Чотирипровідна система електропостачання з трансреактором

Реферат: Винахід належить до електротехнічної галузі. У чотирипровідну систему електропостачання, що містить силовий трансформатор напругою 10/0,4 кВ зі схемою обмоток "зірка-зірка з нулем", три фазних А, В, С і нульовий N проводи, до яких приєднані споживачі, причому між нульовим виводом трансформатора напругою 10/0,4 кВ та початком нульового проводу N лінії ввімкнена первинна обмотка допоміжного трансформатора, до вторинної обмотки якого підключено перший компенсувальний конденсатор. Окрім того, додатково введено два компенсувальні конденсатори, чотири семістори, чотири трансформатори струму, гальванічну розв'язку, блок живлення, блок керування та блок перемикання. Причому трансформатори струму приєднані відповідно до фаз А, В і С та нульового проводу N, виходи з трансформаторів струму приєднані до гальванічної розв'язки, вихід якої приєднано до першого входу блока керування, блок живлення приєднано до фази С та нульового проводу N, перший вихід блока живлення приєднано до другого входу блока керування, другий вихід блока живлення приєднано до другого входу блока перемикання, перший вхід якого приєднано до виходу блока керування, перший вихід блока перемикання приєднано до керуючих електродів першого і другого семісторів, а другий вихід блока перемикання приєднано до керуючих електродів третього і четвертого семісторів, виходи першого і другого семісторів приєднані до першого конденсатора, а входи до другого конденсатора, виходи третього і четвертого семісторів приєднані до другого конденсатора, а входи до третього конденсатора, споживачі приєднані до фазного та нульового проводів. Досягається розширення функціональних можливостей чотирипровідної системи електропостачання за рахунок можливості компенсації падіння напруги, що виникає на нульовому проводі при протіканні струмів, які мають індуктивну складову. UA 99997 C2 (12) UA 99997 C2 UA 99997 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до електроенергетики і електротехніки та може бути використаний для електропостачання споживачів змінною напругою. Відома (аналог) трифазна чотирипровідна система електропостачання (Идельчик В. И. Электрические системы и сети / В. И. Идельчик. - М.: Энергоатомиздат, 1989.-592 с), що містить силовий трансформатор напругою 10/0,4 кВ, три фазних та один нульовий проводи, до яких приєднані споживачі. Недоліком трифазної чотирипровідної системи електропостачання є складність забезпечення норм якості електричної енергії у всіх споживачів внаслідок нерівномірного завантаження фаз мережі та неможливість компенсації падіння напруги на індуктивному опорі нульової послідовності силового трансформатора і лінії. Найбільш близьким за технічною суттю (прототип) є чотирипровідна електрична мережа (Авторское свидетельство № 404158, кл. Н02J 3/26, 1973), що містить трансформатор напругою 10/0,4 кВ зі схемою обмоток "зірка-зірка з нулем", три фазних А, В, С та нульовий N проводи, до яких приєднані споживачі, між нульовим виводом трансформатора та початком нульового проводу N лінії ввімкнена первинна обмотка допоміжного трансформатора, до вторинної обмотки якого підключено компенсувальний конденсатор. Недоліком прототипу є відсутність можливості компенсації падіння напруги, що виникає на нульовому проводі при протіканні струмів, які мають індуктивну складову. Задача винаходу - створення чотирипровідної системи електропостачання з можливістю компенсації падіння напруги, що виникає на нульовому проводі при протіканні струмів, які мають індуктивну складову. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у чотирипровідну систему електропостачання, що містить силовий трансформатор напругою 10/0,4 кВ зі схемою обмоток "зірка-зірка з нулем", три фазних А, В, С і нульовий N проводи, до яких приєднані споживачі, причому між нульовим виводом трансформатора напругою 10/0,4 кВ та початком нульового проводу N лінії ввімкнена первинна обмотка допоміжного трансформатора, до вторинної обмотки якого підключено перший компенсувальний конденсатор та додатково введено другий та третій компенсувальні конденсатори, чотири семістори, чотири трансформатори струму, гальванічну розв'язку, блок живлення, блок керування та блок перемикання, причому трансформатори струму приєднані відповідно до фаз А, В і С та нульового проводу N, виходи з трансформаторів струму приєднані до гальванічної розв'язки, вихід якої приєднано до першого входу блока керування, блок живлення приєднано до фази С та нульового проводу N, перший вихід блока живлення приєднано до другого входу блока керування, другий вихід блока живлення приєднано до другого входу блока перемикання, перший вхід якого приєднано до виходу блока керування, перший вихід блока перемикання приєднано до керуючих електродів першого і другого семісторів, а другий вихід блока перемикання приєднано до керуючих електродів третього і четвертого семісторів, виходи першого і другого семісторів приєднані до першого конденсатора, а входи до другого конденсатора, виходи третього і четвертого семісторів приєднані до другого конденсатора, а входи до третього конденсатора, споживачі приєднані до фазного та нульового проводів. Введення вказаних ознак дозволяє вирівняти спотворені несиметричним навантаженням фази за рахунок компенсації