Засіб електропостачання відповідальних приймачів електричної енергії

Реферат: Винахід належить до електротехніки. Засіб електропостачання приймачів електричної енергії містить вхідні та вихідні затискачі лінійних та нульової фаз, а також фільтр струмів нульової послідовності. Засіб містить також три однофазні пристрої або один трифазний пристрій перетворювальної техніки з підключенням відповідно до згаданих вхідних та вихідних затискачів лінійних та нульової фаз. Вхід фільтра струмів нульової послідовності приєднаний до вихідного або вхідного затискача нульової фази, а виводи фільтра струмів нульової послідовності приєднані безпосередньо до відповідних лінійних вихідних або вхідних затискачів засобу електропостачання. Технічним результатом є можливість параметрично дозованої передачі електричної енергії з двох фаз у третю при виході з ладу елементів в одній з фаз. UA 98683 C2 (12) UA 98683 C2 UA 98683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Засіб електропостачання відповідальних приймачів електричної енергії належить до електротехніки та електроенергетики і може бути використаний для набуття живучості електропостачання приймачів, зокрема для досягнення живучості при виході з ладу як окремого елемента електротехнічного пристрою, так і частини пристрою, пов'язаного з однією окремо взятою фазою. Засіб призначений для використання у низьковольтних та високовольтних мережах. Відомий засіб електропостачання відповідальних приймачів електричної енергії, який містить індуктивно-ємнісний перетворювач та/або перетворювач кількості фаз. Цей засіб збільшує живучість електропостачання шляхом генерації струму та напруги у третій штучній фазі трифазного приймача при розриві проводу однієї з фаз мережі [1-3]. У цьому засобі використані конденсатори, котушки індуктивності, напівпровідникові елементи та засоби силового керування. Недолік: зниження крутизни вольт-амперної характеристики на виході штучної фази; відсутність параметричного (некерованого зворотними зв'язками) виникнення генерації напруги у штучній фазі; необхідність слідкуючого керування параметрами ємності конденсатора та індуктивності керованого дроселя. Відомий засіб електропостачання відповідальних приймачів електричної енергії, який містить резервну лінію та пристрій автоматичного ввімкнення резерву (АВР). Засіб дозволяє збільшити живучість електропостачання при виході з ладу основної мережі живлення [4]. Недолік - велика вартість, мала надійність при перемиканні, перерва у живленні приймачів. Відомий засіб електропостачання відповідальних приймачів електричної енергії, який містить трифазну машину змінного струму, наприклад синхронний або асинхронний двигун, приєднаний паралельно до затискачів трифазного приймача та/або до трифазної мережі [5]. Відомо, що при обриві однієї з фаз працюючого трифазного двигуна на обірваній його фазі виникає напруга, яка за величиною близька до тієї напруги фази, яку вона мала перед обривом. При цьому застосуванні генерація напруги у штучній фазі виникає параметрично, причому вона виникає самовільно і у тій фазі, провід якої обірвано. Недолік застосування - збільшення крутизни вольт-амперної характеристики на виході штучно утвореної фази; підвищені експлуатаційні витрати; виникнення струмів зворотної послідовності, які викликають додаткові втрати енергії та додаткове нагрівання двигуна, низький коефіцієнт корисної дії вказаного двигуна у цьому режимі. Відомий засіб електропостачання відповідальних приймачів електричної енергії, заснований на узгодженні імпедансів нульової послідовності розподільчої мережі, фільтра струмів нульової послідовності та синхронної машини з фазним ротором [6]. Таке узгодження запобігає виникненню електричної дуги та горінню шихтованої сталі статора та ротора при дефектах виконання синхронної машини. Недолік застосування - втрата електропостачання при розриві одного з проводів живлення. Відомий засіб електропостачання відповідальних приймачів електричної енергії (прототип), який містить фільтр струмів нульової послідовності та резистор, причому один вивід