Устройство для симметрирования режиматрехфазной сети

 

Союз Советских

Социапистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о >801186 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 230279 (21} 2729007/24-07 (51)М. Кл.з с присоединением заявки ¹

H 02 J 3/26

Государствеииый комитет

СССР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300181.Бюллетень Мо 4

Дата опубликования описания 300181 (53) УДК 6 2 1. 314 .,252(088.8) f .

Н.И. Мельник и Д.Б. Налбандян (72) Авторы изобретения т

1f

% .1

Винницкий политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ CNNNETPHPOBAHHR РЕЖИМА

ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для симметрирования режима трехфазной сети при подключении к ней Неограниченного числа одиофазных нагрузок произвольного характера.

Известно симметрирующее устройство, состоящее из двух однофазных автотрансформаторов и емкости 11).

Это устройство имеет узкую область применения, так как может быть использовано для симметрирования только активной однофазной нагрузки, которая должна подключаться определен- i ным образом относительно симметрирую- 15 щего устройства.

Применение этого устройства для симметрирования нескольких однофазных нагрузок ведет к увеличению суммарной установленной мощности симметрирующих устройств число которых должно соответствовать числу активных однофазных нагрузок, включенных на разные напряжения. Мощность каждого СУ, должна быть не ниже установленной мо- 25 щности однофаэных нагрузок, включенных на напряжение. Так как однофазная нагрузка носит, как правило,изменяющийся характер, то существенно усложняется схема управления всей

l системой симметрирования и снижается ее надежность.

Известно устройство для симметрирования однофазных нагрузок произвольного характера, подключенных к трехфазной сети, содержащее однофаз-, ные трансформаторы, электромагнитный делитель напряжения и симметрирующий элемент 12).

Оно предназначено для симметрирования двух однофаэных нагрузок, подключенных определенным образом к этому устройству. При этом, если первая нагрузка больше второй, то в качестве симметрирующего элемента должна быть индуктивность, а,еслн вторая нагрузка больше первой — емкость.Чтобы обеспечить симметрирование одно" фазных нагрузок, изменяющихся по модулю и фазе с помощью этого устройства, симметрирующий элемент необходимо выполнять регулируемым, а в делителе напряжения и вторичных обмотках трансфсрматоров предусмотреть отпайки. Таким образом, имея ограниченную область применения (симметрирование только двух однофазных нагрузок при определенном их подключении),это устройство требует поочередного ис- пользования различных по характеру

801186 регулируемых симметрирующих элементов, а также наличие регулируемых двух однофазных трансформаторо 1 и регулируемого электромагнитного делителя напряжения. Из-за наличия четырех регулируемых элементов схема управления таким симметрирующим устройством

5 весьма усложняется и будет иметь невысокую надежность,.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст- )g ройство для передачи электроэнергии, содержащее симметрирующее устройство, выполненное на основе двух однофазных трансформаторов, первичные обмотки которых включены на линейные напряжения разных фаэ, а вторичные обмотки соединены последовательно, .и симметрирующий элемент (3).

Недостатком известного устройства является узкая область его применения (только в сетях с изолированной нейтралью).

Цель изобретения — расширение области его применения и использование его для трехфазной сети с однофазными нагрузками произвольного 25 характера, уменьшение установленной мощности устройства относительно мощности однофазных нагрузок и повышение надежности его работы.

Указанная цель достигается тем, у» что в устройстве для симметриронания режима трехфаэной сети, содержащем однофазные трансформаторы, первичные обмотки которых включены на линейные напряжения разных фаз, а вторичные обмотки соединены последовательно, и симметрирующий элемент, трансформаторы выполнены броневой конструкции с пазами с внутренней стороны ярма и с подвижным сердечником с пазами, первичные обмотки ука- 40 занных трансформаторов выполнены из двух встречно-включенных полуобмоток, причем указанные полуобмотки размещены в пазах ярма, а вторичные обмотки размещены в пазах подвижного 45 сердечника и между их выводами включен симметрирующий элемент, который в процессе симметрирования остается постоянным.

На фиг. 1 показана схема устройст- 5О ва на фиг. 2 — векторная диаграмма пульсирующих мощностей.

Симметрирующее устройство состоит иэ двух однофазных трансформаторов

1 и 2, первичные обмотки которых выполнены из двух полуобмоток 3 и 4, 5 и 6, соответственно и размещены в двух внутренних углублениях ярма трансформатора броневой конструкции, а вторичные обмотки 7 и 8 расположены на средних стержнях, соединены 60 последовательно между собой и включены на симметрирующий элемент 9.

