Способ регулируемого симметрирования токов и напряжений в сельской электрической сети 0,4 кв

Авторы патента:

Кондраненкова Татьяна Евгеньевна (RU)

H02J3/26 - устройства для устранения или уменьшения асимметрии в многофазных сетях

Владельцы патента RU 2784455:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Нижегородский государственный инженерно-экономический университет (НГИЭУ) (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для повышения качества и снижения потерь электрической энергии в трехфазных сетях с нейтральным проводом, содержащих несимметричные и нелинейные нагрузки. Технический результат заключается в повышении точности симметрирования токов и напряжений. Согласно способу задают уровень отклонения фазных напряжений от номинального значения, при котором происходит симметрирование токов и напряжений, измеряют фактические данные фазных напряжений в действующей сети 0,4 кВ, сравнивают их с номинальным значением, определяют величину отклонения напряжения и сравнивают с заданным уровнем отклонения, при которых происходит симметрирование. Полученное отклонение напряжения используют в качестве управляющего сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для повышения качества и снижения потерь электрической энергии в трехфазных сетях с нейтральным проводом, содержащих несимметричные, и нелинейные нагрузки, и позволяет поддерживать в норме напряжения, осуществлять снижение потерь электрической энергии, а так же обеспечивает повышение точности симметрирования токов и напряжений.

Согласно способу задают уровень отклонения фазных напряжений от номинального значения, при котором происходит симметрирование токов и напряжений, измеряют фактические данные фазных напряжений в действующей сети 0,4 кВ, сравнивают их с номинальным значением, определяют величину отклонения напряжения и сравнивают с заданным уровнем отклонения, при которых происходит симметрирование. Полученное отклонение напряжения используют в качестве управляющего сигнала.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для автоматизации регулирования напряжений в сельских распределительных сетях 0,4 кВ и поддержания в норме основных параметров качества электроэнергии на основе полученных фактических данных напряжения в действующей сети 0,4 кВ.

Известен способ регулирования напряжения электрической подстанции, согласно которому коэффициент трансформации трансформатора изменяют в зависимости от отклонения напряжения его вторичной обмотки от заданного значения, изменяемого в зависимости от корректирующего сигнала. С целью повышения качества напряжения путем поддержания заданного соотношения между отклонениями напряжения вторичной и первичной обмоток трансформатора, измеряют напряжение первичной обмотки, сравнивают его с заданным значением и полученное отклонение используют в качестве указанного корректирующего сигнала. (Патент SU 782037 A1, кл. H02J 3/12 Н02Р 13/04 опубликован 23.11.1980) [1]

Недостатком данного способа является тот факт, что в нем регулирование напряжения на электрической подстанции выполняется только по отклонению напряжения на вторичной обмотке трансформатора и не учитывается фактическое напряжение у ближайших и наиболее удаленных потребителей электрической энергии, получающих питание от отходящих линий электрической подстанции, на которой осуществляется регулирование напряжения.

Способ автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции, согласного которому поддержание в норме напряжения происходит за счет использования в качестве контролируемого параметра только линейных напряжений. (Патент RU 2527479 С1, МПК H02J 3/12 (2006.01) опубликован 10.09.2014) [2].

Недостатком данного способа является то, что поддержание в норме напряжения происходит только за счет использования в качестве контролируемого параметра линейных напряжений и не учитываются фазные напряжения действующей сети, а также предусматривает использование датчиков напряжения, количество которых возрастает пропорционально сложности электрической сети, что ведет к увеличению капитальных вложений на реализацию способа.

Задачей предлагаемого способа является симметрирование токов и напряжений за счет использования в качестве контролируемого параметра несимметрию фазных напряжений, так как однофазные потребители являются основными источниками несимметрии токов и напряжений, также способ предполагает повышение точности симметрирования за счет расширения функциональных возможностей способа путем опроса данных по напряжению.

Для решения указанной задачи в предлагаемом способе задают уровень отклонения фазных напряжений от номинального значения, при котором происходит симметрирование токов и напряжений, измеряют фактические данные фазных напряжений в действующей сети 0,4 кВ, сравнивают их с номинальным значением, определяют отклонение напряжения и сравнивают с заданным уровнем отклонения, при которых происходит симметрирование. Полученное отклонение напряжения используют в качестве управляющего сигнала

Суть предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена структурная схема реализующая способ.