резистора приєднаний безпосередньо до виводу нульової фази фільтра струмів нульової послідовності. Фільтр струмів нульової послідовності та резистор ввімкнені між виходом широтно-імпульсного трифазного інвертора та входом двигуна змінного струму, який використаний як приймач електричної енергії [7]. Зворотний зв'язок по напрузі нульової послідовності дозволяє усунути високовольтні імпульси напруги та усунути значні ємнісні струми, які виникають через значні похідні напруги широтно-імпульсного інвертора, які у 10-100 разів перевищують допустимі значення. Недолік прототипу - відсутність живучості електропостачання приймачів при виході з ладу принаймні одного елемента трифазного широтно-імпульсного інвертора. У зв'язку із вказаними недоліками була поставлена задача: підвищити живучість електропостачання при частковій або повній відмові у одній фазі елементів або пристроїв перетворювальної техніки, вхід яких приєднаний до трифазної мережі, а вихід яких приєднаний до приймачів електричної енергії, здійснити параметрично дозовану компенсаційну передачу електричної енергії із двох фаз у третю фазу. Поставлена задача розв'язана шляхом застосування фільтра струмів нульової послідовності, а саме тим, що: - у засобі електропостачання відповідальних приймачів електричної енергії, який містить вхідні та вихідні затискачі лінійних та нульової фаз, а також три однофазні пристрої та/або один трифазний пристрій перетворювальної техніки, а також фільтр струмів нульової послідовності, - виводи фільтра струмів нульової послідовності приєднані до вихідних або вхідних затискачів засобу електропостачання. Кожен з трьох однофазних або один трифазний пристрій перетворювальної техніки містить електромеханічні та/або напівпровідникові елементи, наприклад, ключі, а також однофазний 1 UA 98683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 або трифазний трансформатор відповідно, у якому принаймні одна з обмоток устаткована проміжними виводами. Кожен з трьох однофазних або один трифазний пристрій перетворювальної техніки містить електромеханічні або напівпровідникові елементи, наприклад, ключі, а також однофазний або трифазний автотрансформатор відповідно, у якому обмотка устаткована проміжними виводами. До засобу електропостачання внесено другий фільтр струмів нульової послідовності, виводи якого приєднані до вхідних затискачів засобу електропостачання, при цьому виводи фільтра струмів нульової послідовності приєднані до вихідних затискачів засобу електропостачання. Для кращого розуміння суті винаходу розглянемо креслення на фіг. 1 - фіг. 7. На фіг. 1 показаний засіб електропостачання приймачів, які живляться від трьох однофазних пристроїв перетворювальної техніки, наприклад, від однофазних стабілізаторів напруги. На фіг. 2 поданий засіб електропостачання приймачів, у якому приймачі живляться від одного трифазного пристрою перетворювальної техніки, наприклад, трифазного стабілізатора напруги. На фіг. 3 представлені залежності потужностей та струмів однофазних пристроїв перетворювальної техніки від поточної потужності фільтра струмів нульової послідовності в аварійних режимах. На фіг. 4 дані залежності в одній фазі трьох потужностей: вхідної потужності приймача, потужності пристрою перетворювальної техніки та потужності фільтра струмів нульової послідовності від часу в нормальному та аварійних режимах. На фіг. 5 зображені залежності від часу в одній фазі трьох потужностей у семи основних експлуатаційних режимах: вхідної потужності приймача, потужності пристрою перетворювальної техніки та потужності фільтра струмів нульової послідовності. На фіг. 6 подана блок-схема електропостачання з трьома однофазними стабілізаторами та двома фільтрами струмів нульової послідовності. На фіг. 7 показана блок-схема електропостачання з одним трифазним стабілізатором напруги та двома фільтрами струмів нульової послідовності. На фіг. 1 позначено: А1, В1, С1 та 01 - вхідні затискачі засобу електропостачання; А2, В2, С2 та 02 - вихідні затискачі засобу електропостачання; 1-3 - однофазні стабілізатори напруги; 4 фільтр струмів