовано 300183.Бюллетень Мо 4

Дата опубликования описания 300183

В.И. Федулов, Н.Г.--Ганиходжаев, В.Г. Василь в А;.., -,.„: (72) Авторы изобретения и A.Õ. Хамидов

Узбекский научно-исследовательский институт--энергетики "= и автоматики (Z1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО .ДЛЯ СИМИЕТРИРОВАНИЯ ТОКОВ

И НАПРЯЖЕНИИ-В-ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Изобретение относится к электро.технике и может быть использовано-для перераспределения нагрузки между-неравномерно загруженными фазами трехфаэных четырехпроводных электричес-. ких.сетей. ,Известны устройства для выравнивания нагрузки трехфазных сетей (Ц .

Недостатком данных устройств является то, что они применяются только в трехфаэных трехпроводных сетях и- не могут быть использованы в трехфазных четырехпроводных линиях.

Наиболее близким к изобретению является устройство,. которое содержит блок сравнения и выявления несимметрйи, соединенный с блоком коммутации, который подключен к блоку переклю-. чений нагрузок, прйчем выявитель состоит иэ амплитудно-дифференциальных детекторов равновесия напряжения, к выходу которых подключены поляризованные реле,, а входы подключены к трансформаторам напряжения, входы которых подключены к выходам трансформаторов тока, концы вторичных обмоток которых соединены в звезду, а начала через резисторы также.соединены звездой 2 °

Главным недостатком известноГо устройства является сложность выпол-, нения выявнтеля, несимметрии, а также всего устройства в целом.

Цель изобретения - ynpouieaae устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для симметрирования токов и напряжений в электрических сетях, содержащем блок сравнения и выявления несимметрии, соединенный с блоком коммутации, подключенным к блоку переключения нагрузок, трансформаторы тока, концы вторичных обморых срединены в звезду чала через резисторы также соединены в звезду,,блок сравнения и выявления несиьыетрии выполнен из последовательно соединенных по числу фаз цепочек, каждая иэ которых срстоит из реэисторов,диодов н конденсаторов,вклю-. ченных к треугольник, и усилителей на транзисторе, при этом точки соединения конденсаторов и резисторов

?5 подсоединены к соответствующим транс- форматорам тока, точки соединения диодов и конденсаторов подсоединены к входам транзисторов усилителей, а выходы усилителей - к входам блока

ЗО коммутации. е

993389

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства, Устройство содержит фаэные провода 1-3 сети, нулевой провод 4, трансформаторы 5-7 тока концы вторичных обмоток которых соединены в звезду.

Начала обмоток через активные сопротивления 8-10 также соединены в звезду.

Блок сравнения и выявления несимметрии определяет соотношение токов каждой пары Фаз 1 и 2, 2 и 3, 3 и 1 и состоит иэ цепей, соединен-. ных в треугольник, Первая цепь содержит последовательно соединенные резистор 11, диод 12 и конденсатор .13, вторая - резистор 14, диод 15 и конденсатор 1б и третья - резистор 17, диод 18 и конденсатор 19.

Вершины треугольника, образованные точкой соединения конденсаторов и резисторов, подключены к трансформатор рам тока. К точкам соединения диодов и конденсаторов подключаются входы усилителей 20-2?. Усилители построены на транзисторах 2Ý, в коллекторные и эммитерные цепи которых включены сопротивления 24 и 25 и к выходам которых через разделительные конденсаторы 2б подключаются исполнительные реле 27-29. ЗО

Блок коммутации построен на реле 30-32 блокировки и реле 33-35 управления. Блок переключений состоит иэ встречно-параллельных тиристоров

36-41 и подключает симметрируюцую 35 нагрузку 42 к какой-либо фазе сети.

Рассмотрим функциональную зависимость всех блоков.

Токи, протекающие в фазах 1-3 преобразуются в пропорциональные напря- 40 жения трансформаторами 5-7 тока и резисторами 8-10 для блоха сравнения и выявления несимметрии. Соотношения токов каждой пары Фаэ 1 и 2, 2 и 3, 3 и 1 определяются блоком сравнения и4 и выявления несимметрии, который управляет блоком коммутации таким образом, что последний управляет блоком переключения, обеспечивающим подключение симметрирующей нагрузки к более незагруженной фазе.

Блок сравнения и выявления несимметрии работает следующим образом. (на примере фаэ 1 и 2).