Схема состоит из: ДН1-ДН3 - датчики фазного напряжения; БУ - блок управления; ЗУ - задающее устройство; БК - блок коммутации; БС - блок симметрирования, Р₁-P_N- несимметричная нагрузка.

В качестве устройства (БС), непосредственно осуществляющего регулирование напряжения применяется симметрирующее устройство.

Разработанный способ предполагает установку датчиков фазного напряжения (ДН) в ближайшем к источнику питания узле нагрузок.

Работа регулируемого симметрирования токов и напряжений в сельской электрической сети 0,4 кВ обеспечивается следующим образом.

C помощью датчиков фазных напряжений ДН1-ДН3 осуществляется автоматизированный сбор динамических данных по напряжению. С помощью задающего устройства ЗУ задаются диапазоны отклонения напряжений соответствующие уровням симметрирования. Собранные данные датчиков фазных напряжений ДН1-ДН3 и задающего устройства ЗУ анализируются блоком управления БУ на наличие отклонения напряжения от номинальных значений. Полученное отклонение напряжения обрабатывается БУ и поступает на блок коммутации БК, которое воздействует на блок симметрирования БС.

Таким образом, происходит симметрирование токов и напряжений в сети 0,4 кВ, поддержание в норме основных параметров качества и снижения потерь электрической энергии за счет использования в качестве управляющего параметра несимметрии фазных напряжений.

Источники информации

1. Патент RU 782037 А1, кл. H02J3/12 H02P13/04 Способ регулирования напряжения электрической подстанции / Росман Лев Владимирович; опубл. 23.11.1980

2. Патент RU 2527479 C1, МПК H02J 3/12 (2006.01), Способ автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции [Текст] / Виноградов А. В. , Голиков И. О. заявитель и патентообладатель (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) - №2013122161/07, 14.05.2013, Опубликовано: 10.09.2014 Бюл. № 25

Способ регулируемого симметрирования токов и напряжений в сельской электрической сети 0,4 кВ, заключающийся в изменении мощности симметрирующего устройства в зависимости от управляющего сигнала, отличающийся тем, что задают уровень отклонения фазных напряжений от номинального значения, при котором происходит симметрирование токов и напряжений, измеряют фактические данные фазных напряжений в действующей сети 0,4 кВ, сравнивают их с номинальным значением, определяют величину отклонения напряжения и сравнивают с заданным уровнем отклонения, при которых происходит симметрирование, затем полученное отклонение напряжения используют в качестве управляющего сигнала.

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности работы сетей с резонансным заземлением нейтрали через дугогасящий реактор, в т.ч.

Зарядная станция и схема электрических компонентов для управления подачей электроэнергии из электрической сети на электрическое транспортное средство // 2775282

Группа изобретений относится к зарядным станциям для зарядки аккумуляторов транспортных средств. Схема электрических компонентов для управления подачей электроэнергии из электрической сети на электрическое транспортное средство содержит входные клеммы для приема электрического сигнала из электрической сети, два переключающих компонента для управления двумя соединениями между выходной клеммой нейтрали, выполненной с возможностью подключения к транспортному средству, и первой и второй входными клеммами, а также три переключающих компонента для управления тремя соединениями между выходной клеммой первой фазы, выполненной с возможностью подключения к транспортному средству, и второй, третьей и четвертой входными клеммами.