нульової послідовності; 1а…… іа, …, nа - ключі з першим, і-тим та кінцевим порядковим номером відповідно у першому однофазному стабілізаторі напруги 1 фази А1; 1в, …, ів……nв - ключі з першим, і-тим та кінцевим порядковим номером відповідно у другому однофазному стабілізаторі напруги 2 фази В1; 1с, …, іс, …, nс - ключі з першим, і-тим та кінцевим порядковим номером відповідно у третьому однофазному стабілізаторі напруги 3 фази С1; w1a та wка - перша та к-та обмотки у першому однофазному стабілізаторі напруги 1; w1в та wкв - перша та к-та обмотки у другому однофазному стабілізаторі напруги 2; w1c та wкc - перша та к-та обмотки у третьому однофазному стабілізаторі напруги 3; 5 - засіб електропостачання приймачів. На фіг. 2 позначено: 6, 9, 12 - блоки у фазах А1, В1, С1 відповідно; 7 та 8 - взаємні індуктивності обмоток Wa1 та Wc2 та основних обмоток фільтра струмів нульової послідовності 22 відповідно, пов'язаних з ключами блока 6 у фазі А1; 10 та 11 - взаємні індуктивності обмоток Wв1 та Wa2 та основних обмоток фільтра струмів нульової послідовності 22 відповідно, пов'язаних з ключами блока 9 у фазі В1; 13 та 14 - взаємні індуктивності обмоток Wс1 та Wв2 та основних обмоток фільтра струмів нульової послідовності 22, пов'язаних з ключами блока 12 у фазі С1 відповідно; 15-20 - основні обмотки фільтра струмів нульової послідовності 22; 21 магнітопровід фільтра струмів нульової послідовності; 23 - засіб електропостачання приймачів; решта позначень співпадає з позначеннями фіг. 1. На фіг. 3 позначено: Рвих(А), Рф(А), Рпр(А) - відносні значення у фазі А1 вихідної потужності пристрою перетворювальної техніки, потужності фільтра струмів нульової послідовності та вхідної потужності приймача по відношенню до вхідної потужності приймача у фазі; І0(Х) - струм нульового проводу; ІА, IB, ІС - відносні значення вихідного струму пристрою перетворювальної техніки, струму фільтра струмів нульової послідовності та вхідного струму приймача по відношенню до вхідного струму приймача; X - незалежна змінна (X=Рф(А)/Рпр(А)). На фіг. 4 позначено: t - час; t 1 - час закінчення нормального режиму роботи блока 1 фіг. 1 і початок перехідного процесу блока 1, пов'язаного зі зменшенням вихідної потужності у аварійному режимі; t 2 - кінець перехідного процесу блока 1, пов'язаного зі зменшенням вихідної потужності у аварійному режимі; решта позначень співпадає з позначеннями фіг. 3. На фіг. 5 позначено: t3-t9 - моменти часу, пов'язані з типовими збоями у роботі однофазного стабілізатора 1 фіг. 1; -Х1, -Х2, -Х3 - величини падіння потужності та струму однофазного 2 UA 98683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 стабілізатора 1; +Х1, +Х2, +Х3 - величини зростання потужності фільтра 4 струмів нульової послідовності; решта позначень співпадає з позначеннями фіг. 4. На фіг. 6 позначено: 24-26 - однофазні пристрої перетворювальної техніки, наприклад, стабілізатори напруги; 27 - перший фільтр струмів нульової послідовності; 28 - другий фільтр струмів нульової послідовності; 29 - засіб електропостачання за третім варіантом виконання. На фіг. 7 позначено: 30 - трифазний пристрій перетворювальної техніки, наприклад, трифазний стабілізатор напруги; 31 - перший фільтр струмів нульової послідовності; 32 - другий фільтр струмів нульової послідовності; 33 - засіб електропостачання за четвертим варіантом виконання. Склад та влаштування засобу електропостачання приймачів, який складається з пристроїв перетворювальної техніки та принаймні одного фільтра струмів нульової послідовності. Пристрій перетворювальної техніки має різноманітне виконання і включає напівпровідникові та/або електромеханічні елементи, конденсатори, дроселі, трансформатори або автотрансформатори, блоки керування, захисту та сигналізації і т. і. У варіантах виконання засобу електропостачання приймачів пристрій перетворювальної техніки містить напівпровідникові елементи, які працюють як у ключовому режимі, так і у режимі опору. Засіб для електропостачання приймачів за першим варіантом виконання містить (фіг. 1): вхідні затискачі А1, В1, С1, 