Несимметричные нагрузки 10-12 подключены на линейные напряжения трех-. фазно1. сети. Магнитные потоки в трансформаторах 1 и 2, создаваемые первичными обмотками, смещены по высоте сердечника друг относительно друга, противоположно направлены и замыкаются через средний стержень.

При осевом перемещении вторичных обмоток 7 и 8 относительно своих первичных обмоток напряжение на вторичных обмотках будет плавно изменяться от 02(8) до-02(AS) и 0Z(rS) >о - 02(m) соответственно за счет встречного включения намагничивающих сил полуобмоток 3 и 4, 5 и 6. А так как первичные обмотки включены на напряжения, сдвинутые под углом 120, то напряжения вторичных обмоток также образуют угол 120о и 60о в зависимости от того, одинаковые или разные знаки имеют напряжения на обмотках

7 и 8. Напряжение на симметрирующем элементе 9 представляет собой геометрическую сумму напряжений последовательно включенных обмоток 7 и 8.

Изменяя напряжения вторичных обмоток 7 и 8 пс модулю, можно плавно изменять модуль и фазу напряжения на симметрирующем элементе 9 в пределах внутреннего угла, образованного векторами напряжений обмоток 7 и 8, а при изменении одним из слагаемых напряжений и знака, напряжение на симметрирующем элементе 9 можно плавно изменять по модулю и фазе на

При плавном повороте вектора напряжения на симметрирующем элементе

9 на 180 вектор пульсирующей мощности симметрирующего устройства будет плавно поворачиваться на 360

Таким образом, предлагаемое симметрирующее устройство позволяет изменять фазу или модуль и фазу пульсио рующей мощности в диапазоне 360

Условием симметрирования трехфаэной сети с изолированной нейтралью является равенство нулю геометрической суммы пульсирующих мощностей однофазных нагрузок и пульсирующей мощности симметрирующего устройства и

1=1 1

ХМ +Мсч=О, где N — йул ь си рующая мощность i -ой однофазной нагрузки, и - пульсирующая мощность симсч метрирующего устройства.

Если однофа з ные нагрузки 6-8 носят соответственно активный, индуктивный и емкостной характеры, то результирующая пульсирующая мощность нагрузки определяется по выражении

3 Н ™1 N+S+ NSC + NAC>

;(2ч; q„.)

1=1 й„. = 011 = 01Е

Для активной йагрузки пульсирующая мощность

) (2 Зо -O ) О

= нуае = й„ е

Для индуктивной нагрузки 2 о ц е 1(г 1 о 9О ) NAse

АЬ = Aa

801186

Для емкостной нагрузки

) (2 (-90o)+9oî 1 -)goo

"Ав = вве = ибве

Результирующий вектор Мк пульсирующей мощности в зависимости от величины и характера однофаэных нагрузок может изменяться по модулю и фа- 5 зе в диапазоне 360 (Риг. 2).

Для компенсации результирующей мощности нагрузки N предлагаемое симметрирующее устройство обеспечивает получение вектора пульсирующей f0 мощности М „, который равен по модулю и противоположен по фазе вектору йк.

Предлагаемое устройствО позволяет симметрировать неограниченное число однофазных нагрузок произвольного характера, включенных на линейные напряжения трехфазной сети. Для сиьметрирования однофазных нагрузок используется только один нерегулируемый симметрирующий элемент. Регулирование плавное.

Применение предлагаемого устройства на предприятиях с несимметричной нагрузкой позволит повысить качество электроэнергии и производительность механизмов, исключить потери элект- 25 рознергии в сетях, обусловленные несимметричной нагрузкой.

Формула изобретения

Устройство для симметрирования режима трехфазной сети, содержащее од- ЗО

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 199248, кл. H 02 J 3/26, 1960.

2. Авторское

Р 269290, кл. Н

3. Авторское

Р 600660, кл. Н свидетельство СССР

02 J 3/26, 1970. свидетельство СССР

02 J 3/00, 1976. нофазные трансформаторы, первичныс обмотки которых включены на линейныс напряжения разных фаз, а вторичные обмотки соединены последовательно,и симметрирующий элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью осуществления симметрирования трехфазной сети с однофазными нагрузками произвольного характера и повышения надежности работы, трансформаторы выполнены броневой конструкции с пазами с внутренней стороны ярма и с подвижным сердечником с пазами, первичные обмотки укаэанных трансформаторов выполнены из двух встречновключенных полуобмоток, причем указанные полуобмотки размещены в пазах ярма, а вторичные обмотки размещены в пазах подвижного сердечника и меж-. ду их выводами включен симметрирующий элемент.

801186 див. а

Составитель Л. Дементьева

Редактор Н. Кеыеля Техред A. Ач Корректор Н. Стец

Заказ 10451/75 . Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5

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