Трехфазная система электропитания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

738046 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.05.77 (21) 2486759/24-07 (5< 2 Кд с присоединением заявки ¹

Н 02 .) 3/26

Гооударотввииый комитет

СССР (23) Приоритет—

h0 делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 30.05.80. Бк>ллетень №20

Дата опубликования описания 02.06.80 (5З) УДК62 3>6.761.2,072.7 (088.8) (72) Автор . изобретения

В. С. Моин сэ

» и (7I) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Предложение относится к области элект» ротехники и может быть использовано в системах электропитания промышленных установок и транспортных средств, содержащих трехфазный источник питания с выведенной нулевой точкой вь1ходных цепей.

Если система помимо трехфазных нагрузок питает группу однофазных потребитетелей, включенных между одним из линейных проводов и нулевым проводом, то, вследствии неодинаковости мощности нагрузок, включенных на отдельные фазы, происходит разбаланс фазных напряжений, так как напряжение источника регулируется общим регулятором.

Известны схемы. стабилизации (сим15 метрир овация) напряжения трехфазной системы путем включения в силовую цепь отдельных фаз регулируемых последовательных или параллельных импедансов (реакто20 ров и конденсаторов) )lj .

В таких системах установленная мощность и габариты регулирующих (симмет рируюших) блоков достаточно велики, так

;- ««е» .пеев-»ее«ж«в««е «Фъс: жеевевеввв«понг ввж вевФжйевйп жни»»енневневнтюнпйвйвн

2 как либо, по ним проходит полный ток нагрузки, лйбо к ним приложено полное напряжение нагрузки.

Известна также трехфазная система со стабилизацией фазных напряжений, в которой используется только один подгрузочный симметрирующий импеданс, подключаемый к фазе с наивысшим напряжением с помощью блока полупроводниковых переключателей переменного тока по сигналу напрнженнн нулевой поспеповвтепьностн 1в .

В такой системе габариты подгрузочного импеданса меньше, чем в рассмотренной ранее, однако она достаточно слохцта.

Известна также трехфазная система электропитания с нулевым проводом, в которую введен вспомогательный трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого подключены к источнику питания системы, а вторичные соединены между собой последовательно и подключены между йулевым выводом источника питания и нулевым проводом системы () .

3 7 кз80

Ток вторичных обмоток вспоМогательного трансформатора равен току небаланса фаз, а напряжения на вторич Мх обмот" ках должны в несколько раз превьпцать напряжения на первичных обмотках для полу5 чения малого статизма при симметрировании напряжений. Поэтому габариты вспомогательного трансформатора достаточно ве/ лики.

Это устройство наиболее близко к изоб-10 ретешпо по технической сущности.

Цель изобретения — уменьшение установленной мощности системы, Эта цель достигается тем, что в трехфазной системе электропитания с нулевым проводом, содержащей трехфазный источник питания с нулевым выводом и вспомогательный трансформатор, вторичная обмотка которого включена между нулевым о выводом источника питания и нулевым проводом системы, указанный вспомогательный трансформатор выполнен однофазным, а его первичная обмотка включена на выход вновь введенного усилителя, на вход которого включен дополнительно введешгый фильтр напряжения нулевой последовательностии, подсоединенный к источнику питания.

На фиг. 1 представлена блок-схема

30 предлагаемой системы; на фиг. 2 - векторные диаграммы напряжений.

Трехфазная система электропитания (фиг. 1) содержит источник питания 1 (генератор ипи статический преобразователь), входныe пепи которого имеют выведенную нулевую точку 0

- Источник питает группу однофазных потребителей 2, распределенных по возможности равномерно между фазами.

На зажимы нагрузки включен измерительный фильтр напряжения нулевой последовательности 3, выполненный по тпобой йз вестной схеме.

Выведенная фильтром составляюшая на45 пряжения нулевой последовательности усиливается по мощности (если требуется, и по напряжению) в усилителе 4 и вводится (например через трансформатор 5) в линию связи нулевой точки источника 0 50 с нулевым проводом (Землей) системы О.