01; вихідні затискачі А2, В2, С2, 02; однофазні пристрої перетворювальної техніки 1-3, наприклад, однофазні стабілізатори напруги; фільтр струмів нульової послідовності 4. Кожен із однофазних пристроїв перетворювальної техніки 1-3 містить напівпровідникові або електромеханічні ключі, обмотки трансформаторів та/або автотрансформаторів, а також блоки керування. Так, у однофазному пристрої перетворювальної техніки 1 містяться напівпровідникові або електромеханічні ключі з порядковими номерами 1а, …, іа, …, nа та обмотки трансформатора та/або автотрансформатора з порядковими номерами w1a та wка; у однофазному пристрої перетворювальної техніки 2 містяться напівпровідникові ключі з порядковими номерами 1в, …. ів, …, nв та обмотки трансформатора або автотрансформатора з порядковими номерами w1в та wкв; у однофазному пристрої перетворювальної техніки 3 містяться напівпровідникові ключі з порядковими номерами 1с, …, іс, …, nс та обмотки трансформатора або автотрансформатора з порядковими номерами w1c та wкc. Блоки керування однофазних пристроїв перетворювальної техніки 1-3 на фіг. 1 не показані. На фіг. 1 показаний засіб електропостачання 5 приймачів, які живляться від трьох однофазних пристроїв перетворювальної техніки, наприклад, від однофазних стабілізаторів напруги. Вхідні затискачі А1, В1, С1 та 01 призначені для приєднання до чотирипровідної, наприклад, розподільчої трифазної мережі 220/380 В, а вихідні затискачі А2, В2, С2 та 02 призначенідля приєднання однофазних та/або трифазних приймачів електричної енергії. Особливістю побудови засобу електропостачання за першим варіантом виконання, показаним на фіг. 1, є те, що фільтр 4 струмів нульової послідовності привнесений і приєднаний до вихідних затискачів засобу електропостачання. На фіг. 2 показаний другий варіант виконання засобу електропостачання 23 приймачів, які живляться від одного трифазного пристрою перетворювальної техніки, наприклад, трифазного стабілізатора напруги. У цьому варіанті засіб електропостачання 23 містить: окремі блоки 6, 9, 12, розміщені у колах фаз А1, В1, С1 відповідно; спільний фільтр струмів нульової послідовності 22 та блок керування (на фіг. 2 не показаний). Блок 6 трифазного пристрою перетворювальної техніки містить напівпровідникові ключі з порядковими номерами а1,…, аі, …, an та обмотки з порядковими номерами від wa1 до wc2. Блок 9 трифазного пристрою перетворювальної техніки містить напівпровідникові ключі з порядковими номерами в1,…, ві…… вn та обмотки з порядковими номерами від wв1 до wa2. Блок 12 трифазного пристрою перетворювальної техніки містить напівпровідникові ключі з порядковими номерами с1,…, сі, …, сn та обмотки з порядковими номерами від wс1 до wв2. Обмотки блоків 6, 9, 12 та основні обмотки 15-20 фільтра струмів нульової послідовності розташовані на стрижнях магнітопроводу 21. Між обмотками, які функціонально належать до блоків 6, 9 та 12, та основними обмотками 15-20 мають місце взаємні індуктивності 7, 8, 10, 11, 13, 14, показані стрілками на фіг. 2. Особливістю побудови засобу електропостачання за другим варіантом виконання, показаним на фіг. 2, є те, що фільтр струмів нульової послідовності 22 не є доданим (або привнесеним), а суміщеним з трансформатором, наприклад, стабілізатором напруги. Внесення одного або двох фільтрів струмів нульової послідовності не вимагається, якщо трифазний пристрій перетворювальної виконаний за одним із патентів України: № 77637, № 89833, № 89839 та № 90608. У таких пристроях застосовано фільтр струмів нульової послідовності, суміщений з трансформатором або автотрансформатором і приєднаний до вихідних затискачів пристрою. У даному разі застосування фільтра струмів нульової послідовності 22 додає нову властивість - досягнення 3 UA 98683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 живучості електропостачання при виході з ладу як окремого елемента електротехнічного пристрою, вузла, блока, так і частини пристрою або всього пристрою, пов'язаного з однією окремо взятою фазою. Зауважимо, що фільтр 22 струмів нульової послідовності приєднаний до вихідних