Усилитель, построенный на тран 55 зисторах 23, работает с параллельным смещением .входа усилителя; Сигнал смещения поступает от трансформатора тока, включенного в фазу 2, через резистор 11 и диод 12 на вход усили" щ теля. Этот сигнал сравнивается с сигналом, поступающим от трансформатора тока, включенного в фазу 1, поступаюцего на вход усилителя через разделительный конденсатор 13. Резис 5 тор 11 служит для регулирования величины смещения, а диод 12 определяет полярность подаваемого смещения. При равенстве сигнала от фазы

1 и сигнала смещения от фазы 2 усилитель 20 заперт и исполнительное реле 27, подключенное к его выходу, находится в нормальном состоянии.

В случае, когда сигнал от фазы 1 превышает сигнал смещения от фазы

2, усилитель отпирается и исполнительное реле 27 срабатывает. Таким образом определяется соотношение токов в сравнительных парах Фаз.

Устройство работает следуюцим образом.

Предположим, что токи, протекаюцие в фазах 1-3, равны, т.е. 3 3 -3 а симметрируюцая нагрузка включена в Фазу 3. В зтам случае реле 35 своим

1-ым н.о. контактом самоблонировано, а вторим н.о. контактом управляет встречно-параллельными тиристорами

40-41„ что и обеспечивает подключение симметрируюцей нагрузки 42 к Фазе 3. Так как включение однофазных нагрузок носит в основном случайный характер, то предположим, что включение однофазной нагрузки происходит в Фазе 3, а отключение — в 4 азе

2, чем и вызывается несимметрия токов в сети. В данный момент времени имеет место случай, когда g> J» > Jg

Симметрирующую нагрузку необходимо переключить на фазу 2, так как она является наименее загруженной.

Переключение происходит следующим образом. Исполнительное реле 28 находится в нормальном, т.е. обесточенном, состоянии, так как сигнал смещения от фазы 3 превышает сигнал, поступающий от фазы 2, и усилитель

2 поэтому заперт. Исполнительные реле 27 и 29 срабатывают, так как сигналы смецения, поступающие на усилители 20 и 22, меньше сравниваемых сигналов. Своими н.о. контактами, они включают реле 30 блокировки, которое не позволяет срабатывать реле ЗЗ управления, так как своими н.,з, контактами разрывает цепь питания реле 33. Также срабатывают вторые н.о. контакты реле 27 и 29. Второй н.о. контакт реле 27 включает реле

34, которое своим н.з. контактом деблокирует реле 35, тем самым размыкая контакт управления во встречнопараллельных тиристорах 40-41, включенных в фазу 3, а реле 34 становится на блокировку через свой н.о. контакт и н.э. контакты реле 34,35 и 31.

При срабатывании реле 34 оно своим . смещением н.о. контактом включает контакт управления на встречно-параллельных тиристорах, включенных в фазах 2. Таким образом происходит переключение симметрирующей нагрузки с фазы Э на фазу 2. Переключением

993389 симметрирукицей нагрузки с перегру.женной фазы на .недогруженную добиваются симметрии токов в сетях с заданной точностью, которую опре.деляют выявитель несиьакетрии и симметрирующая нагрузка.

Использование предлагаемого устройства для перераспределения нагрузки между фазами трехфазных четырехпроводных электрических сетей позволяет разгружать более загруженную tO фазу и догружать недогруженную.

Формула изобретения

t5

Устройство для симметрирования токов и напряжений в электрических сетях, содержащее блок сравнения и выявления несимметрии„ соединенный с блоком коммутации, подключенным 2О к блоку переключения нагрузок, трансформаторы тока, концы вторичнйх обмоток которых соединены в звезду, а начала через резисторы также соединены в звезду, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целЬю упрощения, блок сравнения и выявления несиьметрии выполнен из последовательно соединенных по числу фаз цепочек, каждая иэ которых состоит кэ резисторов, диодов и конденсаторов, включенных к треугольник, и усилителей на.транзисторе, при этом точки соединения коиденсаторов и резисторов подсоединены к соответствующим трансформаторам тока, точки соединения диодов и конденсаторов подсоединены к входам транзисторов усилителей, а выходы усилителей - к входам блока коммутации.

Источники инфррмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Милях A.Н, Шидловский A.Ê. и Кузнецов В.Г. Схемы симметрирования однофазных нагрузок в трехфаэных цепях..Киев, "Наукова думка". 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 516133 кл. H 02 J 3/26, 1976 °