падіння напруги, що виникає на нульовому проводі при протіканні струмів, які мають індуктивну складову. Суть винаходу є розширення функціональних можливостей чотирипровідної системи електропостачання. Це досягається за рахунок можливості компенсації падіння напруги, що виникає на нульовому проводі при протіканні струмів, які мають індуктивну складову. На кресленні представлена структурна схема запропонованої чотирипровідної системи електропостачання, де: А, В, С - фазні проводи мережі; N - нульовий провід; ТА1 - ТА4 трансформатори струму; VS1-VS4 - семістори; 1 - силовий трансформатор напругою 10/0,4 кВ зі схемою обмоток "зірка-зірка з нулем"; 2 - допоміжний трансформатор; 3, 4, 5 - компенсувальні конденсатори; 6 - гальванічна розв'язка; 7 - блок живлення; 8 - блок керування; 9 - блок перемикання; 10 - споживачі (однофазні і трифазні). Чотирипровідна система електропостачання, що містить силовий трансформатор 1 напругою 10/0,4 кВ зі схемою обмоток "зірка-зірка з нулем", три фазних А, В, С та нульовий N проводи, до яких приєднані споживачі 4, між нульовим виводом силового трансформатора напругою 10/0,4 кВ та початком нульового проводу N ввімкнена первинна обмотка допоміжного трансформатора 2, до вторинної обмотки якого підключено компенсувальний конденсатор 3, трансформатори струму ТА1 - ТА4 приєднані відповідно до фаз А, В і С та нульового проводу N, виходи з трансформаторів струму ТА1 - ТА4 приєднані до гальванічної розв'язки 6, вихід якої приєднано до першого входу блока керування 8, блок живлення 7 приєднано до фази С та 1 UA 99997 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 нульового проводу N, перший вихід блока живлення 7 приєднано до другого входу блока керування 8, другий вихід блока живлення 7 приєднано до другого входу блока перемикання 9, перший вхід якого приєднано до виходу блока керування 8, перший вихід блока перемикання 9 приєднано до керуючих електродів першого VS1 і другого VS2 семісторів, а другий вихід блока перемикання 9 приєднано до керуючих електродів третього VS3 і четвертого VS4 семісторів, виходи першого VS1 і другого VS2 семісторів приєднані до першого компенсувального конденсатора 3, а входи до другого компенсувального конденсатора 4, виходи третього VS3 і четвертого VS4 семісторів приєднані до другого конденсатора 4, а входи до третього конденсатора 5, споживачі 10 приєднані до фазного та нульового проводів. Чотирипровідна система електропостачання функціонує таким чином. При появі струму у нульовому проводі N, що викликається внаслідок нерівномірного розподілення споживачів 10 в трьох фазах А, В, С лінії, блок керування 8 отримує значення величин струмів у кожній фазі та у нульовому проводі N від трансформаторів струму ТА1 - ТА4 і видає керуючий сигнал на блок перемикання 9 на відкривання або закривання семісторів VS1-VS4 для підключення необхідної кількості конденсаторів (3, 4 або 5) в залежності від величини індуктивної сладової струму, яку необхідно компенсувати. На компенсувальних конденсаторах (3, 4 або 5) утворюється падіння напруги, що компенсує падіння напруги на індуктивному опорі нульової послідовності силового трансформатора 1 та в нульовому проводі N. Ступінь компенсації визначається вибраним співвідношенням між опором компенсувальних конденсаторів (3, 4 або 5) та опором нульової послідовності силового трансформатора 1 і лінії. Таким чином, за рахунок можливості компенсації падіння напруги, що виникає на нульовому проводі при протіканні струмів, які мають індуктивну складову, система напруг в мережі наближається до симетричної. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Чотирипровідна система електропостачання, що містить силовий трансформатор напругою 10/0,4 кВ зі схемою обмоток "зірка-зірка з нулем", три фазних А, В, С і нульовий N проводи, до яких приєднані споживачі, причому між нульовим виводом трансформатора напругою 10/0,4 кВ та початком нульового проводу N лінії ввімкнена первинна обмотка допоміжного трансформатора, до вторинної обмотки якого підключено перший компенсувальний конденсатор, яка відрізняється тим, що додатково підключено другий та третій компенсувальні конденсатори, чотири семістори, чотири трансформатори струму, гальванічну розв'язку, блок живлення, блок керування та блок перемикання, причому трансформатори струму приєднані відповідно до фаз А, В і С та нульового проводу N, виходи з трансформаторів струму приєднані до гальванічної розв'язки, вихід якої з'єднано з першим входом блока керування, блок живлення приєднано до фази С та нульового проводу N, перший вихід блока живлення приєднано до другого входу блока керування, другий вихід блока живлення приєднано до другого входу блока перемикання, перший вхід якого приєднано до виходу блока керування, перший вихід блока перемикання приєднано до керуючих електродів першого і другого симісторів, а другий вихід блока перемикання - до керуючих електродів третього і четвертого семісторів, виходи першого і другого семісторів приєднані до першого конденсатора, а входи - до другого конденсатора, виходи третього і четвертого семісторів приєднані до другого конденсатора, а входи - до третього конденсатора, при цьому споживачі приєднані до відповідного фазного та нульового проводів. 2 UA 99997 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 3