затискачів засобу 23. На фіг. 6 подана блок-схема засобу електропостачання 29 за третім варіантом виконання. Блок-схема містить: три однофазні пристрої 24-26 перетворювальної техніки; перший 27 та другий 28 фільтри струмів нульової послідовності. Перший фільтр 27 струмів нульової послідовності приєднаний до вихідних затискачів засобу, а другий (додатковий) фільтр 28 струмів нульової послідовності приєднаний до вхідних затискачів засобу. На фіг. 7 подана блок-схема засобу електропостачання 33 за четвертим варіантом виконання. Блок-схема містить: трифазний пристрій 30 перетворювальної техніки, наприклад трифазний стабілізатор напруг; перший 31 та другий 32 фільтри струмів нульової послідовності. Перший фільтр 31 струмів нульової послідовності приєднаний до вихідних затискачів засобу електропостачання, а другий (додатковий) фільтр 32 струмів нульової послідовності приєднаний до вхідних затискачів засобу електропостачання 33. Робота засобу електропостачання приймачів. Вхідні затискачі А1, В1, С1 та 01 приєднують до чотирипровідної, наприклад, розподільчої трифазної мережі, а вихідні затискачі А2, В2, С2 та 02 приєднують до однофазних та/або трифазних приймачів електричної енергії. При зміні або коливанні рівня напруг однофазні стабілізатори напруг 1-3 стабілізують вихідні фазні напруги на приймачах електричної енергії. Такий (нормальний) режим електроживлення продовжується до тих пір, поки всі три однофазні пристрої перетворювальної техніки працюють без пошкоджень чи аварії. Указані ключі, обмотки та блоки керування мають обмежену величину надійності. Відомо, абсолютно надійних елементів не існує. Найменш надійними до сих пір залишаються напівпровідникові та електромеханічні ключі. Зазначимо, що за законами ймовірності часткові пошкодження або аварії у всіх трьох однофазних стабілізаторах не виникають одночасно у всіх трьох фазах. Розглянемо процеси, які мають місце при пошкодженні чи аварії одного з пристроїв перетворювальної техніки, наприклад, однофазного стабілізатора напруги 1 (фіг. 1). Припустимо, що пошкодженим є лише один стабілізатор фаз 1 у фазі А1. При відсутності фільтра струмів нульової послідовності 4 та виході з ладу стабілізатора напруги 1, наприклад, при перегоранні тиристорного ключа з порядковим номером іа, на затискачі вихідної фази А2 напруга зникає. При приєднанні фільтра струмів нульової послідовності 4 у випадку виходу з ладу стабілізатора напруги 1, наприклад, при перегоранні тиристорного ключа іа напруга на затискачі А2 не зникає, а підтримується на необхідному рівні. Це пояснюється тим, що при зниженні напруги на затискачі А1 відносно затискача нульової фази 02 включається параметричний режим підтримання напруги фази на заданому рівні. Як тільки напруга на затискачі А2 починає зменшуватись, то збільшується трансформація напруги з двох інших працюючих фаз, яка генерує енергію і напругу у третю пошкоджену фазу. На фіг. 3 представлені залежності потужності Рвих(А) та струму І(А) однофазних пристроїв 1-3 перетворювальної техніки, а також потужності приймачів Рпр(А) від потужності Рф(А) та струму Іф(А) фільтра струмів нульової послідовності у відносних одиницях. Із фіг. 3 видно, що однофазні пристрої 1-3 перетворювальної техніки працюють у парі і у режимі тандем з фільтром струмів нульової послідовності. Поточні потужність та струм фільтра струмів нульової послідовності залежить від величин потужності Рвих(А) та струму ІА однофазного пристрою 1-3 перетворювальної техніки, наприклад, стабілізатора напруги (фіг. 1). Зауважимо, що потужність Рпр(А), споживана приймачем, при цьому залишається приблизно постійною. Крутизна зовнішньої вольт-амперної характеристики виходу фази А2 залежить від відношення установлених потужностей однофазного стабілізатора напруги та фільтра струмів нульової послідовності. Залежність між потужностями стабілізатора напруги Рвих(А) та фільтра струмів нульової послідовності Рф(А) можна подати у вигляді виразу (1). Рвих(А)+Рф(А)≈const≈Рпр(А) (1) Вираз (1) відтворює фундаментальну суть явища зростання живучості засобу при виході з ладу як