Устройство симметрирования трехфазного напряжения на выходе электронного полупроводникового преобразователя при несимметричной нагрузке // 2771777

Изобретение относится к области электротехники, электроэнергетики и силовой электроники. Устройство симметрирования трехфазного напряжения на выходе электронного полупроводникового преобразователя при несимметричной нагрузке включает электрически соединенные мостовой трехфазный инвертор, состоящий из трех верхних и трех нижних транзисторов, дополнительного транзисторного полумоста, который состоит из двух транзисторов, источника электроэнергии и устройство управления коммутацией на основе микроконтроллера, причем три выхода инвертора соединены с трехфазной нагрузкой, дополнительный транзисторный полумост соединен через дроссель с общей точкой трехфазной нагрузки; в устройство управления коммутацией интегрирован релейный регулятор и формирователь заданного значения напряжения, который тремя входами соединен с устройством управления коммутацией верхними транзисторами, четвертый вход формирователя напряжения соединен через первый датчик напряжения с источником электроэнергии, один выход формирователя напряжения соединен с релейным регулятором напряжения, первый вход релейного регулятора соединен с формирователем напряжения, второй вход соединен через второй датчик напряжения с нулевым проводом относительно шины «минус» инвертора, а два выхода релейного регулятора соединены с дополнительным транзисторным полумостом.

Одноцепная линия электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения // 2765656

Изобретение относится к области электротехники, в частности к передаче электроэнергии переменным током, а именно к линиям электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения. Технический результат заключается в обеспечении симметрирования режима и увеличении пропускной способности линии по сравнению с традиционной линией.

Способ подвески проводов четырехфазной линии // 2756442

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при сооружении четырехфазных электропередач. Чтобы исключить транспозицию и симметрирование напряжений на четырехфазных линиях 6-35 кВ, предлагается подвешивать провода на опорах «квадратом», причем одноименные фазы разных двухфазных цепей располагать в вершинах диагоналей «квадрата».

Способ подвески проводов четырехфазной линии // 2749192

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при сооружении четырехфазных электропередач. Способом подвески проводов четырехфазной линии, когда провода линии подвешивают на опорах по схеме «квадрат», а одноименные провода двухфазных цепей располагают на диагональных вершинах «квадрата», достигается исключение транспозиции и симметрирования напряжений на четырехфазных линиях 6-35 кВ за счет отсутствия электромагнитного влияния двухфазных цепей друг на друга.

Регулятор переменного напряжения в трехфазной сети // 2743251

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, может быть использовано в электрических сетях для регулирования, стабилизации, симметрирования и повышения качества напряжений при несимметричных нагрузках трехфазной сети. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей регулятора переменного синусоидального напряжения и повышении качества напряжения в фазах трехфазной сети при несимметрии подключенных к ним электрических нагрузок.

Устройство равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети // 2731209

Изобретение относится к области электротехники, в частности к схемам распределительных сетей переменного тока, и может быть использовано в устройствах преобразования энергии трёхфазной сети в энергию для питания однофазной нагрузки. Техническим результатом является упрощение устройства, повышение технологичности изготовления, снижение материалоёмкости и массогабаритных параметров, а также повышение КПД.

Электротехнический комплекс для симметрирования однофазной нагрузки // 2727923

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в снижении несимметрии токов системы электропитания однофазной нагрузки при неполном согласовании мощности нагрузки и балансирующего устройства симметрирующего комплекса и достигается тем, что электротехнический комплекс для симметрирования однофазной нагрузки состоит из трехфазного трансформатора Т1, трехфазный трансформатор Т1 конструктивно состоит из первичных обмоток A, B, C, соединенных по схеме «звезда без нейтрального провода» и вторичных обмоток, состоящих из полуобмоток a-1, b-1, c-1 и a-2, b-2, c-2, соединенных по специальной схеме: начало полуобмотки а-1 подключено к нагрузке и концу полуобмотки а-2, конец полуобмотки а-1 подключен к началу полуобмотки b-2, начало полуобмотки а-2 подключено к концу полуобмотки с-1, начала полуобмоток b-1 и c-1 подключаются к разным входам балансирующего устройства С1, начало полуобмотки b-1 также подключено к нагрузке, конец полуобмотки b-1 подключен к началу полуобмотки c-2, конец полуобмотки b-2 соединен с концом полуобмотки c-2.

Устройство автоматической компенсации емкостных токов с симметрированием фазных напряжений сети // 2719632

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение несимметрии фазных напряжений сети относительно сети, поддержание резонансной настройки КНП в сетях с воздушными, кабельными и смешанными линиями и повышение надежности электрооборудования.