Источник питания имеет общий для всех фаз регулятор напряжения 6 (регулятор возбуждения генератора или регулятор входного напряжения статического преоб- 55 разоватепя), управляемый от измеритель ного органа среднего напряжения трех

4о 4

Стабилизация фазных напряжений в сис» теме осушествлена следующим образом, При изменении величины нагрузки, скорости вращения генератора (входного напряжения статического преобразователя) температуры и других факторов регулятор напряжения 6, работая по обычному замкнутому циклу с блоком 7, кскпенсационным способом стабилизирует величину трехфазных напряжений, Ид„, Цм, )с,, воз,никающий вследствие неидеальности раопределеьия по фазам нагрузок потребите лей 2, разбаланс фазных напряжений (фиг.

2 а) измеряется в блоке 3 в виде напря-жений нулевой последовательности 0о (фиг. 2, б). Это напряжение подается в усилитель 4, выполненный так, чтобы не вносить искажений в фазу усипиваемого сигнала, например, как линейный класса В, или как ключевой класса D . Снимаемое с выхода усилителя напряжение Uz k, смещает положение нулевой точки источника питания так, чтобы напряжения Ц» „

Ц, U<< были выражены по величине (фиг. 2, а) и составляющая нулевой пс спедоватепьностц 11о снизилась до минимума, определяемого коэффициентом усиления усилителя 4 с трансформатором 5.

Таким образом, осуществляется автоматически компенсационным способом коррекция величины фазных напряжений (их взаимное выравнивание). Мощность усилителя 4 и трансформатора 5 составляет еди-. ницы ипи доли процента от номинальной мошности нагрузки системы, так как ток на выходе усилителя равен току разбаланса нагрузок системы (составляет 10-15% номинального тока фазы), а напряжение равно напряжению небапанса (1-3 4 номинального фаэного напряжения). Следовательно габариты и масса вспомогательно»го трансформатора 5 в предложенной системе значительно (в десятки раз) меньше, чем в прототипе.

Выпоппение фильтра нулевой последовательности на резисторах также позволяет миниатюризировать устройство.

Остающаяся несимметрия линейных напря>кений (составляющая обратной последовательности) часто является приемлемой дпя использованной в системе трехфазной нагрузки и дпя самого источника питания. В отличие от фиг. 2, где дпя нагпя ности разбаланс напряжений сильно" увеличен, при разбалансе линейных напряжений в (2-3)%, результирующий угол между векторами фазных напряжений 0д,,U > 0ñä q отличается от 120 на 2-3 .

5 738046 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я нека к выходу усилителя, ко входу которого подключен фильтр напряжения нулевой

Трехфазная система электропитания с последовательности, выход которого под- нулевым проводом, содержащая трехфазный соединен к источнику питания. источник питания с нулевым выводом и Источники информации, вспомогательный трансформатор, вторичная принятые во внимание прн экспертизе обмотка которого включена между нулевым 1. Голубев П; В. и др. Проектирование выводом источника питания и нулевым про- статических преобразователей, Энергия", водом системы, отличающаяся 1974, с. 23, рис. 4-43. тем, что, с целью уменьшения установлен-10 2. Сборник Современные задачи преной мощности системы, она дополнитель- образовательной техники, изд-во институно снабжена усилителем и фильтром напри- та электродинамики AH СССР, Киев, 1975, жения нулевой последовательности, вспо- ч. 2, с. 228, рис. 3. могательный трансформатор выполнен одно- .3. Авторское свидетельство СССР фазным, его первичная обмотка подсоеди- 5 % 537416. кл. Н 02 3 3/26, 1975. фиг. Г

Составитель Л. Дементьева

Редактор Н. Коляда Техред Ж. Кастелевич, Корректор Г. Решетник

Заказ 2681/33 Тираж 783 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4