окремого елемента електротехнічного пристрою, вузла, блока, так і частини пристрою або всього пристрою, пов'язаного з однією окремо взятою фазою. Зауважимо, що при зменшенні потужності стабілізатора напруги Рвих(А) на величину -X настільки ж зростає потужність фільтра струмів нульової послідовності, яку фільтр передає у ослаблену аварією фазу. 4 UA 98683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фіг. 4 дані залежності в одній фазі трьох потужностей: вхідної потужності приймача Рпр(А), потужності пристрою перетворювальної техніки Рвих(А) та потужності фільтра струмів нульової послідовності Рф(А) від часу в нормальному та аварійних режимах. У проміжку часу від 0 до t1 має місце безаварійний режим, при якому фаза А2 засобу електропостачання одержує енергію лише від однофазного стабілізатора 1; у цьому режимі потужність не передається від фільтра 4 струмів нульової послідовності до затискача А2 (фіг. 1). У перехідному режимі, який пов'язаний з настанням повного виходу з ладу однофазного стабілізатора 1 за проміжок часу t1-t2 (фіг. 4), зменшується потужність однофазного пристрою перетворювальної техніки і одночасно синхронно зростає потужність фільтра струмів нульової послідовності 1, яку він генерує у фазу А2 (фіг. 1). У проміжку часу t>t2 однофазний стабілізатор 1 повністю відімкнений від затискача фази А2, а фаза А2 приймача енергії у цьому режимі повністю живиться від фільтра 4 струмів нульової послідовності. На фіг. 5 зображені залежності від часу в одній фазі трьох потужностей у семи основних експлуатаційних режимах: вхідної потужності приймача Рпр(А), вихідної потужності пристрою перетворювальної техніки Рвих(А) та потужності фільтра струмів нульової послідовності Рф(А). У проміжку часу 0≤t≤t3 (2) має місце безаварійний режим електропостачання: нормально працює однофазний стабілізатор напруги 1, а фільтр 4 струмів нульової послідовності знаходиться у неробочому ході (у стані очікування). У проміжку часу t3≤t≤t4 (3) настає перша часткова відмова однофазного стабілізатора напруги 1 у фазі А2, його потужність падає на величину -Х1 і тому фільтр 4 струмів нульової послідовності параметрично (без зовнішнього сигналу) починає генерувати у фазу А2 додаткову потужність +Х1, яка компенсує втрату потужності стабілізатора фаз. Тому споживана потужність Рпр(А) у фазі А2 залишається постійною величиною (пунктирна пряма, фіг. 5). У проміжку часу Т4≤t≤t5 (4) настає друга часткова відмова однофазного стабілізатора напруги 1 у фазі А2, його потужність падає на величину -Х2 і тому фільтр 4 струмів нульової послідовності параметрично починає генерувати у фазу А2 додаткову потужність +Х2, яка компенсує втрату потужності стабілізатора напруги. Тому споживана потужність Рпр(А) у фазі А2 залишається постійною величиною. У проміжку часу Т5≤t≤t6 (5) відбувається відновлення нормальної роботи однофазного стабілізатора напруги 1 у фазі А, його потужність зростає до величини, яка визначається потужністю споживання приймача, і тому фільтр 4 струмів нульової послідовності параметрично зменшує потужність генерації потужності у фазі А2 до нуля. Подібне відновлення має місце після відновлення роботи конденсаторів, наприклад, типу МБГЧ, або після вигорання пошкоджених транзисторів, наприклад, К808 при їх багаторазовому резервуванні тощо. У проміжку часу Т6≤t≤t7 (6) настає третя часткова відмова однофазного стабілізатора напруги 1, його потужність падає на величину -аХ3, а тому фільтр 4 струмів нульової послідовності параметрично починає генерувати у фазу А2 додаткову потужність +Х3, яка компенсує втрату потужності стабілізатора напруги. Тому споживана потужність Рпр(А) у фазі А2 залишається постійною величиною (пунктирна пряма, фіг. 5). У проміжку часу Т7≤t≤t8 (7) настає повна відмова однофазного стабілізатора напруги 1 у, його потужність падає на величину до нульового значення, а тому фільтр 4 струмів нульової послідовності у фазі А параметрично починає генерувати фазу А2 всю потужність, яка споживається приймачами енергії у фазі А. Через це споживана потужність Рпр(А) у фазі А2 залишається майже постійною величиною. У проміжку часу Т8≤t≤t9 (8) 5 UA 98683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 продовжується повна відмова однофазного стабілізатора напруги 1 у фазі А, його потужність дорівнює нульовому значенню, а фільтр 4 струмів нульової послідовності продовжує генерувати повну потужність фази А2 і передавати її приймачам. На фіг. 6 та фіг. 7 подані варіанти виконання засобу електропостачання з додатковим фільтром струмів нульової послідовності. Засоби електропостачання, блок-схеми яких представлені на фіг. 1 та фіг. 2, мають істотний недолік: при появі у розподільчій мережі симетричних складових напруг нульової послідовності у колах "пристрій перетворювальної техніки - фільтр струмів нульової послідовності" виникають контурні баластні струми, які збільшують нагрівання елементів засобу електропостачання. Нормами ГОСТ 13109-7 допустима норма симетричних складових напруг нульової послідовності обмежена на рівні 2 %. Але у реальних розподільчих мережах ця норма не завжди витримується. З метою зменшення симетричних складових напруг нульової послідовності і зменшення балансних контурних струмів у засіб електропостачання фіг. 6 внесений додатковий фільтр 28 струмів нульової послідовності, а у засіб електропостачання фіг. 7 внесений додатковий фільтр 32 струмів нульової послідовності. З огляду на одержані закономірності фіг. 7 можна зробити висновок про захищеність системи електропостачання при виході з ладу одного ключа або декількох ключів або ж однофазного пристрою перетворювальної техніки у одній фазі. Отже можна стверджувати про те, що приєднання фільтра 4 струмів нульової послідовності приводить до досягнення живучості електропостачання при виході з ладу таких елементів пристроїв перетворювальної техніки як (фіг. 1): - ключі 1а, …, іа, …, nа у першому однофазному стабілізаторі напруги 1 фази А1; - ключі 1в, …, ів……nв у другому однофазному стабілізаторі напруги 2 фази В1; - ключі 1с, …, іс, …, nс у третьому однофазному стабілізаторі напруги 3 фази С1; - обмотки w1а та wка в однофазному стабілізаторі напруги 1; - обмотки w1в та wкв в однофазному стабілізаторі напруги 2; - обмотки w1с та wкc в однофазному стабілізаторі напруги 3, - а також багатьох допоміжних компонентів силових вузлів та блоків керування. Аналогічно можна показати, що у трифазному пристрої перетворювальної техніки досягнений аналогічний ефект - ефект різкого підвищення живучості електропостачання при аварійних режимах трифазних пристроїв перетворювальної техніки, пов'язаних з однією фазою (фіг. 2), а саме при виході з ладу: - ключів а1,…, аі, …, an блока 6 фази А1; - ключів в1,…, ві, …, вn блока 9 фази В1; - ключів с1,…, сі, …, сn блока 12 фази С1; - обмоток wa1 та wс2 блока 6 фази А1; - обмоток wв1 та wa2 блока 9 фази В1; - обмоток wс1 та wв2 блока 12 фази С1. При збоях у роботі або при повному виході вказаних вище елементів засіб електропостачання підтримує високу живучість електропостачання, тобто нормальну роботу приймачів електричної енергії. Наші дослідження показали, що висока живучість електропостачання досягнена також і при короткому замиканні окремих елементів та блоків трифазного пристрою перетворювальної техніки шляхом перегорання плавких запобіжників. При переході живлення приймачів енергії у одній фазі від пошкодженої фази до живлення двома непошкодженими фазами швидше згорає запобіжник пошкодженої фази, в результаті чого коротке замикання не приводить до збою електронної техніки у споживача. Розглянемо роботу засобу електропостачання, який включає два фільтри струмів нульової послідовності. На фіг. 6 подана блок-схема засобу електропостачання, який включає додатковий фільтр 28 струмів нульової послідовності, приєднаний до вхідних затискачів засобу електропостачання. Застосування додаткового фільтра 28 струмів нульової послідовності дає можливість зменшити баластні струми у однофазних та трифазних пристроях перетворювальної техніки за наявності у системі живильних напруг розподільчої мережі складових напруги нульової послідовності, які часто перевищують 2 %. Крім того, застосування додаткового фільтра 28 струмів нульової послідовності дає можливість гарантувати живучість живлення приймачів електричної енергії при розриві проводу однієї з фаз розподільчої мережі. У варіанті, показаному на фіг. 7, додатковий фільтр 32 струмів нульової послідовності виконує подібну роль до призначення фільтра 28 фіг. 6. 6 UA 98683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Перехід живлення від пошкодженої фази до живлення від двох непошкоджених фаз не супроводжується перервою або зниженням напруги. У пристроях перемикання також витримується умова неперервності живлення приймачів. Застосування засобу електропостачання для набуття живучості електропостачання приймачів, зокрема при виході з ладу як окремого елемента електротехнічного пристрою, вузла, блока, так і частини пристрою або всього пристрою, пов'язаного з однією окремо взятою фазою, перевірене у лабораторних умовах. Подібні засобу електропостачання можуть бути застосовані у всіх сферах електропостачання: від сільського господарства, наприклад, при електропостачанні доїльних апаратів, до металургії. Найбільш доцільно застосовувати вказані фільтри у медицині, зв'язку та військовій техніці. Перелік посилань 1. Бамдас A.M., Кулинич В.А., Шапиро СВ. Статические электромагнитные преобразователи частоты и числа фаз. - М.-Л.: Госэнргоиздат, 1961. С. 105-149. 2. Гаврилюк В.О., Красовський Є.П., Шаповаленко О.Г., Едельштейн Є.Л. Теорія електричного приводу. - К.: Вища школа, 1974 - С. 144-146. 3. McGuire Т.В. Switching АС voltage regulator. Патент США № 4745352, G05F 1/26. Опубліковано 17.05.1988. 4. Электротехнический справочник. /Под редакцией Грудинского П.Г. и др. - Том. 2. М.: Энергия, 1975. - С. 227, 301, 315, 388. 5. McGuire Т.В., Holmes СМ. Switching AC voltage regulator. Патент США № 4791348, G05F 1/26. Опубліковано 13.12.1988. 6. Kobajashi К. Zero-phase sequence protective device for fault within armature of three-phase synchronous machine. Патент США № 4037138, МПК H02H 3/00. Опубліковано 23.05.2006. 7. Nojima G. Method and apparatus for high impedance grounding of medium voltage AC driver. Патент США № 7050279, МПК H02H 3/00. Опубліковано 23.05.2006. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Засіб електропостачання приймачів електричної енергії, який містить вхідні та вихідні затискачі лінійних та нульової фаз, а також фільтр струмів нульової послідовності, який відрізняється тим, що містить три однофазні пристрої або один трифазний пристрій перетворювальної техніки з підключенням відповідно до згаданих вхідних та вихідних затискачів лінійних та нульової фаз, вхід фільтра струмів нульової послідовності приєднаний до вихідного або вхідного затискача нульової фази, а виводи фільтра струмів нульової послідовності приєднані безпосередньо до відповідних лінійних вихідних або вхідних затискачів засобу електропостачання. 2. Засіб електропостачання приймачів електричної енергії за п. 1, який відрізняється тим, що кожен з трьох однофазних або один трифазний пристрій перетворювальної техніки містить електромеханічні та/або напівпровідникові елементи, наприклад ключі, а також однофазний або трифазний трансформатор відповідно, у якому принаймні одна з обмоток устаткована проміжними виводами. 3. Засіб електропостачання приймачів електричної енергії за п. 1, який відрізняється тим, що кожен з трьох однофазних або один трифазний пристрій перетворювальної техніки містить електромеханічні або напівпровідникові елементи, наприклад ключі, а також однофазний або трифазний автотрансформатор відповідно, у якому обмотка устаткована проміжними виводами. 4. Засіб електропостачання приймачів електричної енергії за пп. 1-3, який відрізняється тим, що до засобу електропостачання додано інший фільтр струмів нульової послідовності, виводи якого приєднані до вхідних затискачів засобу електропостачання, при цьому виводи фільтра струмів нульової послідовності приєднані до вихідних затискачів засобу електропостачання. 7 UA 98683 C2 8 UA 98683 C2 9 UA 98683 C2 10 UA 98683 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11